Ảnh hưởng của EC trong môi trường nuôi cấy KC đến khả năng nhân nhanh protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl.. Ảnh hưởng của EC trong môi trường nuôi cấy MS đến khả năng nhân nha
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
BÁO CÁO TỔNG KẾT
DỰ ÁN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ
NUÔI TRỒNG LAN DENDROBIUM NOBILE LIND.
THEO HƯỚNG CÔNG NGHIỆP
Mã số: Theo HĐ số 05/ 2011 ngày 14/12/2012
Chủ nhiệm đề tài: TS Vũ Ngọc Lan
HÀ NỘI, 2014
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
BÁO CÁO TỔNG KẾT
DỰ ÁN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ACẤP BỘ
TÊN DỰ ÁN: HOÀN THIỆN QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG,
NUÔI TRỒNG LAN DENDROBIUM NOBILE LIND.
THEO HƯỚNG CÔNG NGHIỆP
Mã số: Theo HĐ số 05/ 2011 ngày 14/12/2012
Xác nhận của cơ quan chủ trì dự án Chủ nhiệm dự án
(ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên)
TS Vũ Ngọc Lan
HÀ NỘI, 2014
Trang 3DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA THỰC HIỆN DỰ ÁN
6 ThS Nguyễn Hữu Cường
7 TS Nguyễn Văn Giang
8 KS Đặng Thị Phương Hảo
9 ThS Hoàng Thị Thủy
10 ThS Nguyễn Thị Ngọc Oanh
Trang 4MỤC LỤC
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 1
DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA THỰC HIỆN DỰ ÁN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC CÁC BẢNG v
1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỂ TÀI 1
2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3
3 CÁCH TIẾP CẬN CỦA ĐỀ TÀI 4
4 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 4
5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 5
6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI 7
6.1 Phương pháp nghiên cứu
6.1.1 Phương pháp nghiên cứu nội dung 1 7
6.1.2 Phương pháp nghiên cứu nội dung 2 15
6.1.3 Phương pháp nghiên cứu nội dung 3 15
6.2 Các chỉ tiêu theo dõi:
6.2.1 Các chỉ tiêu theo dõi trong nuôi cấy in vitro 16
6.2.2 Các chỉ tiêu theo dõi trong vườn ươm 16
6.2.3 Các chỉ tiêu theo dõi trong vườn sản xuất 16
6.3 Điều kiện thí nghiệm
6.3.1 Nhóm thí nghiệm trong phòng 16
6.3.2 Nhóm thí nghiệm ở vườn ươm và vườn sản xuất 17
7 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC THUỘC LĨNH VỰC CỦA DỰ ÁN 17
7.1 Thông tin chung về cây lan Dendrobium làm dược liệu
7.2 Những nghiên cứu về nuôi cấy mô cây lan trên thế giới
7.3 Những nghiên cứu về cây lan ở trong nước
8 CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC 27
8.1.3 Xác định các tác động ảnh hưởng đến hệ thống bioreactor trong tạo cây hoàn chỉnh 41
8.1.4 Xác định tác động của thời vụ ra cây, giá thể trồng, ẩm độ tưới, các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học tròng phòng trừ sâu bệnh đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn ươm 49
8.1.5 Xác định tác động các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng và phòng trừ sâu bệnh của lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn sản xuất 56
8.1.6 Phân tích, đánh giá hàm lượng alkaloid theo thời vụ, bộ phận, tuổi cây của lan Dendrobium nobile Lindl 60
8.2 Nội dung 2: Nhân nhanh lượng cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô
8.3 Nội dung 3: Xây dựng mô hình sản xuất cây lan Dendrobium nobile Lindl
9 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 67
9.1 Kết luận
Trang 59.2 Đề nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU KÈM THEO 73
I QUY TRÌNH 74
Trang 6CV(%) : Hệ số biến động (Correlation of Variants)
LSD : Sai khác tối thiểu có ý nghĩa ở P = 0.5 (Least Significant Difference)THT : Than hoạt tính
Trang 7DANH MỤC CÁC BẢNG
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 1
6.1 Phương pháp nghiên cứu 7 ii
6.2 Các chỉ tiêu theo dõi: 16 ii
6.3 Điều kiện thí nghiệm 16 ii
7.1 Thông tin chung về cây lan Dendrobium làm dược liệu 17 ii
7.2 Những nghiên cứu về nuôi cấy mô cây lan trên thế giới 20 ii
7.3 Những nghiên cứu về cây lan ở trong nước 22 ii
8.2 Nội dung 2: Nhân nhanh lượng cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô 64 ii
8.3 Nội dung 3: Xây dựng mô hình sản xuất cây lan Dendrobium nobile Lindl 65 ii
9.1 Kết luận 67 ii
9.2 Đề nghị 69 iii
Bảng 1 Ảnh hưởng của phương thức gieo hạt đến khả năng nảy mầm, phát sinh hình thái của loài Dendrobium nobile Lindl (Sau 6 tuần nuôi cấy)
Bảng 2 Ảnh hưởng của chỉ số pH đến khả năng nhân nhanh protocorm của loài Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy)
Bảng 4 Ảnh hưởng của EC trong môi trường nuôi cấy KC đến khả năng nhân nhanh protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy)
Bảng 5 Ảnh hưởng của EC trong môi trường nuôi cấy MS đến khả năng nhân nhanh chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy)
Bảng 7 Ảnh hưởng của nhịp điệu nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy)
Bảng 8 Ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 3 tuần nuôi cấy)
Bảng 9 Ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy)
Bảng 10 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy)
Bảng 11 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy)
Bảng 12 Ảnh hưởng của pH trong tạo cây hoàn chỉnh trên môi trường đặc và hệ thống bioreactor của loài lan in vitro Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy)
Bảng 13 Ảnh hưởng của EC trong quá trình tạo cây hoàn chỉnh của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy)
Trang 8Bảng 14 Ảnh hưởng của nhịp điệu nuôi cấy trong quá trình tạo cây hoàn chỉnh của
loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy) Bảng 15 Ảnh hưởng của than hoạt tính trong quá trình tạo cây hoàn chỉnh của loài
lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy) Bảng 16 Ảnh hưởng của thời vụ ra cây đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng của cây
lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm (Sau 8 tuần nuôitrồng) Bảng 17 Ảnh hưởng của các loại giá thể trồng đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng
của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm (Sau 8 tuần nuôi trồng) Bảng 18 Ảnh hưởng của ẩm độ giá thể trồng đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng
của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm (Sau 8 tuầnnuôi trồng) Bảng 19 Ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ đến khả năng
sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm(Sau 8 tuần nuôi trồng) Bảng 20 Ảnh hưởng của các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ sâu bệnh đến
khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạnvườn ươm (Sau 8 tuần nuôi trồng) Bảng 21 Ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ đến khả năng
sinh trưởng và phòng trừ sâu bệnh của cây lan Dendrobium nobile Lindl ởgiai đoạn vườn sản xuất Bảng 22 Ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ đến khả năng
sinh trưởng và phòng trừ sâu bệnh của cây lan Dendrobium nobile Lindl ởgiai đoạn vườn sản xuất Bảng 23 Kết quả định lượng alcaloid toàn phần trong cây lan Thạch hộc
Trang 9DANH MỤC HÌNH
Hình 1 Minh họa ảnh hưởng của chỉ số pH đến khả năng nhân nhanh protocorm của loài Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 29Hình 2 Minh họa ảnh hưởng của chỉ số pH đến khả năng nhân nhanh chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 30Hình 3 Minh học ảnh hưởng của EC trong môi trường nuôi cấy KC đến khảnăng nhân nhanh protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 32Hình 4 Minh học ảnh hưởng của EC trong môi trường nuôi cấy KC đến khảnăng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 33Hình 5 Minh họa ảnh hưởng của nhịp điệu nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 35Hình 6 Minh họa ảnh hưởng của nhịp điệu nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 36Hình 7 Minh họa ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 3 tuần nuôi cấy) 37Hình 8 Minh họa ảnh hưởng của phương thức nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 3 tuần nuôi cấy) 38Hình 9 Minh họa ảnh hưởng của cường độ ánh sáng nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm protocorm của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 40Hình 10 Minh họa ảnh hưởng của cường độ ánh sáng nuôi cấy đến khả năng nhân nhanh cụm chồi của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 8 tuần nuôi cấy) 40Hình 11 Minh họa ảnh hưởng của pH trong tạo cây hoàn chỉnh trên môi trường đặc và hệ thống bioreactor của loài lan in vitro Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy) 42Hình 12 Minh họa ảnh hưởng của EC trong quá trình tạo cây hoàn chỉnh của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy) 44Hình 13 Minh họa ảnh hưởng của nhịp điệu nuôi cấy trong quá trình tạo cây hoàn chỉnh của loài lan Dendrobium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy) 45Hình 14 Minh họa ảnh hưởng của THT trong quá trình tạo cây hoàn chỉnh của loài lan Dendrob ium nobile Lindl (Sau 4 tuần nuôi cấy) 46Hình 15 Quy trình nhân giống invitro lan Dendrobium nobile Lindl bằng
hệ thống bioreacter 48
