ẢNH HƯỞNG CỦA MƠI TRƯỜNG KHỐNG VÀ 6BENZYLAMINOPURINE ĐẾN Q TRÌNH NHÂN GIỐNG IN
VITRO CÂY CẤY NẮP ẤM (NEPENTHES HOOK MIRACLE X
VIKING AMPULLARIA) MỘT LỒI DƯỢC LIỆU Q HIẾM
Nguyễn Hồng Đan Thư và Bạch Thị Bích Ngọc
Viện Khoa Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cơng nghệ TP. Hồ Chí Minh
GVHD: TS. Trịnh Thị Lan Anh
TÓM TẮT
Trong nghiên cứu này, cây Nắp ấm in vitro có chiều cao khoảng 0,5 cm được chọn làm nguồn mẫu cho các
thí nghiệm. Cây được ni cấy trên các loại mơi trường khống MS, WPM, SH ở các hàm lượng 1, 1/2,
1/4 khoáng đa lượng đồng thời bổ sung 150 ml/l nước dừa; 8,5g/l agar; 1,5g/l than hoạt tính. Đối với thí
nghiệm BAP (6-Benzylaminopurine) mơi trường khống được sử dụng là mơi trường khống có nồng độ
đa lượng mà cây phát triển tối ưu nhất. Kết quả cho thấy, sau 60 ngày nuôi cấy ở mơi trường khống WPM
với hàm lượng đa lượng khơng đổi giúp cây Nắp ấm phát triển tốt nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của
cây, khả năng tạo chồi lên đến 69,7%. Ở thí nghiệm BAP trên mơi trường khoáng WPM giữ nguyên đa
lượng khả năng tạo chồi đạt đến 81% ở nồng độ 2 ml/l sau 60 ngày ni cấy
Từ khóa: cây Nắp Ấm, dược liệu, mơi trường khoáng, BAP, Nepenthes., nhân giống in vitro.
1. GIỚI THIỆU
Ở Việt Nam các loài thực vật ăn thịt được nhiều người biết đến thường nằm trong họ cây Nắp ấm. Tuy chưa
được thống kê đầy đủ nhưng những loài thực vật này hầu hết đều được xếp vào nhóm thực vật diệu kỳ nhất
trong thế giới cây ăn thịt. Từ rất lâu, cây nắp ấm đã được sử dụng trong y học dân gian chúng được sử dung
trong điều trị các bệnh như: bệnh phong, bệnh tiêu chảy do vi khuẩn Vibrio gây ra, bệnh quáng gà, kiết lỵ,
đau dạ dày, bệnh loét dạ dày, vàng da, cao huyết áp, sỏi niệu và viêm gan (Đỗ Tất Lợi, 2003). Ngày nay,
các hoạt động dược lý của cây Nắp ấm cũng được nghiên cứu nhiều hơn, các hoạt tính sinh học của cây
cũng được công bố hàng loạt như kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa chống sốt rét, chống đái tháo
đường, chống loãng xương, chống viêm, độc tế bào và các hoạt động hạ sốt. Các nghiêm cứu về khả năng
chống ung thư, kháng virus,... cũng đã được thực hiện nhưng chưa có kết quả khả quan (Sissi Miguel và
cộng sự 2020)
Do nhu cầu về làm thuốc và làm cảnh của nắp ấm ngày càng lớn nên loài cây này đang dần cạn kiệt ngoài
tự nhiên do khai thác quá mức và diện tích đất ngồi tự nhiên bị thu hẹp, hiểu được nhu cầu cấp thiết về
việc bảo tồn loại cây “diệu kỳ” này nhiều cơng trình nghiên cứu đã được thực hiện, năm 2020, Sissi Miguel
và cộng sự đã thực hiện đề tài “ tái sinh in vitro cây Nepenthes mirabilis và biến đổi gen của nó nhờ vi
khuẩn Agrobacterium”. Năm 2008 Bahadu và cộng sự đã nghiên cứu nuôi cấy mô cây N. khasiana từ mắt
481
thân và chồi. Năm 2009, Iaibadaiahun Nongrum và cộng sự đã thực hiện đề tài “ Gieo hạt in vitro Nepenthes
khasiana Hook. f., một lồi thực vật ăn cơn trùng độc đáo của Ấn Độ”. Tuy đã có nhiều cơng trình nghiên
cứu nhưng có rất ít cơng trình quan tâm đến ảnh hưởng của các loại mơi trường khống đến sự sinh trưởng
của cây vì vậy nghiên cứu “ ảnh hưởng của mơi trường khống, và chất điều hịa sinh trưởng BAP đến cây
cây Nắp ấm (Nepenthens) in vitro” đã được thực hiện nhằm xác định loại mơi trường khống với hàm
lương đa lượng thích hợp và ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng BAP đến sự phát triển của cây nắp
ấm.
