ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
------------------------

LÀN VĂN ĐÔNG

Tên đề tài:
T

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH CÂY
KHOAI TỪ [Dioscorea esculenta (lour.) burkill]
BẰNG KỸ THUẬT IN VITRO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học
Khoa

: CNSH - CNTP

Khoá học

: 2010 - 2014

Thái Nguyên, 2014




Khoá học

: 2010 - 2014

Giảng viên hướng dẫn : ThS. Nguyễn Thị Tình

Thái Nguyên, 2014


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.S
Nguyễn Thị Tình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và hướng dẫn tận tình chu đáo
trong quá trình thực tập.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến KS. Lã Văn Hiền đã dành nhiều
thời gian trực tiếp hướng dẫn em thực hiện nghiên cứu đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể giáo viên Khoa Công nghệ Sinh học và
Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã dạy bảo em
trong suốt quá trình học tập.
Và cuối cùng, em xin cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ, động viên tinh thần của
người thân và bạn bè trong suốt thời gian qua.
Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng 6 năm 2014
Sinh viên

Làn Văn Đông


DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

: Công thức

Đ/C

: Đối chứng

IAA

: Indol axetic acid

iP

: N6-(2-isopentyl)adenin

Kinetin

: 6-Furfurylaminopurine

KIN

: Kinetin

LSD

: Least Significant Difference Test

MS

: Murashige and Skoog’s



DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang
Hình 2.1 Sơ đồ quá trình phân hóa và phản phân hóa của tế bào thực vật .................4
Hình 2.2. Cây Khoai Từ ............................................................................................12
Hình 4.1. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của môi trường MS, B5, WPM đến khả năng
tái sinh chồi cây Khoai Từ (Dioscorea esculenta ) (sau 20 ngày nuôi cấy)
....................................................................................................................27
Hình 4.2. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng nồng độ khoáng MS tới khả năng tái sinh
chồi cây Khoai Từ (Dioscorea esculenta) (sau 3 tuần nuôi cấy) ................28
Hình 4.3. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng nồng độ GA3 tới khả năng tái sinh chồi cây
Khoai Từ (Dioscorea esculenta) (sau 3 tuần nuôi cấy). .............................30
Hình 4.4. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của BA đến khả năng nhân nhanh chồi cây
Khoai Từ (Dioscorea esculenta) (sau 6 tuần nuôi cấy) ..............................32
Hình 4.5. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của BA kết hợp Kinetin đến khả năng nhân
nhanh chồi cây Khoai Từ (Dioscorea esculenta) (sau 6 tuần nuôi cấy) .....33
Hình 4.6. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của NAA đến khả năng ra rễ cây Khoai Từ
(Dioscorea esculenta) (sau 4 tuần nuôi cấy)...............................................35
Hình 4.7. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nồng độ NAA kết hợp với IAA đến khả
năng ra rễ cây Khoai Từ (Dioscorea esculenta) (sau 4 tuần nuôi cấy)......36


MỤC LỤC
Trang
Phần 1: MỞ ĐẦU ......................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................2
1.3. Yêu cầu đề tài .......................................................................................................2
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................2

