BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KIM NGỌC QUANG
NGHIÊN CỨU MỘT SỚ CƠ SỞ KHOA HỌC NHẰM PHÁT
TRIỂN CÂY BA KÍCH (Morinda officinalis How) TẠI TỈNH
BẮC GIANG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
HÀ NỘI – 2021
`
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KIM NGỌC QUANG
NGHIÊN CỨU MỘT SỚ CƠ SỞ KHOA HỌC NHẰM PHÁT
TRIỂN CÂY BA KÍCH (Morinda officinalis How) TẠI TỈNH
BẮC GIANG
Chuyên ngành: Lâm sinh
Mã số: 9.62.02.05
LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Võ Đại Hải
2. PGS.TS. Trần Văn Ơn
HÀ NỘI - 2021
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học do bản thân
tôi thực hiện trong thời gian từ năm 2014 đến năm 2021.
Luận án có sử dụng một số kết quả nghiên cứu của Dự án: “Nghiên
cứu, tuyển chọn, nhân giống và trồng thử nghiệm một số loài cây dược liệu
trên địa bàn huyện Lục Nam và huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang” được triển
khai trong giai đoạn từ năm 2014 – 2015, bản thân tác giả là chủ nhiệm dự án
- người đã trực tiếp chỉ đạo việc thiết kế, xây dựng các mô hình thí nghiệm,
thu thập và xử lý số liệu. Các số liệu thí nghiệm này đã được Cơng ty Cổ phần
Lâm y dược Bắc Sơn, Sở Khoa học và công nghệ tỉnh Bắc Giang đồng ý cho
sử dụng vào nội dung luận án.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực
và chưa từng được cơng bố trong bất cứ cơng trình nào khác. Nếu sai tơi xin
hồn tồn chịu trách nhiệm./.
Hà Nội, tháng 04 năm 2021
Người viết cam đoan
NCS. Kim Ngọc Quang
ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Viện khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam theo
chương trình đào tạo tiến sĩ khóa 25, từ năm 2014 - 2021.
Trong quá trình thực hiện luận án, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ
của Ban lãnh đạo Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, bộ môn Thực Vật - Trường
Đại học Dược Hà Nội, Sở Khoa học và công nghệ tỉnh Bắc Giang, Trung tâm Nghiên
cứu Phát triển cây thuốc - Công ty Cổ phần Lâm Y Dược Bắc Sơn,... nhân dịp này tác
giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó.
Trước hết tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến GS.TS. Võ
Đại Hải, PGS.TS. Trần Văn Ơn với tư cách là người hướng dẫn khoa học đã dành
nhiều thời gian và cơng sức giúp đỡ tác giả hồn thành luận án.
Xin chân thành cảm ơn Công ty TNHH Một thành viên Kim Hoàng đã tạo mọi
điều kiện để tác giả theo học và hoàn thành luận án.
Hoàn thành luận án này phải kể đến sự giúp đỡ to lớn của Trung tâm Nghiên
cứu Phát triển cây thuốc - Công ty Cổ phần Lâm Y Dược Bắc Sơn về mặt hiện trường
thí nghiệm cũng như các điều kiện đi lại thu thập số liệu ngoài hiện trường và xử lý số
liệu. Dự án CIAI có nhiều hỗ trợ trong việc triển khai xây dựng mơ hình thí nghiệm tại
huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.
Xin chân thành cảm ơn Sở NN&PTNT, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bắc Giang,
UBND các huyện, xã, Hạt kiểm lâm - nơi tác giả triển khai thí nghiệm ngoài hiện
trường, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả triển khai thí nghiệm và thu thập
số liệu ngoại nghiệp.
Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả bạn bè và người thân trong gia đình đã động viên
và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luân án
Kim Ngọc Quang
MỤC LỤC
iii
LỜI CAM ĐOAN
i
LỜI CẢM ƠN
ii
MỤC LỤC
iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮTvi
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
PHẦN MỞ ĐẦU
x
1
1. Sự cần thiết của luận án
1
2. Mục tiêu nghiên cứu
2
2.1. Về khoa học...........................................................................................................2
2.2. Về thực tiễn............................................................................................................2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
3
3.1. Ý nghĩa khoa học...................................................................................................3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn...................................................................................................3
4. Những đóng góp mới của luận án 3
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
5.1. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................................3
5.2. Phạm vi nghiên cứu...............................................................................................3
6. Cấu trúc luận án
5
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
6
6
1.1.1. Tên gọi, phân loại, đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền............................6
1.1.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái...........................................................................8
1.1.3. Giá trị sử dụng...................................................................................................9
1.1.4. Kỹ thuật nhân giống và gây trồng....................................................................10
1.2. Ở Việt Nam
13
1.2.1. Tên gọi, phân loại, đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền..........................13
1.2.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái........................................................................17
1.2.3. Giá trị sử dụng.................................................................................................18
1.2.4. Kỹ thuật nhân giống và gây trồng....................................................................20
1.3. Nhận xét và đánh giá chung
28
iv
Chương 2: NÔI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.1. Nội dung nghiên cứu
30
2.2. Phương pháp nghiên cứu 30
2.2.1. Quan điểm và phương pháp tiếp cận...............................................................30
2.2.2. Vật liệu và điều kiện tự nhiên khu vực bố trí thí nghiệm.................................32
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu cụ thể......................................................................35
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu................................................................................51
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
52
3.1. Đánh giá thực trạng gây trồng và phát triển cây Ba kích trên địa bàn tỉnh Bắc Giang
52
3.1.1. Q trình gây trồng và phát triển cây Ba kích tại Bắc Giang.........................52
3.1.2. Tổng hợp các biện pháp kỹ thuật trồng Ba kích tại Bắc Giang......................55
3.2. Sự đa dạng về hình thái và đa dạng di truyền cây Ba kích tại một số tỉnh phía Bắc
56
3.2.1. Sự đa dạng về hình thái của lồi Ba kích tại một số tỉnh phía Bắc.................56
3.2.2. Đánh giá di truyền các mẫu giống Ba kích thu thập tại một số tỉnh phía Bắc.....69
3.3. Nghiên cứu chọn giống Ba kích 76
3.3.1. Phân tích thành phần hóa học trong củ các giống Ba kích khảo nghiệm.......76
3.3.2. Khảo nghiệm các giống Ba kích tại tỉnh Bắc Giang.......................................78
3.4. Nghiên cứu bổ sung một số biện pháp kỹ thuật nhân giống cây Ba kích 86
3.4.1. Kỹ thuật nhân giống cây Ba kích từ hạt...........................................................86
3.4.2. Kỹ thuật nhân giống Ba kích bằng hom...........................................................89
3.5. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng cây Ba kích tại Bắc Giang 100
3.5.1. Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng và năng suất củ Ba kích...........100
3.5.2. Ảnh hưởng của loại tán cây đến sinh trưởng và năng suất củ Ba kích.........102
3.5.3. Ảnh hưởng của cây hom và cây hạt Ba kích đến sinh trưởng và năng suất củ
Ba kích..........................................................................................................................104
3.5.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng và năng suất củ Ba kích
.......................................................................................................................................106
3.6. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật để phát triển cây Ba kích tại Bắc Giang.
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ
113
110
v
1. Kết luận
113
2. Tồn tại
114
3. Khuyến nghị
114
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tiếng Việt
116
II. Tiếng Anh 120
III. Trang Web 122
PHẦN PHỤ LỤC
123
116
115
vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
Chữ Viết tắt
ADN
BA
BK1, BK2, ... BK11
CT
CIAI
Diễn giải nghĩa
Acid Deoxyribo Nucleic
Benzyladenine
Các mẫu Ba kích
Cơng thức
Trung tâm trợ giúp trẻ em ITALYA
CTAB
CTTT
CV (%)
DĐVN IV
ĐC
Fpr
EDTA
EtBr
ETS
GA
GACP
HNIP
HPTLC
IAA
IBA
IGS
ITS
ISSR
IUCN
Cetyl trimethylammonium bromide
Cơng thức thí nghiệm
Hệ số biến động
Dược điển Việt Nam 4
Đối chứng
Xác suất kiểm tra của F
Ethylendiamin Tetraacetic Acid
Ethidium bromide
Vùng phiên mã bên ngồi
Gibberellin
Thực hành Nơng nghiệp và Thu hái Tốt
Phòng tiêu bản Trường Đại học Dược Hà Nội
Sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao
Indol acetic acid
Indol butylic acid
Vùng biến động bên trong
Internal Transcribed Spacer - Vùng phiên mã bên trong
Inter Simple Sequence Repeat - Lặp lại trình tự đơn giản
Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên
KHCN
LSU
Lsd
MS
NCBI
Quốc tế
Khoa học công nghệ
Large subunit - Tiểu đơn vị lớn
Khoảng sai dị
Murashige and Skoog medium
National Center for Biotechnology Information - Trung tâm
NAA
NC
NPK
PCR
RAPD
quốc gia về thông tin công nghệ sinh học
Napthyl acetic acid
Nghiên cứu
N,P2O5,K2O
Polymerase Chain Reaction - Phản ứng chuỗi trùng hợp
Random Amplification of
rDNA
Rf
Polymorphic DNA - DNA đa hình khuếch đại ngẫu nhiên
Ribosomal Deoxyribo Nucleic Acid
Retention factor - Hệ số lưu giữ
vii
Chữ Viết tắt
rRNA
SSU
SPSS
TAE
TCN
TLC
TWINSPAN
Diễn giải nghĩa
Ribosomal Ribonucleic Acid
Small subunit - Tiểu đơn vị nhỏ
Statistical Package for the Social Sciences
Tris base-acetate-EDTA
Tiêu chuẩn ngành
Thin-layer chromatography - nSắc ký lớp mỏng
Two way indicator species analysis - Phép phân loại đa biến
WHO
WWF
bảng 2 chiều loài chỉ thị
Tổ chức Y tế Thế giới
Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên
viii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
2.1
Tên bảng
Trang
Địa điểm, ký hiệu và năm thu thập các mẫu Ba kích phục vụ nghiên cứu đa
dạng về đặc điểm hình thái 32
2.2
Kết quả phân nhóm và lựa chọn mẫu giống ba kích
33
2.3
Các thành phần cơ bản của phản ứng PCR 38
2.4
Chu trình khuếch đại ADN 39
3.1
Các nhiệm vụ KHCN về cây Ba kích triển khai ở tỉnh Bắc Giang
3.2
Kỹ thuật trồng cây Ba kích áp dụng tại Bắc Giang55
3.3
Mơ tả tóm tắt đặc điểm hình thái thân, lá, củ của 11 mẫu giống Ba kích.59
3.4
Đặc điểm hình thái hoa, quả của 11 mẫu giống Ba kích 61
3.5
Thành phần bốn loại nucleotide của các mẫu nghiên cứu 73
3.6
Hệ số tương đồng trình tự vùng ITS-rADN giữa 11 mẫu Ba kích 74
3.7
Diện tích peak Nystose của 11 mẫu giống Ba kích77
3.8
Sinh trưởng 18 tháng của 11 giống Ba kích trên đất trống tại Bắc Giang (4/2014
52
- 10/2018). 78
3.9
Sinh trưởng 18 tháng của Ba kích dưới tán rừng Dẻ tự nhiên có độ tàn che 0,2 0,3. tại Bắc Giang (4/2013 - 10/2014)
3.10
So sánh sinh trưởng 18 tháng của các giống Ba kích trồng trên đất trống và
dưới tán rừng Dẻ độ tàn che 0,2 - 0,3
3.11
80
82
Năng suất củ 54 tháng của 11 giống Ba kích trồng trên 2 lập địa khác nhau tại
Bắc Giang (4/2014 - 10/2018)
83
3.12
Ảnh hưởng phương pháp xử lý hạt đến tỷ lệ nảy mầm của hạt giống
3.13
Ảnh hưởng phương pháp bảo quản đến tỷ lệ nảy mầm 87
của hạt giống Ba kích
3.14
87
Ảnh hưởng thời gian bảo quản đến tỷ lệ nảy mầm của 88
hạt giống Ba kích
3.15
86
88
Ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng và nồng độ đến khả năng ra rễ của
hom và tỷ lệ cây hom đạt tiêu chuẩn xuất vườn 89
3.16
Ảnh hưởng của chất kích thích và nồng độ đến chất lượng cây giống Ba kích
xuất vườn
90
ix
3.17
Ảnh hưởng thời vụ giâm hom tới khả năng ra rễ của hom và tỷ lệ cây hom đạt
tiêu chuẩn xuất vườn
3.18
92
Ảnh hưởng của thời vụ giâm hom tới chất lượng cây giống Ba kích xuất vườn
92
3.19
Ảnh hưởng của loại hom tới khả năng ra rễ của hom và tỷ lệ cây hom đạt tiêu
chuẩn xuất vườn
3.20
94
Ảnh hưởng của loại hom giâm tới tới chất lượng cây giống Ba kích xuất vườn
94
3.21
Ảnh hưởng của các giống Ba kích tới khả năng ra rễ của hom và tỷ lệ cây hom
đạt tiêu chuẩn xuất vườn
3.22
96
Ảnh hưởng của các mẫu giống tới chất lượng cây giống Ba kích xuất vườn
96
3.23
Ảnh hưởng của độ tàn che đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây Ba kích giai
đoạn 18 tháng tuổi trồng tại Bắc Giang
3.24
101
Ảnh hưởng của độ tàn che đến năng suất củ cây Ba kích
102
(Sau 54 tháng trồng) 102
3.25
Sinh trưởng của Ba kích dưới các loại tán che khác nhau
103
3.26
Năng suất củ Ba kích 54 tháng tuổi dưới các loại tán che khác nhau
104
3.27
Sinh trưởng của cây hom và cây hạt Ba kích sau 18 tháng trồng
105
3.28
Năng suất củ Ba kích 54 tháng tuổi trồng bằng cây hom và cây hạt
105
3.29
Ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng cây Ba kích 106
3.30
Năng suất củ Ba kích 54 tháng tuổi trong các thí nghiệm bón phân
107
x
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình
Tên hình
Trang
2.1
Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài
31
3.1
Đặc điểm thái củ lồi Ba kích Morinda officinalis How.
64
3.2
Đặc điểm thái thân non loài Morinda officinalis How.
64
3.3
Đặc điểm thái lá và lá kèm loài Morinda officinalis How. 65
3.4
Đặc điểm bề mặt lá loài Morinda officinalis How. 65
3.5
Cụm hoa loài Morinda officinalis How.
3.6
Các dạng hoa loài Morinda officinalis How 66
3.7
Đài hoa loài Morinda officinalis How.
67
3.8
Tràng hoa loài Morinda officinalis How.
67
3.9
Các dạng bộ nhụy loài Morinda officinalis How.
66
68
3.10
Các dạng cụm quả loài Morinda officinalis How. 68
3.11
Quả và hạt loài Morinda officinalis How. 69
3.12
Ảnh điện di ADN tổng số của 11 mẫu giống Ba kích
3.13
Phổ điện di sản phẩm PCR với cặp mồi ITS1/ITS8 trên 11 mẫu giống Ba kích
với thang chuẩn Marker
70
100bp 71
3.14 Một đoạn giản đồ có các đỉnh với bốn màu sắc khác nhau 72
tương ứng với bốn loại nucleotide
3.15
72
Cây phân loại 11 mẫu giống Ba kích dựa trên so sánh trình tự ITS-rADN
75
3.16
Sắc ký đồ dịch chiết methanol 11 giống Ba kích khai triển với hệ Ethyl Acetat
Nước
Acid Acetic
Acid Formic (6,5:2,5:2:2) ở bước sóng 366nm và ở ánh
sáng thường sau khi phun thuốc thử
76
3.17
Củ Ba kích BK 9 sau 54 tháng Morinda officinalis How. 85
3.18
Củ Ba kích BK 11 sau 54 tháng Morinda officinalis How.
3.19
Cây hom Ba kích BK9 Morinda officinalis How. 98
3.20
Cây hom Ba kích BK11 Morinda officinalis How.98
3.21
Chiều dài rễ cây Ba kích Morinda officinalis How.
99
3.22
Khả năng ra rễ cây Ba kích Morinda officinalis How.
99
85
xi
3.23
Cây hạt Ba kích BK8 Morinda officinalis How.
100
3.24
Ba kích trồng trên đất trống Morinda officinalis How.
108
3.25
Ba kích dưới tán vườn Vải Morinda officinalis How.
109
3.26
Ba kích dưới tán rừng Keo lai Morinda officinalis How. 109
3.27
Ba kích dưới tán rừng Dẻ Morinda officinalis How.
110
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của luận án
Ba kích hay cịn có tên gọi khác là Ba kích thiên, Dây ruột gà, có tên
khoa học là Morinda officinalis How họ Cà phê Rubiaceae. Cây có phân bố
rộng ở nhiều tỉnh của nước ta như: Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Giang, Thái
Ngun, Tun Quang, Phú Thọ, n Bái, Hịa Bình, Hà Nội,… (Đỗ Huy Bích
và cộng sự, 2006) [76].
Củ Ba kích (trong dược liệu gọi là rễ Ba kích) là loại dược liệu quý rất
được thị trường ưa chuộng, giá bán hiện tại dao động từ 250.000 - 400.000
đồng/kg, thậm chí Ba kích rừng có giá lên tới cả triệu đồng 1 kg nhưng cũng
khơng đủ cầu [88]. Chính vì vậy, nguồn dược liệu Ba kích tự nhiên đã bị thu hái
q mức dẫn tới cạn kiệt, khơng cịn khả năng cung cấp và lồi Ba kích đã được
xếp vào nhóm lồi đang bị nguy cấp (Nguyễn Tập, 2001, 2006; Nguyễn Tiến
Bân và cộng sự, 2007) [2], [44], [27], [43]. Mặc dù vậy, việc gây trồng và phát
triển Ba kích còn chậm và chưa đạt được kết quả cao. Củ Ba kích có tác dụng bổ
dương, mạnh gân nên được sử dụng để điều trị liệt dương, di tinh, kinh nguyệt
không đều, phong thấp tê đau,... ( />g_nang_chu_tri) [75].
Phát triển cây dược liệu nói chung và cây Ba kích nói riêng đã được đề
cập tới trong quy hoạch tổng thể phát triển cây dược liệu đến năm 2020 và
định hướng đến năm 2030 của Chính phủ, trong đó quy định cụ thể các vùng
phát triển cây dược liệu gắn với tiềm năng và thế mạnh của địa phương mình
(Quyết định 1976/QĐ-TTg ký ngày 30/10/2013 của Thủ tướng chính phủ)
[40].
Việc đưa cây Ba kích vào trồng để chủ động tạo ra nguồn nguyên liệu
làm thuốc, tạo công ăn việc làm và tăng thu nhập cho người dân vùng trung du
và miền núi là hết sức cần thiết. Để phát triển cây Ba kích trở thành sản phẩm
hàng hóa, tỉnh Bắc Giang đã đề ra nhiều kế hoạch, đề án, quyết định của tỉnh
như: Đề án "Phát triển vùng sản xuất Ba kích tím hàng hóa tại huyện Sơn Động
2
giai đoạn 2021 -2030" được phê duyệt theo Kế hoạch 115-KH/UBND ngày
30/5/2019 thực hiện NQ 401-NQ/TU ngày 03/4/2019 của Ban thường vụ Tỉnh
ủy về Chiến lược phát triển nông nghiệp tỉnh Bắc Giang đến năm 2030, tầm
nhìn đến năm 2035; Quyết định số 975/QĐ-UBND ngày 29/6/2018 của UBND
tỉnh Bắc Giang về việc phê duyệt Đề án “Chương trình phát triển mỗi xã một
sản phẩm” giai đoạn 2018 - 2020, định hướng đến năm 2023,... [34], [26].
Tỉnh Bắc Giang với tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp lên tới
160.508 ha, trong đó có khoảng 56.123 ha rừng tự nhiên và chủ yếu là rừng tự
nhiên nghèo có trữ lượng thấp (Quyết định 227/QĐ-UBND ngày 14/02/2020
của UBND tỉnh Bắc Giang) [38]. Bên cạnh đó tỉnh cịn có khoảng 50.000 ha
đất trồng cây ăn quả (chủ yếu là Vải thiều, chiếm 55,7% diện tích) [87].
Những diện tích này nếu được khai thác hợp lý để phát triển cây Ba kích sẽ
đóng góp đáng kể trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng, tăng thu nhập và
góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất và công tác quản lý rừng bền vững.
Mặc dù đã có chủ chương của Chính phủ và của tỉnh Bắc Giang, tuy
nhiên cho tới nay việc triển khai phát triển cây Ba kích trong thực tiễn sản
xuất tại tỉnh Bắc Giang cịn chậm, có rất nhiều vấn đề đặt ra cần phải giải
quyết như chưa chọn được giống tốt và chưa hoàn thiện được các biện pháp
kỹ thuật nhân giống, gây trồng cụ thể nhằm nâng cao năng suất và chất lượng
gắn với các điều kiện lập địa ở Bắc Giang.
Xuất phát từ những yêu cầu trên, đề tài “Nghiên cứu một số cơ sở khoa
học nhằm phát triển cây Ba Kích (Morinda officinalis How) tại tỉnh Bắc
Giang” đặt ra là rất cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đáp ứng đợc nhu
cầu sản xuất hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Về khoa học
Xác định được một số cơ sở khoa học cho việc gây trồng và phát triển
cây Ba kích có năng suất và chất lượng cao tại tỉnh Bắc Giang.
3
2.2. Về thực tiễn
- Chọn được giống Ba kích có năng suất và chất lượng cao, phù hợp với
điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng của tỉnh Bắc Giang.
- Xác định được các biện pháp kỹ thuật nhân giống và trồng cây Ba
kích ở tỉnh Bắc Giang.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
3.1. Ý nghĩa khoa học
Góp phần nghiên cứu đa dạng hình thái và đa dạng di truyền cây Ba
kích ở một số tỉnh miền núi phái Bắc làm cơ sở cho công tác chọn giống,
nhân giống và phát triển cây Ba kích tại Bắc Giang.
Kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu tham khảo trong nghiên cứu
và giảng dạy tại các cơ sở nghiên cứu và đào tạo.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề xuất được các biện pháp kỹ thuật nhân giống và trồng cây Ba kích
có năng suất và chất lượng cao tại tỉnh Bắc Giang.
4. Những đóng góp mới của luận án
Luận án là cơng trình nghiên cứu tương đối tồn diện và có hệ thống về
phát triển cây Ba kích tại Bắc Giang. Những đóng góp mới của luận án là:
- Đã đánh giá được sự đa dạng di truyền cây Ba kích tại một số tỉnh
phía Bắc dựa vào chỉ thị phân tử của các mẫu giống Ba kích.
- Đã xác định được giống Ba kích BK9, BK11 có năng suất và chất
lượng cao, phù hợp với điều kiện tự nhiên của tỉnh Bắc Giang.
- Đã xác định được các biện pháp kỹ thuật nhân giống và trồng cây Ba
kích ở tỉnh Bắc Giang.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Cây Ba kích (Morinda officinalis How).
4
5.2. Phạm vi nghiên cứu
Về nội dung nghiên cứu:
- Nội dung nghiên cứu về đa dạng hình thái và đa dạng di truyền cây
Ba kích tập trung làm rõ sự khác biệt về hình thái các bộ phận (thân, lá, hoa,
quả) của cây Ba kích thu thập tại 26 địa điểm khác nhau thuộc 5 tỉnh Bắc
Giang, Quảng Ninh, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc và Phú Thọ. Dựa trên sự giống
và khác nhau về các đặc điểm hình thái của 26 mẫu giống thu thập được 26
địa điểm, tiến hành chia nhóm và nhóm phụ, lấy 11 mẫu giống đại diện để
phân tích đa dạng di truyền (các mẫu giống BK3, BK9, BK11 thu tại huyện
Lục Nam và BK4 thu tại huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang; BK1, BK5, BK10
thu tại huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc; BK6, BK8 thu tại huyện Phù Ninh,
tỉnh Phú Thọ; BK2 thu tại huyện Hoành Bồ (nay là Tp Hạ Long), tỉnh Quảng
Ninh; BK7 thu tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên).
- Nội dung nghiên cứu chọn giống Ba kích có năng suất và chất lượng
cao tập trung đánh giá chất lượng dược liệu của củ Ba kích của 11 mẫu giống
đã được phân tích đa dạng di truyền ở nội dung nghiên cứu đầu tiên. Cây
giống được nhân bằng hom từ 11 mẫu giống này được bố trí khảo nghiệm trên
2 dạng lập địa dưới tán rừng tự nhiên và đất trống để tuyển chọn giống có
chất lượng, phù hợp với điều kiện tự nhiên của tỉnh Bắc Giang.