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1. Vật liệu
Sử dụng cây nắp ấm in vitro được nhân giống và chăm sóc bởi phịng thí nghiệm CNSH thực vật viện
Khoa Học Ứng Dụng trường Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh.
2.2. Phương pháp
2.2.1. Mơi trường ni cấy
Mơi trường ni cấy là mơi trường khống MS (Murashige và Skoog, 1962), môi trường nuôi cấy cây thân
gỗ WPM (Woody Plant Medium theo Lloyd & McCown, 1981), mơi trường khống SH (Schenk &
Hildebrandt Medium, 1972). Bổ sung thêm các thành phần nước dừa (150 ml/l), đường (30 g/l), agar (8,5
g/l), than hoạt tính (1,5 g/l), các chất điều hịa sinh trưởng thực vật (BAP). Môi trường được khử trùng bằng
nồi hấp khử trùng ở 121oC, áp suất 1 atm trong 20 phút. Theo dõi và ghi nhận kết quả sau 60 ngày nuôi
cấy.
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của các loại môi trường đến sự phát triển của của cây nắp ấm từ đó chọn
lựa được mơi trường thích hợp nhất cho sự phát triển của cây. Sau khi đã chọn lọc được loại mơi trường
thích hợp tiến hành thí nghiệm với BAP ở các nồng độ khác nhau trên mơi trường vừa tìm được.
Các mẫu cấy được nuôi cấy dưới ánh sáng huỳnh quang với thời gian chiếu sáng là 18h/ngày. Cường độ
chiếu sáng từ 1500 – 3000 lux tùy thí nghiệm. Nhiệu độ từ 20 – 25 ± 2oC. Độ ẩm trung bình khoảng 85 –
90%.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên, đơn yếu tố, mỗi nghiệm thức được lặp lại 3 lần.
Dung tích mỗi bình là 100 ml với thể tích mơi trường trong mỗi bình là 30 ml mơi trường.
2.2.3. Bố trí thí nghiệm
a. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của các mơi trường khống có hàm lượng đa lượng giảm 1/4
đến sự tăng trưởng, nhân nhanh và tạo cây con hoàn chỉnh ở cây Nắp ấm.
Chọn những cây nắp ấm in vitro có chiều cao khoảng 0,5cm, số lá trên mỗi cây đạt từ 2 –– 3 lá, đang trong
giai đoạn tăng trưởng tốt.
482
Tiến hành nuôi cấy các mẫu nắp ấm đã chọn trên các loại mơi trường khống và có bổ sung vào môi trường
30 g/l đường; 8,5 g/l agar; 1,5 g/l than hoạt tính; 150 ml/l nước dừa. Với hàm lượng khoáng giảm 1/4
khoáng đa lượng, cụ thể là: 1/4 MS, 1/4 WPM, 1/4 SH.
b. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của các loại mơi trường khống có hàm lượng đa lượng giảm
1/2 đến sự phát triển của cây Nắp ấm
Để nhận định chính xác hơn về mơi trường khống phù hợp cho cây nắp ấm, tiếp tục tiến hành thí nghiệm
về mơi trường khống ở hàm lượng đa lượng giảm 1/2
Tương tự như ở thí nghiệm 1, tiến hành cấy cấy Nắp ấm vào loại mơi trường khống và có bổ sung vào mơi
trường 30 g/l đường; 8,5 g/l agar; 1,5 g/l than hoạt tính; 150 ml/l nước dừa. Với hàm lượng khoáng giảm
1/2 khoáng đa lượng, cụ thể là: 1/2 MS, 1/2 WPM, 1/2 SH.
c. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của các loại mơi trường khống đến cây Nắp Ấm
Tương tự như các thí nghiệm trên, tiếp tục tiến hành thí nghiệm 3 với các loại mơi trường khống khi giữ
ngun nồng độ
Tiến hành cấy cấy nắp ấm vào loại mơi trường khống và có bổ sung vào môi trường 30 g/l đường; 8,5 g/l
agar; 1,5 g/l than hoạt tính; 150 ml/l nước dừa. Với các mơi trường khống cụ thể là: 1/2 MS, 1/2 WPM,
1/2 SH.
d. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của BAP đến sự phát triển va tạo cây con hoàn chỉnh ở cây
Nắp ấm
Sau khi đã thu được kết quả về mơi trường khống tiếp tục tiến hành thí nghiệm với BAP
Chọn những cây nắp ấm in vitro có chiều cao từ 0,5 – 1,0 cm, số lá trên mỗi cây đạt từ 2 –3 lá, đang trong
giai đoạn tăng trưởng tốt.