Trang 10Hình 16 Minh họa ảnh hưởng của thời vụ ra cây đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm (Sau 8 tuần nuôi trồng) 49Hình 17 Minh họa ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm (Sau 8tuần nuôi trồng) 51Hình 18 Minh họa cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm 55Hình 19 Quy trình nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl ngoài vườn ươm 56Hình 20 Hình ảnh nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl ngoài vườn sảnxuất 58Hình 21 Quy trình nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl ngoài vườn sảnxuất 59 Hình 22 Sắc ký ký đồ SKLM định tính alcaloid loài thạch hộc 62Hình 23 Minh họa mô hình nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl ngoài vườn sản xuất tại Hòa Bình 66Hình 24 Minh họa mô hình nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl ngoài vườn sản xuất tại Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội 67
Trang 11Mẫu 11 Thông tin kết quả nghiên cứu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Đơn vị: Trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1 Thông tin chung:
- Tên dự án: Hoàn thiện quy trình nhân giống, nuôi trồng lan Dendrobium nobile
Lindl theo hướng công nghiệp
- Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
- Thời gian thực hiện: Từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 01 năm 2014
2 Mục tiêu:
Tạo ra nguồn cây giống có chất lượng, quy mô lý thuyết 500.000 cây giống/1năm
để cung cấp cho các hộ nuôi trồng, các cơ sở sản xuất và chuyển giao công nghệ Quy trìnhnhân nhanh và nuôi trồng sẽ được chuyển giao tới các hộ dân, các doanh nghiệp, các công
ty trong nước nhằm xây dựng vùng bản địa trồng cây nguyên liệu thô cho ngành dược
3 Tính mới và sáng tạo:
Tính mới:
- Lần đầu tiên ở Việt Nam, ứng dụng công nghệ bioreactor để nhân giống cây lan hoàng thảo
Dendrobium nobile Lindl theo hướng công nghiệp
- Sử dụng chế phẩm sinh học làm một trong thành phần chính phòng trừ sâu bệnh tổng hợp
trong nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl
Tính sáng tạo:
Ứng dụng phương pháp nuôi cấy mô để nhân giống lan thuốc chi Hoàng Thảo có bổsung các dịch chiết tự nhiên góp phần bảo tồn loài thực vật quý hiếm đang có nguy cơtuyệt chủng để trả lại cho rừng
4 Kết quả nghiên cứu:
4.1 Nội dung 1: Hoàn thiện công nghệ nhân nhanh, nuôi trồng lan D nobile Lindl tại
vườn ươm và vườn sản xuất
Trang 124.1.1 T ạo nguồn vật liệu ban đầu khi sử dụng hệ thống bioreactor (protocorm, chồi từ hạt la
n )
Gieo hạt trên môi trường MS + 100ml ND/lít môi trường + 10g sacaroza /lít môi
trường + 6g agar/lít môi trường cho 100% hạt hình thành thể sinh chồi, các chồi phát sinhđều tươi, có màu xanh đậm, đảm bảo cho quá trình nuôi cấy tiếp theo
4.1.2 Xác đi ̣nh các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống bioreactor trong nhân nhanh protocorm, cụm chồi
- - pH môi trường: pH môi trường = 5,4 thích hợp cho nhân nhanh protocorm và chồi lan
trong bioreactor; sự sinh trưởng của protocorm và chồi lan là thuận lợi nhất: số lượngprotocorm/cụm và đường kính (ĐK) cụm cao nhất đạt 238,26 protocorm/cụm và ĐK cụmđạt 2,42 cm; số lượng chồi/cụm đạt 47,30
- Hàm lượng khoáng EC:
Hàm lượng khoáng EC = KC là thuận lợi nhất cho nhân nhanh protocorm trong hệthống bioreactor (môi trường KC + 100ml nước dừa + 10g saccharoza + 60g khoai tây/lítmôi trường) Chỉ số nhân nhanh protocorm cao nhất, đạt 238,36 protorcom/cụm, ĐK cụm
= 2,56
Hàm lượng khoáng EC = MS là thích hợp cho nhân nhanh protocorm trong hệthống bioreactor (môi trường MS + 100ml ND + 60g chuối chín + 30g saccharose/lít) Chỉ
số số chồi/cụm đạt cao nhất (49,30)
- Nhịp điệu nuôi cấy trong hệ thống bioreactor: nhịp điệu nuôi cấy 1 giờ nổi: 1 phút chìm
là thuận lợi nhất, cho khả năng hình thành protocorm và chồi lan cao nhất, vượt hơn so vớiđối chứng khi nhân nhanh trên môi trường đặc thoáng khí (số protocorm/cụm 235,26;đường kính cụm 2,59 cm; số chồi/cụm 47,86)
- Phương thức nuôi cấy: sử dụng hệ thống bioreactor cho nhân nhanh protocorm và cụm
chồi lan tốt nhất: số protocorm/cụm là 168, khối lượng protocorm 54mg và HSN 3,36lần/3tuần nuôi cấy; số chồi TB/cụm cao nhất đạt 51 chồi
- Cường độ ánh sáng: cường độ ánh sáng thích hợp cho nhân nhanh protocorm và chồi lan
trong hệ thống bioreator là 2500 lux; Protocorm và chồi lan mập, xanh mượt; đạt các chỉ tiêusinh trưởng cao nhất: số chồi/cụm 47,46; số protocorm/cụm 228,78; đường kính cụm 2,46 cm
4.1.3 Xác định các tác động ảnh hưởng đến hệ thống bioreactor trong tạo cây hoàn chỉnh
Trang 13- pH môi trường: pH môi trường = 6,0 thích hợp cho tạo cây hoàn chỉnh cả ở phương thức
nuôi cấy đặc thoáng khí (chiều cao cây 5,22 cm và 4,02 số lá/cây) và bioreactor (chiều caocây 5,83 cm và 4,65 số lá/cây)
- Hàm lượng EC: Hàm lượng EC=RE trong cả 2 phức nuôi cấy: đặc thoáng khí và
bioreactor đều thuận lợi cho quá trình tạo cây lan in vitro hoàn chỉnh Chiều cao cây và số
lá TB/cây trong môi trường đặc là 5,32 cm và 4,37 chiếc; trong bioreactor: 5,95 cm và 4,75chiếc)
- Nhịp điệu nuôi cấy: phương thức nuôi cấy trên môi trường đặc thoáng khí là thuận lợi
nhất để nhân nhanh cây in vitro trong giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh, mặc dù cả hai phương
thức nuôi cấy trên môi trường đặc thoáng khí và bioreactor đều cho các chỉ tiêu sinhtrưởng cao tương đương nhau (ở hệ thống bioreactor chiều dài rễ đạt 3,42 cm; số rễ TB/cây
= 2,95; ở môi trường đăc thoáng khí là 2,85 cm và 4,65), tuy nhiên hình thái cây nuôi trên
hệ thống bioreactor kém hơn nuôi trên môi trường đặc thoáng khí và thường hay đổ đè lênnhau nên ảnh hưởng đến giai đoạn nuôi trồng ngoài vườn ươm
- Than hoạt tính: bổ sung 1,0g THT/lít môi trường nuôi cấy là tối ưu tạo cây hoàn chỉnh
trong cả hệ thống bioreactor và môi trường đặc thoáng khí (môi trường đặc: số rễ 5,25;chiều dài rễ TB 4,97 cm; ở hệ thống bioreactor: là 5,85 và 4,25 cm )
4.1.4 Xác định tác động của thời vụ ra cây, giá thể trồng, ẩm độ tưới, các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học tròng phòng trừ sâu bệnh đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn ươm
Thời vụ ra cây thích hợp nhất là tháng 2 (vụ xuân)
Giá thể thích hợp nhất để trồng cây in vitro là bột xơ dừa
Ẩm độ thích hợp của giá thể trồng là 40-50%
Phun dinh dưỡng qua lá Komix 0,5ml/lít 1 lần/tuần để tăng cường sinh trưởng của cây conPhun chế phẩm BT hoặc dịch chiết gừng, tỏi, ớt phòng trừ sâu bệnh 1/2 tháng 1 lần
4.1.5 Xác định tác động các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng và phòng trừ sâu bệnh của lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn sản xuất
Phun dinh dưỡng qua lá Komix 2 ml/lít 1 lần/tuần để tăng cường sinh trưởng của câyPhun chế phẩm BT hoặc dịch chiết gừng, tỏi, ớt phòng trừ sâu bệnh 1/2 tháng 1 lần
Trang 144.1.6 Phân tích, đánh giá hàm lượng alkaloid theo thời vụ, bộ phận, tuổi cây của lan Dendrobium nobile Lindl làm căn cứ khoa học để xác định thời điểm thu hái dược liệu đạt hiệu quả
Phân tích, đánh giá hàm lượng alkaloid trong các mẫu lan cho thấy, để đạt được hàmlượng alcaloid đảm bảo cho sử dụng làm thuốc cần thu hoạch chồi lan 1,5 tuổi vào vụ xuân(tháng 2) hoặc cây lan nuôi cấy mô có độ tuổi 1,5 (% alcaloid toàn phần tính theodendrobine cao nhất từ 0,58 - 0,62)
4.2 Nội dung 2 Nhân nhanh lượng cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô
Đã nhân được 140 cây lan D nobile Lindl giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô truyền
thống, nuôi cấy mô cải tiến và bằng hệ thống bioreactor, các cây giống có tiêu chuẩn đồngđều, sạch bệnh, có từ 4-5 lá, chiều cao 5-7 cm, 5-7 rễ và tỷ lệ sống đạt > 85 %:
Đợt 1 (năm 2012) : 40.000 cây
Đợt 2 (năm 2013) : 100.000 cây
4.3 Nội dung 3 Xây dựng mô hình sản xuất cây lan Dendrobium nobile Lindl.
- 01 mô hình sản xuất lan Dendrobium nobile Lindl tại vùng bản địa Hòa Bình cũng
là khu nguyên liệu tự nhiên của công ty cổ phần Y Dược Sông Đà có 20.000 cây hơn một nămtuổi, 90.000 cây được trên 2 tháng tuổi đã được ghép lên cây hoặc trên gỗ, đều đang được nuôitrồng tự nhiên Mô hình trồng cây trong nhà lưới, có mái che, đạt 20.000 cây các loại tuổi, đangtrong thời gian sinh trưởng phát triển (có chiều cao > 5-7 cm; > 4-5 lá, > 5-7 rễ)
- 01 mô hình sản xuất lan Dendrobium nobile Lindl tại Vườn thực nghiệm Viện
SHNN - trường ĐH Nông nghiệp HN với diện tích 200 m2 có 20.000 cây hơn một năm tuổi,10.000 cây được trên 2 tháng tuổi đều được nuôi trồng công nghiệp Mô hình trồng cây trongnhà lưới, có mái che, đạt 20.000 cây các loại tuổi, đang trong thời gian sinh trưởng phát triển(chiều cao > 7 cm; > 5 lá, > 7 rễ)
5 Sản phẩm:
5.1 Hoàn thành 13 báo cáo chuyên đề
Chuyên đề 1: Thí nghiệm tạo nguồn vật liệu ban đầu khi sử dụng hệ thống bioreactor
(protocorm, chồi từ hạt lan)
Chuyên đề 2: Xác định ảnh hưởng của pH, EC trong nhân nhanh giống lan (cụm
protocorm, cụm chồi) in vitro trên hệ thống bioreactor.
Chuyên đề 3: Xác định ảnh hưởng cường độ chiếu sáng trong nhân nhanh cụm protocorm,
cụm chồi lan Dendrobium nobile Lindl in vitro trong hệ thống bioreactor.
