BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ
MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ELICITOR, HỆ
THỐNG LED CẢI TIẾN, MÔI TRƯỜNG HAI LỚP ĐẾN
QUÁ TRÌNH NHÂN GIỐNG, TẠO CỦ VÀ TÍCH LŨY
SAPONIN TRONG SÂM NGỌC LINH (PANAX
VIETNAMENSIS HA ET GRUSHV.) IN VITRO
Ngành:
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : TS. Trịnh Thị Lan Anh
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1411100609
: Nguyễn Thị Kim Ngân
Lớp: 14DSH04
TP. Hồ Chí Minh, 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
nghệ sinh học của Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, trường Đại học Công nghệ
HUTECH. Trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại giảng đường đại học dưới sự
chỉ dạy tận tình và được sự hỗ trợ nhiệt tình từ các thầy cô, em đã được học tập và cháy
hết mình với lứa tuổi đôi mươi của mình trog các hoạt động tại Viện, tại Trường.
Em xin chân thành cảm ơn bạn Thảo và em Hải đã hỗ trợ tận tình và giúp đỡ em
như người thân trong gia đình.
Và để có được thành công của ngày hôm nay, có em của ngày hôm nay thì không
thể không nhắc đến tình yêu thương và sự ủng hộ từ phía gia đình. Gia đình đã là hậu
phương vững chắc cho con vượt qua mọi khó khăn, thử thách trong cuộc sống và tiếp
thêm nghị lực cho con. Con cảm ơn Ông Bà ngoại, Ba Mẹ và Cậu đã dạy dỗ, dìu dắt con
từ khi chập chững bước đi cho đến khi lớn khôn thành người, luôn cho con những điều
tốt nhất. Công ơn trời biển và tình yêu thương vô bờ bến của gia đình là món quà lớn
nhất và quý giá nhất mà con được nhận. Con xin biết ơn gia đình vì đã luôn bên cạnh,
ủng hộ và động viên con trên mỗi bước đường mà con đã chọn.
iii
Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình thực tập, hoàn thiện đề tài này
em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ
quý thầy cô.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 07 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Kim Ngân
iv
1.1.4.1. Vai trò của ánh sáng đối với quá trình quang hợp ở thực vật ................................................. 15
v
1.1.4.2. Vai trò của ánh sáng đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật ..................16
1.1.4.3. Vai trò của ánh sáng trong nhân giống in vitro............................................................................ 18
1.1.4.4. Nguồn chiếu sáng nhân tạo sử dụng trong nuôi cấy in vitro hiện nay................................. 19
1.1.5. Đèn LED (Light Emitting Diode)....................................................................................................... 22
1.1.5.1. Giới thiệu đèn LED............................................................................................................................. 22
1.1.5.2. Ưu, nhược điểm của đèn LED......................................................................................................... 23
1.1.5.3. Một số thành tựu trên thế giới và Việt Nam khi sử dụng nguồn sáng LED trong
nuôi cấy in vitro......................................................................................................................................... 24
1.1.5.4. Hướng phát triển ứng dụng của đèn LED trong nuôi cấy in vitro ở Việt Nam.................27
1.1.6. Ánh sáng đối với thực vật..................................................................................................................... 28
1.1.6.1. Vai trò của một số phổ ánh sáng đơn sắc đến đời sống thực vật ........................................... 28
1.1.6.2. Vai trò của ánh sáng đến quá trình tích lũy các chất hữu cơ đối với thực vật ................... 30
1.2. Phương pháp định tính và định lượng saponin trong Sâm Ngọc Linh (Panax
vietnamensis Ha et Grushv.).................................................................................................................. 33
1.2.1. Định tính saponin trong Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) bằng
phương pháp Sắc ký lớp mỏng............................................................................................................. 33
1.2.2. Định lượng saponin trong Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
phương pháp Sắc ký lỏng hiệu năng cao........................................................................................... 34
1.3. Sơ lược về cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)........................................ 37
1.3.1. Giới thiệu sơ lược về cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)................37
1.3.2. Đặc điểm hình thái.................................................................................................................................. 38
1.3.3. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển.................................................................................................... 39
1.3.4. Đặc điểm phân bố.................................................................................................................................... 40
