KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÔ TÍNHCÂY TRỒNG ĐỀ TÀI: SÂM NGỌC LINH

Ngoài ra, đã giúp cho tỉnh bạn Kon Tum hơn 45 nghìn cây sâm gốc, và đã được giao cho lâm trường Ngọc Linh trồng, phát triển ươm giống tại xã Măng Ri, huyện Tu Mơ Rông.Vườn sâm này có diệ

KHOA SINH HỌC

o0o MÔN HỌC: KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH

CÂY TRỒNG

ĐỀ TÀI: SÂM NGỌC LINH

GVHD: TS Dương Công Kiên

SVTH: Nhóm 12 Ngô Thị Ánh Nguyệt 1115367

Bùi Thị Nhi 1115378

Lê Thị Út Thảo 1115520

I. Tổng quan 3

II. Giới thiệu cây trồng 6

II.1 Lịch sử 6

II.2 Phân loại 7

III. Sơ lược cây Sâm Ngọc Linh 7

III.1 Phân bố 7

III.2 Đặc điểm hình thái 7

III.3 Đặc điểm sinh thái 9

IV. Đặc tính dược liêu của sâm Ngọc Linh 9

IV.1 Hợp chất saponin 9

IV.2 Hợp chất polyacetylen 12

IV.3 Thành phần acid béo 13

IV.4 Thành phần acid amin 14

IV.5 Các nguyên tố vi lượng 15

IV.6 Các thành phần khác 16

V. Hiện trạng cây Sâm Ngọc Linh 16

VI. Kỹ thuật nhân giống 18

VI.1 Nhân giống hữu tính 18

VI.2 Nhân giống vô tính 19

VI.3 Thành tựu trong nuôi cấy in-vitro 27

VII. Kỹ thuật trồng cây Sâm Ngọc Linh 30

VII.1 Tóm tắt những nghiên cứu về sự ra hoa kết quả 30

VII.2 Kỹ thuật tạo giống sâm từ hạt 31

VIII. Phòng trừ sâu bệnh 46

IX. Giá trị 46

IX.1 Giá trị kinh tế 46

IX.1 Giá trị dược liệu 46

X. Kết luận 47

XI. Tài liệu tham khảo

âu chống trầm cảm, tăng cường chức năng gan, hạ cholesterol, giảm lipid,tăng HDL, hạ đường trong máu, chống oxy hóa, điều hòa hoạt động timmạch, phòng và hỗ trợ chống ung thư, tăng sức đề kháng không đặc hiệu Đây là một trong 4 loại sâm quý nhất thế giới hiện nay, gồm: PanaxVietnamensis, Panax Ginseng (Triều Tiên), Panax Quiquefolium L (Mỹ),Panax Japonicus C.A.Mey (Nhật Bản).

Vườn ươm giống Sâm ngọc linh ở Nam Trà My năm 2001

Vì có tác dụng phòng chữa bệnh vượt trội, sâm Ngọc Linh trên thị trườngtrong những năm gần đây cung không đủ cầu Giá bán 1kg sâm tươi loạitrồng 25 - 40 triệu đồng, sâm tự nhiên 50 - 100 triệu đồng, tùy theo độ tuổi

Từ đó, một số công ty tư nhân và người dân ở miền xuôi tìm đến huyện Tu

Mơ Rông, tỉnh Kon Tum và huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam thuê đấttrồng sâm, mở cửa hàng buôn bán thực phẩm tạp hóa và bán sâm khai thác,

du nhập các loại sâm lạ như Vũ Diệp, Tam Thất Hoang ở các huyện miềnnúi phía Bắc và từ Trung Quốc, Lào về trộn lẫn sâm Ngọc Linh bán với giácao

Điều này làm giảm giá trị thực của sâm Ngọc Linh, nhiều báo chí trongnước đưa tin sâm Ngọc Linh giả lưu hành trên thị trường Nguy hiểm hơn,một số người mua bán sâm còn đem các giống Vũ Diệp, Tam Thất Hoang từLào, Trung Quốc, lấy hạt giống sâm Hàn Quốc, sâm nuôi cấy mô về gieotrồng lẫn lộn trong vườn sâm Ngọc Linh

Việc làm này nếu không được ngăn chặn thì sâm giống Ngọc Linh sẽ bị laitạp, mất gốc, mất nguồn gen cây sâm Việt Nam Bài học đáng nhớ của tỉnhQuảng Nam - Đà Nẵng sau ngày đất nước thống nhất là đã du nhập cây quế

từ tỉnh Thanh Hóa về trồng xen lẫn với cây quế gốc Trà My, làm mất thươnghiệu quế Trà My trên thị trường thế giới

Nhìn lại quá khứ, sâm Ngọc Linh được phát hiện từ năm 1973 trên núi NgọcLinh Đến những năm 1978 - 1980, hai tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng và GiaLai - Kon Tum đã tổ chức điều tra tổng thể, kết quả tìm ra 108 vùng sâmmọc tập trung trong tự nhiên dưới tán rừng nguyên sinh ở độ cao từ 1.400mtrở lên, có nhiều cây sâm đếm được trên tám mươi đốt (khoảng 81 năm tuổi),trữ lượng mỗi năm ước tính 50 tấn sâm khô (4,5 - 5kg tươi được 1kg khô)

