Thạc Sĩ Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân nhằm nâng cao hàm lượng Artemisinin ở cây thanh hao hoa vàng bằng phương

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân nhằm nâng cao hàm lượng Artemisinin ở cây thanh hao hoa vàng bằng phương pháp chiếu xạ gây đột biến

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1
PHẦN I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
I. NGUỒN GỐC, PHÂN BỐ VÀ ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC
3
1.1. Nguồn gốc, phân bố
3
1.2. Đặc điểm thực vật học.
4
1.2.1. Rễ cây Thanh hao
4
1.2.2. Thân cây Thanh hao
4
1.2.3. Lá cây Thanh hao
5
1.2.4. Hoa cây Thanh hao
5
1.2.5. Hạt cây Thanh hao
6
II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY THANH HAO
7
2.1. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng Thanh hao
7
2.2. Nghiên cứu chọn giống Thanh hao
9
2.3. Nghiên cứu hàm lượng Artemisinin và động thái tích luỹ Artemisinin
trong cây Thanh hao
11
III. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ
THUẬT HẠT NHÂN TRONG CHỌN TẠO GIỐNG
13
3.1. Khái niệm đột biến và chọn giống đột biến.
13
3.2. Tình hình nghiên cứu chọn giống đột biến trên thế giới.
14
3.3. Tình hình nghiên cứu chọn giống đột biến trong nước.
16
3.4. Phương hướng của chọn giống đột biến trong thời gian tới
19
3.4.1. Tìm kiếm, gây tạo và xây dựng chiến lược sử dụng các đột biến
19
Kết hợp nghiên cứu đột biến với nghiên cứu sinh học phân tử 20
IV. CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ XÁC ĐỊNH LIỀU BỨC XẠ CHO VIỆC
CHIẾU XẠ CÂY THANH HAO.
21
4.1. Chiếu xạ hạt khô
21
4.2. Chiếu xạ callus
22
PHẦN II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
I. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
23
1.1. Chiếu xạ hạt:
23
1.2. Chiếu xạ callus:
23
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
23
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
24
3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
24
3.2. Chỉ tiêu theo dõi
24
PHẦN III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
26
I. THẾ HỆ M1 (2006):
26
1.1. Chiếu xạ hạt
26
1.1.2. Kết quả theo dõi thời gian nẩy mầm của hạt sau chiếu xạ.
26
1.1.3. Khả năng sinh trưởng của giống Thanh hao hoa vàng thế hệ M1
28
1.2. Chiếu xạ callus
32
1.2.1. Tạo vật liệu sạch cho nuôi cấy in-vitro cây thanh hao hoa vàng
32
1.2.2. Xác định môi trường thích hợp để tạo callus ở cây thanh hao hoa
vàng
33
1.2.3. Chiếu xạ callus thanh hao
35
II. THẾ HỆ M2 (2007)
37
2.1. Cây chiếu xạ từ hạt
37
2.1.1. Thời gian nẩy mầm của hạt sau chiếu xạ
37
2.1.2. Khả năng sinh trưởng của giống Thanh hao hoa vàng thế hệ M2
39
2.2. Cây chiếu xạ callus (ở các liều 0; 3 và 5 kr)
42
2.3. Phân tích hàm lượng Artemisinin ở cây thế hệ M2
43
III. THẾ HỆ M3 (2008)
45
3.1. Tình hình sinh trưởng của cây Thanh hao thế hệ M3
45
3.2. Phân tích hàm lượng Artemisinin
46
IV. Thế hệ M4 (2009)
50
4.1. Kết quả đánh giá tỷ lệ nẩy mầm của các dòng triển vọng.
50
4.2. Thời gian nảy mầm, tuổi cây con, thời gian từ trồng đến bén rễ hồi xanh
51
4.3. Đánh giá khả năng sinh trưởng của các dòng triển vọng thế hệ M4
52
4.4. Phân tích hàm lượng Artemisinin
53
4.5. Đánh giá năng suất của các dòng có triển vọng
56
V. Thế hệ M5 (2010)
57
5.1. Xây dựng quy trình thâm canh cho dòng thanh hao triển vọng
57
5.1.1. Mục tiêu nghiên cứu
57
5.1.2. Vật liệu nghiên cứu
57
5.1.3. Nội dung nghiên cứu.
57
5.1.4. Phương pháp nghiên cứu
58
5.2. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
58
5.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng thời vụ tới năng suất sinh vật học của một số
dòng thanh hao triển vọng.
