Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất

Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất Đề tài bước đầu nghiên cứu nhân nhanh cây nưa trong ống nghiệp để bảo tồn và phục vụ sản xuất

   ! ………………… "#$% &'()*#&+# ,Amorphophallus sp)%- ./ 0.1#2 )3(04#56 ,0#&0$7 04&1#8 ,07 9( ! (&:# ) (;0; ;<=; > Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả Lê Thị Thanh Huệ 2 .? Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Dư, Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật, TS. Lê Xuân Đắc, Viện Công nghệ sinh học đã luôn tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ Nông - Lâm - Thực phẩm trường Đại học Thành Tây đã dạy dỗ, truyền đạt cho tôi cho tôi những kiến thức vững chắc và lòng đam mê nghiên cứu khoa học trong suốt thời gian học tập tại trường. Cuối cùng, tôi xin gửi đến gia đình và bạn bè, những người đã ủng hộ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu khoa học lời biết ơn chân thành và sâu sắc nhất. Hà Nội, tháng 6 năm 2012 3 @>8 BAP 6 - Benzyl Amino Purin CT Công thức CTMT Công thức môi trường ĐC Đối chứng IAA Indoly Acetic Acid IBA Indoly Butyric Acid KTST Kích thích sinh trưởng NAA α – Naphthalen Acetic Acid TB Trung bình 4 . Bảng 1: Kết quả tạo nguyên liệu vô trùng từ hạt Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng độ BAP đến khả năng tạo đa chồi Bảng 3: Ảnh hưởng của nồng độ BAP và NAA đến khả năng tạo đa chồi Bảng 4: Ảnh hưởng của nồng độ BAP và IAA đến khả năng tạo đa chồi Bảng 5: Ảnh hưởng của nồng độ BAP và IBA đến khả năng tạo đa chồi Bảng 6: Kết quả tổng hợp thí nghiệm tạo đa chồi cây Nưa Bảng 7: Ảnh hưởng của IBA đến khả năng tạo rễ Bảng 8: Ảnh hưởng của IAA đến khả năng tạo rễ Bảng 9: Ảnh hưởng của NAA đến khả năng tạo rễ Bảng 10: Ảnh hưởng của giá thể đến cây trồng trong bầu 5 ABC= D*# =4=4EFGHCIJ Nưa là một loại cây thường được trồng ở các quốc gia Đông Á như là một cây lương thực và thực phẩm. Ở nước ta, Nưa mọc hoang rải rác ở khắp các vùng rừng núi, được người dân nhiều địa phương đem về trồng cũng đã lâu đời ở trong vườn, quanh bờ ao, dọc hàng rào và trên các đồi để làm thức ăn cho người và gia súc, gặp nhiều ở các tỉnh Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hoà Bình, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế Củ Nưa có nhiều tinh bột mịn ăn ngon hơn sắn nên trước đây nhân dân ta trồng nhiều để lấy củ làm lương thực ăn thay cơm, bẹ lá nấu canh hay muối để dành làm thức ăn như dưa trong những tháng thiếu rau xanh cho người hoặc chế biến thức ăn cho gia súc. Trong củ Nưa có chứa glucomannan, đây là một polysaccharide hòa tan trong nước. Nó có khả năng làm giảm lượng đường và cholesterol trong máu, giảm cân, thúc đẩy hoạt động đường ruột và tăng cường chức năng miễn dịch. Glucomannan cũng được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm. Cây Nưa không chỉ có giá trị về mặt thực phẩm mà còn có ý nghĩa trong việc chống xói mòn đất. Thực trạng hiện nay, diện tích rừng nước ta đang ngày càng bị thu hẹp, việc khai thác tài nguyên rừng bừa bãi, sự đa dạng sinh học bị phá vỡ, nhiều nguồn gen thực vật có nguy cơ tuyệt chủng. Cùng với thực tế là ngày nay đời sống con người ngày càng nâng cao, nhiều người không còn nghĩ đến một loài cây dân dã nhưng lại có nhiều giá trị to lớn như cây Nưa. Hơn nữa hiện nay những nghiên cứu về cây Nưa chưa nhiều, chính vì vậy việc quan tâm đến cây Nưa là một việc làm cần thiết để có thể nhân giống và bảo tồn giống cây Nưa. Ngày nay, kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật là một trong những kỹ thuật rất quan trọng của công nghệ sinh học thực vật. Những thành tựu mà 6 nuôi cấy mô và tế bào thực vật đạt được đã chứng tỏ khả năng ứng dụng hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là nhân nhanh và bảo tồn các loài thực vật quý hiếm. (Lê Trần Bình và CS, 1997) Với những lý do trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “KLMIBNCOAPQCMRN CASCCATCAMSUKT,Amorphophallus sp)FVWCOXCOCOAPYZI[\]WF^C G_`AaMGab]CcNHFd. =4;4aMIeMAG_UQNMBN =4;4=4aMIeMA Xây dựng quy trình hoàn chỉnh để nhân nhanh và bảo tồn in vitro cây Nưa. =4;4;4QNMBN - Xây dựng được qui trình nhân cây Nưa trong ống nghiệm với hệ số nhân chồi cao, chi phí sản xuất thấp, giá thành hạ - Cây con nuôi cấy từ ống nghiệm phát triển tốt ở giai đoạn nhà lưới và vườn ươm. 7 ABC; fg## ;4=4hFVe`ASCiWjPG_OPkFVhMlTMSUKT Cây Nưa (hay khoai Nưa) có tên khoa học là Amorphophallus sp, thuộc họ Ráy (Araceae), lớp Một lá mầm (Monocotyledone) (Hoàng Thị Sản và Hoàng Thị Bé, 2006). Cây thảo có củ lớn hình cầu lõm, đường kính có thể tới 25cm; trước ra hoa, sau ra lá. Mỗi lá chia làm 3 nhánh, các nhánh lại chia đốt, phiến lá xẻ thuỳ sâu hình lông chim, các thuỳ cuối hình quả trám thuôn, nhọn đầu; cuống lá thon, dài 40-80cm, nhẵn, màu lục nâu, có điểm các chấm trắng. Cụm hoa có mo lớn, phần bao mo màu lục nhạt điểm các vết lục thẫm, ở phía mép màu hung tím, mặt trong màu đỏ thẫm. Trục hoa dài gấp đôi mo. Quả mọng. (Hejnowicz Z và Barthlott W 2005), (Jianbin Hu và Jianwu Li, 2008) Khoai Nưa được trồng ở Nhật bản, Trung quốc, Việt Nam và Philippin. Ở nước ta, các dân tộc ở một số vùng đồi núi thuộc các tỉnh Quảng Ninh, Lạng Sơn, Hà Bắc đã có tập quán trồng khoai Nưa từ lâu đời. Nhiều vùng nông thôn cũng có trồng để lấy củ ăn. Cây Nưa có giá trị thực phẩm rất to lớn. Cuống lá Nưa có thể dùng để nấu canh hoặc muối dưa ăn. Củ, dọc và lá, bã bột khoai Nưa là nguồn thức ăn rất tốt để chăn nuôi gia súc, đặc biệt chăn nuôi lợn. Củ Nưa là phần có giá trị to lớn nhất. Củ Nưa có thể luộc ăn hoặc gọt vỏ thổi độn với cơm, ăn mát, chắc dạ, không nóng ruột như khoai lang. Củ khoai Nưa còn dùng để nấu chè. Tuy nhiên, Nưa chủ yếu được trồng để lấy bột. Bột Nưa trắng mịn như bột sắn nhưng có hàm lượng tinh bột cao hơn. Trong 100g củ khô có tinh bột là 75,16g; protein 12,5g; lipid 0,98; dẫn xuất không protein 3,27; cellulose 3,67; tro 4,42. Tỷ lệ tinh bột nhiều gấp đôi