1.3.5. Nhân giống cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)................................... 40
1.3.5.1. Nhân giống từ hạt................................................................................................................................. 40
in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.).................................................... 55
2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của bạc nitrate (AgNO 3) đến khả năng tăng
trưởng, tạo củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)........................ 56
2.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng LED đơn cải tiến đến khả năng tăng
trưởng, tạo củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)........................ 57
2.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của ánh sáng LED hỗn hợp với tỷ lệ 50:50 (đỏvàng; đỏ-xanh dương, vàng-xanh dương) đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)................................................................... 58
vii
2.4.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nuôi cấy lỏng tĩnh và lỏng lắc (giai đoạn cảm
ứng) đến khả năng tăng trưởng của Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.) in vitro......................................................................................................................................... 59
2.4.7. Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng của môi trường hai lớp (kiểu bổ sung các thành
phần dinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy) đến khả năng tăng trưởng, tạo củ Sâm
Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in vitro.............................................................. 60
2.5. Hình thái giải phẫu củ Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in vitro...........62
2.6. Thu nhận hợp chất saponin triterpenoid từ sản phẩm của quá trình nuôi cấy in vitro
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) trong môi trường hai lớp................... 62
2.6.1. Định tính saponin triterpenoid bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng....................................... 62
2.6.2. Định lượng saponin triterpenoid bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (High
Performance Liquid Chrotomatography – HPLC).......................................................................... 63
2.7. Chỉ tiêu theo dõi........................................................................................................................................... 64
2.8. Thống kê và xử lý số liệu.......................................................................................................................... 64
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................................... 65
3.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của elicitor than hoạt tính đến khả năng tăng trưởng, tạo củ
in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.).................................................... 65
3.2. Thí nghiệm 2. Ảnh hưởng của elicitor saccharose đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in
vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)......................................................... 68
Than hoạt tính
BA
Benzyladenine
BAP
6-Benzyl Amino Purin
DNA
Deoxyribonucleic Acid
GA3
Acid gibberellic
HPLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
HPTLC
Sắc ký lớp mỏng cao áp
IAA
Acid b-Indolyacetic
Murashige và Skoog, 1962
NAA
Acid a-naphtaleneacetic
NaClO
Sodium hypocloride
SH
Schenk và Hildebrandt (1972)
TDZ
Thidiazuron
TLC
Sắc ký lớp mỏng
UFLC
Sắc ký lỏng hiệu năng cao siêu nhanh
WPM
Woody Plant Medium
b. 50% LED đỏ kết hợp 50% LED vàng; c. 50% LED đỏ kết hợp 50% LED
xanh dương; d. 50% LED vàng kết hợp 50% LED xanh dương ............................ 54
Hình 2.4. Hệ thống chiếu sáng cải tiến đèn LED hỗn hợp sau khi thiết kế và thi công. a.
Tỷ lệ chiếu sáng 100% LED đỏ (ĐC); b. Tỷ lệ 50% LED đỏ kết hợp 50% LED
vàng; c. Tỷ lệ 50% LED đỏ kết hợp 50% LED xanh dương; d. Tỷ lệ 50% LED
vàng kết hợp 50% LED xanh dương ....................................................................... 54
Hình 3.1 Ảnh hưởng của elicitor than hoạt tính đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi cấy. A0,
xi
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 tương ứng với nồng độ than hoạt tính lần lượt là
0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 g/L
67
Hình 3.2 Ảnh hưởng nồng độ elicitor saccharose đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in
vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi
cấy. B0, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tương ứng với nồng độ saccharose lần
lượt là 30; 40; 50; 60; 70; 80 g/L
70
Hình 3.3. Ảnh hưởng nồng độ elicitor AgNO3 đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi cấy.