Nhưng do việc quản lý không chặt chẽ của chính quyền hai tỉnh, khai thác

mà không nuôi trồng tái sinh, dẫn đến rừng nguyên sinh đầu nguồn bị tànphá, vùng sâm tự nhiên bị khai thác cạn kiệt Báo chí trong nước đã đăngnhiều bài về nguy cơ đứng bên bờ tuyệt chủng của sâm Ngọc Linh

Trước nguy cơ đó, Trong các năm từ năm 1997 đến nay, dù còn nhiều khókhăn và nhiều việc cần phải làm, vấn đề phải bảo vệ cây thuốc quý sâmNgọc Linh vẫn được tỉnh Quảng Nam ưu tiên

Năm 1998, tỉnh Quảng Nam đã tổ chức đoàn cán bộ gồm các sở ban ngành

đi khảo sát lại vùng sâm, sau đó quyết định cho thành lập Trạm dược liệusâm Ngọc Linh và giao Sở Y tế tỉnh quản lý Nhờ đó, công tác bảo tồn pháttriển được chăm lo, giải cứu cây sâm Ngọc Linh thoát khỏi nguy cơ tuyệtchủng Ngoài ra, đã giúp cho tỉnh bạn Kon Tum hơn 45 nghìn cây sâm gốc,

và đã được giao cho lâm trường Ngọc Linh trồng, phát triển ươm giống tại

xã Măng Ri, huyện Tu Mơ Rông.Vườn sâm này có diện tích hơn 7ha và gần

200 nghìn cây sâm Ngọc Linh chính gốc Quảng Nam đang ra hoa kết quả

Cuối năm 2001 ở Trạm dược liệu Trà Linh được UBND tỉnh Quảng Namsáp nhập vào Công ty Dược vật tư y tế Quảng Nam (theo QĐ số46/2001/QĐ-UB ngày 13.9.2001) để quản lý bảo tồn phát triển

Sau 11 năm chuyển giao, cây sâm Ngọc Linh vẫn không phát triển, nhưng sốlượng 263.000 cây sâm mà Sở Y tế bàn giao

Cuối năm 2013 kiểm kê lại chỉ còn 167.658 cây

Hiện nay nhu cầu trồng sâm Ngọc Linh của hai tỉnh Quảng Nam và KonTum rất lớn, rừng nguyên sinh của núi Ngọc Linh vẫn còn nhiều, và một sốvùng núi khác tương tự ở nước ta cũng có thể trồng được sâm Ngọc Linh.Điều quan trọng nhất hiện nay là thiếu cây giống

Theo đó, để bảo tồn và phát triển nhân giống cây Sâm Ngọc Linh- loại dượcliệu quý hiếm này thì cần khẩn trương nghiên cứu các giải pháp nhân giống

cụ thể, kết hợp với các ban ngành cùng cơ quan chức năng để quản lý chặtchẽ vườn sâm giống, không để lai tạp mất gốc, mất nguồn gen cây thuốc quýViệt Nam

Các vấn đề cụ thể về Sâm ngọc linh cũng như các phương pháp nhân giống,

kĩ thuật trồng cùng các vấn đề được quan tâm sẽ được trình bày cụ thể trongbài báo cáo này

II. Giới thiệu cây trồng:

1. Lịch sử:

Việt Nam có nhiều cây thuốc được gọi là Sâm Nhưng chỉ có bốn loài

Sâm thuộc họ Nhân Sâm ( Araliaceae) Chi Panax gần với cây Nhân sâmPanaxgingseng C.A Meyer là Sâm Ngọc Linh, Sâm Tam Thất, Sâm

Nam và sâmVũ Diệp

Năm 1968, KS Vũ Đức Minh đã tìm thấy cây Sâm Ngọc Linh tạivùng núi Ngọc Linh và tạm đặt tên nó là Sâm khu 5

Năm 1973, đoàn điều tra cây thuốc của Ban dân y Khu 5 ( miền trung

Nam Bộ) do DS Đào Kim Long dẫn đầu đã phát hiện một loài Panax mọc

hoang thành quần thể ở độ cao 1.800m trên vùng núi Ngọc Linh và tạm đặt

tên là Sâm Đốt Trúc với tên khoa học Panax articulatus, họ Nhân Sâm (

Araliaceae) ( Nguyễn Minh Đức, 2003) Tên khoa học của cây được công

nhận là Panax vietnamensis Ha et Grushv, họ Nhân Sâm Araliaceae, công bố

tại Viện thực vật Kamarov ( Liên Xô trước đây) năm 1985 do Hà ThịDungvà I.V Grushvistky đặt tên

2. Phân loại:

- Loài: Panax vietnamensis Ha et Grush

- Tênkhác: Sâm Việt Nam, Sâm Ngọc Linh, Sâm KhuNăm,Thuốc Dấu ( Xê Đăng)