Trang 15Chuyên đề 4: Xác định ảnh hưởng của pH, EC trong tạo cây hoàn chỉnh lan in vitro trên
môi trường đặc và hệ thống bioreactor
Chuyên đề 5: Xác định ảnh hưởng nhịp điệu nuôi cấy đến khả năng tạo rễ lan Dendrobium nobile Lindl trong hệ thống bioreactor.
Chuyên đề 6: Xác định ảnh hưởng của than hoạt tính đến khả năng tạo rễ lan Dendrobium nobile Lindl trong hệ thống bioreactor.
Chuyên đề 7: Xác định ảnh hưởng của thời vụ, gía thể trồng ra cây đến tỷ lệ sống, khả năng
sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm.
Chuyên đề 8: Xác định ảnh hưởng của ẩm độ giá thể đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng
của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm.
Chuyên đề 9: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ đến tỷ lệ
sống, khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm.
Chuyên đề 10: Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ sâu
bệnh đến tỷ lệ sống, khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai
đoạn vườn ươm
Chuyên đề 11: Nghiên cứu ảnh hưởng các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ đến khả năng
sinh trưởng, phát triển của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn sản xuất.
Chuyên đề 12: Nghiên cứu ảnh hưởng các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ sâu
bệnh đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai
đoạn vườn sản xuất
Chuyên đề 13: Phân tích, đánh giá hàm lượng alkaloid để xác định thời điểm thu hái dược
liệu đạt hiệu quả
5.2 01 quy trình nhân giống nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl quy mô công nghiệp có công suất lý thuyết 500.000 cây giống/năm
Gieo hạt: gieo hạt trên môi trường MS + 100ml ND/lít môi trường + 10g
sacaroza /lít môi trường + 6g agar/lít môi trường
Nhân nhanh protocorm và cụm chồi cho lan D nobile Lindl bằng hệ thống bioreactor: Nhân nhanh protocorm trong môi trường KC (1965) + (100ml nước dừa + 10g
saccharoza + 60g khoai tây)/lít môi trường; Nhân nhanh cụm chồi trong môi trường MS +(100ml ND + 60g chuối chín + 30g saccharose)/lít; Các điều kiện nuôi cấy: pH môitrường = 5,4; nhịp điệu nuôi cấy 1 giờ nổi:1 phút chìm; cường độ ánh sáng là 2500 lux
Trang 16Tạo cây hoàn chỉnh: trong môi trường nuôi cấy đặc thoáng khí RE + 10g sacaroza
+ 1,0 g THT/lít môi trường, pH môi trường = 6,0; cường độ chiếu sáng 2300 lux
Vườn ươm: Thời vụ ra cây thích hợp nhất là tháng 2 (vụ xuân) Cây in vitro cao
4cm, 3 lá, 4 rễ, được rửa sạch agar, khử trùng bằng dung dịch KMnO4 0,1% trong 10 phút vàtrồng trên khay giá thể bột xơ dừa với ẩm độ 40-50% Mỗi khay trồng 30 cây, cây cách cây3cm, hàng cách hàng 4cm; Đặt khay nơi bóng mát, thoáng khí Tiến hành phun ẩm thườngxuyên, đảm bảo ẩm độ của giá thể trồng luôn đạt 40-50% Phun dinh dưỡng qua lá Komix0,5ml/lít 1 lần/tuần để tăng cường sinh trưởng của cây con Phun chế phẩm BT hoặc dịchchiết gừng, tỏi, ớt phòng trừ sâu bệnh 1/2 tháng 1 lần
Vườn sản xuất: Trồng cây con từ vườn ươm (đạt chiều cao hơn 10cm, đường kính
thân 0,5cm - 0,6cm và có từ 5 - 6 chồi) trên giá thể bột xơ dừa, khối lượng 50 gram/chậu.Chậu đặt ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp Ở giai đoạn tưới nước hạn chế, không tưới nướctrực tiếp vào phần gốc và bộ rễ, tiến hành tưới dạng sương mù, phun xung quanh và trên bề mặt giáthể, phun 02 lần/ngày vào vụ hè, lượng nước phun là 20ml/chậu/01 lần phun Phun dinhdưỡng qua lá Komix 2 ml/lít 1 lần/tuần để tăng cường sinh trưởng của cây Phun chế phẩm
BT hoặc dịch chiết gừng, tỏi, ớt phòng trừ sâu bệnh 1/2 tháng 1 lần
5.3 Xây dựng 02 mô hình: Tổng số cây giống là 140.000, trong đó có 40.000 cây hơn một
năm tuổi, 100.000 cây trên 2 tháng.
Mô hình 1: 01 mô hình sản xuất lan Dendrobium nobile Lindl tại vùng bản địa Hòa Bình
cũng là khu nguyên liệu tự nhiên của công ty cổ phần Y Dược Sông Đà có 20.000 cây hơn mộtnăm tuổi, 90.000 cây được trên 2 tháng tuổi đã được ghép lên cây hoặc trên gỗ, đều đang đượcnuôi trồng tự nhiên
Mô hình 2: 01 mô hình sản xuất lan Dendrobium nobile Lindl tại Vườn thực nghiệm Viện
SHNN - trường ĐH Nông nghiệp HN với diện tích 200 m2 có 20.000 cây hơn một năm tuổi,10.000 cây được trên 2 tháng tuổi đều được nuôi trồng công nghiệp
5.4 Tổ chức 01 hội thảo giới thiệu về quy trình nhân giống, nuôi trồng lan Dendrobium nobile Lindl theo hướng công nghiệp
Trang 176 Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
- Hiện nay, giống lan Dendrobium nobile Lindl trong tự nhiên đang bị thu hái
cạn kiệt và được đưa vào “Sách đỏ Việt Nam” do có nhiều đặc tính quý (Làm cảnh, dượcliệu) Sản phẩm của đề tài là nguồn mẫu giống góp phần bảo tồn và cung cấp giống cho thịtrường
- Đề tài góp phần bảo vệ môi trường vì trong nhân giống không sử dụng chấtđiều tiết sinh trưởng và hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
- Đề tài góp phần tạo công ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo cho người dân vùngnúi Tây Bắc
- Đề tài đã ký kết với công ty Cổ phần Y dược và thương mại Sông Đà để liên kếtnhân giống, tạo nguồn nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng
Trang 181 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỂ TÀI
Lan Hoàng Thảo (Dendrobium) là một trong những chi lớn nhất của họ lan
(Orchidaceae) Theo A.Takhajan (1966) chi Hoàng thảo trên thế giới có khoảng
1400 loài, chủ yếu phân bố ở lục địa Đông Nam Á và các đảo thuộc Philippin,Malaixia, Inđonêxia, Niu Ghinê, Đông Bắc Ôxtrâylia
Ở Việt Nam hiện biết 101 loài và 1 thứ, phân bố chủ yếu ở vùng núi suốt từBắc vào Nam và trên một số đảo ven biển nước ta Chi lan Hoàng thảo có hình dángcây rất đa dạng, phong phú, có giá trị thẩm mỹ cao Ngoài ra, phần lớn các loàitrong chi Hoàng thảo còn là những vị thuốc dân tộc cổ truyền, dùng trong phòng, trịnhiều bệnh như: sốt nóng, khô cổ, bứt rứt, kém ăn, giảm thị lực, giảm khả năng tình
dục Điển hình là loài Dendrobium nobile Lindl (Thạch hộc), được biết có giá trị
làm thuốc chữa trị nhiều bệnh Người H’Mông trên các triền núi khắp vùng Tây
Bắc cho rằng Dendrobium nobile Lindl - một loài thuộc chi Lan Hoàng thảo, là một
loài thuốc quý chống bệnh “ngã nước” khi chuyển mùa
Dendrobium nobile Lindl, loài lan quí, vừa mang lại giá trị thẩm mỹ lại vừa có
khả năng làm dược liệu, vì trong các bộ phận của cây có chứa chất nhầy và một chấtalcaloid gọi là Dendrobin khoảng 0,3% Chất Dendrobin có công thức thô
C28H25NO2, Trong kim thạch hộc cũng có dendrobin và hai loại alcaloit khác lànobilnin và G-hydroxydendrobin (Đỗ Tất Lợi, 2011) Theo báo cáo của ViệnNghiên cứu y học, hệ dược học (Bắc Kinh,1958) thì trong thành phần của lan
Dendrobium nobile Lindl có 0,05% alcaloid, không có saponin và không cho phản
ứng tanin
Thạch hộc là vị thuốc được ghi đầu tiên trong sách thuốc cổ “Bản kinh” Thạch hộc (Caulis Dendrobii) lấy từ thân phơi hay sấy khô của nhiều loại Thạch hộc như Hoàng thảo thạch hộc (Dendrobium loddgesii, Dendrobium candidum Wall
ex Lindi.), Kim thoa thạch hộc (Dendrobium nobile Lindl.),…(Lê Trần Đức, 1997).