C0, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 tương ứng với nồng độ AgNO3 lần lượt là 0;
0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 mg/L73
Hình 3.4. Ảnh hưởng của ánh sáng LED đơn cải tiến đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in
vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi
xii
mô củ, c3) Mô củ với tế bào nhân bắt màu hồng đậm (mũi tên), c4) Hình thái
bó mạch trong lát cắt dọc củ 89
Hình 3.11. Sắc ký đồ HPLC định lượng Rg1 và Rb1 ở nghiệm thức ĐC (nuôi cấy trên
môi trường agar một lớp: không than hoạt tính) Sâm Ngọc Linh (Panaxx
vietnamensis Ha et Grushv.) sau 16 tuần nuôi cấy 91
Hình 3.12. Sắc ký đồ HPLC định lượng Rg1 và Rb1 ở nghiệm thức E8 (nuôi cấy trên
môi trường 2 lớp lỏng-rắn: có than hoạt tính) Sâm Ngọc Linh (Panaxx
vietnamensis Ha et Grushv.) sau 16 tuần nuôi cấy 91
xiii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Ảnh hưởng của các bước sóng ánh sáng khác nhau lên thực vật (Trần Thị
Hồng Thúy, 2014)
18
Bảng 1.2. Thành phần hoá học chung của Sâm Ngọc Linh............................................................... 43
Bảng 1.3. So sánh thành phần và hàm lượng của saponin trong Sâm Ngọc Linh và các
loài Sâm nhóm 1
44
Bảng 2.1. Khảo sát ảnh hưởng của than hoạt tính đến sự tăng trưởng, tạo củ in vitro Sâm
Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.)
55
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của elicitor than hoạt tính đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro
của Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi cấy .. 65
Bảng 3.2. Ảnh hưởng nồng độ elicitor saccharose đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in
vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi
cấy
68
Bảng 3.3. Ảnh hưởng nồng độ elicitor AgNO3 đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần nuôi cấy
71
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của ánh sáng LED đơn cải tiến đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in
vitro của cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần
nuôi cấy
74
xiv
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của ánh sáng LED hỗn hợp cải tiến đến khả năng tăng trưởng, tạo
củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 12 tuần
nuôi cấy
77
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nuôi cấy lỏng tĩnh và lỏng lắc (giai đoạn cảm ứng) đến khả
năng tăng trưởng của cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.) sau 3 tuần nuôi cấy 80
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của môi trường hai lớp đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro và
tích lũy saponin của Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau
16 tuần nuôi cấy
82
Bảng 3.8. Kết quả phân tích HPLC hàm lượng saponin (ginsenoside Rg1 và Rb1) trong
củ Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in vitro sau 16 tuần
pháp duy trì, bảo tồn và phát huy giá trị Sâm Ngọc Linh theo Chương trình phát triển sản
phẩm quốc gia đến năm 2020 do Thủ tướng Chính Phủ phê duyệt. Tại phiên chợ Sâm
Ngọc Linh lần thứ 6 được tổ chức vào đầu tháng 3/2018, Sâm Ngọc Linh có giá bán từ 85
triệu/kg [79]. Từ khi phát hiện năm 1973 đến 1995 thì loài này đã bị khai thác cạn kiệt và
đang đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng mất nguồn gene quý hiếm (Trần Công Luận, 2003).
Đến nay, quần thể Sâm Ngọc Linh tự nhiên đang bị khai thác mạnh mẽ, dẫn tới nguy cơ
tận diệt do nhu cầu của thị trường dược liệu ngày càng tăng cao. Ngày 12/9/2015, Phó
2
Thủ tướng Chính phủ Vũ Đức Đam đã phê duyệt Đề án bảo tồn và phát triển cây Sâm
Ngọc Linh (Sâm Việt Nam) đến năm 2030 trị giá 9.500 tỷ đồng nhằm bảo vệ nguồn gene
quý, kết hợp bảo vệ và phát triển nguồn nguyên liệu Sâm góp phần xóa đói giảm nghèo,
phát triển kinh tế - xã hội (nguồn Internet).
Hoàng Hải Anh và cộng sự (2011) đã báo cáo rằng Sâm Việt Nam nuôi cấy mô cũng
có các saponin chính tương tự như Sâm Việt Nam tự nhiên, gồm G-Rb1, G-Rg1, G-Rd,
G-Re, N-R1 và M-R2. Tuy hàm lượng tổng cộng các saponin chính trong Sâm Việt Nam
nuôi cấy mô chưa cao (0,3% so với 12,96% trong Việt Nam thiên nhiên).