- Tên nước ngoài: Vietnamese ginseng

III. Sơ lược cây Sâm Ngọc Linh:

1. Phân bố:

Sâm Ngọc Linh là cây bản địa đặc hữu của núi rừng Ngọc Linh, và chỉ

có 9 xã nằm xung quanh đỉnh Ngọc Linh thuộc 2 tỉnh Quảng Nam và KonTum mới có Điều này liên quan đến mật thiết đến các yếu tố tự nhiên như:

Độ cao, khí hậu, hổ nhưỡng, thảm thực vật che phủ, xung quanh đỉnhNgọc Linh

Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây, những điểm có sâm Ngọc Linhmọc tự nhiên đều ở độ cao từ 1.500 - 2.200 m (tập trung chủ yếu ở độ cao1.800 - 2.000m) Cho đến nay, về giới hạn cũng như mức độ phân bố củaloài sâm này ở núi Ngọc Linh đã có nhiều thay đổi Sâm Ngọc Linh là loạicây thân thảo đặc biệt ưa ẩm và ưa bóng, thường phân bố rải rác hay tậptrung thành từng đám nhỏ dưới tán rừng kín thường xanh cây lá rộng, đôikhi xen cả cây lá kim, độ tán che phủ có thể tới 80 % hoặc hơn Môi trườngrừng nơi có sâm Ngọc Linh mọc tự nhiên luôn ẩm ướt, thường xuyên có mây

mù Nhiệt độ không khí trung bình ước tính từ 15 - 18 OC; lượng mưa xấp xỉ3.000 mm/năm Sâm Ngọc Linh thường sinh trưởng và phát triển trên đất cómàu nâu đen, tơi xốp, hàm lượng mùn cao, hầu hết được tạo thành do lá câymục lâu ngày và dường như chứa nhiều nước

2. Đặc điểm hình thái:

Cây thân thảo, sống lâu năm nhờ thân rễ, cao khoảng 40 – 80 cm, đôi khitrên 1m Thân rễ nạc, mọc bò ngang như củ gừng, có nhiều đốt, không phânnhánh, dài 30 – 40 cm, mang nhiều rễ nhánh và củ, có nhiều vết sẹo do thânkhí sinh hàng năm để lại, mặt ngoài màu nâu nhạt, ruột trắng ngà Thân rễcòn mang nhiều rễ phụ, ở cây hoang dại, thân rễ là phần phát triển mạnhnhất chứa chất dự trữ, hoạt chất Hình dạng rất thay đổi, rễ củ ở cây sâm

hoang dại rất phát triển có dạng con quay, hình trụ, có màu vàng nhạt mangnhiều rễ con Sâm Ngọc Linh trồng thường cao đến 1m mang nhiều lá kép

có khi đến 7 lá chét to hơn bình thường

Thân khí sinh mảnh, thằng màu xanh hay hơi tím, mọc thẳng, mang 2 – 4

lá kép chân vịt mọc vòng, mỗi lá kép có 5 lá chét hình trứng ngược hoặchình mác, dài 10 – 14 cm, rộng 3 – 5 cm, gốc hình nêm , đầu thuôn dài thànhmũi nhọn, mép khía răng nhỏ

Hoa tự, cụm hoa mọc thành tán đơn ở ngọn thân, có cuống dài 10 – 20

cm có thể kèm 1 – 4 tán phụ hay một hoa riêng lẻ ở phía dưới tán chính Hoanhiều màu lục vàng, hoa hình tán đơn mọc dưới các lá thẳng với thân Mỗitán 60 – 100 hoa, cuống hoa ngắn 1- 1.5 cm, lá đài 5, cánh hoa 5, vàng nhạt,nhị 5, bầu 1 ô với 1 vòi nhụy Đầu có 5 răng dài, nhị 5, chỉ nhị hình sợi, bầu

1 ô với 1 vòi nhụy

Lá kép, chân vịt mọc vòng với 3 – 5 nhánh lá, cuống lá kép, mang 5 láchét, lá chét phiến bầu dục, mép khía răng cưa, chóp nhọn, có lông ở cả haimặt

Quả hạch, hình trứng, khi chín có màu đỏ hay vàng nhạt, sau đen, hạthình thận màu trắng, bề mặt hạt có nhiều chỗ lồi lõm, có vân, quả mọc tậptrung ở trung tâm của tán lá, dài độ 0,8 – 1 cm và rộng khoảng 0,5 – 0,6 cm,mỗi quả chứa một hạt, một số quả chứa 2 hạt và số quả trên cây bình quânkhoảng 10 – 30 quả