Theo Đỗ Tất Lợi (2011), Thạch hộc là tên vị thuốc của cây lan Hoàng thảo có
tên Dendrobium nobile Lindl., dáng cây trên to dưới nhỏ, giống như cái hộc, mọc ở
núi đá, do đó có tên Thạch hộc (thạch: đá; hộc: cái hộc) Cây thạch hộc là một loàicây phụ sinh trên những cành cây thật cao, thân mọc thẳng đứng, cây cao khoảng0,3-0,6m, thân hơi dẹt, phía trên hơi dày hơn, có đốt dài 2,5-3cm, có vân dọc Lá
Trang 19hình thuôn dài, phía cuống tù gần như không cuống Cụm hoa mọc thành chùm 2-4hoa trên những cuống dài 2-3cm Hoa rất đẹp màu hồng hay điểm hồng Cánh môihình bầu dục nhọn, dài 4-5cm, rộng 3cm cuộn thành hình phễu trong hoa, ở nơihọng hoa điểm màu tím Loài này mọc hoang ở khắp các miền rừng núi các tỉnhmiền Bắc, có khi được trồng để làm cảnh như là một loại phong lan vì dáng đẹp,
hoa đẹp nhưng giá trị của thạch hộc chính là cây dược liệu quí Dendrobium nobile
Lindl có vị ngọt, nhạt, tính bình; có tác dụng bổ thận, trừ phiền chỉ khát, ích vị sinh
tân, thanh nhiệt Các vị thuốc chế từ Dendrobium nobile Lindl đều có tác dụng làm
giảm ảnh hưởng của pilocacpin, atropin, adrenalin trên cơ ruột và cơ tim.Dendrobin có tác dụng gây mê và làm giảm sốt
Dendrobium nobile Lindl có chứa các alcaloid như: sesquiterpen, dendrobin
(alcaloid chính), nobilin, dendroxin, dendramin, dendrin, 8-hydroxydendroxin, hydroxy – 2 oxydendrobin, 6-hydroxydendroxin Hàm lượng dendrobin ở cây trồng
3-là 0,58% (ở thân), 0,6% (lá) và ở cây rừng 3-là 3,2% (thân), 0,8% (lá), 0,08% (rễ)
Dendrobium nobile Lindl còn có một số alcaloid bậc 4, polysaccharid với hiệu suất
22,7, tinh dầu chứa 54 thành phần, chủ yếu là manool (Lê Trần Đức, 1997 ; Đỗ HuyBích, 2004)
Ở Trung Quốc, Dendrobium nobile Lindl ngoài việc dùng vào thuốc thang,
còn được nấu làm nước uống để phòng bệnh ôn nhiệt : Ở những vùng miền núi âm
u, thường phải đốt củi sưởi ấm suốt nhiều tháng rét tuyết lạnh, sang xuân hạ thường
có dịch sốt rét phát sinh, cho nên từ đầu mùa xuân người ta đã uống thạch hộc đểphòng bệnh, nhằm thanh nhiệt giải độc do thần khí uất lại ở trong (nguồn:http://vi.wikipedia.org)
Trong bộ lan rừng Việt Nam thì loài lan Dendrobium nobile Lindl khá phong phú Một số địa danh là nơi phân bố của lan Dendrobium nobile Lindl như: Hà
Giang (Quản Bạ: Cán Tỷ), Cao Bằng, Bắc Cạn (Na Rì: Kim Hỉ), Vĩnh Phúc (TamĐảo), Hòa Bình (Mai Châu: Pà Cò), Ninh Bình (Cúc Phương), Nghệ An, Đồng Nai(Nam Cát Tiên)
Tuy nhiên, trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, do những nguyên nhânkhác nhau, nhiều loài Hoàng thảo đã bị tuyệt chủng hoặc bị đe doạ tuyệt chủng
Trang 20Năm 2004, một số loài lan thuộc chi lan Hoàng thảo đã có trong danh lục Đỏ của
“Sách đỏ Việt Nam” như: Thạch hộc (Dendrobium nobile Lindl., Ngọc vạn vàng (Dendrobium chrysanthum Lindl 1830), Kim Điệp (Dendrobium fimbriatum Hook 1823), Hoàng thảo hoa trắng-vàng (Dendrobium nobile var albolu-teum Huyen & Aver 1989), Do có giá trị làm cảnh lại có giá trị dược liệu cao nên lan
Dendrobium nobile Lindl đã và đang bị khai thác quá mức Hơn nữa vì lan Dendrobium nobile Lindl thường mọc trên những cây rất cao lớn, việc hái rất vất
vả và nguy hiểm Thường người ta trèo lên cây hay làm thang nứa hay đóng đinh tre
lên thân cây mà trèo lên để lấy Dendrobium nobile Lindl Có khi người ta đốn cây
ngã xuống để lấy Dendrobium nobile Lindl đã vô tình làm giảm sản lượng gỗ và
gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái Do vậy việc thu thập, nhân giống vàgây trồng trong điều kiện nhân tạo một lượng lớn cây thạch hộc phục vụ phát triểndược liệu rất có ý nghĩa cả về giá trị nhân văn và giá trị môi trường
Xuất phát từ những yêu cầu trên, dự án được xây dựng trên cơ sở kế thừa có hoànthiện các kết quả thu được của đề tài khoa học và công nghệ cấp Bộ Trọng điểm,
“Nghiên cứu thu thập, đánh giá, nhân giống invitro và nuôi trồng một số giống lan chi Hoàng thảo (Dendrobium) làm cây thuốc”, mã số: B2009-11-142TĐ, đã được
đánh giá nghiệm thu cấp Bộ đạt loại tốt, ngày 11/7/2011, theo QĐ thành lập hộiđồng số: 2790/QĐ-BGDĐT ngày 08/7/2011 Đồng thời, dự án được sự tạo điều kiệncủa Trường Đại học Nông nghiệp và Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cho phép thực hiện
dự án: “ Hoàn thiện quy trình nhân giống, nuôi trồng lan Dendrobium nobile
Lindl theo hướng công nghiệp”.
2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tạo ra nguồn cây giống có chất lượng, quy mô lý thuyết 500.000 câygiống/1năm để cung cấp cho các hộ nuôi trồng, các cơ sở sản xuất và chuyển giaocông nghệ Quy trình nhân nhanh và nuôi trồng sẽ được chuyển giao tới các hộ dân,các doanh nghiệp, các công ty trong nước nhằm xây dựng vùng bản địa trồng câynguyên liệu thô cho ngành dược
Trang 213 CÁCH TIẾP CẬN CỦA ĐỀ TÀI
- Xây dựng chương trình, đề cương nghiên cứu dựa trên các quy trình côngnghệ hiện có trong nước kết hợp với tham khảo thông tin từ các bài báo, công bốtrên mạng trong và ngoài nước
- Kế thừa những kinh nghiệm và thành tựu đã có được của đơn vị trong nhângiống và nuôi trồng một số giống lan thương mại, lan Hoàng Thảo làm dược liệu,
để đề xuất những giải pháp kỹ thuật thiết thực, hoàn thiện các chuyên đề
- Dựa vào mối quan hệ với viện Dược Liệu, chúng tôi có được sự phối hợp
và hợp tác nghiên cứu với cơ quan nghiên cứu đầu ngành về lĩnh vực dược liệu Dự
án có được nhiều lợi thế khi cần xác định thành phần hóa học, hoạt tính của các loài
lan được thu thập, lan in vitro nuôi trồng để từ đó xác định được thời điểm, tuổi cây
làm dược liệu có hiệu quả cao
- Dựa vào mối quan hệ hợp tác quốc tế hiện có của Viện khi tiến hành hợp
tác nghiên cứu, đào tạo trong lĩnh vực nhân nhanh in vitro giống cây hoa và một số loại cây trồng khác Ưu thế của phương pháp nhân giống bằng nuôi cấy in vitro là
phương pháp có tính khả thi cho kết quả, quy mô lớn hơn các phương pháp khác
- Dựa vào lực lượng cán bộ đã được đào tạo, trang thiết bị đã được đầu tư,Viện Sinh học Nông nghiệp thấy đủ điều kiện để thực hiện tốt dự án
4 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Dự án tập trung thu thập, phân loại, đánh giá đặc tính sinh học, kỹ thuật nhângiống, nuôi trồng và bước đầu xác định tác dụng chữa bệnh của một số giống lanlàm thuốc thuộc chi Hoàng thảo sinh trưởng tại một số tỉnh thuộc miền núi phía BắcViệt Nam (Lào Cai, Lai Châu)
Các nghiên cứu được tiến hành tại Viện Sinh học Nông nghiệp, Bộ môn Sinh
lý Thực vật - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Công ty cổ phần Y Dược Sông
Đà - Hòa Bình, Học viện Hậu Cần - Ngọc Thụy - Gia Lâm - Hà Nội, Viện DượcLiệu - Quang Trung - Ba Đình - Hà Nội
Các thí nghiệm in vivo được thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp, VườnThực vật - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và Vườn lan Trường Xuân, Vườnlan Ngọc Hân - Hà Đông - Hà Nội
Trang 225 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung 1: Hoàn thiện công nghệ nhân nhanh, nuôi trồng lan tại vườn ươm
Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng của pH trong nhân nhanh giống lan (cụm
protocorm, cụm chồi) in vitro trong hệ thống bioreactor.
Thí nghiệm 3: Xác định ảnh hưởng của độ EC trong nhân nhanh giống lan in vitro.
Thí nghiệm 4: Xác định ảnh hưởng nhịp điệu nuôi cấy trong nhân nhanh cụm
protocorm, cụm chồi in vitro trong hệ thống bioreactor.
Thí nghiệm 5: Xác định ảnh hưởng của các phương thức nuôi cấy đến khả năngnhân nhanh cụm protocorm, cụm chồi
Thí nghiệm 6: Xác định ảnh hưởng của cường độ ánh sáng trong nhân nhanh cụm
protocorm, cụm chồi in vitro lan Dendrobium nobile Lindl.
3 Xác định các tác động ảnh hưởng đến hệ thống bioreactor trong tạo cây hoàn chỉnh.
Thí nghiệm 7: Xác định ảnh hưởng của pH trong tạo cây hoàn chỉnh lan in vitro trên
môi trường đặc và hệ thống bioreactor
Thí nghiệm 8: Xác định ảnh hưởng của EC trong tạo cây hoàn chỉnh lan in vitro
trên môi trường đặc và hệ thống bioreactor
Thí nghiệm 9: Xác định ảnh hưởng nhịp điệu nuôi cấy đến khả năng tạo rễ lan
Dendrobium nobile Lindl
Thí nghiệm 10: Xác định ảnh hưởng của than hoạt tính đến khả năng tạo rễ in vitro lan Dendrobium nobile Lindl in vitro trên môi trường đặc thoáng khí và hệ thống
bioreactor
Trang 234 Xác định tác động của thời vụ ra cây, giá thể trồng, ẩm độ tưới, các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học tròng phòng trừ sâu bệnh đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn ươm
Thí nghiệm 11: Xác định ảnh hưởng của thời vụ ra cây đến tỷ lệ sống, khả năng
sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm
Thí nghiệm 12: Xác định ảnh hưởng của các loại giá thể trồng đến tỷ lệ sống, khả
năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm
Thí nghiệm 13: Xác định ảnh hưởng của ẩm độ giá thể đến tỷ lệ sống, khả năng sinh
trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm.
Thí nghiệm 14: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ
đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl.
Thí nghiệm 15: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ
sâu bệnh đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl.
5 Xác định tác động các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học đến khả năng sinh trưởng và phòng trừ sâu bệnh của lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn sản xuất.
Thí nghiệm 16: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ
đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn
sản xuất
Thí nghiệm 17: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm sinh học đến khả năng
sinh trưởng phát triển và khả năng phòng trừ sâu bệnh hại trên cây lan Dendrobium nobile Lindl.
6 Phân tích, đánh giá hàm lượng alkaloid theo thời vụ, bộ phận, tuổi cây của lan Dendrobium nobile Lindl
Thí nghiệm 18: Phân tích, đánh giá hàm lượng alkaloid để xác định thời điểm thuhái dược liệu đạt hiệu quả
Nội dung 2 Nhân nhanh lượng cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô
Sản xuất lượng cây giống làm 02 đợt, các cây giống có tiêu chuẩn đồng đều
Đợt 1 là 40.000 cây
Đợt 2 là 100.000 cây
Trang 24Nội dung 3 Xây dựng mô hình sản xuất cây lan Dendrobium nobile Lindl
- Xây dựng vườn mô hình:
+ Trồng cây đúng mật độ
+ Chăm sóc, nuôi trồng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật
+ Theo dõi và có biện pháp phòng trừ sâu bệnh kịp thời
+ Chăm sóc khi thu hoạch
+ Bảo quản nguyên liệu làm thuốc
- Tổ chức 01 hội thảo khoa học giới thiệu và lấy ý kiến đóng góp về quy trìnhcông nghệ nhân giống và nuôi trồng lan bằng hệ thống bioreactor
- Tổ chức 01 lớp tập huấn cho người dân địa phương và các hộ nuôi trồng lan
- Tổ chức 01 lớp tập huấn cho cán bộ kỹ thuật, kỹ thuật viên để phục vụ vậndụng triển khai các kết quả của đề tài vào sản xuất
6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI
6.1 Phương pháp nghiên cứu
6.1.1 Phương pháp nghiên cứu nội dung 1
Nội dung 1: Hoàn thiện công nghệ nhân nhanh, nuôi trồng lan tại vườn ươm và
vườn sản xuất.
Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên 3 lần lặp lại Mỗi lần lặp lại 03bình trụ đối với nuôi cấy mô truyền thống, 03 hộp đối với nuôi cấy mô trên hệthống bioreactor mỗi hộp chứa 3 đến 5 mẫu cấy theo từng giai đoạn và từng thínghiệm Thể tích môi trường là 70 ml trong bình trụ và 200 ml trong hộp của hệthống bioreactor, nhiệt độ nuôi cấy 25 ± 20C
Môi trường nhân nuôi protocorm là: Khoáng KC + 100ml nước dừa + 10gsacaroza + 60g khoai tây/lít môi trường
Môi trường nhân nuôi chồi là: Khoáng MS + 100ml nước dừa + 30gsacchoroza + 60g chuối chín/lít môi trường
Môi trường tạo cây hoàn chỉnh là: Khoáng RE + 10g sacaroza + 0,5g THT/lítmôi trường trong điều kiện ánh sáng là 2300lux
1 Tạo nguồn vật liệu ban đầu khi sử dụng hệ thống bioreactor (protocorm, chồi từ hạt lan)
Thí nghiệm 1: Tạo nguồn vật liệu ban đầu khi sử dụng hệ thống bioreactor
Trang 25Thí nghiệm trên nguồn mẫu quả, với 4 công thức, bố trí 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lạitrên 3 bình/ công thức:
CT1: Gieo hạt trong môi trường MS + 6,0g agar/lít môi trường+10gsaccharoza/lít môi trường + 100ml ND/lít môi trường;
CT2: Gieo hạt trong môi trường lỏng tĩnh: MS+10g saccharoza/lít môitrường+100ml ND/lít môi trường;
CT3: Gieo hạt trong môi trường lỏng lắc (100 dao động/phút): MS+10gsaccharoza/lít môi trường+100ml ND/lít môi trường;
CT4: Gieo hạt trong môi trường lỏng qua hệ thống bioreactor: MS+10gsaccharoza/lít môi trường+100ml ND/lít môi trường
2 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống bioreactor trong nhân nhanh protocorm, cụm chồi
Thí nghiệm 2: Xác định ảnh hưởng của pH trong nhân nhanh giống lan (cụm
protocorm, cụm chồi) invitro trên hệ thống bioreactor.
Thí nghiệm trên nguồn cụm protocorm và cụm chồi, được bố trí trên 4 công thức,mỗi công thức bố trí trên 3 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức
CT1: pH = 5,4
CT2: pH = 5,7
CT3: pH = 6,0
CT4: pH = 6,3
Thí nghiệm 3: Xác định ảnh hưởng của độ EC trong nhân nhanh giống lan invitro.
Thí nghiệm trên nguồn cụm protocorm và cụm chồi, được bố trí trên 4 công thức,mỗi công thức bố trí trên 3 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức; pH môi trường là kết quả của TN2
CT1: Độ EC = 1/4 KC CT1: Độ EC = 1/4 MS
CT2: Độ EC = 1/2 KC CT2: Độ EC = 1/2 MS
CT4: Độ EC = 3/4 KC CT4: Độ EC = 3/4 MS
Thí nghiệm 4: Xác định ảnh hưởng nhịp điệu nuôi cấy trong nhân nhanh cụm
protocorm, cụm chồi in vitro trong hệ thống bioreactor.
Thí nghiệm trên nguồn cụm protocorm và cụm chồi, được bố trí trên 5 công thức,mỗi công thức bố trí trên 3 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức pH môi trường là kết quả của TN2
và hàm lượng EC của TN3
Trang 26CT1: nuôi cấy trong môi trường đặc, thoáng khí
CT2: nuôi cấy lỏng tĩnh, thoáng khí
CT3: nuôi cấy lỏng lắc 100 dao động/phút, thoáng khí
CT4: trong hệ thống bioreactor
Thí nghiệm 6: Xác định ảnh hưởng của cường độ ánh sáng trong nhân nhanh cụm
protocorm, cụm chồi invitro lan Dendrobium nobile Lindl.
Thí nghiệm trên nguồn cụm protocorm và cụm chồi, được bố trí trên 4 công thức,mỗi công thức bố trí trên 3 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức pH môi trường là kết quả của TN2,hàm lượng EC của TN3, nhịp điệu nuôi cấy của TN4 và phương thức nuôi cấy của TN5, chiếusáng 16h/ngày
Thí nghiệm 7: Xác định ảnh hưởng của pH trong tạo cây hoàn chỉnh lan in vitro trên
môi trường đặc và hệ thống bioreactor
Thí nghiệm trên nguồn chồi nhân nuôi từ các thí nghiệm phần 2, được bố trí trên
4 công thức, mỗi công thức bố trí trên 3 bình hoặc 3 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức
CT1: pH = 5,4
CT2: pH = 5,7
Trang 27CT3: pH = 6,0
CT4: pH = 6,3
Thí nghiệm 8: Xác định ảnh hưởng của EC trong tạo cây hoàn chỉnh lan in vitro
trên môi trường đặc và hệ thống bioreactor
Thí nghiệm trên nguồn chồi nhân nuôi từ các thí nghiệm phần 2, được bố trí trên 4công thức, mỗi công thức bố trí trên 03 bình hoặc 03 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức pH môitrường là kết quả của TN7
CT1: Độ EC = 1/4 RE
CT2: Độ EC = 1/2 RE
CT3: Độ EC = RE
CT4: Độ EC = 3/4 RE
Thí nghiệm 9: Xác định ảnh hưởng nhịp điệu nuôi cấy đến khả năng tạo rễ lan
Dendrobium nobile Lindl
Thí nghiệm trên nguồn chồi nhân nuôi từ các thí nghiệm phần 2, được bố trí trên 6công thức, mỗi công thức bố trí trên 03 bình hoặc 03 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức pH môitrường là kết quả của TN7, hàm lượng EC là kết quả của TN8
CT1: Môi trường đặc thoáng khí
CT2: Lỏng tĩnh, thoáng khí
CT3: Lỏng lắc 100 dao động/phút, thoáng khí
CT4: Nổi (ngày): chìm (ngày) = 1: 2
CT5: Nổi (ngày): chìm (ngày) = 1: 4
CT6: Nổi (ngày): chìm (ngày) = 1: 6
Thí nghiệm 10: Xác định ảnh hưởng của than hoạt tính đến khả năng tạo rễ in vitro lan Dendrobium nobile Lindl in vitro trên môi trường đặc thoáng khí và hệ thống bioreactor.
Thí nghiệm trên nguồn chồi nhân nuôi từ các thí nghiệm phần 2, được bố trí trên 3công thức, mỗi công thức bố trí trên 03 bình hoặc 03 hộp, 03 lần lặp lại/ công thức pH môitrường là kết quả của TN7, hàm lượng EC là kết quả của TN8, nhịp điệu nuôi cấy của TN9
CT1: 0.5 gram/lít mt
CT2: 01 gram/lít mt
CT3: 1.5 gram/lít mt
Trang 284 Xác định tác động của thời vụ ra cây, giá thể trồng, ẩm độ tưới, các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học tròng phòng trừ sâu bệnh đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn ươm
Thí nghiệm 11: Xác định ảnh hưởng của thời vụ ra cây đến tỷ lệ sống, khả năng
sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm.
Thí nghiệm trên nguồn giống cây nuôi cấy mô ở phần 3, được bố trí trên 3 côngthức, mỗi công thức bố trí trên 30 cây/khay bột xơ dừa, 03 lần lặp lại/ công thức Thườngxuyên phun tưới nước dạng sương mù cho các khay cây, để luôn đảm bảo ẩm độcủa giá thể trồng đạt 40 - 60%
CT1: Tháng 2;
CT2: Tháng 5;
CT3: Tháng 7
Thí nghiệm 12: Xác định ảnh hưởng của các loại giá thể trồng đến tỷ lệ sống, khả
năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm
Thí nghiệm trên nguồn giống cây nuôi cấy mô ở phần 3, được bố trí trên 4 côngthức, mỗi công thức bố trí trên 30 cây/khay, 03 lần lặp lại/ công thức Thường xuyên phuntưới nước dạng sương mù cho các khay cây, để luôn đảm bảo ẩm độ của giá thểtrồng đạt 40 - 60%
CT1: Bột xơ dừa;
CT2: Cát;
CT3: Dớn;
CT4: ½ Bột xơ dừa+½ Xơ dừa
Thí nghiệm 13: Xác định ảnh hưởng của ẩm độ giá thể đến tỷ lệ sống, khả năng sinh
trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở giai đoạn vườn ươm.
Thí nghiệm trên nguồn giống cây nuôi cấy mô ở phần 3, được bố trí trên 4 côngthức, mỗi công thức bố trí trên 30 cây/khay, 03 lần lặp lại/ công thức Giá thể là kết quả củaTN12
CT1: 40%;
CT2: 50%;
CT3: 60%;
CT4: 70%
Trang 29Thí nghiệm 14: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ
đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl.