khoai sọ. Bột Nưa từ lâu đã được người Nam Bộ coi như một thứ thực phẩm giải nhiệt hữu hiệu giống như bột sắn. Dân gian còn có thể dùng bột Nưa để làm các loại bánh, làm miến và sử dụng trong công nghiệp để hồ vải. 8 Từ xưa người dân miệt duyên hải Tây Nam Bộ xem bột Nưa như một loại thuốc dân gian. Củ Nưa có thể dùng như một dược liệu để chữa bệnh sốt rét có báng, đờm trệ, ăn không tiêu, đầy bụng. (Đỗ Tất Lợi, 2005) Trong củ Nưa có chứa glucomannan - một polysaccharide hòa tan trong nước. Glucomannan là một chất phụ gia thực phẩm được sử dụng như một chất chuyển đổi sữa hay chất làm đặc. Trong lịch sử, glucomannan đã được sử dụng trong thực phẩm truyền thống châu Á như mì, đậu phụ, và các sản phẩm khác. Ngoài ý nghĩa trong thực phẩm, glucomannan còn đóng vai trò quan trọng trong một số loại dược phẩm (Tamura và CS, 2005). Glucomannan là một chất xơ hòa tan, chính vì vậy nó được sử dụng để điều trị táo bón. Glucomannan có thể làm giảm táo bón bằng cách giảm thời gian vận chuyển phân (Marzio, 1989). Trong điều trị táo bón mãn tính, glucomannan cải thiện đáng kể các triệu chứng táo bón (Passaretti, 1991). Glucomannan cũng có tác dụng giảm colesterol, lipoprotein và chất béo trung tính, do đó nó cũng được bổ sung vào thành phần của các loại thuốc chữa béo phì (Walsh, 1984), (Gallaher, 2002). Chất này cũng được chứng minh là có tác dụng hỗ trợ tích cực trong hỗ trợ điều trị bệnh nhân tiểu đường type 2 do có thể điều chỉnh nồng độ đường trong máu (Chen, 2003). Glucomanan chiếm 70% trong chất khô của củ Nưa, vì vậy việc nghiên cứu nhân giống cây Nưa để thu glucomannan có ý nghĩa rất to lớn. Cây Nưa không kén đất, có thể trồng được trên nhiều loại đất từ đất xấu bạc màu đến đất hoang đồi núi tơi xốp, nhiều mùn. Một trong những đặc điểm sinh lý quan trọng của cây khoai Nưa là khả năng chịu bóng rất cao, dễ quang hợp ở những nơi có ánh sáng tán xạ, độ che phủ cao do đó rất thích hợp để trồng xen dưới các tán rừng, vườn cây ăn quả vừa tận dụng được đất đai, vừa góp phần chống xói mòn bảo vệ đất và rừng rất tốt. Đây là một loại cây có củ bản địa có giá trị kinh tế cần được khôi phục sản xuất để phục vụ nhu cầu kinh tế của xã hội đồng thời góp phần bảo vệ môi trường sinh thái. 9 ;4;4mCAAmCACOAPQCMRNMSUKTFVWCOG_COW_PCKLM ;4;4=4mCAAmCACOAPQCMRNCOW_PCKLM Trên thế giới, những nghiên cứu về nhân giống và bảo tồn cây Nưa được thực hiện ở nhiều nước, đặc biệt ở Trung Quốc phát triển rất mạnh (Chun- Lin Long và CS, 2005). Nhiều nước đã có những nhà máy chế biến, sản xuất tinh bột Nưa và tách chiết glucomannan ở qui mô công nghiệp. (Suzuki và CS, 2010) ;4;4;4mCAAmCACOAPQCMRNFVWCOCKLM Ở Việt Nam chi Nưa là chi lớn nhất trong họ Ráy bao gồm 20-25 loài (Nguyễn Văn Dư, 2005). Lần đầu tiên cây Nưa ở Việt Nam được nhà thực vật học người Đức Engler nghiên cứu vào năm 1911 trong cuốn Pflanzenreirich. Trong tài liệu này ông mô tả loài Nưa Bắc Bộ (A. tonkinensis) như một loài mới ở Bắc Việt Nam. Năm 1942, Gagnepain