58
5.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ tới năng suất và hàm lượng của
các dòng thanh hao triển vọng.
60
PHẦN IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
64
I. KẾT LUẬN
64
II. ĐỀ NGHỊ
64
TÀI LIỆU THAM KHAO
MUC LỤC

MỞ ĐẦU
Trên phạm vi toàn cầu, những năm gần đây bệnh sốt rét lại phát triển trở lại,
hàng năm giết chết gần 2 triệu người và gần 270 triệu người khác mắc bệnh.
Nguyên nhân là do các chủng ký sinh trùng gây bệnh đã dần trở nên kháng các loại
thuốc trước đây. Theo thông báo của WHO sau một thời gian dài sử dụng các thuốc
điều trị bệnh sốt rét như Quinin, Chloroquin, Mefloquin, đến nay ký sinh trùng
sốt rét đã kháng hầu hết các loại thuốc trên. Có 15 nước Đông Nam Á và Tây Thái
Bình Dương (Trong đó có Việt Nam), 10 nước Nam Mỹ, 15 nước Châu Phi và
Nam Sahara bệnh sốt rét phát triển mạnh nhất.
Năm 1979 các nhà khoa học Trung Quốc đã tìm ra hoạt chất Quing-hao-su
(Artemisinin) từ cây Qing-hao (Thanh hao) có khả năng điều trị bệnh sốt rét (Đỗ
Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, 2004). Cây hoa thanh hao hoa
vàng có tên khoa học là Artemisia annua L., cây sống lâu năm, mọc hoang dại
thành từng đám ở vùng đồi núi, ven sông suối. Năm 1990 nước ta đã chiết xuất từ
lá thanh hao chất Artemisinin trên quy mô công nghiệp.
Trong những năm gần đây, ở Việt Nam cây thanh hao đang được phát triển
mạnh. Song vấn đề đặt ra cần phải giải quyết là thời gian chiếm dụng đất của nó
quá dài so với cây trồng nông nghiệp khác, giống thanh hao trồng chủ yếu là các
giống tự nhiên có hàm lượng Artemisinin thấp. Do vậy, việc chọn tạo, cải tiến
giống thanh hao có hàm lượng hoạt chất Artemisinin cao nhằm giảm diện tích đất
trồng nhưng vẫn cung cấp đủ lượng Artemisinin tự nhiên cần thiết cho ngành Dược
là nhiệm vụ cần phải giải quyết của các nhà chọn tạo giống cây trồng.
Gây đột biến là phương pháp hữu hiệu để tạo vật liệu khởi đầu đa dạng và
hữu ích cho chọn giống trong nông nghiệp. Tính đến tới tháng 7 - 2006 đã có 2428
giống cây trồng được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến thực nghiệm. Tuy
nhiên cho đến nay, vẫn chưa có một công bố nào về cải tiến giống cây dược liệu
bằng phương pháp gây đột biến.
Viện Di truyền nông nghiệp là một viện nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh
vực di truyền, chọn giống và công nghệ sinh học thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát
triển Nông thôn. Viện cũng là cơ quan đầu mối quan trọng nhất ở nước ta trong
việc ứng dụng kỹ thuật hạt nhân để cải tiến giống cây trồng nông nghiệp. Với sự
phối hợp giữa Công ty Dược liệu Mediplantex và viện Di truyền nông nghiệp, xuất
phát từ những yêu cầu thực tiễn trên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Chọn tạo giống cây Thanh hao hoa vàng có hàm lượng Artemisinin cao bằng
phương pháp chiếu xạ gây đột biến”
Mục đích của đề tài: Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân nhằm nâng cao hàm
lượng Artemisinin ở cây thanh hao hoa vàng bằng chiếu xạ hạt và chiếu xạ callus.