- Nội dung nghiên cứu bổ sung một số biện pháp kỹ thuật nhân giống Ba
kích tập trung là: Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản, thời gian bảo quản,
phương pháp xử lý hạt tới nảy mầm hạt giống; Ảnh hưởng của loại và nồng độ
chất kích thích ra rễ, mùa vụ giâm hom, loại hom, xuất xứ hom giâm tới khả
năng ra rễ của hom và tỷ lệ cây con đạt tiêu chuẩn xuất vườn.
- Nội dung nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng cây Ba kích tập trung vào
ảnh hưởng của độ tàn che, nguồn gốc cây giống và phân bón tới tỷ lệ sống, sinh
trưởng và năng suất củ Ba kích tại tỉnh Bắc Giang.
- Đề tài giới hạn không nghiên cứu, đánh giá sâu bệnh hại cây Ba kích.
5
Về địa bàn nghiên cứu:
- Nghiên cứu về đa dạng hình thái cây Ba kích được thực hiện tại 5 tỉnh,
bao gồm: Bắc Giang, Quảng Ninh, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc và Phú Thọ.
- Nghiên cứu đa dạng di truyền, đánh giá chất lượng dược liệu nguồn
giống Ba kích được thực hiện tại Trường Đại học Dược Hà Nội.
- Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật nhân giống, khảo nghiệm nguồn
giống, biện pháp kỹ thuật trồng thâm canh cây Ba kích được thực hiện tại xã
Nghĩa Phương, huyện Lục Nam và xã Tuấn Đạo huyện Sơn Động, tỉnh Bắc
Giang.
Về thời gian nghiên cứu: Các chỉ tiêu theo dõi được giới hạn trong thời
gian 18 tháng đến 54 tháng tuổi.
6. Cấu trúc luận án
Luận án, ngoài các phần lời cam đoan; lời cảm ơn; danh mục các từ ký
hiệu và từ viết tắt; danh mục bảng biểu; hình ảnh; tài liệu tham khảo và các
phụ lục; luận án được kết cấu thành các phần chính sau đây:
Luận án được viết với tổng số 114 trang
Phần mở đầu: 5 trang
- Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 24 trang
- Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu: 22 trang
- Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 61 trang
- Kết luận, tồn tại và kiến nghị: 2 trang
6
.1.1.
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Tên gọi, phân loại, đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền
* Tên gọi, phân loại:
Việc xác định tên khoa học, phân loại theo họ thực vật đối với Ba kích
được nhiều nhà thực vật trên thế giới quan tâm nghiên cứu, điển hình là các
nhà thực vật học của Trung Quốc.
Theo các nhà phân loại thực vật thì Ba kích có tên khoa học là Morinda
officinalis How, thuộc chi Morinda, họ Cà phê Rubiaceae. Theo hệ thống
phân loại thực vật (WHO - IUCN - WWF, 1993) [70], họ Cà phê có khoảng
617
chi
với
khoảng
13.548
lồi
( [80], sự đa dạng về số
lượng các lồi đã đưa họ Cà phê đứng vị trí thứ tư về số lượng các lồi thực
vật có hoa và đứng thứ năm về số lượng chi, trong đó có chi Nhàu (Morinda)
có khoảng 80 lồi, hầu hết các loài trong chi Nhàu được phân bố ở các vùng
nhiệt đới trên thế giới. Ngồi ra, Ba kích cịn có các tên gọi khác như Radix
morindae Officinalis, Moninda root, Medicinal mulberry Root, Morinda
officinalis. Tuy nhiên, tên gọi Morinda officinalis How được phần lớn các nhà
khoa học thống nhất sử dụng (Tao Chen et al, 2011) [69].
Trên thị trường, Ba kích có tên dược phẩm là Radix Morindae officinalis,
và rất nhiều tên gọi khác nhau như: Morinda root, Medicinal indian mulberry, Ba
Ji Tian, Bajitian, Indian mulberry (root), Morinda officinalis, Morindae Radix,
Radix Morindae, Radix Morindae Officinalis, Root. Trên thế giới sản phẩm Ba
kích có các tên tiếng Anh là: Noni, Nature's Noni, Morianda Pump hoặc Indian
Mulberry Root. Tên gọi khác bằng tiếng Trung Quốc: Ba Ji, Ba Ji Tian, Ji Tian,
7
Ba Ji Rou, Ji Chang Feng, Mao Chang Jing, Tu Er Chang, Ji Yan Teng, San Jiao
Teng
(az
/>22157;
estcanada.com/ingredien
florataxon.aspx?flor
/>
a_i
ts/morinda;
d=3&taxon_id=2000
view/737318.htm;
Http://
www.mdidea.com/produc ts/proper/proper10011.html) [81], [82], [83], [84].
8
Trong quyển Thực vật chí Trung Quốc (Tao chen et al, 2011) [69], đã
phân loại lồi Ba kích trong hệ thống phân loại thực vật như sau:
Ngành Magnoliophyta (Ngành Ngọc Lan)
Lớp Magnoliopsida (Lớp Ngọc Lan)
Bộ Rubiales (Bộ Cà phê)
Họ Rubiaceae (Họ Cà phê)
Chi Morinda Linnaeus.