khi viết họ Ráy ở Đông Dương, ông đã thống kê và mô tả 4 loài Nưa ở Việt Nam là Nưa chuông (A. campanulatus = A. paeoniifolius), Nưa Bắc Bộ (A. tonkinensis), Nưa mekong (A. mekongensis), Nưa đứt đoạn (A. interruptus). Mãi tới năm 1993, Phạm Hoàng Hộ viết cuốn Cây cỏ Việt Nam ông cũng thống kê và mô tả ngắn gọn những đặc điểm về cây Nưa. Từ trước đến nay, việc nhân giống cây Nưa chưa được chú trọng, chủ yếu người dân tự để giống hoặc vào rừng khai khác theo hình thức tự cung tự cấp. Ở Việt Nam, những nghiên cứu về cây Nưa còn rất hạn chế. Gần đây, nhóm nghiên cứu về Thực vật dân tộc học thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật và Trại Thực nghiệm sinh học thuộc Viện Công nghệ sinh học đã và đang tiến hành thu thập các giống Nưa với mục đích bảo tồn, tiếp theo là chọn lọc đánh giá các giống Nưa có hàm lượng glucomannan cao, chất lượng tinh bột tốt để nhân nhanh và sản xuất cây Nưa phục vụ công nghiệp chế biến thực phẩm và dược phẩm4Ngày 10/3/2011, Sở Khoa học và Công nghệ Thừa Thiên Huế đã tổ chức hội nghị tuyển chọn đề tài “Nghiên cứu hàm lượng, chất lượng, tác dụng và xây dựng quy trình sản xuất glucomannan 10 [...]... hợp bảo tồn với việc thu hái hạt giống phục vụ tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo, xây dựng quần tụ bảo tồn mới (in situ và ex situ), xây dựng giống và phục vụ trồng rừng (Nguyễn Hoàng Nghĩa, 1997) Bảo tồn ex situ Được thực hiện bằng cách tách rời cây hoặc vật liệu nhân giống ra khỏi vùng phân bố tự nhiên để đưa vào các bộ sưu tập cây sống (Vườn thực vật), rừng trồng với mục đích bảo tồn (quần tụ bảo. .. còn nhiều loài cây quý khác cũng đã được nhân giống và bảo tồn nguồn gen trong ống nghiệm như: Lawsonia inermis Linn (Lythraceae), Sausurea lappa C.B.Clarke… (Arora, 1989), (Rout, 2001) 2.5 Phương pháp bảo tồn thực vật Hai phương pháp bảo tồn cơ bản được áp dụng là: bảo tồn in situ và bảo tồn ex situ Bảo tồn in situ Đây là biện pháp bảo tồn hiệu quả nhất, đặc biệt là với những loài cây bản địa có phân... 1997) 21 Phần 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Cây Nưa Vật liệu nghiên cứu: - Nguyên liệu thực vật: Hạt chín cây Nưa do Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật cung cấp - Dụng cụ: Dụng cụ nghiên cứu là các trang thiết bị như: box cấy vô trùng, panh, kéo, dao cắt, đèn UV, cân kỹ thuật, cân phân tích, tủ sấy, hệ thống giàn đèn, nồi hấp tiệt... Văn Vụ, 2005) 2.4 Thành tựu bảo tồn nguồn gen cây trồng sử dụng phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã trở thành một trong những phương thức quan trọng nhất để nhân nhanh và bảo tồn, đặc biệt là đối với cây trồng khó nhân nhanh bằng phương pháp truyền thống (Đỗ Năng Vịnh, 2005), (Daniel Lineberger, 1980) Dưới đây là một số thành tựu đã đạt được 17 Trong. .. demethoxyapiercelsin và verticillatol (Hoang VD, Zhang HJ) Tác giả Lê Xuân Đắc và cộng sự đã thành công trong việc nhân nhanh và bảo tồn cây Màng tang (Litsea verticillata) được tìm