Luận án Nghiên cứu ứng dụng phương pháp công nghệ sinh học và truyền thống trong nhân giống, tạo sinh khối rễ và trồng trọt cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge) tại Gia Lâm Hà Nội

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ TRUYỀN THỐNG TRONG NHÂN GIỐNG, TẠO SINH KHỐI RỄ VÀ TRỒNG TRỌT CÂY ĐAN SÂM (SALVIA MILTIORRHIZA BUNGE) TẠI GIA LÂM, HÀ NỘI

Ngành:

KHOA HỌC CÂY TRỒNG (MÃ SỐ: 62.62.01.10)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu ứng dụng phương pháp công nghệ sinh học và truyền thống trong nhân giống, tạo sinh khối rễ và trồng trọt cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge) tại Gia Lâm, Hà Nội" tập trung vào cây Đan sâm, một dược liệu quý trong y học cổ truyền, đặc biệt tốt cho tim mạch. Nhu cầu sử dụng Đan sâm trên thế giới đã tăng đáng kể từ 4.500 tấn/năm (1998) lên 15.000 tấn/năm (Qin, 2006). Tuy nhiên, diện tích trồng Đan sâm ở Việt Nam còn hạn chế, chưa đáp ứng đủ nhu cầu.

Mục tiêu chung của nghiên cứu là đề xuất quy trình kỹ thuật nhân giống in vitro cây Đan sâm với hệ số nhân cao, chất lượng tốt, cùng các biện pháp kỹ thuật tối ưu để trồng cây Đan sâm ngoài đồng ruộng. Đồng thời, đề tài hướng tới tạo các dòng tế bào rễ tơ Đan sâm và xác định các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến việc nhân nuôi rễ tơ in vitro, làm tiền đề cho việc xây dựng quy trình sản xuất các hợp chất thứ cấp phục vụ công nghiệp dược liệu ở Việt Nam. Các mục tiêu cụ thể bao gồm xác định thông số kỹ thuật nhân giống in vitro, yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chuyển gen để tạo rễ tơ và thông số nuôi cấy sinh khối rễ tơ, cũng như biện pháp kỹ thuật trồng trọt (thời vụ, mật độ, dinh dưỡng) phù hợp cho sinh trưởng, năng suất và chất lượng dược liệu.

Nghiên cứu đã đóng góp mới bằng việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhân nhanh in vitro, xây dựng quy trình vi nhân giống có hệ số nhân cao, và thiết lập quá trình tạo, nhân nuôi sinh khối rễ tơ trong điều kiện in vitro. Đây là nghiên cứu đầu tiên tại Việt Nam một cách có hệ thống về nhân giống in vitro, in vivo, cảm ứng và nhân nuôi rễ tơ cây Đan sâm.

Kết quả nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình nhân giống in vitro cây Đan sâm với các thông số cụ thể: môi trường gieo hạt MS + 1,0 mg/l GA, môi trường nhân nhanh chồi MS + 0,5 mg/l BA (hệ số nhân 5,05 lần), môi trường tạo cây hoàn chỉnh ½ MS + 0,75 mg/l IAA. Giá thể thích hợp để thích nghi ngoài vườn ươm là xơ dừa: cát (1:1) với tỷ lệ sống 100%. Đối với rễ tơ, mô lá được xác định là vật liệu thích hợp, nồng độ dịch khuẩn A.rhizogenes tối ưu là OD600 = 0,2. Môi trường nuôi cấy rễ tơ thích hợp là B5 + 100 mg/l YE + 0,1 mM Methyl Jasmonate dưới điều kiện 16h sáng/8h tối, cho tốc độ tăng trưởng rễ 13,96 lần sau 8 tuần nuôi cấy và tích lũy hoạt chất mục tiêu cao nhất. Trong trồng trọt, thời vụ tháng 3 với khoảng cách 30 cm x 35 cm và liều lượng phân bón 2 tấn phân vi sinh + 90 kg N + 120 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha là phù hợp nhất tại Hà Nội để đạt năng suất và chất lượng dược liệu cao.