Việc nghiên cứu hoàn chỉnh quy trình nuôi cấy mô cây Sâm Ngọc Linh cung cấp
nguồn cây Sâm giống cho trồng trọt và sử dụng để thay thế Sâm thiên nhiên, đã mở ra
một hướng mới trong sản xuất nguyên liệu cây Sâm Ngọc Linh: chủ động được nguồn
nguyên liệu dồi dào trong thời gian ngắn, phục vụ công tác nghiên cứu, sản xuất thuốc và
các sản phẩm thực phẩm chức năng.
Từ trước đến nay, các nghiên cứu trong lĩnh vực nuôi cấy mô ở đối tượng cây Sâm
Ngọc Linh chưa nhiều vì đây là loài Sâm đặc hữu của Việt Nam. Các nghiên cứu chủ yếu
tập trung vào việc cải tiến thành phần môi trường nuôi cấy, điều kiện nuôi cấy, chuyển
gene, chủ yếu là nghiên cứu tạo mô sẹo, phát sinh phôi, nuôi cấy rễ tóc, thu sinh khối
trong bioreactor, các kết quả đạt được là tiền đề cho các nghiên cứu sâu hơn. Đặc điểm
của Sâm Ngọc Linh là tăng trưởng rất chậm, yêu cầu sinh thái khắt khe, việc nghiên cứu
tiếp theo về ảnh hưởng của ánh sáng LED đến nuôi cấy Sâm Ngọc Linh in vitro.
Đề tài sẽ cung cấp những tài liệu khoa học về Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis
Ha et Grushv.), thuộc chi Panax. Cung cấp những cơ sở khoa học về quy trình nhân giống
in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Các kết quả nghiên cứu sẽ
bổ sung thêm tài liệu khoa học phục vụ cho nghiên cứu khoa học về loài Sâm Ngọc Linh
(Panax vietnamensis Ha et Grushv.).
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Xây dựng quy trình nhân nhanh Sâm Ngọc Linh thông qua khảo sát các chất yếu tố
ảnh hưởng đến cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) nhằm nhân
nhanh với số lượng lớn, hạ giá thành cây giống, góp phần bảo tồn nguồn gene cây thuốc
quý.
Nghiên cứu ảnh hưởng của đèn LED đến sự sinh trưởng của cây Sâm Ngọc Linh là
cơ sở đánh giá khả năng ứng dụng của đèn LED trong nuôi cấy in vitro cây trồng nói
chung và Sâm Ngọc Linh nói riêng, hướng tới tìm nguồn ánh sáng thích hợp thay thế đèn
huỳnh quang và các loại đèn đang dùng trong nuôi cấy Sâm Ngọc Linh hiện nay, là cơ sở
4
giúp hạ giá thành sản phẩm cây Sâm Ngọc Linh giống. Hoặc định hướng cho các nghiên
cứu tiếp theo về ứng dụng của đèn LED đến cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha
et Grushv.)
1.4. Lý do chọn đề tài
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) là loài Sâm đặc hữu của Việt
Nam đã được nghiên cứu về thực vật học, dược tính, thành phần hóa học. Các kết quả
nghiên cứu đã cho thấy đây là loài dược liệu quý giá và được xem là một trong những
phát hiện quan trọng bậc nhất trong lĩnh vực y dược. Việc nhân giống Sâm Ngọc Linh còn
gặp nhiều khó khăn do đây là loài đặc hữu của Việt Nam, yêu cầu sinh thái rất khắt khe,
tăng trưởng rất chậm và chỉ trồng được ở các khu vực quanh đỉnh núi Ngọc Linh (thuộc
địa phận hai tỉnh Kon Tum và Quảng Nam). Thời gian trồng trọt phải kéo dài từ 6 đến 7
và có sự hiện diện của 3 hoại chất saponin đặc trưng trong Sâm Ngọc Linh. Nuôi cấy rễ
tóc với những ưu điểm vượt bậc đã được khẳng định là sinh trưởng mạnh, không hướng
đất, không phụ thuộc vào chất điều hòa sinh trưởng thực vật ngoại sinh, bền vững về mặt
di truyền và có khả năng tổng hợp các hoạt chất thứ cấp với hàm lượng cao hơn hoặc
bằng cây mẹ giúp giảm được những ảnh hưởng không mong muốn đến sức khỏe người
tiêu dùng và nâng cao tính an toàn của sản phẩm, mở ra giải pháp mới cho sản xuất
saponin ở quy mô công nghiệp.