Thí nghiệm trên nguồn giống cây nuôi cấy mô ở phần 3, được bố trí trên 3 côngthức, mỗi công thức bố trí trên 30 cây/khay, 03 lần lặp lại/ công thức Giá thể là kết quả củaTN12, ẩm độ của giá thể theo TN13
CT 1: Phun chế phẩm Antonic 0,5ml/lít
CT 2: Phun chế phẩm Komix 0,5ml/lít
CT 3: Chế phẩm (Đầu Trâu 501) 0,5ml/lít
Ghi chú: Phun định kỳ 1 lần/tuần
Thí nghiệm 15: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm sinh học trong phòng trừ
sâu bệnh đến khả năng sinh trưởng của cây lan Dendrobium nobile Lindl.
Thí nghiệm trên nguồn giống cây nuôi cấy mô ở phần 3, được bố trí trên 3 côngthức, mỗi công thức bố trí trên 30 cây/khay, 03 lần lặp lại/ công thức Giá thể là kết quả củaTN12, ẩm độ của giá thể theo TN13, phun chế phẩm dinh dưỡng theo kết quảTN14
5 Xác định tác động các loại chế phẩm dinh dưỡng, nồng độ, chế phẩm sinh học
đến khả năng sinh trưởng và phòng trừ sâu bệnh của lan Dendrobium nobile Lindl.
ở vườn sản xuất.
Thí nghiệm 16: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm dinh dưỡng và nồng độ
đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây lan Dendrobium nobile Lindl ở vườn
Trang 30CT3: Chế phẩm (Đầu Trâu 501), 2ml/lít
Ghi chú: Phun định kỳ 1 lần/tuần
Thí nghiệm 17: Xác định ảnh hưởng của các loại chế phẩm sinh học đến khả năng
sinh trưởng phát triển và khả năng phòng trừ sâu bệnh hại trên cây lan Dendrobium nobile Lindl.
Thí nghiệm trên nguồn giống cây con ở vườn ươm khi cây đã được sinh trưởngtrong chậu riêng 3 tháng (phần 4), được bố trí trên 3 công thức, mỗi công thức bố trí trên
10 cây/chậu (KT chậu 15cm:18cm:12cm) chứa 50gam bột xơ dừa/chậu, 03 lần lặp lại/công thức Tưới nước phun mù cho cây 02 lần/ngày vào vụ hè, 10ml nước/1 chậu/1 lầntưới Phun chế phẩm dinh dưỡng theo kết quả của TN16
Xác định hàm lượng alkaloid của loài lan D.nobile Lindl làm thuốc thuộc
chi Hoàng Thảo, các mẫu giống đem phân tích được lấy theo tuổi chồi của cây đượcthu thập vào 03 thời điểm trong năm và theo tuổi của cây nuôi cấy mô Được bố trítheo 7 công thức:
CT1: Cây lan Dendrobium nobile Lindl nuôi cấy mô 01 tuổi
CT2: Cây lan Dendrobium nobile Lindl nuôi cấy mô 1,5 tuổi
CT3: Chồi 01 tuổi của cây lan Dendrobium nobile Lindl thu thập
CT4: Chồi 1,5 tuổi của cây lan Dendrobium nobile Lindl thu thập
CT5: Chồi 1,5 tuổi của cây lan Dendrobium nobile Lindl thu thập tại T2 CT6: Chồi 1,5 tuổi của cây lan Dendrobium nobile Lindl thu thập tại T5 CT7: Chồi 1,5 tuổi của cây lan Dendrobium nobile Lindl thu thập tại T7
Sử dụng toàn bộ cây đem phân tích, chỉ loại bỏ các phần tạp chất, rửa sạch rồihong khô ngay tại điều kiện bình thường Xác định hoạt tính dược liệu chính bằng:
Trang 31- Định tính alcaloid toàn phần theo phương pháp sắc ký khí (GC/ECD):
Mẫu thử: Cân 2g dược liệu khô đã được tán nhỏ thấm ẩm bằng amoniac 25%
ngâm trong 30 phút Thêm 50 ml methanol lắc siêu âm 30 phút, gạn lấy phần dịchrồi cô dịch đến cạn, Hoà cắn thu được trong 1ml amoniac và 4ml nước Chiếtalcaloid bằng cách lắc với 30ml cloroform ( nhắc lại 2 lần) Gộp dịch chiết, làm bayhơi dung môi đến cắn Hoà cắn thu được trong 2ml methanol được dung dịch chấmsắc ký
Hệ dung môi triển khai: Chlorofom: methanol: amoniac (7:3:1)
Pha tĩnh: Bản mỏng silicagel 60F245
Thuốc thử: dung dich Dragendoff
Cách tiến hành: Trên bản mỏng silicagen, tiến hành chấm lần lượt 10µl mỗi dung
dịch thử Tiến hành triển khai sắc ký, sau khi kính đi được khoảng 8cm, lấy bảnmỏng ra, để khô ngoài không khí, phun thuốc thử
- Định lượng alcaloid toàn phần bằng phương pháp cân:
Cách tiến hành: Cân chính xác khoảng 3 g dược liệu khô đã dược tán nhỏ,
thấm ẩm bằng 5ml amoniac 25% để yên 1 giờ rồi chiết soxhlet với ethanol 96% đếnhết alcaloid Côdịch chiết đến cắn, hoà cắn thu được trong vừa đủ 25 ml trong dungdịch acid clohydric 5%, lắc đều, lọc qua giấy, lấy chính xác 20ml dịch lọc, kiềmhoá bằng amoniac 25% đến PH =9, chiết alcaloid bằng cách lắc với chlorofom 25ml/3 lần (lắc trên máy lắc, mỗi lần thời gian 30 phút) Gộp dịch chiết lại, rửa với nướctới khi PH trung tính, cô cạn dịch đó đến cắn Hoà cắn thu được trong 1 ml ethanol96% thêm chính xác 10ml dung dịch acid clohydric 0,1N, thêm 5ml nước cất và 2giọt chỉ thị đỏ methyl chuẩn độ dung dịch acid clohydric 0,1N thừa bằng dung dịchnatri hydroxyd 0,1N Ghi số ml natri hidroxyd 0,1N đã dùng
- Song song tiến hành định lượng mẫu trắng (gồm 1ml ethanol 96%, 10ml dungdịch acid clohydric 0,1N, 5ml nước cất và 2 giọt chỉ thị đỏ methyl)
- Hàm lượng alcaloid toàn phần trong mẫu thử tính theo dendrobin trong dược liệukhô tuyệt đối được tính theo công thức:
(Vο-Vt).0,0263379.100.100.25X%= -
P.20.(100-B)
Trang 32Vο : Thể tích natri hydroxid 0,1N dùng cho mẫu trắng (ml)
Vt : Thể tích natri hydroxid 0,1N dùng cho mẫu thử (ml)
P : Khối lượng dược liệu đem cân (g)
B : Độ ẩm dược liệu (%)263,379 (khối lượng phân tử của dendrobin)
6.1.2 Phương pháp nghiên cứu nội dung 2
Nội dung 2 Nhân nhanh lượng cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô
Ứng dụng các kỹ thuật nuôi cấy mô kinh điển, cải tiến và hệ thống Bioreactor, hệ thốngngập chìm ngắt quãng Các kỹ thuật được đảm bảo đúng theo tiêu chuẩn hiện hànhSản xuất lượng cây giống làm 02 đợt, các cây giống có tiêu chuẩn đồng đều
Đợt 1 là 40.000 cây
Đợt 2 là 100.000 cây
Nhân nhanh cây, ra cây có kế thừa theo các kết quả nghiên cứu thu được từ đề tàitrước và dự án
6.1.3 Phương pháp nghiên cứu nội dung 3
Nội dung 3 Xây dựng mô hình sản xuất cây lan Dendrobium nobile Lindl
- Xây dựng vườn mô hình: Loài lan thuốc Dendrobium nobile Lindl ở các độ tuổi,
trồng trong rổ nhựa, chậu nhựa, chậu đất nung, ghép lên gỗ và ghép ngay trên cây sống Kết quả hoàn thiện quy trình nuôi trồng cây nuôi cấy mô của loài lan thuốctrong vườn ươm và vườn sản xuất được áp dụng trong mô hình là một lần nữa kiểmchứng lại các thí nghiệm
+ Trồng cây đúng mật độ
+ Chăm sóc, nuôi trồng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật
+ Theo dõi và có biện pháp phòng trừ sâu bệnh kịp thời
+ Chăm sóc khi thu hoạch
+ Bảo quản nguyên liệu làm thuốc
- Đã tổ chức 01 hội thảo khoa học giới thiệu và lấy ý kiến đóng góp về quytrình công nghệ nhân giống và nuôi trồng lan bằng hệ thống bioreactor tại Trường
- Đã tổ chức 01 lớp tập huấn cho người dân địa phương và các hộ nuôi trồnglan ngay tại Hòa Bình – vùng bản địa
- Đã tổ chức 01 lớp tập huấn cho cán bộ kỹ thuật, kỹ thuật viên để phục vụ vậndụng triển khai các kết quả của đề tài vào sản xuất ngay tại Hòa Bình – vùng bản địa
Trang 336.2 Các chỉ tiêu theo dõi:
