NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN NHÂN GIỐNG CÂY SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis Ha et Grush.)  TRONG ĐIỀU KIỆN IN VITRO

Lương Thị Hoan; Phan Thị Hương Trà; Hoàng Thị Như Nụ; Lê Việt Dũng; Dương Thị Phúc Hậu

Từ khóa:

Mô phân sinh, , mô sẹo,, nhân giống, rễ bất định,, Sâm ngọc linh

Tóm tắt

Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis, Ha et Grushv), thuộc họ Nhân sâm
(Araliaceae) là loại cây đặc hữu và quý hiếm ở Việt Nam, có tác dụng chống stress vật lý, tâm lý, trầm cảm, kích thích hệ miễn dịch, chống oxy hóa, lão hóa... Vì vậy phát triển và bảo tồn nguồn gen để cung cấp cho ngành dược đóng vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển của quốc gia nói chung và ngành nông nghiệp, y học nói riêng. Mục tiêu của bài báo này để tổng quát lại các kết quả nghiên cứu về nhân giống cây Sâm ngọc linh bằng phương pháp in vitro trong ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào tạo nguồn dược liệu quí và có định hướng phát triển dược liệu Sâm ngọc linh trong tương lai. Mặc dù, một
vài nghiên cứu về Sâm ngọc linh phát triển từ thập niên 90 như ứng dụng công nghệ sinh học trong nhân giống tạo nguồn dược liệu Sâm ngọc linh thông qu nuôi cấy mô sẹo, phôi vô tính, nuôi cấy sinh khối, chồi, lá, rễ và củ...góp phần mang lại thành công đáng kể cho việc phát triển tạo nguồn cây giống, duy trì và bảo tồn loại sâm quý hiếm ở Việt Nam đã được công bố bởi các nhà khoa học trong và ngoài nước. Tuy nhiên, gặp một số khó khăn trong giai đoạn huấn luyện, phát triển cây con ngoài vườn ươm, và hàm lượng saponin của cây nuôi cấy in vitro hiệu quả thấp hơn so với sâm tự nhiên. Những kết quả tổng quan
này để làm cơ sở cho các nghiên cứu trong tương lai.

Tài liệu tham khảo

1. Asaka I., Li L., Hirotani M., Asada Y., Furuya T., 1993. Production of ginsenoside saponin by culturing gingseng (Panax gingseng) embryonic tissue in bioreactors. Biotechnol Lett, 15: 1259 - 1264.

2. Dương Tấn Nhựt, Bùi Văn Vinh, 2009. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên sự tái sinh hình thái của mẫu cấy lớp mỏng tế bào cuống chồi hoa Súp lơ (Brassica oleracea var. bitrytis). Tạp chí Công nghệ Sinh học 7(20): 229 - 233.

3. Dương Tấn Nhựt, Hoàng Xuân Chiến, Nguyễn Bá Trực, Nguyễn Bá Nam, Trần Xuân Tình, Vũ Quốc Luận, Nguyễn Văn Bình, Vũ Thị Hiền, Trịnh Thị Hương, Nguyễn Cửu Thành Nhân, Lê Nữ Minh Thùy, Lý Thị Mỹ Nga, Thái Thương Hiền, Nguyễn Thành Hải, 2010a. Nhân giống vô tính cây Sâm ngọc linh (Panax

vietnamensis Ha et Grushv.). Tạp chí Công nghệ Sinh học, 8(3B), tr. 1211 - 1219.

4. Dương Tấn Nhựt, Lâm Thị Mỹ Hằng, Bùi Thế Vinh, Phan Quốc Tâm, Nguyễn Bá Nam, Nguyễn Cửu Thành Nhân, Hoàng Xuân Chiến, Lê Nữ Minh Thùy, Vũ Thị Hiền, Nguyễn Văn Bình, Vũ Quốc Luận, Trần Công Luận, Đoàn Trọng Đức, 2010b. Xác định hàm lượng saponin và dư lượng một số chất điều hòa sinh trưởng trong callus, chồi và rễ Sâm ngọc linh nuôi cấy in vitro. Tạp chí Công nghệ Sinh học, 8(2), tr. 189 - 202.

5. Duong Tan Nhut, Nguyen Phuc Huy, Vu Quoc Luan, Nguyen Van Binh, Nguyen Ba Nam, Le Nu Minh Thuy, Dang Thi Ngoc Ha, Hoang Xuan Chien, Trinh Thi Huong, Hoang Van Cuong, Le Kim Cuong, Vu Thi Hien,2011. Shoot regeneration and micropropagation of Panax Vietnamensis Ha et Grushv. from ex vitro derived callus. African journal of Biotachnology Vol 10: 19499 - 19504.

6. Dương Tấn Nhựt, Nguyễn Bá Phong, Lê Nữ Minh Thùy, Hoàng Văn Cương, Hoàng Xuân Chiến, Bùi Thế Vinh, Trần Công Luận, 2012a. Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của methyl jasmonate lên khả năng tích lũy saponin trong mô sẹo cây Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) nuôi cấy in vitro. Tạp chí Công nghệ Sinh học 10(4A): 867 - 875.

7. Dương Tấn Nhựt, Nguyễn Cửu Thành Nhân, Hoàng Xuân Chiến, Nguyễn Phúc Huy, Nguyễn Bá Nam, Trình Xuân Ninh, Phạm Phong Hải, Vũ Quốc Luận, Phan Quốc Tâm, Vũ Thị Hiền, Trịnh Thị Hương, Trần Công Luận, Pack Kee Yoeup, 2012b. Một số hệ thống nuôi cấy trong nghiên cứu nhân nhanh rễ bất định và rễ thứ cấp cây Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Tạp chí Công nghệ Sinh học 10(4A): 887 - 897.

8. George E. F., Hall M. A., De Klerk G. J., 2008. Plant propagation by tissue culture. Springer, Dordrecht, The Netherlands 1: 501

9. Han J.Y., Kwon Y. S, Yang D. C., Jung Y. R., Choi Y. E., 2006. Expression and RNA. interference -induced silencing of the damarenediol synthase gene in Paxax gíneng. Plant Cell Physiol 47: 1653 - 1662.

10. Hoàng Văn Cương, Nguyễn Bá Nam, Trần Công Luận, Bùi Thế Vinh, Dương Tuấn Nhựt, 2012. Ảnh hưởng của ánh sáng đơn sắc lên sự sinh trưởng và khả năng tích lũy hoạt chất saponin thông qua nuôi cấy mô sẹo và cây Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv) in vitro. Tạp chí Khóa học và Công nghệ 50 (4): 475 - 490.

11. Hoàng Xuân Chiến, Ngô Thanh Tài, Nguyễn Bá Trực, Trần Xuân Tình, Lâm Bích Thảo, Trần Công Luận, Dương Tuấn Nhựt, 2011. Nghiên cứu một số yếu tố tạo củ Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in vitro và xác định hàm lượng saponin trong cây tạo từ củ trồng thử nghiệm ở núi Ngọc Linh. Tạp chí Công nghệ sinh học 9(3): 325 - 339.

12. Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Vũ Quang Sáng, 2006. Giáo trình sinh lý thực vật Trường đại học Nông nghiệp I, Hà Nội.

13. Jasik J, Mantell S. H., 2000. Effects of Jasrnonic acid and ít methlester on in vitro microctubersation of three food yam (Disocrea) species. Plant Cell Rep 19: 863 - 867

14. Jasik J, Klerk G.J., 2006. Efect of methyl jasmonate on morphology and dormancy development in lily bulblets regenerated in vitro. J Plant Grow Reg 25: 45 - 51.

15. Jones J. B., Murashige, 1974. Tissue culture propagation of Aechnlea fasciate Baker and other bromeliads. Pro Int Plant prop Scoc 24: 117 - 126.

16. Kim Y. S., 2005. Production of ginsenosides through bioreactor cultures of adventitious roots in ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer). Ph.D thesis, Chungbuk National University, Chenogju, South Korea, 1 - 137.

17. Lê Kim Cương, Hoàng Xuân Chiến, Nguyễn Bá Nam, Trịnh Thị Hương, Dương Tấn Nhựt, 2012. Ảnh hưởng của một số yếu tố lên khả năng tăng sinh mô sẹo “xốp” và bước đầu nuôi cấy huyền phù tế bào Sâm ngọc linh

(Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Tạp chí Sinh học 34(3SE): 265 - 276.

18. Ngô Xuân Bình, 2009. Nuôi cấy tế bào thực vật cơ sở lý luận và ứng dụng. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.

