Thạc Sĩ Công nghệ nuôi cấy tế bào sâm Ngọc Linh

ĐẶT VẤN ĐỀ


1.1. Đặt vấn đề:

Nhân sâm Panax ginseng C. A. Meyer là cây dược liệu được sử dụng từ hàng ngàn năm nay. Những tác dụng y học của Nhân Sâm, được dùng trong y học cổ truyền, hiện đã được chứng minh theo nguyên lý của y học hiện đại. Nhân Sâm từ cây thuốc huyền thoại của phương Đông đã xuất hiện rộng rãi ở phương Tây, với những sản phẩm Thương mại đa dạng. Nhân Sâm ngày nay là cây thuốc mang lại giá trị kinh tế to lớn.

Việt Nam tự hào có được một loài Nhân Sâm đặc hữu là Sâm Ngọc Linh (hay còn gọi là Sâm Khu Năm) Panax vietnamensis Ha & Grutzv., được biết đến trên thế giới với tên gọi Vietnamese ginseng. Sâm Ngọc Linh có thành phần ginsenosid, dược chất chính trong Nhân sâm, được đánh giá vào loại nhiều nhất so với các loài khác của chi Panax trên thế giới. Tuy nhiên, Sâm Ngọc Linh được phát hiện khá muộn (vào năm 1985) cho nên, tuy có nhiều cố gắng để Phát triển cây thuốc quý giá này nhưng tiềm năng của Sâm Ngọc Linh vẫn chưa hoàn toàn được đánh thức. Cộng với địa bàn phân bố hẹp (chỉ có ở vùng núi Ngọc Linh), lại bị khai thác bừa bãi, nên Sâm Ngọc Linh sớm đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Với nỗ lực của những địa phương có Sâm Ngọc Linh phân bố, hiện nay loài dược liệu này đã có thể tránh bị tuyệt diệt. Nhưng để đưa Sâm Ngọc Linh thành cây thuốc ngang hàng với các loại Nhân sâm có trên thị trường dược liệu cả về số lượng và chất lượng, cần có nhiều nghiên cứu chuyên sâu ứng dụng sản xuất hiệu quả.

Trên thế giới, cây Nhân Sâm Panax ginseng C. A. Meyer đã được nhân giống và sản xuất dược chất ginsenosid thành công bằng nuôi cấy mô. Ginsenosid chiết từ mô sẹo trong nuôi cấy mô cây Nhân sâm có cùng dạng với ginsenosid thu từ rễ Nhân Sâm tự nhiên, tác dụng dược lý của dịch chiết bằng rượu hoặc bằng methanol và bột ginsenosid từ mô sẹo hầu như giống với dịch chiết và bột thu từ rễ Nhân Sâm tự nhiên. Do đó đã có các hệ thống nuôi cấy lớn như bioreactor dùng để sản xuất ginsenosid theo quy mô công nghiệp, cung cấp cho thị trường tiêu thụ ngày càng rộng lớn, khắc phục được những hạn chế trong canh tác cây Nhân Sâm như: thời gian trồng kéo dài, bị giới hạn về khí hậu, thổ nhưỡng, nhiều sâu bệnh .

Sâm Ngọc Linh được cả thế giới biết đến với tên gọi Vietnamese ginseng nhưng không có nhiều nhà khoa học Quốc tế lưu ý nghiên cứu về nó. Việt Nam cần tự nghiên cứu cũng như sản xuất, cố gắng đánh thức giá trị y học và giá trị kinh tế của Sâm Ngọc Linh. Trong các hướng nghiên cứu, hướng nuôi cấy mô đã thật sự đưa Nông nghiệp lên bước Phát triển tiên tiến, vì vậy muốn nghiên cứu đưa cây Sâm Ngọc Linh Phát triển theo hướng hiện đại, mang lại hiệu quả kinh tế cao không thể bỏ qua kỹ thuật này. Thực tế, cây Sâm Ngọc Linh đã được nhân giống thành công từ mô sẹo. Nhưng tiến hơn một bước để sản xuất ginsenosid Sâm Ngọc Linh bằng nuôi cấy mô thì chưa có nghiên cứu nào được công bố.

Với mong muốn tìm hiểu về loại cây trồng có giá trị kinh tế này cùng với những công nghệ nuôi cấy tế bào đã và đang được thực hiện nhằm mục đích nhân giống và sản xuất các hợp chất có giá trị kinh tế, tôi đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp: “Công nghệ nuôi cấy tế bào Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv)". dưới sự hướng dẫn của thầy Bùi Văn Thế Vinh.