Theo tài liệu mô tả thực vật của Trung Quốc thì Ba kích có 2 thứ là
Morinda officinalis Var. Officinalis và Morinda officinalis Var. hirsuta F. C.
How và 1 đối tượng chưa xác định là Morinda officinalis ‘Uniflora’. Đặc
điểm phân biệt 3 đối tượng này như sau:
- Đối tượng Morinda officinalis ‘Uniflora’: Cụm hoa có từ 15 - 25 hoa,
cuống hoa dài khoảng 2mm. Các thuỳ của đài thường có màu trắng. Phân lồi
này được gây trồng rộng rãi ở Quảng Đông.
- Thứ Morinda officinalis Var. Officinalis: Phiến lá dính với nhau tại
trục, lá thưa, bề mặt lá có các lơng nhỏ. Hoa cụm có từ 4 - 10 hoa, cuống hoa
dài 1-10mm. Thuỳ của các đài có màu xanh lá cây. Phân lồi này được trồng
phổ biến ở các tỉnh Phúc Kiến, Quảng Đông, Quảng Tây, Hải Nam.
- Thứ Morinda officinalis Var. hirsuta F. C: Phiến lá có lơng nhung
trong suốt và dày đặc. Cụm hoa có từ 4 - 10 hoa, cuống hoa dài 1 - 10mm.
Thuỳ của đài hoa thường có màu xanh lá cây. Phân bố trên các núi thuộc tỉnh
Hải Nam (Tao chen và cộng sự, 2011) [69].
* Đặc điểm hình thái:
Ba kích là cây dây leo, sống lâu năm. Lá đơn mọc đối, có lá kèm trong
suốt ở gốc cuống lá. Cuống lá dài 4 - 11 mm, có lơng màu nâu. Phiến lá mép
ngun, hình trứng ngược kích thước 6 - 13 × 3 - 6 cm, trên bề mặt trên và dưới
của phiến lá có lơng nhỏ. Mỗi lá có 5 - 7 cặp gân, lá kèm hợp nhất thành dạng
9
mo cau hoặc dạng ống có đường kính 3 - 5mm. Cụm hoa có từ 4 - 25 hoa. Hoa
hợp nhất, đài hoa có lơng măng nhẵn, có từ 2-4 thuỳ, thuỳ hình tam giác đơi khi
kích thước các thùy không đồng đều trên một hoa. Tràng hoa màu trắng, hình
chng, bên ngồi có lơng măng, ống tràng có đường kính 3 - 4mm. Các quả
hạch hồn tồn hợp nhất, màu đỏ, gần giống hình cầu, đường kính 4 - 5mm.
Quả chín tháng 10 đến tháng 11 (Tao chen et al, 2011) [69].
Củ Ba kích có hình trụ, hơi dẹt và cong. Đường kính củ thơng thường
từ 0,5 - 2cm, thắt từng đoạn theo chiều dọc của củ. Củ tươi có màu vàng xám,
khi phơi khơ có màu xám đen. Củ có lõi gỗ, đường kính 1 - 5mm dạng xoắn
răng cưa, cứng, màu nâu vàng hoặc màu trắng, màu vàng tuỳ thuộc vào tuổi
của củ (Yao et al, 1998) [76].
* Đa dạng di truyền:
Việc nghiên cứu tính đa dạng di truyền của các quần thể cây Ba kích đã
được các nhà khoa học Trung Quốc thực hiện. Năm 2006, Ding et al đã phân
tích sự đa dạng di truyền Ba kích bằng chỉ thị RAPD. Trong số 40 mồi RAPD
được sử dụng thì 14 mồi cho sản phẩm đa hình. Qua phân tích kết quả, tác giả
đưa ra kết luận cây Ba kích có sự đa dạng ở mức độ phân tử (Ding P et al,
2006) [65].
1.1.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái
Tại Trung Quốc Ba kích có phân bố tự nhiên tại các tỉnh Phúc Kiến,
Quảng Đông, Quảng Tây, Hải Nam. Cây có phân bố ở nhiều trạng thái rừng
và trạng thái cây bụi thưa hay dày đặc ở trên núi ở độ cao 100 - 500m (Tao
chen et al, 2011) [69]. Cây thích hợp ở những nơi có nhiệt độ bình qn năm
là 210C, nhiệt độ trung bình tháng từ 20 - 25 0C, lượng mưa trên 1.500mm. Ba
kích thuộc loại củ ăn sâu, yêu cầu đất đai có độ màu mỡ, ẩm, thốt nước tốt,
đất thịt pha sét ( ki/Morinda) [85].