Mùa hoa: tháng 4 – tháng 6, mùa quả: tháng 7 – tháng 9

Sâm Ngọc Linh là loại cây thân thảo ưa ẩm và ưa bóng, sinhtrưởng ở độ cao từ1.200 – 2.100m so với mặt biển, mọc rảirác hay tập trung thành từng đám nhỏ dưới tán rừng Môitrường rừng nơi có Sâm mọc luôn ẩm ướt, thường xuyên có mây

mù, nhiệt độ khoảng 15-18 0C, lượng mưa khoảng 3000 mm/ năm Đấtrừng ở đây được tạo thành do lá cây mục lâu ngày, có màu nâu đen, tơi xốp,hàm lượng mùn cao và chứa nhiều nước

Sâm Ngọc Linh sinh trưởng mạnh trong mùa xuân hè Mùa hoa quả từtháng 5- tháng 10, cây ra hoa quả tương đối đều hàng năm Sau khi quảchín rụng xuống đất, tồn tại qua mùa đông khoảng 4 tháng và sẽ nảy mầmvào đầu mùa xuân năm sau, Sâm có khả năng tái sinh tự nhiên từ hạt khá tốt

Sâm có phần thân trên mặt đất lụi hàng năm, để lại các vết sẹo rõ Mỗi năm

từ đầu mầm thân rễ (kể cả phần thân rễ phân nhánh) chỉ mọc lên một thânmang lá Căn cứ vào vết sẹo trên thân rễ để tính tuổi của Sâm

Trong sô hơn mười loài và dưới loài đã biết của chi Nhân Sâm

(Panax),ViệtNam có ba loài mọc tự nhiên và một loài là cây nhập trồng.

Sâm Ngọc Linh được phát hiện sau cùng vào 1973 Đến 1985 nó mới đượccông bố là hoàn toàn mới đối với khoa học Đến nay Sâm Ngọc Linh chỉmới được phát hiện duy nhất ở vùng núi Ngọc Linh thuộc hai tỉnh QuảngNam và Kon Tum

Ngọc Linh là dãy núi cao thứ hai của Việt Nam, có tọa độ địa lý từ 107o50’ –108o7’ kinh tuyến Đông và từ 15o0’ – 15o10’ vĩ tuyến Bắc,đỉnh cao nhất là Ngọc Linh cao 2598 m Những điểm vốn trước đây cósâm Ngọc Linh mọc tự nhiên từ độ cao khoảng 1500 m đến 2200 m, chủyếu tập trung ở 1800 – 2000 m, thuộc địa bàn của hai huyện Đăk Tô (tỉnhKon Tum) và Trà My (tỉnh Quảng Nam) Về giới hạn cũng như phân bố củaloài sâm này ở núi Ngọc Linh hiện nay đã có nhiều thay đổi

IV. ĐẶC TÍNH DƯỢC LIỆU CỦA SÂM NGỌC LINH:

1 Hợp chất saponin:

Tên gọi saponin hay saponosid là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật Hợp chất saponin được xem là thành phần hoạt chất chủ yếu của cây Sâm Việt Nam cũng như của các loài Sâm khác trên thế giới Các saponin dammaran được xem là hoạt chất quyết định cho các tác dụng sinh học.

Phần dưới mặt đất (thân rễ và rễ củ) chứa 49 hợp chất saponin, gồm 25 saponin đã biết và 24 saponin có cấu trúc mới được đặt tên là vina-ginsenosid-R1-R24.

Phần trên mặt đất có 19 saponin damaran đã được phân lập, gồm 11 saponin đã biết và 8 saponin có cấu trúc mới đặt tên là vinaginsenosid-L1-L8.

Bảng 1: Hàm lượng một số saponin chính trong sâm ( Đã trừ độ ẩm)

Hàm lượng saponin chính (%)

Nguyên liệu G-Rb1 GRd G-Ry1 R2 Tổng cộng

Đầu mầm 0.943 0.898 1.359 2.859 6.059 Sâm 2 tuổi 0.979 0.426 1.235 1.868 4.236 Sâm 3 tuổi 0.846 0.678 1.419 2.409 5.352

Rễ củ 4 tuổi 0.818 0.396 1.696 3.141 6.051

Rễ củ 5 tuổi 1.721 0.518 2.219 3.816 8.674

Rễ củ 6 tuổi 1.824 0.632 2.285 4.166 9.474 Thân rễ 4 tuổi 1.518 1.778 2.432 2.946 8.674 Thân rễ 5 tuổi 1.565 0.981 1.652 4.276 8.494 Thân rễ 6 tuổi 2.716 0.840 3.648 5.342 12.546

Bảng 2: Hàm lượng saponin của Sâm Ngọc Linh so sánh với các

Panax quinquefol ius

Panax vietname nsis

20(S)–

Ocotill ol

Bảng 4: Acid Oleanolic:

suất (%)

G-R0 (O) -Glc2-Glc -Glc- 0.038 H-Ma (O) -Glc2-Glc-Ara(p) -Glc- 0.05

Bảng 5:

Ocotill

acetoxy-heptadeca-3. Thành phần acid béo

Bảng 6: Các axid béo được tìm thấy:

Bảng 7: Thành phần acid amin chủ yếu:

STT Acid amin Acid amin (%) Acid amin thủy giải

(%)