Mai Trường và cộng sự (2014) đã thành công trong việc tạo và nhân phôi soma Sâm
Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) trong môi trường lỏng.
Vũ Thị Hiền và cộng sự (2015) đã sử dụng kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào trong
nghiên cứu quá trình cứu hình thái của cây Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et
Grushv.). Trước nhu cầu rất lớn về Sâm Ngọc Linh dùng để làm thuốc, thực phẩm chức
năng của các công ty dược và người dân, một số Trung tâm nuôi cấy mô đã chuyển hướng
nghiên cứu nhân nhanh giống Sâm Ngọc Linh in vitro.
Trong nhân giống in vitro thực vật, ánh sáng khác nhau về chất lượng, cường độ và
thời gian chiếu sáng đều có ảnh hưởng lên sự sinh trưởng, phát triển của thực vật. Tổng
lượng ánh sáng mà cây thu nhận trong suốt quá trình chiếu sáng có tác động trực tiếp lên
quang hợp, sự sinh trưởng và năng suất của cây. Nguồn sáng nhân tạo sử dụng phổ biến
trong nhân giống in vitro hiện nay là đèn huỳnh quang. Mặc dù một số đèn huỳnh quang
thích hợp cho sự tăng trưởng thực vật nhưng tất cả các đèn huỳnh quang đều tỏa nhiệt, lại
phải tiêu tốn thêm một phần điện năng để làm giảm nhiệt độ nóng do các đèn này gây ra.
Theo Dương Tấn Nhựt (2002), chi phí điện năng ước tính khoảng 65% dùng cho thắp
sáng trong phòng nuôi cây và khoảng 25% để làm mát phòng nuôi. Do đó, sự phát triển
6
nguồn bức xạ hiệu quả hơn được sử dụng trong các phòng nuôi cấy mô sẽ mang lại nguồn
lợi đáng kể để giảm chi phí sản xuất trong vi nhân giống.
Các nghiên cứu trong nước về lĩnh vực nuôi cấy mô hiện nay chủ yếu tập trung vào
trường hai lớp) cho sự tăng trưởng, tạo củ và tích lũy saponin trong củ Sâm Ngọc Linh
(Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Mục đích nghiên cứu giúp rút ngắn thời gian nhân
giống, tăng số lượng và chất lượng cây giống, giúp hạ giá thành sản phẩm, góp phần bảo
tồn và cung cấp nguồn gene Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) quý giá.
Cung cấp cây giống chất lượng cao với số lượng lớn không giới hạn cho các nhà vườn,
doanh nghiệp trồng làm nguyên liệu dược và thực phẩm chức năng, từ đó có thể cải thiện
đời sống nhân dân, tiến dần đến thương mại hóa sản phẩm Sâm Ngọc Linh, tạo thương
hiệu cho sản phẩm đặc hiệu của Việt Nam.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất cảm ứng – elicitor đến quá trình sinh trưởng
và tạo củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.):
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của than hoạt tính đến quá trình sinh trưởng và tạo củ in vitro
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của saccharose đến quá trình sinh trưởng và tạo củ in vitro
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của bạc nitrate đến quá trình sinh trưởng và tạo củ in vitro
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.).
Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống LED cải tiến đến quá trình sinh trưởng và
tạo củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.):
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng LED đơn cải tiến đến quá trình sinh trưởng và
tạo củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.).
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng LED hỗn hợp với tỷ lệ 50:50 (đỏ-vàng; đỏ-xanh
dương, vàng-xanh dương) đến khả năng tăng trưởng, tạo củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax
vietnamensis Ha et Grushv.).