Tiến hành cấy cấy Nắp ấm vào loại môi trường khống tốt nhất ở 3 thí nghiệm trên có bổ sung vào môi
trường 30 g/l đường; 8,5 g/l agar; 1,5 g/l than hoạt tính; 150 ml/l nước dừa và BAP ở các nồng độ 0; 0,5;
1,0; 2,0; 3,0 mg/L.
Các chỉ tiêu theo dõi tiến hành theo phương pháp nghiên cứu sinh học thông dụng: số lá (lá/cây), chiều cao
cây (cm), kích thước của bình (cm), đặc điểm.
2.2.4. Thống kê và xử lý số liệu
Số liệu sau khi thu thập ứng với từng chỉ tiêu theo dõi được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel 2010®
và Statgraphics centurion 19; phân tích phương sai (ANOVA), với P ≤ 0,05.
3. Kết quả và kết luận
3.1. Kết quả
483
a. Ảnh của các mơi trường khống giảm 1/4 hàm lượng đa lượng đến sự tăng trưởng của cấy Nắp ấm
in vitro
Cây nắp ấm sau khi chuyển sang môi trường thí nghiệm đều cảm ứng mơi trường sau 1 tuần cấy mẫu. Kết
quả bảng 4 cho thấy sau 6 tuần ni cấy ở các loại mơi trường khống khác nhau cho kết quả tương đối
khác biệt nhưng không đáng kể, cây đều phát triển khỏe mạnh, khơng có dấu hiệu khác thường, chiều cao
cây tương đối nhau. Tuy nhiên nghiệm thức A2 (mơi trường ¼ WPM) cho sự tăng trưởng của mẫu cấy tốt
hơn so với các mơi trường cịn lại (hình 1), cây ở nghiệm thức này có số lượng lá là 2,95 lá, chiều cao cây
đạt 2,52 cm, kích thước bình đạt 0,58 cm.
Bảng 1: Kết quả của thí nghiệm ảnh hưởng của các loại mơi trường ở nồng độ 1/4 đến sự tăng trưởng,
nhân nhanh và tạo cây hồn chỉnh
Số lượng lá
Chiều cao cây
Kích thước
(lá/cây)
(cm)
của bình (cm)
A1
2,60b
2,23b
0,54a
A2
2,95a
2,52a
0,58a
A3
2,37c
2,44a
0,47b
Nghiệm thức
484
Hình 1: Sự tăng trưởng của cây Nắp ấm trên mơi trường ¼ WPM sau 8 tuần ni cấy
b. Ảnh của các mơi trường khống giảm 1/2 hàm lượng đa lượng đến sự tăng trưởng của cấy Nắp
ấm in vitro
Do kết quả ở thí nghiệm 1 khơng có ý nghĩa cũng như khơng giúp chọn ra loại mơi trường khống thích
hợp cho cây chúng tơi tiếp tục tiến hành thí nghiệm với các loại mơi trường khống ở nồng độ 1/2.
Ở thí nghiệm này, cây con cũng có dấu hiệu cảm ứng môi trường sau 1 tuần nuôi cấy, nhưng sau khoảng 4
tuần ta đã thấy rõ sự khác biệt giữa các loại mơi trường, ở mơi trường khống 1/2 SH chiều cao cây không
quá khác biệt so với lúc đâu như ở các mơi trường cịn lại. Sau 6 tuần ni cấy, ở mơi trường khống 1/2
WPM cây phát triển tốt hơn, lá mọc dài, kích thước bình lớn (hình 2). Kế tiếp là mơi trường 1/2 SH, tuy
thời gian đầu cây ở môi trường này gần như phát triển không đáng kế nhưng khi đến tuần thứ 5 cây phát
triển mạnh, lá dài, bình lớn dần.
Bảng 2: Kết quả của thí nghiệm ảnh hưởng của các loại mơi trường ở nồng độ 1/2 đến sự tăng trưởng,
nhân nhanh và tạo cây hồn chỉnh
Số lượng lá
Chiều cao cây
Kích thước
(lá/cây)
(cm)
của bình (cm)
B1
3,59c
3,16c
0,53c
B2
4,95a
4,06a
0,84a
B3
4,24b
3,54c
0,75b
Nghiệm thức
485
Hình 2: Sự tăng trưởng của cây Nắp ấm trên mơi trường ½ WPM sau 8 tuần ni cấy
c. Ảnh của các mơi trường khống giữ ngun hàm lượng đa lượng đến sự tăng trưởng của cấy Nắp
ấm in vitro
Để lần nữa khẳng định ảnh hưởng của mơi trường khống đến sự phát triển của cây Nắp ấm chúng tôi tiếp
tục tiến hành thíc nghiệm với các loại mơi trường khống ở nồng độ bình thường.