6.2.1 Các chỉ tiêu theo dõi trong nuôi cấy in vitro.
- Tỷ lệ mẫu nhiễm
- Tỷ lệ mẫu sạch
- Ngày xuất hiện protocorm
- Khối lượng protocorm (cm)
- Kích thước cụm protocorm (cm)
- Hệ số nhân protocorm (lần):
- Tổng số chồi (chồi)
- Hệ số nhân chồi (lần):
HSN = Tổng số chồi sau lần theo dõi cuối cùng
Số chồi ban đầu
6.2.2 Các chỉ tiêu theo dõi trong vườn ươm
Trang 34- Thời gian thí nghiệm 3 - 8 tuần
6.3.2 Nhóm thí nghiệm ở vườn ươm và vườn sản xuất
Các nghiên cứu được tiến hành tại Viện Sinh học Nông nghiệp, Bộ mônSinh lý Thực vật - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Công ty cổ phần Y DượcSông Đà - Hòa Bình, Học viện Hậu Cần - Ngọc Thụy - Gia Lâm - Hà Nội, ViệnDược Liệu - Quang Trung - Ba Đình - Hà Nội
Các thí nghiệm in vivo được thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp,Vườn Thực vật - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội và Vườn lan Trường Xuân,Vườn lan Ngọc Hân - Hà Đông - Hà Nội
Xử lý số liệu theo theo chương trình IRRISTART 5.0 và MS Excel
7 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC THUỘC LĨNH VỰC CỦA DỰ ÁN
7.1 Thông tin chung về cây lan Dendrobium làm dược liệu
Chi Dendrobium được Olof Swartz đặt tên năm 1799 thuộc họ Epidendroideae, tông Epidendreae (R.L.Dressler,1981) Chi này lớn thứ nhì của họ
lan với 1600 loài và đã được lai tạo thêm rất nhiều loài mới, phân bố trên các vùng
Châu Á nhiệt đới cũng tập trung nhiều ở Châu Á, Châu Úc Chi Dendrobium có trên
1000 giống (theo Dương Đức Huyến, 2007), tại Việt Nam có khoảng 110 giống
Phần lớn các loài trong chi Lan Dendrobium được dùng làm dược liệu và điều trị rất
nhiều bệnh khác nhau Chúng tôi thống kê một vài kết quả sử dụng làm dược liệucủa một số loài lan thuộc chi Hoàng Thảo, theo (http://www.hoalanvietnam.org)
Lan Hoàng Thảo (Dendrobium) là một trong những chi lớn nhất của họ lan
(Orchidaceae) Theo A.Takhajan (1966) chi Hoàng thảo trên thế giới có khoảng
1400 loài, chủ yếu phân bố ở lục địa Đông Nam Á và các đảo thuộc Philippin,Malaixia, Inđonêxia, Niu Ghinê, Đông Bắc Ôxtrâylia
Ở Việt Nam hiện biết 101 loài và 1 thứ, phân bố chủ yếu ở vùng núi suốt từBắc vào Nam và trên một số đảo ven biển nước ta Chi lan Hoàng thảo có hình dángcây rất đa dạng, phong phú, có giá trị thẩm mỹ cao Ngoài ra, phần lớn các loàitrong chi Hoàng thảo còn là những vị thuốc dân tộc cổ truyền, dùng trong phòng, trịnhiều bệnh như: sốt nóng, khô cổ, bứt rứt, kém ăn, giảm thị lực, giảm khả năng tình
dục Điển hình là loài Dendrobium nobile Lindl (Thạch hộc), được biết có giá trị
làm thuốc chữa trị nhiều bệnh Người H’Mông trên các triền núi khắp vùng Tây
Trang 35Bắc cho rằng Dendrobium nobile Lindl - một loài thuộc chi Lan Hoàng thảo, là một
loài thuốc quý chống bệnh “ngã nước” khi chuyển mùa
Dendrobium nobile Lindl., loài lan quí, vừa mang lại giá trị thẩm mỹ lại vừa
có khả năng làm dược liệu, vì trong các bộ phận của cây có chứa chất nhầy và mộtchất alcaloid gọi là Dendrobin khoảng 0,3% Chất Dendrobin có công thức thô
C28H25NO2, Trong kim thạch hộc cũng có dendrobin và hai loại alcaloit khác lànobilnin và G-hydroxydendrobin (Đỗ Tất Lợi, 2011) Theo báo cáo của ViệnNghiên cứu y học, hệ dược học (Bắc Kinh,1958) thì trong thành phần của lan
Dendrobium nobile Lindl có 0,05% alcaloid, không có saponin và không cho phản
ứng tanin
Thạch hộc là vị thuốc được ghi đầu tiên trong sách thuốc cổ “Bản kinh” Thạch hộc (Caulis Dendrobii) lấy từ thân phơi hay sấy khô của nhiều loại Thạch hộc như Hoàng thảo thạch hộc (Dendrobium loddgesii, Dendrobium candidum Wall
ex Lindi.), Kim thoa thạch hộc (Dendrobium nobile Lindl.),…(Lê Trần Đức, 1997).
Theo Đỗ Tất Lợi (2011), Thạch hộc là tên vị thuốc của cây lan Hoàng thảo có
tên Dendrobium nobile Lindl., dáng cây trên to dưới nhỏ, giống như cái hộc, mọc ở
núi đá, do đó có tên Thạch hộc (thạch: đá; hộc: cái hộc) Cây thạch hộc là một loàicây phụ sinh trên những cành cây thật cao, thân mọc thẳng đứng, cây cao khoảng0,3-0,6m, thân hơi dẹt, phía trên hơi dày hơn, có đốt dài 2,5-3cm, có vân dọc Láhình thuôn dài, phía cuống tù gần như không cuống Cụm hoa mọc thành chùm 2-4hoa trên những cuống dài 2-3cm Hoa rất đẹp màu hồng hay điểm hồng Cánh môihình bầu dục nhọn, dài 4-5cm, rộng 3cm cuộn thành hình phễu trong hoa, ở nơihọng hoa điểm màu tím Loài này mọc hoang ở khắp các miền rừng núi các tỉnhmiền Bắc, có khi được trồng để làm cảnh như là một loại phong lan vì dáng đẹp,
hoa đẹp nhưng giá trị của thạch hộc chính là cây dược liệu quí Dendrobium nobile
Lindl có vị ngọt, nhạt, tính bình; có tác dụng bổ thận, trừ phiền chỉ khát, ích vị sinh
tân, thanh nhiệt Các vị thuốc chế từ Dendrobium nobile Lindl đều có tác dụng làm
giảm ảnh hưởng của pilocacpin, atropin, adrenalin trên cơ ruột và cơ tim.Dendrobin có tác dụng gây mê và làm giảm sốt
Dendrobium nobile Lindl có chứa các alcaloid như: sesquiterpen, dendrobin
(alcaloid chính), nobilin, dendroxin, dendramin, dendrin, 8-hydroxydendroxin, hydroxy – 2 oxydendrobin, 6-hydroxydendroxin Hàm lượng dendrobin ở cây trồng
Trang 363-là 0,58% (ở thân), 0,6% (lá) và ở cây rừng 3-là 3,2% (thân), 0,8% (lá), 0,08% (rễ).
Dendrobium nobile Lindl còn có một số alcaloid bậc 4, polysaccharid với hiệu suất
22,7, tinh dầu chứa 54 thành phần, chủ yếu là manool (Lê Trần Đức, 1997 ; Đỗ HuyBích, 2004)
Ở Trung Quốc, Dendrobium nobile Lindl ngoài việc dùng vào thuốc thang,
còn được nấu làm nước uống để phòng bệnh ôn nhiệt : Ở những vùng miền núi âm
u, thường phải đốt củi sưởi ấm suốt nhiều tháng rét tuyết lạnh, sang xuân hạ thường
có dịch sốt rét phát sinh, cho nên từ đầu mùa xuân người ta đã uống thạch hộc đểphòng bệnh, nhằm thanh nhiệt giải độc do thần khí uất lại ở trong (nguồn:http://vi.wikipedia.org)
Trong bộ lan rừng Việt Nam thì loài lan Dendrobium nobile Lindl khá phong phú Một số địa danh là nơi phân bố của lan Dendrobium nobile Lindl như: Hà
Giang (Quản Bạ: Cán Tỷ), Cao Bằng, Bắc Cạn (Na Rì: Kim Hỉ), Vĩnh Phúc (TamĐảo), Hòa Bình (Mai Châu: Pà Cò), Ninh Bình (Cúc Phương), Nghệ An, Đồng Nai(Nam Cát Tiên)
Tuy nhiên, trong quá trình phát triển kinh tế xã hội, do những nguyên nhânkhác nhau, nhiều loài Hoàng thảo đã bị tuyệt chủng hoặc bị đe doạ tuyệt chủng.Năm 2004, một số loài lan thuộc chi lan Hoàng thảo đã có trong danh lục Đỏ của
“Sách đỏ Việt Nam” như: Thạch hộc (Dendrobium nobile Lindl., Ngọc vạn vàng (Dendrobium chrysanthum Lindl 1830), Kim Điệp (Dendrobium fimbriatum Hook 1823), Hoàng thảo hoa trắng-vàng (Dendrobium nobile var albolu-teum Huyen & Aver 1989), Do có giá trị làm cảnh lại có giá trị dược liệu cao nên lan
Dendrobium nobile Lindl đã và đang bị khai thác quá mức Hơn nữa vì lan Dendrobium nobile Lindl thường mọc trên những cây rất cao lớn, việc hái rất vất
vả và nguy hiểm Thường người ta trèo lên cây hay làm thang nứa hay đóng đinh tre
lên thân cây mà trèo lên để lấy Dendrobium nobile Lindl Có khi người ta đốn cây
ngã xuống để lấy Dendrobium nobile Lindl đã vô tình làm giảm sản lượng gỗ và
gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái Do vậy việc thu thập, nhân giống vàgây trồng trong điều kiện nhân tạo một lượng lớn cây thạch hộc phục vụ phát triểndược liệu rất có ý nghĩa cả về giá trị nhân văn và giá trị môi trường
+ Tại Ấn Độ, D.monticola và D ovatum được dùng làm kem bôi cho da tay chân được mềm mại và D moschatum chữa chứng đau tai
Trang 37+ Tại Malaysia, D bifarum, D planibulbe và D purpurum được dùng để chữa trị nhiều chứng bệnh về da liễu Ở Malaysia và Jova, D crumenatum được dùng để chữa chứng đau tai hay nhiễm trùng trong tai, còn D hymenanthum dùng để chữa bệnh phù thũng và D.sulbulatum được nghiền ra để trị chứng nhức đầu
+ Lá cây D crispatum cũng được dân đảo Haihiti vò ra để chữa nhức đầu và làm
dịu những cơn đau trầm trọng
+ Người Philippin dùng D taurinum làm thuốc gội đầu trị chứng rụng tóc
+ Tại đảo QueenLand, Austraylia người ta dùng D discolor để làm thuốc chữa
7.2 Những nghiên cứu về nuôi cấy mô cây lan trên thế giới
Phong lan là một trong những loại cây trồng thành công nhất trong nhângiống vô tính bằng phương pháp nuôi cấy mô ở mức độ công nghiệp White vàGautheret năm 1956 đã sưu tầm được môi trường áp dụng nuôi cấy mô cây lan hiệuquả Sử dụng kỹ thuật nuôi cấy nhân giống đã tạo ra sự phát triển vượt bậc trongphát triển nghề trồng phong lan ở quy mô lớn Cho tới nay, hầu hết các loài phonglan đều được nhân nhanh bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào và đã thu được rấtnhiều thành tựu
* Về phương thức nhân giống in vitro
- Nuôi cấy chồi đỉnh: Phương pháp đã được thực hiện thành công trên các
chi như: Aranda, Dendrobium, Rhychotylis, Vanda …
- Nuôi cấy chồi nách: Phương pháp này dùng cho nuôi cấy các chi Vanda, Aranda, Dendrobium, Mocara và Oncidium Trong thực tế một số kết quả thu được
cho thấy việc sử dụng các chồi nách làm nguồn mẫu nuôi cấy cũng cho kết quả nhưviệc sử dụng chồi đỉnh, thậm chí còn cho kết quả tốt hơn so với việc sử dụng chồi
đỉnh đối với một số giống Aranda lai (Goh, 1973; Goh and Lod 1975).