2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................15
2.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................................16
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......18
3.1. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu .........................................................................18
3.1.1. Vật liệu thực vật ..............................................................................................18
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................18
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................18
3.3. Hóa chất và thiết bị sử dụng ..............................................................................18
3.3.1. Hóa chất ..........................................................................................................18
3.3.2. Thiết bị ............................................................................................................18
3.4. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ...............................................................19
3.4.1. Nội dụng nghiên cứu .......................................................................................19
3.4.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................19
3.4.2.1. Phương pháp nghiên cứu nội dung 1: nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường
MS, B5, WPM đến khả năng tái sinh chồi cây Khoai Từ. ........................................19
3.4.2.2. Phương pháp nghiên cứu nội dung 2 nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ GA3
tới khả năng tái sinh chồi cây Khoai Từ. ..................................................................21
3.4.2.3. Phương pháp nghiên cứu nội dung 3: nghiên cứu ảnh hưởng của một số
Cytokinin (BA, Kinetin) đến khả năng nhân nhanh cây Khoai Từ...........................22
3.4.2.4. Phương pháp nghiên cứu nội dung 3: nghiên cứu ảnh hưởng một số auxin
(NAA, IAA) đến khả năng ra rễ chồi cây Khoai Từ. ................................................23
3.5. Phương pháp đánh giá và xử lý số liệu ..............................................................24
3.5.1. Phương pháp đánh giá .....................................................................................24
3.5.2. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................25
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................................26
4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường MS, B5 và WPM đến khả năng
tái sinh chồi cây Khoai Từ (Dioscorea esculenta ). ..................................................26


4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ khoáng MS tới khả năng tái sinh chồi

nhiệt đới, đặc biệt là các nước châu Phi [25].
Củ Khoai Từ là nguồn nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp dược phẩm
và y học, chất Diosgenin có trong củ Khoai Từ được sử dụng để tổng hợp
Cortisone, Pregnenolone, progesterone và các sản phẩm steroid khác có hoạt tính
estrogen làm giảm cholesterol trong máu [37].
Trong thực tế, nhân giống in vitro các loài Dioscorea đã được các tác giả tiến
hành nghiên cứu cách đây khoảng 30 năm và sau đó tăng lên khá nhanh. Các tác giả
sử dụng các bộ phận nuôi cấy khác nhau cho đối tượng nghiên cứu của họ.
Kohmura và cs (1995) sử dụng lá non làm mẫu nuôi cấy [36]. Theo Alizadeh và cs
(1998) [21]. Twyford và Mantell, (1996) sử dụng mẫu cấy là rễ [50]. Tor và cs
(1998) dùng tế bào và protoplasts [49]. Nhiều tác giả như Mantell và Hugo (1989),
Jasik và Mantell (2000), Fotso và cs (2013), Borges và cs (2004) đã thực hiện
nghiên cứu trên đối tượng cây Khoai Mỡ với mẫu là củ bi [29], [30], [32], [40].
Tuy nhiên, có rất ít công trình nghiêm cứu hoàn thiện nhân giống cây Khoai Từ bằng
phương pháp in vitro được công bố. Hầu hết các nghiên cứu chỉ dừng lại ở việc tách chiết
các hợp chất hữu cơ có hoạt tính hóa học và sinh học trong củ Khoai Từ
Trong tự nhiên, Khoai Từ tái sinh thông qua hạt hay đoạn thân tươi hay củ.
Nhưng năng suất củ giảm do nhiễm virus và các loài tuyến trùng, củ bị nhiễm được
truyền cho thế hệ sau làm giảm chất lượng củ [49]. Nhân giống Khoai Từ bằng phương
pháp truyền thống đã trở nên phổ biến đối với hầu hết người nông dân, song kỹ thuật
nhân giống trên cho hiệu quả thấp. Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một phương pháp
nhân giống hiệu quả cao. Với phương pháp nhân giống invitro đảm bảo chủ động số
lượng lớn cây giống, đồng đều, sạch bệnh. Xuất phát từ những yêu cầu trên, chúng tôi


2

tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng tái sinh cây Khoai Từ [Dioscorea
esculenta (Lour.) Burkill] bằng kỹ thuật in vitro”.
1.2. Mục đích nghiên cứu

Cơ sở lý luận của phương pháp nuôi cấy mô, tế bào thực vật dựa trên học
thuyết về tính toàn năng của tế bào.
Cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20 nhà sinh lí học thực vật người Đức Haberlandt
(1902) đã phát biểu tính toàn năng của tế bào như sau: mỗi tế bào bất kì của một cơ
thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một cơ thể hoàn
chỉnh [16].
Mỗi tế bào bất kì của cơ thể thực vật đều mang toàn bộ lượng thông tin di
truyền cần thiết và đầy đủ của hệ gen (genome) của thực vật đó. Do đó, khi gặp điều
kiện thuận lợi, cơ quan, mô, tế bào đều có thể phát triển thành một cơ thể mới hoàn
chỉnh mang những đặc tính di truyền giống như cây mẹ [10].
Trong nuôi cấy in vitro, tế bào thực vật thể hiện tính toàn năng thông qua sự
phân hóa và phản phân hóa của tế bào.
2.1.1.2. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào
Cơ thể thực vật là một chính thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quan chức năng
khác nhau, được hình thành từ nhiều loại tế bào khác nhau. Tuy nhiên tất cả các loại tế
bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào đầu tiên (tế bào hợp tử). Ở giai đoạn đầu, tế bào
hợp tử tiếp tục phân chia hình thành nhiều tế bào phôi sinh chưa mang chức năng riêng
biệt (chuyên hóa). Từ các tế bào phôi sinh này chúng tiếp tục biệt hóa thành các tế bào
chuyên hóa đặc hiệu cho các mô, cơ quan có chức năng khác nhau.
Sự phân hóa tế bào là sự chuyển các tế bào phôi sinh thành các tế bào mô
chuyên hóa, đảm nhận các chức năng khác nhau của cơ thể.
Tuy nhiên, khi các tế bào đã phân hóa thành các tế bào có chức năng chuyên biệt,
chúng không hoàn toàn mất khả năng biến đổi của mình. Trong trường hợp cần thiết, ở
điều kiện thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng tế bào phôi sinh và phân chia mạnh
mẽ cho ra các tế bào mới có khả năng tái sinh thành cây hoàn chỉnh. Quá trình đó gọi là
phản phân hóa tế bào, ngược lại với sự phân hóa tế bào.


4


Cho đến nay các tác giả đã chứng minh được khả năng tái sinh một cơ thể thực vật
hoàn chỉnh từ một tế bào riêng rẽ [3].


5

2.1.2. Các giai đoạn chính trong nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.1.2.1. Khử trùng mẫu và cấy khởi động
Đây là giai đoạn quan trọng quyết định toàn bộ quy trình nhân giống in vitro..
Mục đích của giai đoạn này là tạo được nguyên liệu thực vật vô trùng để đưa vào
nuôi cấy.
Mẫu sau khi được vô trùng đảm bảo các yêu cầu sau: tỉ lệ nhiễm thấp, tỷ lệ
sống cao và tốc độ sinh trưởng nhanh.
Kết quả của giai đoạn này phụ thuộc vào cách lấy mẫu, nồng độ và thời gian
xử lý diệt khuẩn. Vật liệu thường được chọn và đưa vào nuôi cấy là: đỉnh sinh
trưởng, chồi nách, hoa, đoạn thân, mảnh, lá, rễ [2]. Chọn đúng phương pháp khử trùng sẽ
đưa lại tỉ lệ mẫu sống cao, môi trường thích hợp sẽ đạt tốc độ nhân nhanh cao [2].
2.1.2.2. Tái sinh mẫu nuôi cấy
Đây là giai đoạn tái sinh một cách có định hướng sự phát triển của mô nuôi
cấy. Quá trình được điều khiển bằng các chất kích thích sinh trưởng
(auxin/cytokinin), các chất bổ sung khác như là nước dừa, dịch chiết nấm men…vào
môi trường kết hợp với các yếu tố ánh sáng, nhiệt độ thích hợp nhằm tạo ra tỷ lệ tái
sinh cao nhất. Tuổi mẫu đem vào nuôi cấy cần được chú ý, thường các mô non chưa
phân hóa có khả năng tái sinh cao hơn những mô đã chuyển hóa [2].
2.1.2.3. Giai đoạn nhân nhanh chồi
Giai đoạn này là giai đoạn tạo ra hệ số nhân nhanh cao nhất, được coi là then
chốt của quá trình. Điều khiển quá trình này bằng cách bổ sung vào môi trường nuôi
cấy các chất kích thích sinh trưởng, các chất bổ sung khác như: nước dừa, dịch chiết
nấm men,…. kết hợp với yếu tố nhiệt độ và ánh sáng [2]. Tùy thuộc vào vào đối
tượng nuôi cấy, có thể tiến hành nhân nhanh bằng cách kích thích sự hình thành các

đích này, trong đó có một số môi trường cơ bản được sử dụng rất phổ biến như MS,
LS, WPM, B5.
Tuy có nhiều loại môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật nhưng đều gồm một
số thành phần cơ bản sau [9].
+ Các muối khoáng đa lượng và vi lượng.
+ Nguồn cacbon.
+ Các vitamin và amino acid.
+ Chất bổ sung, chất làm thay đổi trạng thái môi trường.
+ Các chất điều hoà sinh trưởng.
2.1.3.1. Các muối khoáng đa lượng và vi lượng
Thành phần vô cơ bao gồm các muối khoáng (cả đa lượng và vi lượng) được
đưa vào nuôi cấy. Nhu cầu về muối khoáng của tế bào và mô thực vật tách rời là
không khác nhiều so với nhu cầu của cây trong điều kiện tự nhiên. Trong thành


7

phần muối khoáng đa lượng, các nguyên tố cần phải cung cấp là nitơ, phospho, kali
và sắt [19].
Nitơ vô cơ được đưa vào môi trường ở hai dạng: Nitrat (NO3) và amon (NH4).
Đa số các môi trường có chứa dạng nitrat nhiều hơn dạng amon. Hàm lượng nitrat
trong môi trường khoảng 25mM, còn của amon khoảng từ 2-20mM. Trong môi
trường MS, amon được cung cấp ở dạng muối NH4NO3, còn môi trường B5 của
Gamborg có amon dạng muối (NH4)2SO4. Các gốc nitrat được đưa vào môi trường
dưới dạng muối nitrat canxi, nitrat kali, nitrat natri hoặc nitrat amon. Trong số các
nguyên tố của môi trường, nitơ có hàm lượng lớn nhất [19].
Hai dạng phospho thường được dùng là: NaHPO4.7H2O và KH2PO4 [19].
Kali được cung cấp cho môi trường dưới dạng kali nitrat (KNO3); Kali Clorua
(KCl); Kali phosphate (KH2PO4). Nồng độ kali trong môi trường nuôi cấy thay đổi
từ 2-25mM [19].

dẫn đến ức chế sự sinh trưởng và phát triển của tế bào [16].
2.1.3.3. Các vitamin và acid amin
Các loại mô và tế bào thực vật nuôi cấy có khả năng tổng hợp được hầu hết
các vitamin nhưng không đủ về số lượng, do đó để mô có thể sinh trưởng, tốt nhất
phải bổ sung thêm vào môi trường một hay nhiều loại vitamin và amino acid,
đặc biệt là vitamin nhóm B như: B1, B2, B3, B5, B6,…Các vitamin đặc biệt quan
trọng như Myo-inositol…đóng vai trò sinh tổng hợp thành tế bào và được sử dụng
với lượng lớn từ 50-100mg/l [16].
Các vitamin được pha ở dạng dung dịch mẹ có nồng độ cao từ 500 đến 1000
lần dung dịch làm việc. Dung dịch vitamin dễ bị hỏng do nấm, khuẩn nhiễm tạp và
dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao, vì vậy cần bảo quản trong điều kiện lạnh dưới 0oC
hoặc chỉ pha chế trước khi sử dụng [16].
2.1.3.4. Các chất điều hòa sinh trưởng
Thông thường trong môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật phổ biến 3 nhóm
chất sinh trưởng sau: auxin, cytokinin và gibberelin. Các chất sinh trưởng tương tác
với nhau và tương tác với các chất ức chế sinh trưởng (axit abscisis, ethylen) quyết
định sự hình thành, phát triển, phát sinh hình thái của thực vật nuôi cấy [16].
- Auxin:
Auxin được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô tế bào thực vật và thường
được bổ sung vào môi trường nuôi cấy từ đầu. Auxin cùng với cytokinin có tác
dụng thúc đẩy sự phát sinh và phát triển chồi, huyền phù tế bào và cơ quan. Đồng
thời điều hòa quá trình phát sinh hình thái. Ở mức độ tế bào, auxin điều khiển các
quá trình cơ bản của tế bào như phân chia và kéo dài tế bào [16].
Auxin tự nhiên được tìm thấy nhiều ở thực vật là indol axetic acid (IAA). IAA
có tác dụng kích thích sinh trưởng kéo dài tế bào và điều khiển sự hình thành rễ.
Ngoài IAA, còn có các dẫn xuất của nó là napthyl axetic acid (NAA) và 2,4-


9


- Dịch chiết nấm men:


10

Có tác dụng kích thích sự sinh trưởng và phát triển của mô và tế bào. Dịch
chiết nấm men là chế phẩm thường dùng trong nuôi cấy vi sinh vật, mô tế bào động
vật với hàm lượng thích hợp.
Ngoài ra, có thể sử dụng dịch thuỷ phân casein hydrolyase (0,1-1%) hoặc bột
chuối với hàm lượng 40g bột khô trong 100g/l (xanh) nhằm tăng cường sự phát
triển của mô sẹo hay cơ quan nuôi cấy [19].
- Agar:
Trong môi trường nuôi cấy đặc, người ta thường sử dụng agar để làm rắn hoá
môi trường. Hàm lượng agar sử dụng thường là 0,6-1% đây là loại tinh bột đặc chế
từ rong biển để tránh hiện tượng mô chìm trong môi trường hoặc bị chết vì thiếu O2
nếu nuôi trong môi trường lỏng và tĩnh [11].
2.1.3.6. pH môi trường
Mỗi loại cây trồng yêu cầu một loại môi trường khác nhau nhưng pH của môi
trường thường là 5,6-6,0 [18].
Môi trường thấp có pH hơn 5 hay cao hơn 6 đều có ảnh hưởng đến trạng thái
của môi trường nuôi cấy và sự hòa tan các chất dinh dưỡng [13].
2.1.4. Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy đến nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.1.4.1. Điều kiện vô trùng
Nuôi cấy in vitro là nuôi cấy trong điều kiện vô trùng. Nếu không đảm bảo điều
kiện vô trùng mẫu nuôi cấy, môi trường hoặc thao tác nuôi cấy sẽ bị nhiễm. Điều kiện vô
trùng có ý nghĩa quyết định đến cả quy trình nuôi cấy mô in vitro [18].
Phương pháp vô trùng vật liệu thông dụng nhất hiện nay là dùng các chất hoá
học, đèn tím có khả năng diệt nấm và vi khuẩn. Đây là một thao tác khó và là khâu
đầu tiên có ý nghĩa tiên quyết. Song nếu tìm được nồng độ và thời gian xử lí thích
hợp sẽ cho mẫu tỉ lệ sống cao và tỉ lệ nhiễm thấp. Các hóa chất thường dùng để khử


Lớp (Class)

: Hành (Liliospida)

Phân lớp

: Hành (Lilianae)

Liên bộ

: Hành (Liliales

Bộ (Ordo)

: Củ nâu (Dioscoreales)

Họ (family)

: Củ nâu (Dioscoreaceae)

Chi (genus)

: Củ nâu (Dioscorea L.)

Loài (species)

: Esculenta L.

Chi Dioscorea được đặt theo tên bác sĩ Hy Lạp cổ đại và nhà thực vật học

Đông Bắc Bộ [6].
2.2.2. Đặc điểm thực vật học của cây Khoai Từ
Rễ Khoai Từ thuộc rễ chùm, ăn ngang
trong đất ở độ sâu 30 cm, rễ mọc từ gốc thân
(ngay tại đầu củ) rễ mập và rễ mọc từ thân cây
yếu hơn so với mọc từ gốc thân. Thân Khoai Từ
có dạng dây leo (khi leo thân Khoai Từ quấn từ
phải sang trái còn Khoai mỡ quấn từ trái sang
phải), thân có màu xanh hoặc tím và một số
giống có gai. Lá của Khoai Từ thuộc loại lá
đơn, hình trứng phổ biến, hình tim và đỉnh lá
thường nhọn, mọc so le và có 9-13 hình cung,
gốc cuống lá mở rộng và có từ 2-5 gai nhô lên.
Củ của Khoai Từ thuộc loại thân củ, thuộc vùng
giữa thân củ và rễ .

Hình 2.2. Cây Khoai Từ

Củ Khoai Từ hình trứng hoặc ovan được hình thành từng khóm và được sinh
ra từ đoạn cuối của dải thân bò, mỗi đoạn thân chỉ có 1 củ, mỗi khóm có 5-20 củ, bề


13

mặt củ từ có rễ, thịt củ màu trắng, đến trắng ngà, thớ mịn và có mùi thơm hơn khoai
Khoai Từ. Củ Khoai Từ thuộc dạng thân ngầm, bề mặt có các mắt chồi và từ đó
mọc mầm, Khoai Từ thường là củ đơn, vỏ củ mỏng, củ có nhiều hình dạng khác
nhau (hình trứng, ovan, hình trụ, hình tù, hình con rắn, hình bàn tay…tùy thuộc vào
giống) và thịt củ có nhiều màu sắc khác nhau [6].
Hoa Khoai Từ là loại phân nhánh, có hoa đực và hoa cái riêng rẽ, sinh ra trên

bước vào giai đoạn ngủ nghỉ và củ sẽ nảy mầm vào mùa xuân năm sau. Đây là hình
thức tái sinh chủ yếu của cây trong tự nhiên. Khoai Từ còn có khả năng tái sinh vô
tính khỏe. Từ một đoạn thân (cây trồng được 3 tháng) đem vùi xuống đất hoặc cát
ẩm và các củ con còn sót lại sau khi khai thác đều có khả năng mọc thành cây mới.
Ở nhiều địa phương của nước ta đã có tập quán trồng Khoai Từ lâu đời, nguồn
gen khá đa dạng với bốn nhóm giống đã được xác định, trong đó năm giống được
đánh giá có chất lượng tốt và năng suất cao. Song việc trồng cây củ bột này chưa
được quan tâm đúng mức. Theo Vũ Linh Chi và cs (2005), Khoai Từ ở Việt Nam
trồng chủ yếu ở các vùng tự cung, tự cấp lương thực, vấn đề sử dụng còn đơn giản,
chế biến không đáng kể, thị trường tiêu thụ chưa rộng [5].
Hiện trạng một số giống Khoai Từ trong thời gian gần đây đang có xu hướng
diện tích bị giảm, do mất giống, kỹ thuật canh tác chưa thâm canh và phù hợp trước
sự thay đổi của môi trường và hiệu quả kinh tế kém hơn một số cây trồng khác vì
năng suất còn thấp, mặc dù tiềm năng thị trường của Khoai Từ rất lớn vì là cây có
tính thích nghi cao với các điều kiện bất thuận trước ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
và nền nông nghiệp đa dạng.
2.2.4. Công dụng của cây Khoai Từ
Khoai Từ là cây trồng có củ có ý nghĩa quan trọng trong các lĩnh vực khác
nhau [39]. Là nguồn thực phẩm chủ yếu có giá trị nhất ở các nước nhiệt đới và cận
nhiệt đới, là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho hàng triệu người dân trên thế giới,
được coi là bổ dưỡng nhất trong các loại cây trồng gốc nhiệt đới [41], [51].
Về giá trị dinh dưỡng củ Khoai Từ (đơn vị tính 100g): Năng lượng 118 Kcal,
tinh bột 27,9 g, đường 0,5 g, chất xơ 4,1 g, chất béo 0,17 g, Protein 1,5 g, Vitamin
A 1%, Vitamin B1 0,112 mg, Vitamin B2 0,032 mg, Vitamin B3 0,552 mg, Vitamin
B6 0,3 mg, Vitamin C 17,1 mg, Vitamin K 2%, Calcium 17 mg, sắt 0,5 mg, magie 21
mg, photpho 55 mg, kali 816 mg, kẽm 0,24 mg (nguồn USDA Nutrient Database).
Củ Khoai Từ giàu canxi, phốt pho, sắt, acid ascorbic, thiamin, riboflavin và niacin..
Thành phần acid amin của protein củ Khoai Từ rất giàu arginine và leucine.
Trong công nghiệp dược phẩm chất Diosgenin có trong củ Khoai Từ được
chiết xuất để tổng hợp Cortisone, Pregnenolone, progesterone và các sản phẩm

Dioscorea, đặc biệt là nguồn thực phẩm quan trọng đối với các quốc gia có thu
nhập thấp và đang phát triển [46].
Theo số liệu của tổ chức Nông lương thế giới (FAO) tính đến năm 2005 sản
lượng Khoai Từ và Khoai vạc trên thế giới đạt 50,0 triệu tấn trong đó Nigieria là 35
triệu tấn, Coote d,lvoire là 6,9 triệu tấn, Ghana là 4,8 triệu tấn, Benin là 1,8 triệu tấn,
Togo là 0,6 triệu tấn, Cameroon là 0,3 triệu tấn, Colombia là 0,2 triệu tấn, Brazil là
0,2 triệu tấn, Haiti là 0,2 triệu tấn [34], năm 2008 sản lượng đạt 54,0 triệu tấn và
năm 2010 sản lượng đạt 48,7 triệu tấn [23], năng suất trung bình của từ vạc năm


16

2010 đạt 10,2 tấn/ha, nước có năng suất cao nhất là Colombia vùng Natiowide đạt
từ 28,3 - 30 tấn/ha [41].
Khoai Từ và các loài thuộc chi Dioscorea có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối
với người dân Nigieria và các nước Tây Phi, cung cấp hơn 200 calo/ngày/người cho
hơn 150 triệu người ở Tây Phi, nguồn thu nhập quan trọng cho người nghèo ở các
nước Tây và Trung phi. Đồng thời, chúng là cây giàu tinh bột, chế biến được nhiều
món ăn và được trồng quanh năm mang lại nguồn lương thực quan trọng và an ninh
lương thực cho người dân châu Phi vùng cận sa mạc Sahara [45].
Trong thực tế, kể từ khoảng 30 năm trước đây nhân giống in vitro các loài của
chi Dioscorea đã đạt được thông qua khả năng tái sinh thông qua nhiều bộ phận
nuôi cấy khác nhau.
Trong báo cáo Kadota và cs (2004) cho rằng hệ số nhân nhanh chồi cây
Dioscorea japonica trong môi trường lỏng vượt trội hơn môi trường rắn trong [35].
Tuy nhiên, trên thế giới có rất ít công trình nghiên cứu về nhân giống in vitro
trên cây Khoai Từ. Belarmini và cs (1991) sử dụng môi trường ½MS có bổ sung
NAA 2mg/l kết hợp với BA 0,2 và 0,5 mg/l cho tỉ lệ ra rễ cao nhất ở Khoai Từ [28].
Hầu hết các nghiên cứu chỉ đề cập đến các hoạt chất sinh học trong củ
Khoai Từ. Theo Shajeela và cs (2011) trong củ Khoai Từ hợp chất ethanol có tác