thấy ở vườn Quốc gia Cúc Phương bằng kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật (Lê Xuân Đắc và CS, 2004) Tác giả Nguyễn Thanh Tùng đã nhân giống in vitro thành công cây sưa (Dalbergia tonkinensis Prain), cây thân gỗ quý hiếm và có giá... giống; từ một chồi chuối đưa vào nuôi cấy có thể nhân ra 2.000 cây chuối giống, nếu qua số này sẽ có tỷ lệ biến dị cao - Cải lương giống cây trồng bằng nuôi cấy đỉnh sinh trưởng (meristerm): để phục tráng những giống cây quý đã nhiễm virus người ta có thể nuôi cấy đỉnh sinh trưởng để nhân nhanh Qua một số lần nuôi cấy theo kiểu này sẽ tạo ra được những cây hoàn toàn sạch bệnh từ cây đã nhiễm virus - Tạo... việc xây dựng rừng giống cho các loài cây có phân bố rải rác, như vậy quần thụ bảo tồn được dùng làm nguồn cung cấp vật liệu giống cho tái sinh nhân tạo, cho trồng rừng, làm giàu rừng và cải thiện di truyền Hầu hết các loài cây bản địa đều cần được ưu tiên bảo vệ theo hình thức bảo tồn in situ, song có hai vấn đề được quan tâm là: - Có quy hoạch cụ thể và xác định các vùng cần bảo vệ cho mỗi loài sao... của cây Nưa CT môi trường ĐC ARNA1 ARNA2 ARNA3 ARNA4 ARNA5 Nồng độ NAA (mg/l) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 27 ARNA6 0,6 3.4.4 Trồng cây trong bầu Đây là một trong những giai đoạn quan trọng trong quá trình nhân giống in vitro Giai đoạn này cây non cần sự thích nghi dần với điều kiện bên ngoài ống nghiệm Thời gian tối thiểu cho sự thích nghi là 2 - 3 tuần, trong thời gian này cây non phải được bảo vệ và chăm... từ củ cây Ba kích có tác dụng giảm huyết áp, tác dụng nhanh đối với các tuyến cơ năng, bổ trí não, giúp ăn và ngủ ngon (Wei, 2006) Ngày nay nhu cầu sử dụng loài cây này làm dược liệu đang gia tăng nên nó bị khai thác kiệt quệ Năm 2010, các tác giả Võ Châu Tuấn, Huỳnh Minh Tư đã nghiên cứu và nhân giống thành công giống cây quý này bằng phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật (Võ Châu Tuấn và Huỳnh... nhiều vào lĩnh vực trồng trọt, như: - Nhân nhanh vô tính các giống cây quý: từ một mẫu nuôi cấy người ta có thể tạo ra hàng triệu cây con như nhau nếu đủ thời gian cấy chuyển Tuy nhiên, hệ số cấy chuyển phụ thuộc tuỳ giống, càng cấy chuyển nhiều lần càng tạo nhiều biến dị Ví dụ, các nhà khoa học đã kết luận từ một chồi dứa đưa vào nuôi cấy trong ống nghiệm có thể nhân ra hàng triệu cây dứa giống; từ . chỉnh để nhân nhanh và bảo tồn in vitro cây Nưa. =4;4;4QNMBN - Xây dựng được qui trình nhân cây Nưa trong ống nghiệm với hệ số nhân chồi cao, chi phí sản xuất thấp, giá thành hạ - Cây con. đã và đang tiến hành thu thập các giống Nưa với mục đích bảo tồn, tiếp theo là chọn lọc đánh giá các giống Nưa có hàm lượng glucomannan cao, chất lượng tinh bột tốt để nhân nhanh và sản xuất cây. của loài. - Kết hợp bảo tồn với việc thu hái hạt giống phục vụ tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo, xây dựng quần tụ bảo tồn mới (in situ và ex situ), xây dựng giống và phục vụ trồng rừng (Nguyễn