1.2. Mục đích của đề tài:

- Tổng quan về Sâm Ngọc Linh.
- Tìm hiểu một số công nghệ nuôi cấy tế bào Sâm Ngọc Linh.

MỤC LỤC

CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Đặt vấn đề 01
1.2. Mục đích của đề tài 02
CHƯƠNG II. TỔNG QUAN 03
2.1. Giới thiệu kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật 0.3
2.1.1. Khái niệm 03
2.1.2. Các kỹ thuật nuôi cấy 04
2.1.3. Môi trường nuôi cấy 08
2.1.4. Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật 09
2.1.5. Các nhân tố đảm bảo thành công trong nuôi cấy mô tế bào thực vật 11
2.2. Giới thiệu cây Sâm Ngọc Linh 15
2.2.1. Phân loại 15
2.2.2. Đặc điểm hình thái 16
2.2.3. Sinh thái và phân bố 18
2.2.4. Hiện trạng và tiềm năng của cây sâm Ngọc Linh 19
2.2.5. Thành phần Hóa học 20
CHƯƠNG III. CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY TẾ BÀO SÂM NGỌC LINH
3.1. Nuôi cấy mô sẹo 27
3.1.1. Nguyên liệu 27
3.1.2. Môi trường 27
3.1.3. Thiết bị và dụng cụ 27
3.1.4. Hóa chất 27
3.1.5. Qui trình thực hiện 28
3.1.6. Điều kiện nuôi cấy 28
3.2. Tái sinh chồi từ mô sẹo 29
3.2.1. Nguyên liệu 29
3.2.2. Môi trường 29
3.2.3. Thiết bị và dụng cụ 29
3.2.4. Hóa chất 29
3.2.5. Qui trình thực hiện 29
3.2.6. Điều kiện nuôi cấy 29
3.3. Nuôi cấy rễ 30
3.3.1. Nguyên liệu 30
3.3.2. Môi trường 30
3.3.3. Thiết bị và dụng cụ 30
3.3.4. Hóa chất 30
3.3.5. Qui trình thực hiện 31
3.3.6. Điều kiện nuôi cấy 31
3.4. Nuôi cấy sinh khối 31
3.4.1. Nguyên liệu 31
3.4.2. Môi trường 31
3.4.3. Thiết bị và dụng cụ 31
3.4.4. Hóa chất 32
3.4.5. Qui trình thực hiện 32
3.4.6. Điều kiện nuôi cấy 32
3.5. Tái sinh cây qua con đường tạo phôi soma 33
3.5.1. Nguyên liệu 33
3.5.2. Môi trường 33
3.5.3. Thiết bị và dụng cụ 33
3.5.4. Hóa chất 33
3.5.5. Qui trình thực hiện 33
3.5.6. Điều kiện nuôi cấy 34
3.6. Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến nuôi cấy Sâm Ngọc Linh 35
3.6.1. Khảo sát ảnh hưởng của một số loại chất khử trùng 35
3.6.2. Khảo sát ảnh hưởng của các tổ hợp hoocmon lên sự phát sinh hình thái 36
3.6.3. Ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng lên khả năng tạo mô sẹo từ lá và cuống lá 37
3.6.4. Ảnh hưởng của kích thước mẫu cấy ban đầu lên sự tăng sinh mô sẹo 38
3.6.5. Ảnh hưởng của auxin lên khả năng khởi tạo mô sẹo từ lá và cuống lá 39
3.6.6. Ảnh hưởng của auxin lên khả năng tăng sinh mô sẹo Sâm Ngọc Linh 40
3.6.7. Ảnh hưởng của BA và NAA đến khả năng tái sinh chồi từ mô sẹo 41
3.6.8. Ảnh hưởng của BA lên quá trình tăng trưởng chồi Sâm Ngọc Linh invitro 43
3.6.9. Ảnh hưởng của nồng độ đường đến khả năng tăng trưởng chồi 43
3.6.10. Ảnh hưởng của than hoạt tính đến khả năng tăng trưởng chồi invitro 44
3.6.11. Ảnh hưởng của IAA, IBA, NAA đến khả năng ra rễ bất định từ mô sẹo 45
3.6.12. Ảnh hưởng của IBA và NAA đến khả năng nhân rễ bất định 46
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48
4.1. Kết luận 48
4.2. Kiến nghị 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC