VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN
VIỆN HOÁ HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 2.2
(HĐ số
ngày
tháng
năm 2014)
Tên chuyên đề:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG BÌNH VÔI TỪ CỦ
(CỦ CON VÀ CỦ MẸ)
Thuộc đề tài: “Nghiên cứu và xây dựng quy trình chiết tách hoạt chất rotundin
trong cây bình vôi trồng ở qui mô sản xuất thử, áp dụng tại tỉnh Thái Bình”
Mã số: VAST.NĐP.07/14-15
Người thực hiện: TS. Nguyễn Văn Dư
Hà Nội, 2014
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN
VIỆN HOÁ HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ 2.2
(HĐ số
ngày
1.1. Giới thiệu chung về loài cây Bình vôi......................................................................................3
1.1.1. Đặc điểm hình thái.................................................................................................................3
1.1.2. Đặc điểm sinh học.................................................................................................................3
1.1.3. Đặc điểm phân bố..................................................................................................................5
1.1.4. Bộ phận dùng và công dụng..................................................................................................5
1.1.5. Giá trị kinh tế, khoa học, bảo tồn...........................................................................................5
1.2. Cơ sở của việc nhân giống bằng Củ cắt....................................................................................6
CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP .....................................................9
1.3. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................................9
1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................................................9
1.5. Nội dung nghiên cứu.................................................................................................................9
1.6. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................................................9
2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu.................................................................................................9
2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp....................................................................................................9
2.4.3. Phương pháp nội nghiệp:.....................................................................................................12
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................................................13
1.7. Kết quả nghiên cứu giâm củ cắt loài Bình vôi........................................................................13
3.1.1. Ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ và thể nền khác nhau đến một số chỉ tiêu giâm củ cắt
củ loài Bình vôi..............................................................................................................................13
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYẾN NGHỊ...........................................................34
1.8. Kết luận...................................................................................................................................34
1.9. Khuyến nghị............................................................................................................................34
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................35
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nằm trong vùng giàu tài nguyên dược liệu của thế giới, Việt Nam được
đánh giá là một trong những nước có tài nguyên cây thuốc phong phú. Theo
Trung tâm Tài nguyên và Môi trường - Đại học Quốc gia Hà Nội (2000) đã
thống kê nước ta có 3.800 loài thực vật có giá trị dược liệu. Việc sử dụng thảo
Chính vì những lý do trên đây, trong đề tài tiến hành thực hiện nội dung
nghiên cứu “Nhân giống cây bình vôi từ củ” nhằm cung cấp thêm những
thông tin về loài cây này nói riêng và công tác bảo tồn và phát triển cây thuốc
ở nước ta.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Giới thiệu chung về loài cây Bình vôi.
Như trên đã đề cập, cây Bình vôi (Stephania rotunda Lour.) thuộc chi
Bình vôi (Stephania). Ở Việt Nam hiện biết gần 15 loài, trong đó có khoảng 10
loài có rễ phình thành củ, nhìn hình thái bên ngoài chúng tương đối giống
nhau, vì vậy có tên chung gọi là “Bình vôi”, gồm các loài S. brachyandra
Diels; S. cambodia Gagnep; S. cepharantha Hayta; S. dielsiana Y.C.Wu; S.
kwangsiensis H. S. Lo; S. pierrei Dield; S. rotunda Lour; S. venosa (Blume)
Spreng v.v… tất cả đều có thể được dùng làm thuốc.
1.1.1. Đặc điểm hình thái
Bình vôi là dây leo, sống hàng năm. Thân non nhẵn, khi già có nhiều bì
khổng, hơi hóa gỗ có khi xoắn vặn. Rễ củ to, vỏ ngoài xù xì, màu nâu xám. Lá
mọc so le, có cuống dài, đính khoảng 1/3 vào trong phiến lá; phiến lá mỏng,
gân hình tròn hoặc tam giác, gốc bằng, đầu tù, mép hơi lượn sóng, hai mép
nhẵn, gân lá xuất phát từ chỗ đính của cuống lá, tỏa ra hình chân vịt nổi rõ ở
mặt dưới.
Cụm hoa mọc ở kẽ lá hoặc những cành già đã rụng lá thành sim tán. Hoa
đực và hoa cái khác gốc, hoa đực có 5-6 lá đài, 3-4 cánh hoa màu vàng cam, 36 nhị, thường lá 4; hoa cái có 1 lá đài, 2 cánh hoa; bầu hình trứng.
Quả hạch, hình cầu, hơi dẹt, màu đỏ khi chín; hạt cứng, hình móng ngựa
với những hàng vân ngang dạng gai, hai mặt bên lõm, ở giữa không có lỗ
thủng.
1.1.2. Đặc điểm sinh học
khi vào mùa khô hanh (tháng 10). Sự rụng lá hàng năm cũng là tập tính quan
trọng của cây Bình vôi. Sự tái sinh chồi mạnh mẽ của cây Bình vôi còn thể
hiện ở khả năng mọc mầm trên các mảnh bổ ra tf củ đem vùi xuống đất. Những
4
mảnh ở đầu củ (khoảng 1/3 củ trở lên) mọc mầm tốt hơn những mảnh khác. Có
thể áp dụng khả năng này để nhân giống cây Bình vôi.
1.1.3. Đặc điểm phân bố
Thế giới: Trung Quốc, Lào.
Việt Nam: Trong các loài Bình vôi kể trên, có một số loài như S. sinica
Diels, S. kwangsiensis H. S. Lo, S. rotunda Lour thường mọc lẫn với nhau ở
rừng núi đá vôi tại các tỉnh Ninh Bình, Hà Nam, Thanh Hóa, Quảng Bình, Hải
Phòng(Cát Bà), Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Tây (cũ)...
1.1.4. Bộ phận dùng và công dụng
Bộ phận dùng: Củ thái lát phơi hay sấy khô, dùng làm thuốc theo y học cổ
truyền. Để chiết xuất hoạt tính làm thuốc thì dùng củ tươi.
Thành phần hóa học: Trong củ các loài Bình vôi nói chung thường có một
số nhóm hoạt chất, trong đó thành phần chủ yếu là các alkaloid như: Ltetrahydropamatin, stepharin, cycleanin, tuduranin, palmatin, dihydropalmatin,
dicentrin…..
Công dụng: Trong y học cổ truyền dùng củ Bình vôi thái lát phơi khô sắc
uống có tác dụng an thần, chữa ho, sốt, lỵ, dạ dày… Liều dùng 3-6 g/ngày. Tuy
nhiên, cách dùng này hiện nay ít được áp dụng, vì dễ bị ngộ độc (gây nôn) do
có alkaloid. Bình vôi là nguyên liệu chiết alcalid làm thuốc an thần, chữa mất
ngủ. Thuốc được làm dưới dạng viên có tên là Rotunda, mỗi viên chứa 0,05g
L-tetrahydropalmatin clohydrat. Liều dùng mỗi viên 1-2 viên trước khi đi ngủ.
1.1.5. Giá trị kinh tế, khoa học, bảo tồn
Bình vôi là cây thuốc quý. Do nguồn nguyên liệu tương đối dồi dào nên
giá thu mua rẻ. Tại nơi khai thác, giá mua khoảng 4.000 – 4.500 đ/kg tươi. Bởi
một bộ phận sinh dưỡng của cây như lá, cành, củ, thân, mô phân sinh hoặc sự
tiếp hợp các bộ phận dinh dưỡng (ghép) để tạo thành cây mới. Theo nghĩa rộng
6
thì nhân giống sinh dưỡng bao gồm nhân giống bằng củ (mảnh cắt củ), chiết
cành, ghép cây và nuôi cấy mô – tế bào.
+ Phương pháp chiết là việc tạo ra rễ cho một đoạn cành (thân) trên cây
mẹ rồi mới tách cành (thân) ra khỏi thân cây mẹ để nhân giống. Phương pháp
này có ưu điểm cây chiết ra quả sớm. Tuy nhiên, hệ số nhân giống thấp, cây
chiết nhanh bị cỗi.
+ Phương pháp ghép là dùng bộ phân sinh dưỡng của cây mẹ định thân
giống ghép lên cây khác (gốc ghép) để tạo nên một cây hoàn chỉnh. Phương
pháp này cho hệ số nhân giống cao, cây ghép sinh trưởng tốt, tuổi thọ cao.
Nhưng phương pháp này yêu cầu ghép phức tạp, phương pháp này đòi hỏi
người có kinh nghiệm để lựa chon cành mắt chiết đạt yêu cầu để đảm bảo chất
lượng cây con tốt.
+ Phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy mô – tế bào là phương pháp tạo
cây con từ các bộ phân rất nhỏ của cây (các cơ quan, mô, tế bào) bằng cách
nuôi chúng trong bình nuôi ở điều kiện vô trùng có môi trường thích hợp và
được kiểm sóat nghiêm ngặt. Đây là phương pháp nhân giống vô tính mang lại
hiệu quả cao nhất, chất lượng cây con tốt, đồng đều. Tuy nhiên, việc nuôi cấy
mô được thực hiện với quy trình thật nghiêm túc và tỉ mỉ, điều kiện trang thiết
bị đầy đủ và mô chỉ phát triển trên một môi trường hoàn toàn vô trùng, do vậy
việc nhân giống chỉ thực hiện với quy mô nhỏ hoặc phục vụ cho nghiên cứu.
+ Phương pháp nhân giống bằng hom củ (mảnh cắt củ) là phương pháp
dùng một phần lá, một đoạn thân, một đoạn cành hoặc đoạn rễ để tạo ra cây
mới gọi là cây Củ là phương pháp nhân giống giữ nguyên được tính trạng của
cây mẹ (do có kiểu gen hoàn toàn giống cây mẹ ban đầu), đơn giản có hệ số
nhân lớn, tương đối rẻ tiền nên ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhân
Kinetin ở các nồng độ khác nhau đến kết quả giâm củ cắt (tỷ lệ nảy chồi, số
lượng chồi và chiều dài chồi).
Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thể nền đến kết quả giâm củ cắt
(tỷ lệ nảy chồi, số lượng chồi và chiều dài chồi).
1.6. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
- Kế thừa tài liệu về nghiên cứu Bình vôi của các tác giả trước đây.
- Kế thừa tài liệu cơ sở vật chất tại nơi làm thí nghiệm, điều kiện khu vực
nghiên cứu.
2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp
- Chuẩn bị thí nghiệm:
+ Giá thể giâm củ cắt.
9
Giá thể giâm củ cắt là cát sông và tầng đất B. Trước khi cấy Củ vào luống
giâm tiến hành xử lý thể nền (phun dung dịch Benlat nồng độ 6g/11 lít nước
cho 50m 2, hoặc thuốc tím 0,1%) để giảm thiểu nguy cơ của nấm bệnh hại.
+ Vật liệu giâm củ cắt: Phần đầu của củ cây Bình vôi.
+ Phương pháp lấy mẫu cắt củ: Củ được lấy từ cây mẹ sinh trưởng tốt,
không sâu bệnh. Củ được cắt ngâm vào dung dịch thuốc Benlate nồng độ 0,3%
thời gian 15 phút, sau đó vớt vật liệu Củ ra khay cho ráo nước. Khi giâm củ cắt
chấm gốc Củ vào dung dịch thuốc kích thích sao cho phủ kín mặt gốc của Củ
và cấy ngay vào luống.
+ Chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng là chất kích thích ra chồi BAP
và Kinetin ở các nồng độ 10ppm, 20ppm và 30 ppm dạng nước. Củ sau khi xử
lý được cắm vào 2 loại thể nền sau: thể nền 1: 100% là cát đã được làm sạnh,
thể nền 2: 70% cát sạch + 30% đất tầng B.
- Tiến hành thí nghiệm và chăm sóc thí nghiệm:
+ Tiến hành thí nghiệm: tiến hành bố trí 10 công thức với các chất điều
Công thức
ĐC
10ppm
20ppm
30ppm
Loại thể
Số
nền
Thể nền 1
Thể nền 2
Thể nền 1
Thể nền 2
Thể nền 1
Thể nền 2
Thể nền 1
Thể nền 2
Củ
45
45
45
45
45
45
45
45
45
45
45
45
45
45
45
Số Củ ra chồi
n
%
2.4.3. Phương pháp nội nghiệp:
Các số liệu được thu thập, đo đếm được xử lý theo phương pháp thống kê
toán học và bằng phần mềm Excel phiên bản 2007.
Một số chỉ tiêu được xác định như sau:
- Tính các đặc trưng mẫu tỷ lệ (X%): Củ sống, Củ chết, Củ ra chồi theo
công thức:
Số Củ (sống, chết, ra chồi )
Tỷ lệ (X%) = --------------------------------------- x 100%
Tổng Củ thí nghiệm
+ Chỉ số ra chồi: Chỉ số ra chồi = Số lượng chồi* Chiều dài chồi
Tính giá trị trung bình và các đặc trưng mẫu cho các chỉ tiêu: Số chồi
trung bình/Củ củ cắt, chiều dài chồi. Sử dụng chương trình Excel để tính toán.
Kiểm tra ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến khả năng ra chồi
bằng phương pháp phân tích phương sai 2 nhân tố và tiêu chuẩn χ2n của
Pearson.
Giả thuyết: H o: Các mẫu thuần nhất về chất
H 1: Có sự sai khác về chỉ tiêu so sánh giữa các mẫu quan sát.
12
đáng kể). Điều này chứng tỏ kết quả thí nghiệm là tương đối tập trung, chính
vì thế sau khi khi tính toán và kiểm tra bằng thống kê toán học chúng tôi đã
tiến hành tính chung cho cả 3 lần lặp.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của BAP đến khả năng ra chồi của Bình
vôi được tổng hợp ở bảng sau:
Bảng 3.1. Tổng hợp kết quả giâm củ cắt củ loài Bình vôi sử dụng BAP ở các
nồng độ và thể nền khác nhau
CTTN
Loại thể
Số Củ
nền
TN
ĐC
Thể nền 1
Thể nền 2
Thể nền 1
Thể nền 2
Thể nền 1
Thể nền 2
Thể nền 1
Thể nền 2
10ppm
20ppm
40,0
40,0
14
2,12
2,46
3,55
2,79
3,17
2,5
1,75
2,17
2,55
1,56
3,32
2,36
3,72
2,5
1,84
2,22
3.1.1.1 Ảnh hưởngcủa BAP đến tỷ lệ củ ra chồi.
Từ bảng tổng hợp 3.1 rút ra kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của BAP ở các
nồng độ và thể nền khác nhau đến tỷ lệ củ ra chồi của Bình vôi trong Bảng 3.2
và biểu đồ 02 như sau:
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ và thể nền khác nhau đến tỷ lệ củ
cắt ra chồi
Số Củ ra chồi
26
33
35
18
Tỷ lệ (%)
57,8
73,3
77,8
40,0
Số Củ ra chồi
22
34
32
18
thấy BAP ở nồng độ 20ppm thể nền 1 cho tỷ lệ Củ ra chồi 77,8% là công thức
cho kết quả tốt nhất.
3.1.1.2 Ảnh hưởng của BAP đến số chồi trên Củ
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ và thể nền khác
nhau đến số lượng chồi của Bình vôi được tổng hợp trong bảng 3.3 và biểu đồ
02 sau:
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ và thể nền khác nhau đến số
chồi trên Củ củ cắt
16
Nồng độ
Loại thể nền
Số chồi trung bình/Củ cắt
Đối chứng
10ppm
20ppm
30ppm
Thể nền 1
2,12
3,55
3,17
- Với công thức ảnh hưởng của nồng độ BAP ta có F B = 2,920 < F 05 =
10,13. Như vậy ảnh hưởng của nồng độ BAP khác nhau là khác nhau không rõ
ràng. Dựa vào tiêu chuẩn Duncan ở bảng cuối cùng ta thấy BAP ở nồng độ
10ppm và 20ppm thể nền 1 có số chồi trên Củ cao nhất. Cần kiểm tra ảnh
hưởng của BAP đến số chồi trên Củ của 2 công thức có số chồi trên Củ cao
nhất là BAP 10ppm và BAP 20ppm. Sử dụng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn
tiêu chuẩn ta thu được kết quả:
U = 0,69 < 1,96. Vậy, ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ khác nhau của 2
công thức BAP 10ppm và BAP 20ppm tới số chồi trung bình trên Củ của Bình
vôi là như nhau. Có thể chọn 1 trong 2 công thức làm công thức thí nghiệm.
Tóm lại qua phân tích kết quả giâm củ cắt ảnh hưởng của BAP ở các nồng
độ và thể nền khác nhau đến số chồi trên Củ của Bình vôi. Thấy trong cùng
một loại thuốc nhưng ở các nồng độ, thể nền khác nhau là có ảnh hưởng khác
nhau không rõ rệt tới số lượng chồi của Bình vôi.
3.1.1.3 Ảnh hưởng của BAP đến chiều dài chồi trên Củ.
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ và thể nền khác
nhau đến chiều dài trung bình chồi trên Củ của Bình vôi được tổng hợp trong
bảng 4.9 và biểu đồ 4.3 sau:
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của BAP ở các nồng độ và thể nền khác nhau đến
chiều dài chồi
Loại thể nền
Thể nền 1
Chiều dài chồi (cm)
45
Đối chứng
chiều dài chồi.
Qua bảng 3.4 và biểu đồ 03 ta thấy chiều dài chồi trung bình trên một
Củ dao động từ 1,56 – 3,72cm chồi/Củ củ cắt. Công thức có chiều dài chồi
trung bình trên Củ tốt nhất là công thức thí nghiệm BAP nồng độ 20ppm, thể
nền 1 cho chiều dài chồi trung bình trên Củ cao nhất có 3,72cm chồi/Củ củ cắt,
tiếp đó là công thức thí nghiệm BAP nồng độ 10ppm ở thể nền 1 có 3,32cm
chồi/Củ củ cắt. Công thức đối chứng ở thể nền 2 và công thức xử lý BAP ở
nồng độ 30ppm ở thể nền 1 cho chiều dài chồi/Củ củ cắt thấp có 1,56cm và
1,84cm chồi/Củ củ cắt.
Sử dụng phương pháp phân tích phương sai 2 nhân tố để kiểm tra ảnh
hưởng của thể nền và nồng độ BAP đến chiều dài chồi trên Củ. Kết quả như
sau:
19
- Với công thức thể nền ta có F A = 3,675 < F05 (k1=1, k2=3) =10,13 như
vậy ảnh hưởng của thể nền khác nhau là không rõ ràng. Cho nên ta chọn 1
trong hai loại thể nên để tiến hành công thức có chiều dài chồi trên Củ cao hơn
làm công thức thí nghiệm.
- Với công thức ảnh hưởng của nồng độ BAP ta có F B = 2,282 < F 05 (k1=1,
k2=3) = 10,13 như vậy ảnh hưởng của nồng độ BAP là không rõ ràng. Dựa vào
tiêu chuẩn Duncan ở bảng cuối cùng ta thấy BAP ở nồng độ 10 ppm và 20ppm
có chiều dài chồi trên Củ là cao nhất. Từ sự chênh lệch về chiều dài chồi trung
bình trên Củ có sự sai khác từ bảng 4.9 vì vậy ta tiến hành kiểm tra ảnh hưởng
của BAP đến chiều dài chồi trung bình trên Củ ở 2 công thức BAP 10ppm và
BAP 20ppm. Sử dụng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn tiêu chuẩn ta thu được
kết quả: /U/ = 0,616 < 1,96. Như vậy ảnh hưởng của BAP ở 2 nồng độ khác
nhau là không rõ rệt. Có thể chọn 1 trong 2 công thức làm thí nghiệm.
Tóm lại qua phân tích kết quả giâm củ cắt ảnh hưởng của BAP ở các nồng
Số Củ
Số Củ ra chồi
Số
Chiều dài chồi
TN
n
%
chồi /Củ
Thể nền 1
45
26
57,8
2,12
2,55
Thể nền 2
6,9
5,35
Thể nền 1
45
34
75,6
3,35
5,13
Thể nền 2
45
31
68,9
6,16
5,60
Thể nền 1
lệ Củ ra chồi
21
Loại thể nền Kết quả giâm
củ cắt
Thể nền 1
Thể nền 2
Nồng độ
Đối chứng
10ppm
20ppm
30ppm
Số Củ TN
45
45
45
45
Tỷ lệ (%)
48,8
66,7
68,9
66,7
22