Nghiên cứu phương pháp nhân giống vô tính làm cơ sở cho công tác bảo tồn, khai thác phát triển nguồn gen cây râu mèo (orthosiphon stamineus benth) tại tỉnh Thái Nguyên

Phạm Thị Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 180(04): 159 - 164 159 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH LÀM CƠ SỞ CHO CÔNG TÁC BẢO TỒN, KHAI THÁC PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN CÂY RÂU MÈO (Orthosiphon stamineus Benth) TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN Phạm Thị Thúy1, Vũ Văn Thông2*, Vũ Phạm Thảo Vy3 1Đại học Thái Nguyên, 2Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên, 3Trường Đại học Y Dược – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Cây Râu mèo có tên khoa học là Orthosiphon stamineus Benth, còn có tên gọi là Bông Bạc, thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae). Trong chiến lược phát triển ngành dược của Bộ Y tế, cây Râu mèo được xếp vào loại cây hiếm cần được bảo vệ và phát triển nguồn gen. Cây Râu mèo có tác dụng thanh nhiệt, lợi tiểu, các nghiên cứu chỉ ra rằng hoạt chất sinensetin ở loài cây này có tiềm năng xuất khẩu của Việt Nam. Tuy nhiên, nguồn dược liệu này ngày càng trở lên cạn kiệt, do khai thác quá mức trong tự nhiên, trong khi việc gây trồng chưa được quan tâm đúng mức. Những nghiên cứu về cây Râu mèo mới tập trung vào điều tra, mô tả đặc tính sinh học, phân tích thành phần hóa học, chưa có những nghiên cứu về nhân giống cây Râu mèo cũng như kỹ thuật gây trồng. Nghiên cứu này đã tiến hành thử nghiệm kỹ thuật nhân giống bằng phương pháp giâm hom, kết quả cho thấy: Sử dụng chất kích thích sinh trưởng IBA, IAA và NAA với nồng độ 500, 1000 và 1500 ppm tỷ lệ ra rễ bình quân tương ứng là 98,52%; 98,52%; 98,89% và công thức đối chứng là 94,44%. Các loại chất kích thích sinh trưởng IBA, IAA và NAA không ảnh hưởng đến tỷ lệ ra rễ của hom cây Râu mèo. Tuổi hom (vị trí lấy hom) hầu như không ảnh hưởng đến tỷ lệ ra bật mầm, tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ sống của hom cây Râu mèo. Thời vụ có ảnh hưởng đến số lượng rễ/hom cây Râu mèo trong điều kiện cùng sử dụng cùng một loại chất kích thích sinh trưởng và cùng nồng độ. Từ khóa: Râu mèo, dược liệu, nhân giống, bông bạc, giâm hom, thời vụ, bật mầm. ĐẶT VẤN ĐỀ* Chữa bệnh bằng thảo dược đang dần trở thành xu hướng của y học thế giới. Trong khoảng 30 năm trở lại đây, Viện Ung thư Hoa Kỳ (CNI) đã điều tra nghiên cứu sàng lọc hơn 40.000 mẫu cây thuốc, phát hiện hàng trăm cây thuốc có khả năng chữa trị bệnh ung thư, 25% đơn thuốc ở Mỹ sử dụng chế phẩm dược tính mạnh nguồn gốc từ thực vật [1]. Theo Võ Văn Chi đất nước Việt Nam ta có nguồn dược liệu rất phong phú lên đến trên 4.000 loài thực vật và nấm lớn có công dụng làm thuốc; 52 loài tảo biển, 408 loài động vật và 75 loại khoáng vật có công dụng làm thuốc [2]. Số liệu thống kê của Tổng cục Thống kê cho biết, trong năm 2014, doanh thu sản xuất thuốc từ dược liệu tại Việt Nam đạt 3.500 tỷ đồng (gấp hơn 1,75 lần so với doanh thu năm 2013) [4]. Hiện nay tình trạng khai thác quá mức và khai khác rừng bừa bãi đã dẫn đến tình trạng một số loài cây thuốc quý đang * Email: vuvanthong68@gmail.com ngày càng khan