Tinh dầu: 0.05- 0.10%

Sinh tố C: 0.059%

V. Hiện trạng cây Sâm Ngọc Linh ở Việt Nam:

Cây có vùng phân bố rất hẹp và mọc rất rải rác Do là loài Sâm quí hiếm nên

số lượng cá thể giảm sút nhanh chóng, hiện đang nằm trong 250 loài quíhiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng do bị khai thác quá mức và buôn bán bấthợp pháp, hiện Sâm Ngọc Linh đã được đưa vào sách đỏ Việt Nam cần đượcbảo vệ

Để bảo vệ và phát triển cây dược liệu quí hiếm, hiện đã có những dự án đểduy trì và bảo tồn giống tại hai tỉnh Quảng Nam và Kon Tum:

- Năm 1979: Uỷ Ban Nhân Dân Tỉnh Quảng Nam đã cho thành lập Trạidược liệu Trà Linh Bằng cách nhân giống hữu tính và vô tính, Trại dượcliệu đã có 223.000 cây con Trại đã xây dựng quy trình trồng cây Sâm NgọcLinh và phổ biến cho nhân dân trong vùng thực hiện

- Năm 1995: Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường tỉnh Quảng Nam

đã đầu tư nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ và phát triển câySâm Ngọc Linh Nhằm hình thành vùng nguyên liệu Sâm Ngọc Linh và đưacây Sâm trở thành loại cây trồng mang lại nguồn thu nhập ổn định cho ngườidân trong vùng dự án, Sở đã chủ trì thực hiện dự án “Ứng dụng kỹ thuật tiến

bộ xây dựng mô hình phát triển vùng nguyên liệu sâm khu Năm tại xã TràLinh”

- Năm 2003: Viện Dược liệu Hà Nội phối hợp với Sở Khoa Học CôngNghệ và Môi Trường Kon Tum thực hiện dự án vùng trồng cây Sâm NgọcLinh Cây Sâm đã được nhân giống trong năm 2003 và trồng tập trung ở xãNgọc Lay, huyện Đắk Tô Năng suất hàng năm ước tính khoảng 50.000 cây.Mục đích của dự án là quy hoạch vùng có điều kiện thích hợp cho cây sâmNgọc Linh phát triển và tìm ra phương pháp canh tác thích hợp nhất nhằmbảo tồn loài cây đặc hữu của vùng và giúp xóa đói giảm nghèo ở Kon Tum

Sâm Ngọc Linh là một dược liệu quý và có giá trị kinh tế cao, cần thiết ứngdụng những kỹ thuật mới trong sản xuất để nâng cao giá trị thương mại, xâydựng thương hiệu sâm Ngọc Linh trên thị trường thế giới Trong đó bướcđầu tiên là hiện đại hóa việc canh tác Trong nhiều biện pháp, nuôi cấy mô là

một kỹ thuật tiên tiến có thể ứng dụng tốt cho sản xuất sản phẩm Sâm NgọcLinh.

Ngày nay, nhân sâm Ngọc Linh đang được bảo tồn và phát triển ở vùng núiNgọc Linh Nhân dân cư trú trên núi Ngọc Linh đã quen với việc trồng bán

tự nhiên, thu hái tự nhiên và kiêm việc bảo tồn nhân sâm Ngọc Linh tựnhiên Có gia đình đã có hàng chục

nghìn cây nhân sâm trồng bán tự nhiên trên các độ cao trên 2000m so vớimặt biển

hình 6: Cây nhân sâm Ngọc Linh hoang dại

Người ta đã nghiên cứu việc đưa cây nhân sâm Ngọc Linh về Đà Lạt, vềSapa nhưng sản phẩm cây mọc ở đây hầu như không còn đủ hoạt chất chữabệnh Việc di thực nhân sâm Ngọc Linh đến các vùng núi lân cận có thấycây mọc bình thường nhưng sau 2

năm theo dõi thì hầu hết không đủ hoạt chất so với mẫu đối chứng Vì vậynơi cung cấp

sâm hoang dại chủ yếu hiện nay vẫn là ở núi Ngọc Linh

Gần đây, do nhân sâm Ngọc Linh có uy tín cao trong việc hỗ trợ điều trịbệnh nên nhiều người đã tìm cách giả mạo Họ mang sâm giả mạo nhân sâmNgọc Linh đến bán ở ngay vùng quê của Ngọc Linh nên khá nhiều người bịnhầm lẫn Nguồn gốc của nhân sâm giả này đã được báo chí đưa tin, nhưnghàng ngày thì việc giả mạo vẫn cứ diễn ra càng ngày càng tinh vi và phứctạp

VI. Nhân giống cây Sâm Ngọc linh:

1. Nhân giống hữu tính: gieo hạt

Vài tháng trước khi gieo hạt, cần làm nứt vỏ hạt giống nhân sâm Lớp vỏ

ngoài dày, cứng khiến hạt rất khó nảy mầm Những điều này sẽ ảnh hưởngđến sự sinh trưởng và phát triển cây con