Cũng như các thí nghiệm trên, cây Nắp ấm cảm ứng môi trường từ sau 1 tuần nuôi cấy, hầu như ở mội loại
môi trường cây đều phát triển rất nhanh, chiều cao tăng vọt, kích thước bình lớn, sau khoảng 5 tuần ni
cấy đã bắt đầu suất hiện sự khác biệt giữa các loại mơi trường khống, tương tự như thí nghiệm 2, cây nắp
ấm ở môi trường WPM phát triển nhanh hơn, chiều cao vượt trội, lá dài, bính xuất hiện trên hầu hết các lá
(hình 3).
Bảng 3: Kết quả của thí nghiệm ảnh hưởng của các loại môi trường đến sự tăng trưởng, nhân nhanh
và tạo cây hoàn chỉnh
Số lượng lá
Chiều cao cây
Kích thước
(lá/cây)
(cam/cây)
của bình (cm)
C1
4,56b
3,29c
0,64b
C2
5,19a
4,55a
0,71a
C3
4,35b
3,85b
0,69b
Nghiệm thức
486
Hình 3: Sự tăng trưởng của cây Nắp ấm trên môi trường WPM sau 8 tuần nuôi cấy
d. Ảnh hưởng của BAP đến sự phát triển và tạo cây con hồn chỉnh ở cây Nắp ấm
Sau khi đã có kết quả về thí nghiệm mơi trường khống, chúng tơi chọn mơi trường khống WPM là mơi
trường thích hợp cho sự phát triển ở cây Nắp ấm và tiếp tục tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của BAP. Ở
thí nghiệm này ta thấy được khi bổ sung BAP vào môi trường sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành chồi và lá ở
cây. Khi bổ sung vào môi trường 2 mg/L BAP số lá đạt cao nhất là 5,3 lá, kích thước binhg đạt cao nhất là
0,88cm, chiều cao cây tốt nhất khi ở 0,5 mg/L BAP (hình 4).
Bảng 4: Kết quả tính nghiệm ảnh hưởng của BAP đến sự tăng trưởng, nhân nhanh và tạo cây con
hoàn chỉnh ở cây Nắp ấm.
Số lượng lá
Chiều cao cây
Kích thước
(lá/cây)
(cm/cây)
của bình (cm)
D1
4,86c
4,14b
0,57d
D2
5,06b
4,58a
0,74b
D3
4,55d
3,95c
0,66c
D4
5,33a
4,35ab
0,88a
D5
4,56d
4,01b
0,53d
Nghiệm thức
487
Hình 4: Sự tăng trưởng của cây Nắp ấm trên môi trường WPM bổ sung 2,0 mg/L BAP sau 8 tuần
ni cấy
3.2. Kết luận
Mơi trường WPM có hiệu quả cao hơn môi trường MS và môi trường SH trong sự sinh trưởng của cây Nắp
ấm. Sự bổ sung BAP cho hiệu quả không quá rõ rệt lên sự phát triển của cây Nắp ấm, tỷ lệ phát triển của
cây không quá khác biệt so với đối chứng, trong thí nghiệm BAP ở các nồng độ thì ở nồng độ 2mg/l cho
kết quả tốt nhất so với các nghiệm thức còn lại trong thí nghiệm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Andrew H. Thornhill, Ian S. Harper, and Neil D. Hallam (2008). The Development of the Digestive
Glands and Enzymes in the Pitchers of Three Nepenthes Species: N. alata, N. tobaica, and N. ventricosa
(Nepenthaceae). International Journal of Plant Sciences. 169 (5): 615-624.
[2]. Bahadur V., Kirad K.S., Mathew A., Singh D.B. (2008). Tissue culture studies in Nepenthes khasiana.
Acta Horticulturae, 786: 287-293.
[3]. Mabberley D.J. (2000). The Plant-Book, 2nd ed. Cambridge University Press, Cambridge, UK, p858.
[4]. Đỗ Tất Lợi (2003). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Nhà xuất bản Y học cổ truyền.
[5]. George E. F.. (2008). Plant Propagation by Tissue Culture 3rd edition, Chapter 6 - Plant growth
regulators II: Cytokinins, their analogues and antagonists, 205-226.
[6]. Lee C. C. (2008). Carnivorous plants: New Ornamentals. Chronica Hort., 48: 11-14.
[7]. Lloyd G. & B. H. McCown. (1981). Woody plant medium (WPM) - A mineral nutrient formation for
microculture of woody plant species. Hort. p453.
[8]. Martin C., Matthew J. (2013). Recircumscription of the Nepenthes alata group (Caryophyllales:
Nepenthaceae), in the Philippines, with four new species European Journal of Taxonomy, 69: 1-23.
[9]. Sherwin C. (1981). Bulletin of the Torrey Botanical Club, 324-330.
[10]. Suraninpong P., Nuanlaong, S., Wuthisuthimethavee S. (2015). A new classification of
thailand's nepenthes species by genetic analysis of aflp markers.
488