Để thực hiện được mục tiêu trên chúng tôi đã tiến hành thực hiện các
nội dung sau:

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Nguyễn Văn Thuận,(2001), Luận án Tiến sĩ. “Nghiên cứu chọn lọc một số giống
thanh hao cho năng suất lá xanh và hàm lượng Artemisinin cao ở Việt Nam”. [1].
2. Phạm Mạnh Kiên, Đinh Huỳnh Kiệt và cộng sự (1995), Báo cáo khoa học tại hội
nghị quân dược. Hà Nội Tháng 10 năm 1995. [2].
3. Nguyễn Thượng Dong, Nguyễn Gia Chấn, (1995), “Nghiên cứu chiết xuất
Artemisinin từ đài hoa cây Thanh cao”, Tạp chí Dược học, (7 -8), tr.27-29. [3].
4. Nguyễn Văn Huy, (2008), “Ảnh hưởng của mật độ, phân bón đến sinh trưởng
phát triển và năng suất các dòng thanh hao mới chọn tạo”. [4].
5. Nguyễn Gia Chấn, CH. B. Lugt, Nguyễn Văn Thuận, Bùi Thị Bằng và cộng sự,
(1994), “Nghiên cứu các điều kiện canh tác thích hợp cho cây thanh cao
(Artemisinin annua L.) ở Việt Nam, Báo cáo khoa học tại hội nghị tổng kết chương
trình hợp tác nghiên cứu Việt Nam - Hà Lan về Nghiên cứu sử dụng thanh cao và
hoạt chất Artemisinin làm thuốc trị bệnh sốt rét “. Hà Nội, 11 - 1994 tr. 11- 18. [5].
6. Nguyễn Văn Thuận, Nguyễn Gia Chấn, “Nghiên cứu chọn lọc giống thanh hao
cao cho năng suất lá hàm lượng Artemisinin cao”. [6].
7. Nguyễn Văn Hoan, (2007), “Chọn lọc một số dòng giống thanh hao cho năng
suất và hàm lượng Artemisinin cao” .[7].
8. Phạm Văn Ý, Nguyễn Bá Hoạt, Nguyễn Kim Cẩn, Nguyễn Gia Chấn, “Ảnh
hưởng của nguyến tố vi lượng đến năng suất, chất lượng dược liệu thanh cao”. [8].
9. Nguyễn Tập, Ngô Văn Trại, Nguyễn Gia Chấn,(1992), “Kết quả điều tra nghiên
cứu cây thanh cao ( Artemisinin annua L) mọc tự nhiên ở Việt Nam”, Tạp chí dược
học, (5), tr. 6- 10. [9].
10. Phạm Thị Lượt, Nguyễn Gia Chấn, Trần Toàn, Phạm Văn Ý, Nguyễn Thị Tuấn,
Nguyễn Tập, “ Nghiên cứu xây dựng quy trình kỷ thuật trồng cây thanh hao lấy
lá”, Đề tài nhánh của đề tài 64C - 03- 08 thuộc chương trình 64C - 198/7 - 1990 -và đề tài KY 02 - 01 thuộc chương trình KY - 1991- 1995. [10].
11. Phạm Thị Lượt, Nguyễn Gia Chấn, (1995), “Nghiên cứu kỹ thuật trồng cây
Thanh cao”, Tạp chí Dược học (7 và 8), tr.1-3. [11].
Tài liệu tiếng Anh
12. J. F. S Ferrie et al (2005), “ Cultivation and genetics of Artemisia annua L. for
increased production of the antimalerial artemisinin”. Plant genetic resources 3(2):
206 - 229. [12].
13. James E. Simon et al (1995), “ Artemisia annua L.: A promissing aromatic and
medicinal”. J. Paper Purdue Univ. Agro. West No 12.032. [13].
14. Gupta M. M., Draham Chand Jain, Ajay Kumar Mathus, Anil Kumar Singh,
Ram Kishor Verina and Sushil Kumar (1996), “ Isolation of a high artemisinic
acid containing plant of Artemisia annua L.”. Planta Medica 62. [14].