Hạt giống được cho vào một túi lưới, rồi đặt vào một nơi thoáng mát, bêntrên phủ lên một lớp cát để giữ ẩm Trong thời gian ủ, khoảng 10 ngày thì xảlại nước sạch một lần nhằm đảm bảo chất lượng hạt giống và giúp mau nứtvỏ

Những cây sâm non cần thời gian 6 năm để phát triển và thu hoạch

Sau ba tháng ủ mầm và xả nước, các hạt giống đã nứt vỏ Tiếp đến chúngđược phơi ráo và cất giữ ở một nơi thoáng mát Thời gian gieo hạt nhân sâmđược bắt đầu từ cuối tháng 10 đến giữa tháng 11

Sau khi gieo hạt, người trồng nhân sâm phủ lên luống đất một lớp đất mỏng.Tiếp theo đó đậy lên trên một lớp cỏ khô nhằm đảm bảo nhiệt độ và độ ẩmthích hợp Nhân sâm được trồng như thế trong 1 năm, sau đó người ta sẽ lựachọn những cây non tốt nhất để trồng trên cánh đồng rộng lớn

Thời gian nhân sâm sinh trưởng có sự phân biệt rõ rệt Năm đầu là thời kì rễ,thân và lá bắt đầu hình thành Năm thứ hai đến năm thứ tư mới là thời kìnuôi dưỡng cây, phần rễ bắt đầu phình to không ngừng, mỗi năm rễ cũng lớnthêm một nhánh Qua 6 năm, rễ sẽ thành nhân sâm, đó là lúc bắt đầu thuhoạch

Vườn nhân sâm hạn chế ánh nắng chiếu rọi trực tiếp bằng những giàn che

Trên các cánh đồng nhân sâm, nông dân có dựng giàn che bên trên để hạnchế ánh nắng chiếu rọi trực tiếp xuống dễ làm cây con cháy lá và chết

Sau sáu năm trồng trọt và chăm sóc vất vả, nhà nông bước vào mùa thuhoạch nhân sâm Thời gian thu hoạch sâm diễn ra vào mùa thu, tức từ tháng

9 đến tháng 10, khi đó toàn bộ chất dinh dưỡng tập trung vào phần rễ nhânsâm do vậy phải thu hoạch ngay để có được sản phẩm đạt chất lượng cao.

2. Nuôi cấy mô:

2.1 Sơ lược về kỹ thuật nuôi cấy tế bào thực vật

Nhân giống vô tính hay nuôi cấy mô là thuật ngữ mô tả các phươngthức nuôi cấy các bộ phận thực vật trong ống nghiệm có chứa môi trườngxác định ở điều kiện vô trùng như khoáng, vitamin, các hormone tăng trưởng

và đường

Nuôi cấy mô tế bào thực vật dựa trên hai nguyên tắc:

- Tính toàn năng của tế bào:

Mỗi một tế bào bất kỳ của một cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năngtiềm tàng để phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh khi gặp điều kiện thuậnlợi Mỗi tế bào là một hệ thống mở, tự duy trì và tự sản xuất để tiến hành cácchức năng chuyên biệt và sản sinh thế hệ tế bào mới nếu cần thiết

- Khả năng phân hóa và phản phân hóa của tế bào:

+ Tính phân hoá của tế bào là sự biến đổi của các tế bào phôi sinh thành các

tế bào của các mô chuyên hoá đảm nhiệm các chực năng khác nhau Trong

cơ thể thực vật có khoảng 15 loại mô khác nhau đảm nhiệm các chức năngkhác nhau (mô dậu, mô dẫn, mô bì, mô khuyết…) nhưng chúng đều cónguồn gốc từ tế bào môi sinh đã trải qua giai đoạn phân hoá tế bào để hìnhthành các mô riêng biệt

+ Tính phản phân hoá của tế bào: là các tế bào khi đã được phân hoáthành các mô riêng biệt với các chức năng khác nhau nhưng trong điều kiệnnhất định chúng vẫn có thể quay trở về trạng thái phôi sinh để phân chia tếbào Trong kỹ thuật nuôi cấy các cơ quan dinh dưỡng như lá, thân…thì giaiđoạn tạo mô sẹo chính là khi tế bào quay trở về trạng thái phôi sinh cókhả năng phân chia liên tục mà mất hẳn chức năng của các cơ quandinh dưỡng như lá, thân… trước đó

Về bản chất sự phân hoá và phản phân hoá là quá trình hoạt hoá của gen,tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển các thể thì một số genđược hoạt hoá và một số gen khác bị ức chế Điều này được xảy ra theo mộtchương trình đã được mã hoá trong cấu trúc phân tử ADN Khi nằm trongmột cơ thể hoàn chỉnh giữa các tế bào có sự ức chế lẫn nhau, nhưng khiđược tách rời và trong những điều kiện nhất định thì các gen được hoạt hoá

dễ dàng hơn nên chúng có khả năng mở tất cả các gen để hình thành một cácthể mới Đó chính là cơ sở làm nền tảng cho kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào

Kỹ thuật nuôi cấy mô cho phép tái sinh chồi hoặc cơ quan từ các mônhư: lá, thân, hoa hoặc rễ

2.2 Các phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật

- Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng: phương thức dễ dàng nhất đạt được mụctiêu trong nuôi cấy tế bào thực vật là nuôi cấy đỉnh sinh trưởng (bao gồmchồi đỉnh và chồi bên) Sau khi vô trùng, mẫu sẽ được nuôi cấy trên môitrường thích hợp chứa đầy đủ chất dinh dưỡng khoáng vô cơ và hữu cơ hoặcmôi trường khoáng có bổ sung sung chất kích thích sinh trưởng thích hợp

Từ một đỉnh sinh trưởng, sau một khoảng thời gian nuôi cấy nhất định mẫu

sẽ phát triển thành một chồi hay nhiều chồi Chồi tiếp tục phát triển vưởnthân, ra lá và rễ để trở thành một cây hoàn chỉnh Cây con được chuyển rađất dần dần thích nghi và phát triển bình thường

-Nuôi cấy mô sẹo (callus):

• Mô sẹo (callus) là một khối tế bào phát triển vô tổ chức, hình thành do

sự phản phân hóa của các tế bào đã phân hóa Mô sẹo sẽ phát triển nhanh khimôi trường có sự hiện diện của auxin Khối mô sẹo có khả năng tái sinhthành cây hoàn chỉnh trong điề kiện môi trường không có chất kích thích tạo

- Nuôi cấy tế bào đơn:

Khối mô sẹo được nuôi cấy trong môi trường lỏng và được đặt trên mấylawcscos tốc độ điều chỉnh thích hợp sẽ tách ra thành nhiều tế bào riêng rẽgọi là tế bào đơn Tế bào đơn được lọc và nuôi cấy trên môi trường đặc biệt

để tăng sinh khối

Với các cơ chất thích hợp được bổ sung vào trong môi trường lỏng tế bàođơn có khả năng sản xuất các chất có hoạt tính sinh học

Sau một thời gian nioois cấy kéo dài trong môi trường lỏng tế bào đơnđược tách ra và trải trên môt trường thạch

Khi môi trường có thạch bổ sung auxin, tế bào đơn phát triển thành từngcụm tế bào mô sẹo

Khi môi trường thạch có tỷ lệ cytokinin auxin thích hợp, tế bào đơn cókhả năng tái sinh thành cây con hoàn chỉnh

- Nuôi cấy protoplast – chuyển gen: nuôi cấy phần bên trông tế bàothực vật sâu khi đã tách vỏ còn gọi là nuôi cấy tế bào trần Trong điều kiệnnuôi cấy thích hợp, protoplast có khả năng tái sinh màng, tiếp tục phân chia

và tái sinh hoàn chỉnh Khi mất vách và tiến hành dung hợp, hai protoplast

có khả năng dung hợp với nhau tạo ra tế bào lai, đặc tính này giúp cải thiệngiống cây trồng Quá trình dung hợp có thể thực hiện trên hai đối tượng cùngloài hay khác loài

- Nuôi cấy hạt phấn đơn bội:

Hạt phấn ở thực vật được nuôi cấy trên những môi trường thích hợp tạothành mô sẹo Mô sẹo này được tái sinh thành cây hoàn chỉnh là cây đơn bội.Các bước nhân giống in-vitro:

Nhân giống vô tính cây trồng thường trải qua các bước sau

- Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng

- Tạo thể nhân giống in-vitro

- Nhân giống in-vitro

- Tái sinh cây hoàn chỉnh in-vitro

- Chuyển cây in-vitro ra vườn ươm

Ý nghĩa của của nuôi cấy in-vitro:

- Nhân giống với hệ số nhân cao trong thời gian ngắn

- Tạo ra các dòng cây con đồng nhất về mặt di truyền

- Tạo ra các dòng cây sạch bệnh từ cây mẹ bị niễm bệnh

2.3 Nuôi cấy invitro sâm ngọc linh Panax vietnamensis

Do những bất cập trong chính sách và công tác quản lý, cây sâm NgọcLinh trong tự nhiên hầu như bị khai thác cạn kiệt và có nguy cơ tuyệt chủng,

là một loài thực vật nằm trong sách đỏ Việt Nam và bị cấm khai thác Mặtkhác, do phân bố hẹp, chỉ phân bố ở vùng núi Ngọc Linh thuộc 2 tỉnh QuảngNam và Kon Tum, điều kiện sống khá đặc biệt nên rất khó trồng và phổ biếnrộng rãi Cây tự nhiên sinh trưởng và phát triển rất chậm, thường sau 5-7năm trồng mới có thể khai thác sản phẩm Do đó, việc bảo tồn và phát triểnloài thực vật quý hiếm này đặt ra nhiều vấn đề đáng quan tâm đối với cácnhà khoa học và quản lý