19. Nguyễn Đức Lượng, Lê Thị Thủy Tiên, 2002. Công nghệ tế bào. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

20. Nguyễn Bảo Triệu, Nguyễn Thanh Tùng, Trương Thị Bích Phượng, 2013. Nuôi cấy in vitro Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Tạp chí Khoa học (Đại học Huế) 79(1): 107 - 115.

21. Nguyễn Hữu Hổ, 2013. Nghiên cứu xây dựng công nghệ sản xuất sinh khối tế bào và rễ Sâm Ngọc linh in vitro. Đề tài độc lập cấp Nhà nước (2012 - 2015).

22. Nguyễn Thị Nhật Linh, Hoàng Thanh Tùng, Nguyễn Hoàng Lộc, Dương Tấn Nhựt, 2015. Tăng cường khả năng hình thành và phát triển rễ thứ cấp từ rễ bất định Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis) nuôi cấy in vitro. Tạp chí Công nghệ Sinh học 13 (2): 221 - 230.

23. Nguyễn Thị Liễu, Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Văn Kết, 2011. Nghiên cứu khả năng tạo rễ bất định của Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) trong nuôi cấy in vitro. Tạp chí Khoa học, ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27: 30 - 36.

24. Nguyễn Việt Cường, Hồ Thanh Tâm, Nguyễn Bá Nam, Hà Thị Mỹ Ngân, Lê Kim Cương, Nguyễn Phúc Huy, Dương Tấn Nhựt, 2013. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số chất hữu cơ và bạc nitrat (AgNO3) lên sự sinh

trưởng và phát triển của cây Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) nuôi cấy in vitro. Hội nghị khoa học Công nghệ sinh học toàn quốc 2013.

25. Nhut, D. T., Vinh B. V. T., Hien T. T., Huy N. P., Nam N. B. and Chien H. X., 2012. Effects of spermidine, proline and carbohydrate sources on somatic embryogenesis from main root transverse thin cell layers of Vietnamese ginseng (Panax vietnamensis Ha et. Grushv.). African Journal of Biotechnology Vol. 11(5), pp. 1084 - 1091.

26. Park S. J., Kim S. M. Kim M. H, Kim C. S., Lee C. H., 2000. Development of a prototype continuous flow dryer using infranred ray and headted -air for white ginseng. J Korean Society Agril Machin 25 (2): 115 - 122.

27. Raghu R. V., 1997. Micropropagation of turmeric (Curcuma longa L.) by in vitro microrhizomes biotechonology of spices medicinal and romatic crops. Indian Scociety for spices, Calicut, Keala, India.

28. Thorpe T., Murashige T, 1970. Some histochemical changes underlying shoot initiation in tobacco callus culture. Can J Bot 48: 277 - 285.

29. Trần Công Luận, 2003. Kết quả nghiên cứu về hóa học sâm Việt Nam. Hội thảo bảo tồn và phát triển Sâm ngọc linh tại tỉnh Quảng Nam: 62 - 75.

30. Trịnh Thị Hương, Dương Tuấn Nhựt, 2011. Khả năng nảy mầm trong nuôi cấy của hạt nhân tạo có nguồn gốc từ phôi vô tính cây Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Tạp chí Công nghệ Sinh học 9(4): 443 -453.

31. Trịnh Thị Hương, Hồ Thanh Tâm, Hà Thị Mỹ Ngân, Ngô Thanh Tài, Nguyễn Phúc Huy, Hoàng Xuân Chiến, Nguyễn Bá Nam, Vũ Quốc Luận, Vũ Thị Hiền, Nguyễn Thị Thúy Hường, Phạm Bích Ngọc, Chu Hoàng Hà, Dương Tấn Nhựt, 2012. Ảnh hưởng của nguồn mẫu, kích thước mẫu và một số loại auxin lên khả năng tái sinh rễ bất định của Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) nuôi cấy in vitro. Tạp chí Công nghệ Sinh học 10 (4A). 877 - 886.

32. Vũ Thị Hiền, Vũ Quốc Luận, Nguyễn Phúc Huy, Nguyễn Bá Nam, Bùi Văn Thế Vinh, Thái Xuân Du, Dương Tấn Nhựt, 2014. Phát sinh phôi trực tiếp từ lá, cuống lá và thân rễ cây Sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Tạp chí Sinh học, 36(1se), tr. 277 - 282.

33. Youngquiang Zheng, Yanmel Liu, Mi Ma, Kun Xu, 2008. Increasing in vitro microhizome production of ginger (Zingerer officinale Roscoe). Acta Physiol Plant 30: 513 - 519.