Ba kích là cây ưa ẩm, ưa sáng và hơi chịu bóng khi cịn non. Trong tự
nhiên thường thấy Ba kích trong các kiểu rừng thứ sinh hoặc rừng xen tre nứa
10
(ít). Độ cao phân bố phổ biến thường dưới 300m, trên các loại đất feralit đỏ
vàng hay vàng đỏ và hơi chua. Đó cũng là một trong các lý do giải thích tại
sao trồng Ba kích ở vùng đồng bằng thấy khó khăn. Cây sinh trưởng mạnh
vào mùa xuân hè, ra hoa kết quả trong vụ hè thu, đến mùa đông nếu gặp
sương muối nhiều cây bị rụng lá. Trong điều kiện trồng trọt, cây có giá thể leo
và được chiếu sáng đầy đủ sẽ ra hoa, quả nhiều hơn. Những cây có giá thể leo
bị đổ mặc dù có hoa nhiều nhưng lượng kết quả thấp. Cây Ba kích mọc tự
nhiên thường có ít hoa, quả hơn cây trồng. Ba kích có khả năng tái sinh chồi
tốt (Tao chen et al, 2011) [69].
1.1.3. Giá trị sử dụng
Củ Ba kích là một loại dược liệu quý truyền thống của người Trung
Quốc, được sử dụng để bồi bổ sức khoẻ, tráng dương, giảm đau, tăng cường
cơ bắp và xương, chữa bệnh thấp khớp (Yao, et al 1998) [76], nhiều hợp chất
được tìm thấy trong củ Ba kích như anthraquinon, iridoid và carbohydrate có
tác dụng dược lý trong việc tăng cường hoạt động miễn dịch, chống ung thư,
chống viêm, chống mệt mỏi và có thể thúc đẩy sự tiết corticosterone (Dược
điển Trung Quốc, 2010; [18], [85].
Ngồi ra, củ Ba kích cịn có tác dụng chống trầm cảm khi thử nghiệm trên
chuột có tác dụng rõ rệt (Zhong-QiZhang et al, 2002) [79].
Củ Ba kích có vị ngọt hơi chát, tính ấm quy vào các kinh gan và thận, củ
Ba kích phối hợp với các vị thuốc khác dùng chữa các bệnh về thận như tiểu
không tự chủ, chứng bất lực ở nam giới, đau lạnh bụng dưới, chữa vô sinh ở nữ
giới do tử cung lạnh, kinh nguyệt không đều, làm tăng nội tiết tố ở phụ nữ
(estrogen) và của nam giới (androgen). Ngồi ra, Ba kích cịn sử dụng để chữa
một số bệnh về đau nhức khớp do lạnh, thấp khớp, bệnh cao huyết áp. Nghiên
cứu về tác dụng dược lý cũng cho thấy, củ Ba kích khơng độc và khơng có tác
dụng
phụ
khi
sử
dụng
lâu
dài
ở
liều
( [87].
dùng
thơng
thường
11
Bằng sự hỗ trợ của các loại máy phân tích hiện đại, việc nghiên cứu
phân lập các hợp chất có trong củ Ba kích và tác dụng sinh học của nó được
rất nhiều tác giả trên thế giới quan tâm, có thể kể tới như: Youngken H.W.
(1958) [78]; Li et al (1991) [66]; Yao H et al (2004) [75]; Yang X et al
(2005) [74]; Nan Li et al (2009) [68]; Bao, L. Et al (2011) [63]; Yan-Bin Wu
et al (2013) [73]. Theo các tác giả thì trong củ Ba kích có chứa các hợp
chất như Anthraquinone, Iridoid, Glucoside, Etanolic,... Chiết suất Etanolic
có trong củ Ba kích có tác dụng rõ rệt trong việc hạ đường huyết đáng kể đối
với chuột mắc bệnh tiểu đường sau 10 ngày điều trị (Y Y Soon, B K H Tan,
2002) [72].
Yoshikawa et al (1995) [77] đã xác định trong củ Ba kích chứa các
anthra glucosid/anthraquinon (tectoquinon, rubiadin, alizarin-1-methyl ether,
…),
các
iridoid
glucosid
(asperulosid,
monotropien,
morindolid,
morofficinalosid,…), các sterol, lacton, các chất vơ cơ (K, Na, Mg, Al, Fe, P,
…). Ngồi ra, trong dược liệu Ba kích chứa nhiều đường (nystose), nhựa, acid
hữu cơ, ít tinh dầu và mẫu tươi có chứa nhiều vitamin C.
Theo Wu YJ et al (2006) [71], chất chiết từ củ Ba kích có tác dụng
chống lại gốc tự do rõ rệt, tác dụng rõ nhất trong việc chống lại các ứng kích ơ
xy hố (superoxide) và các gốc hydroxy.
Jongwon Choi et al (2005) [64], đã nghiên cứu khả năng chống viêm từ
chất chiết sản phẩm củ Ba kích cho thấy hợp chất 1 và 2 được xác định là
monotropein và axit deacetylasperulosidic có khả năng chống viêm trên chuột,
hai chất này có khả năng làm giảm đáng kể sự phù nề gây ra ở chuột. Tác giả đi
đến kết luận chất chiết từ củ Ba kích có khả năng sử dụng để làm thuốc chống
viêm hiệu quả.
1.1.4. Kỹ thuât nhân giống và gây trồng
Trung Quốc là quốc gia rất quan tâm tới phát triển cây dược liệu, trong
đó có cây Ba kích, bởi trồng Ba kích mang lại hiệu quả kinh tế rất cao. Mỗi