Dưới sự phát triển của công nghệ sinh học hiện đại, nhân giống in vitrođược áp dụng thành công trên đối tượng sâm Ngọc Linh nhằm tạo nguồn câygiống chất lượng phục vụ cho công tác bảo tồn và phát triển loài cây này.Trong gần 20 năm qua, thông qua việc thực hiện thành công các đề tài cấpNhà nước, cấp Bộ, cấp Viện Hàn lâm như: “Nghiên cứu nhân giống vô tính

và sản xuất sinh khối rễ cây sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha etGrush.)” (Bộ Khoa học và Công nghệ); “Hệ thống nuôi cấy lớp mỏng tế bàotrong nghiên cứu chương trình phát sinh hình thái và bảo tồn cây sâm NgọcLinh” (Quỹ Khoa học và Công nghệ Quốc gia, Bộ Khoa học và Công nghệ);

“Ứng dụng hệ thống chiếu sáng đơn sắc (LED) trong nghiên cứu nhân nhanhcây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)” (Viện Hàn lâmKhoa học và Công nghệ Việt Nam) với số lượng lớn phục vụ nhu cầu nhângiống của hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam, nhóm nghiên cứu của PGS TSDương Tấn Nhựt, Viện Nghiên cứu khoa học Tây Nguyên đã công bố hơn

30 công trình khoa học trong và ngoài nước về sâm Ngọc Linh

2.4 Quy trình nuôi cấy:

Tạo mẫu in-vitro từ sâm củ  Tạo mô sẹo  Tạo phôi Soma  Tái sinhcây con  đem ra vườn ươm

2.4.1. Tạo và nhân nuôi mô sẹo:

i. Chọn vật liệu nuôi cấy:

+ Các mẫu lá non hay đầu mẫu thân rễ

+ Môi trường: MS có bổ sung 2,4 D, IBA, NAA và các chất dinh dưỡngcần thiết

ii. Tạo mô sẹo:

- Rửa mẫu bằng chất tẩy nhẹ trước khi thao tác với dung dịch khử trùng

- Rửa mẫu dưới vòi nước chảy từ 10 – 30 phút

- Nhúng ngập mẫu vào dung dịch khử trùng trong điều kiện vô trùng.Đậy nắp lọ rồi lắc nhẹ trong thời gian khử trùng

- Bỏ dung dịch khử trùng đi rồi rửa vài lần bằng nước cất vô trùng

* Sự tạo mô sẹo in-vitro qua 3 quá trình:

- Sự phản phân hóa tế bào nhu mô

- Sự phân chia của tượng tầng

- Sự xáo trộn của các mô phân sinh sơ khởi

2.4.2 Tạo và nuôi phôi soma:

Để tạo mô phôi soma, mô sẹo được chuyển sang môi trường có mặt 2ppm 2iP và 1.5 ppm NAA, để phôi tiếp tục phát triển qua môi trường chứa0.2 – 1ppm gibberellin và BAThời gian hình thành phôi soma nhanh haychậm, từ 2 đến 3 tháng tùy thuộc loại mô sẹo sử dụng Sau thời gian nuôinhận thấy mô phôi soma, thường ở dạng khối tròn, hình thành trên khắp bềmặt mô sẹo (hình 4a); cũng có một số phôi ở trạng thái phân hóa cao hơn vớiphác thể lá mầm, thân phôi có hình dạng đặc trưng hơn Nhìn chung, các thểphôi cầu, đã đi vào trạng thái biệt hóa có bề mặt trơn láng, khác với các khối

mô sẹo thường gặp trong nhiều trường hợp cũng ở dạng cầu nhưng có bềmặt “sần sùi”

2.4.3 Tái sinh cây con:

Sau một thời gian các phôi sẽ tiếp tục được cấy chuyển để tạo cụm chồi

và nhân nhanh các cụm chồi Sau đó, các cụm chồi sẽ được tách ra để đưavào môi trường tạo rễ và giúp cây con quen dần với điều khiện tự nhiêntrước khi đưa trồng trên giá thể đất trong vườn ươm

Khi được cấy chuyển sang môi trường White, các phôi cầu dần hìnhthành lá mầm đặc trưng và có thể phát triển tiếp tục thành cây con khi đượcnuôi cấy, theo thứ tự, trên môi trường MS½ + 0,5 mg/l BA + 1 mg/l GA3 vàMS½ + 0,5 mg/l BA:

- Tạo phôi/cụm phôi có lá mầm phát triển trên môi trường thạch: môitrường White [32] (50 g/l đường saccharose)

- Nuôi mô phôi trong môi trường lỏng theo hướng tạo chồi: MS½ + 2mg/l NAA + 0,1 mg/l BA (20 g/l đường saccharose)

- Tạo phôi trưởng thành, tạo chồi từ phôi: MS½ + 0,5 mg/l BA + 1 mg/lGA3 (20 g/l đường saccharose)

- Nuôi chồi và cây con có nguồn gốc từ phôi: MS½ + 0,5 mg/l BA (20 g/lđường saccharose)

- Nuôi mô phôi trong môi trường lỏng theohướng tạo rễ: MS½ + 2 mg/lNAA (20 g/l đường saccharose)