Trang 38- Ngoài ra phương pháp lớp mỏng tế bào (cellthin layer) đã được sử dụngthành công trên nhiều đối tượng cây trồng trong lĩnh vực nhân giống in vitro.
* Về môi trường nuôi cấy
Hầu hết môi trường sử dụng cho nuôi cấy mô nói chung và cây hoa phonglan nói riêng là như nhau Kết quả nhiều nghiên cứu thử nghiệm cho thấy đa số cácloài phong lan đều tỏ ra thích hợp với môi trường Vacin and Went (VW), bên cạnh
đó là môi trường Murashge and Skoogs và Knudson C cũng đang được sử dụng
Ngoài thành phần khoáng đa lượng, vi lượng, vitamins của môi trường cơbản ban đầu thì nước dừa được bổ sung để tăng cường sự hình thành callus ở nồng
độ bổ sung từ 10-25% Những mẫu đưa vào nuôi cấy ban đầu có thể dùng nước dừa
có nồng độ 20% và sau khi đã xảy ra sự phân hoá mẫu qua các lần cấy chuyển thìgiảm xuống còn 10% (Loh, Goh and Rao 1978)
Một trong những nhân tố quan trọng nữa được bổ sung vào môi trường nuôicấy là cytokinin Tuy nhiên tùy theo đối tượng đưa vào nuôi cấy là hoa tự, mô láhay tình trạng của mẫu (đã cấy chuyển nhiều lần hay chưa) mà người ta phải lựachọn việc sử dụng chủng loại hoá chất, nồng độ thích hợp Vì đa số các loài phonglan là đối tượng nhạy cảm với sự có mặt của các chất điều tiết sinh trưởng khi bổsung vào môi trường đặc biệt với mẫu đã qua một số lần cấy chuyển
Việc bổ sung các chất phụ gia khác (dịch chiết của một số loại như: Khoaitây, chuối, đu đủ, cà rốt…) là hết sức có ý nghĩa đối với quá trình nhân giống invitro cây phong lan (www.rauhoaquavietnam.vn)
* Những nghiên cứu ngoài nước về vi nhân giống trong bioreactor
Theo thống kê của Shakti và cs, 2007, công nghệ bioreactor đã được ứng dụng đểsản xuất phôi vô tính với 9 loài, nhân protocorm đối với 01 loài hoa lan, nhân chồi vàcụm chồi, tạo cây hoàn chỉnh đối với 22 loài, nhân cây dạng củ đối với 8 loài
Hai nhà khoa học Nhật Bản Takayama và Misawa là những người đầu tiêncông bố việc sử dụng bioreactor vào nhân giống thực vật Kỹ thuật nhân giống nàysau đó đã được áp dụng cho hàng loạt cây trồng như khoai tây, loa kèn, lay ơn, hồngmôn, củ mài, măng tây, cà phê, và nhiều loài cây khác trong bioreactor dung tích từ1-2.000 lít Bioreactor có thể nhân nhanh phôi vô tính, chồi, củ, thân ngầm…(Takayama và Akita, 1994), ví dụ nhân củ siêu nhỏ khoai tây, nhân củ giống loa kèn
ở Nhật Bản (Akita và Takayama, 1998), nhân giống cỏ ngọt với công suất khoảng
Trang 39200.000 chồi cây trong bioreactor 500 lít (Takayama và Akita, 1994) Bên cạnh đó,bioreactor đã được sử dụng để nhân nhanh hoa lan Hồ Điệp Phalaenopsis thông quacác thể cấu trúc PLB (protocorm-like body) tạo ra từ mảnh lá (Young và cs, 2000;Datta và cs, 1999)
Trong thập niên 1995-2005 công nghệ tế bào thực vật đã hoàn thiện công nghệnhân nhanh nhiều loài cây Nhưng nhân giống bằng kỹ thuật này thường có chi phísản xuất cao, chủ yếu dựa vào khả năng phát sinh chồi bất định hay giâm mô hom
in vitro Chi phí lao động chiếm hơn 60%, năng lượng 30% trong tổng chi phí sảnxuất Điều này dẫn đến sự phát triển kỹ thuật nuôi cấy phôi vô tính trên môi trườnglỏng và bioreactor Công nghệ Bioreactor đã đặc biệt thành công trong nhân giốngmột số loài cây lá kim (Gupta và Timmis, 2005) và lá nhỏ (Valluri và cs, 1991;Deyu và cs, 2001) vùng ôn đới và cận nhiệt đới
Việc sử dụng bioreactor giúp nhân giống nhanh trên quy mô lớn (Park và cs,2000) Park và cs đã thành công trong nhân PLB từ mô lá Hồ Điệp trong bioreactorbán chìm nổi thu nhận 18.000 PLB từ 20g PLB cắt mỏng ban đầu trong môi trườngHyponex có bổ sung than hoạt tính sau 8 tuần nuôi cấy và phương pháp này có thể
áp dụng cho các loài lan khác , làm giảm đáng kể chi phí sản xuất, chi phí lao động,chi phí năng lượng, diện tích phòng sáng Tương tự Liu và cs (2001) đã thành công
nhân PLB Dotitaenopsis trong bioreactor bán chìm nổi Wu và cs (2007) đã xây dựng một kỹ thuật nuôi cấy 2 bước đơn giản nhân giống Anoectochilus formosanus
(là một loài cây dược liệu thu hái thân lá rễ ngoài tự nhiên) trong bioreactor 3 líthình cầu sục khí có môi trường 0,75 lít Hyponex, 2g/l peptone và 0,5g/l than hoạttính cho sinh trưởng chồi và rễ
7.3 Những nghiên cứu về cây lan ở trong nước
* Những nghiên cứu trong nước về vi nhân giống trong bioreactor
Ở Việt Nam công nghệ bioreactor bước đầu đã được một số tác giả nghiêncứu trên các cây hoa lily, hồng môn, cây thân gỗ như bạch đàn, trầm hương, cây ănquả có múi (Đỗ Năng Vịnh, 2005; Đỗ Năng Vịnh và cs, 2006)
Năm 2009, Lê Minh Nguyệt và CS đã nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường
và chất điều hòa sinh trưởng đến khả năng tái sinh và nhân nhanh 2 giống Hoàng
Lan CD5 và CD9 Các tác giả đã khẳng định, môi trường cho hệ số nhân và chất
lượng cao nhất với giống CD5 là môi trường cơ bản MS bổ sung 1mg/l BAP và 0,3
Trang 40mg/L NAA Môi trường tốt nhất cho CD9 là môi trường MS bổ sung 1mg/l BAP và0,5mg/l NAA.
Thái Xuân Du - Dương Tấn Nhựt, 2006 đã ứng dụng thành công kỹ thuậtnuôi cấy bằng Bioreactor trong nhân giống cây hoa Lily và tạo củ Lily trực tiếp từcác vảy củ và củ bi trong hệ thống bioreactor Hàn Quốc (3 lít) mà trong hệ thốngnuôi cấy trên môi trường thạch và lỏng không thể thu được củ trực tiếp hay chỉ lànhững củ có kích thước rất nhỏ Việc hình thành củ đã góp phần tạo ra củ giốngLily đồng đều và cho phép sản xuất củ ở bất kỳ thời điểm nào trong năm Nghiêncứu này cũng góp phần rút ngắn thời gian tạo củ so với việc trồng trực tiếp câygiống Lily in vitro ở vườn ươm
Dương Tấn Nhựt và cs, (2007) đã ứng dụng hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm
thời trong nhân chồi cây hoa African violet (Saintpaulia ionantha H.wendl) Các
mẫu cấy từ lá già tái sinh chồi trực tiếp và môi trường tối ưu cho sự tái sinh chồi là
MS + 0,02 mg/lBA Sau 6 tuần nuôi cấy trong hệ thống này hệ số nhân chồi và hệ
số nhân sinh khối cây hoa African violet đã gia tăng lên nhiều lần Điều kiện nhânchồi cây hoa African violet tốt nhất trong hệ thống ngập chìm tạm thời là cho mẫungập trong môi trường dinh dưỡng 2 lần mỗi ngày với thời gian mỗi lần ngập là 10phút Cũng theo Dương Tấn Nhựt và cs, (2005) ứng dụng nuôi cấy lắc và nuôi cấy
bioreactor trong nhân giống cây hoa Thu Hải Đường (Begonia tuberous) Môi
trường thích hợp nhân chồi cây thu Hải Đường bằng nuôi cấy lỏng lắc là môitrường MS có bổ sung 0,2mg/l BA, 0,2mg/l NAA và 30g sucrose Các cụm chồităng sinh tối ưu tại thể tích môi trường là 100ml Sự ra rễ của các cụm chồi thuđược từ phương pháp nuôi cấy bioreactor là tối ưu nhất, tạo điều kiện thuận lợi choquá trình chuyển cây con ra vườn ươm
Phạm Thị Kim Hạnh, Đoàn Duy Thanh, Hà Thị Thúy, Đỗ Năng Vịnh (2009)
đã nghiên cứu nhân nhanh invitro giống lan Ngọc điểm đai trâu (Rhynchostylis gigantea) trong Bioreactor Môi trường nuôi cấy là VW (1949) bổ sung vitamin và
axitamin của MS (1962) bằng phương thức lỏng Bioreactor với các thông số kỹthuật , nhiệt độ 250C, lưu lượng không khí 0,5 lít/phút, thời gian 45 ngày, chu kỳ 4ngày ngập, 1 ngày khô là tốt nhất để tăng tỷ lệ cây con (91,1%), giảm thời gian phát
triển mầm 5 tuần đồng thời kích sinh trưởng cây con in vitro Cây con được cấy