Nghiên cứu ảnh hưởng của nuôi cấy lỏng tĩnh và lỏng lắc (giai đoạn cảm ứng) đến
khả năng tăng trưởng của Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in
vitro.
Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường hai lớp (kiểu bổ sung các thành phần dinh
dưỡng trong môi trường nuôi cấy) đến khả năng tăng trưởng, tạo củ Sâm Ngọc Linh
(Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in vitro.
củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) (nghiệm thức A2).
+ Tùy vào mục đích nghiên cứu mà nồng độ saccharose thay đổi (tạo cây hoàn chỉnh
30 m/L; nhân nhanh sinh khối mô sẹo: 70 g/L).
9
+ Môi trường SH bổ sung 2,0 mg/L AgNO3 (C4) là thích hợp cho sự tăng trưởng và tạo
củ in vitro Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.).
+ Hệ thống chiếu sáng cải tiến LED đỏ thích hợp cho việc thay thế các nguồn sáng
huỳnh quang truyền thống nhằm kích thích sự phát triển và tạo củ in vitro Sâm Ngọc
Linh mang lại hiệu suất kinh tế cao hơn do tiết kiệm năng lượng chiếu sáng và năng
lượng làm mát không gian phòng nuôi mẫu.
+ Hệ thống chiếu sáng cải tiến LED xanh dương và ánh sáng LED đỏ kết hợp với tỷ lệ
50:50 thích hợp cho sự phát triển và tạo củ in vitro của Sâm Ngọc Linh.
Nuôi cấy lỏng lắc (nghiệm thức L2) cho kết qủa mẫu cấy Sâm Ngọc Linh (Panax
vietnamensis Ha et Grushv.) tăng trưởng tốt nhất sau 3 tuần nuôi cấy.
Môi trường nuôi cấy 2 lớp dạng lỏng-rắn (lỏng-agar) (E8), lớp trên lỏng có than hoạt
tính, lớp dưới đặc có than hoạt tính thích hợp nhất cho sự tăng trưởng và tạo củ in vitro.
Sau 16 tuần nuôi cấy, mẫu cấy tăng trưởng khỏe mạnh, tạo củ in vitro với kích thước lớn,
hình thái củ tương tự với củ Sâm Ngọc Linh trong tự nhiên.
Kết quả phân tích sơ bộ bằng sắc ký lớp mỏng cho thấy, sắc đồ sắc ký lớp mỏng của củ
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) in vitro sau 16 tuần nuôi xuất cấy
hiện các vết tương tự như Sâm Việt Nam tự nhiên, các vết saponin tương ứng với các vết
của saponin chuẩn. Kết quả phân tích cho thấy củ Sâm Ngọc Linh in vitro có sự hiện diện
của các saponin Rg1, Rb1, MR2.
Kết quả phân tích định lượng saponin (ginsenoside Rg1 và Rb1) trong củ Sâm Ngọc
Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) sau 16 tuần nuôi cấy in vitro cho thấy có sự
hiện diện của 2 loại saponin với hàm lượng cao (G-Rg1: 1,314 mg/g và G-Rb1: 1,425
mg/g).
với các nồng độ nhỏ vào hệ thống tế bào sống thì kích thích sự sinh tổng hợp các hợp chất
thứ cấp trong tế bào. Sự kích kháng thực vật là quá trình cảm ứng hoặc tăng cường sinh
tổng hợp các chất chuyển hóa thứ cấp do sự bổ sung theo hàm lượng của elicitor
(Namdeo, 2007). Đối với loài có thời gian tăng trưởng kéo dài và khó nhân giống trong tự
nhiên như Sâm Ngọc Linh, việc bổ sung các chất cảm ứng vào môi trường nuôi cấy vừa
giúp nhân nhanh sinh khối, rút ngắn thời gian tăng trưởng và thu được lượng lớn hợp chất
thứ cấp.
Elicitor bao gồm các chất có nguồn gốc từ mầm bệnh và các chất được tiết ra từ thực
vật bằng phản ứng của mầm bệnh (elicitor nội sinh). Trên cơ sở bản chất tự nhiên, elicitor
có thể được phân thành 2 nhóm là: elicitor phi sinh học và elicitor sinh học.