hiếm, trong đó có cây Râu mèo, nên việc thúc đẩy và không ngừng phát triển công tác nghiên cứu gây trồng cây thuốc là một yêu cầu cấp bách hiện nay. Cây Râu mèo có tên khoa học là Orthosiphon stamineus Benth, còn có tên gọi là Bông Bạc, thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae) [3]. Trong chiến lược phát triển ngành dược của Bộ Y tế, cây Râu mèo được xếp vào loại cây hiếm cần được bảo vệ và phát triển nguồn gen [6]. Do có những tác dụng to lớn mà cây Râu mèo mang lại nên người dân địa phương thường khai thác cây Râu mèo từ ngoài tự nhiên để sử dụng. Tuy vậy, nguồn dược liệu này ngày càng trở nên khan hiếm hơn do khai thác không hợp lý làm hạn chế khả năng tái sinh của cây. Mặt khác chất lượng dược liệu khai thác không ổn định do sự sinh trưởng của cây không đồng đều, điều đó đã ảnh hưởng đến kết quả không cao trong điều trị bệnh. Nghiên cứu nhân giống và trồng trọt sẽ góp phần chủ động nguồn nguyên liệu làm thuốc và nâng cao chất lượng dược liệu, đưa công tác sản Phạm Thị Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 180(04): 159 - 164 160 xuất dược liệu cây Râu mèo dần đi vào ổn định về số lượng và chất lượng. Lê Duy Thành [5], đã chỉ ra rằng dược chất sinensetin có mặt trong dịch chiết lá của tất cả các dòng Râu mèo thu thập được. Tuy vậy, hàm lượng hợp chất này biến động rất lớn, từ 0,002% đến 0,188% (hàm lượng chất khô). Tuy nhiên, các nghiên cứu trên đây mới tập trung đi sâu nghiên cứu thành phần hóa học cũng như công dụng của cây Râu mèo, chưa có các nghiên cứu về kỹ thuật nhân giống, gây trồng loài cây này. Xuất phát từ những lí do nêu trên, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu nhân giống vô tính cây Râu mèo (Orthosiphon stamineus Benth) tại tỉnh Thái Nguyên”, có ý nghĩa cả về lý luận và thực tiễn, góp phần phục hồi, bảo tồn và khai thác phát triển nguồn gen loài cây thuốc có giá trị cao, đồng thời phù hợp với chủ trương phát triển cây dược liệu của Nhà nước và nguyện vọng của cộng đồng nhân dân địa phương. Bài báo này nhằm cung cấp một số thông tin về kỹ thuật nhân giống cây Râu mèo bằng phương pháp giâm hom. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Vật liệu nghiên cứu: Mẫu giống Râu mèo được lấy từ vườn bảo tồn nguồn gen thuộc Nhiệm vụ quỹ gen cấp Bộ của Trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên. - Hóa chất: KMnO4 nồng độ 0,5% để xử lý giá thể. - Các hóa chất α-Naphthalene acetic acid (NAA), indole-3-acetic acid (IAA), Indole-3- butyric acid (IBA) có nồng độ tương ứng là 500, 1000 và 1500 ppm. Phương pháp nghiên cứu - Tiêu chuẩn hom giâm: Các hom trong thí nghiệm được lấy ở những cây Râu mèo tuổi 1, chiều dài hom 7-10 cm (mỗi hom có tối thiểu 3 đốt). - Bố trí thí nghiệm về ảnh hưởng của loại thuốc kích thích và nồng độ đến tỷ lệ ra rễ: CT1: Thí nghiệm với NAA, IBA, IAA nồng độ là: 500 ppm. CT2: Thí nghiệm với IBA, IBA, IAA nồng độ là: 1000 ppm. CT3: Thí nghiệm với IAA, IBA, IAA nồng độ là: 1500 ppm CT4: Công thức đối chứng không dùng thuốc. Các công thức thí nghiệm được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên gồm 3 lần lặp, mỗi công thức 30 hom. - Các chỉ tiêu theo dõi: Tỷ lệ hom sống; tỷ lệ bật mầm; tỷ lệ ra rễ; số rễ cấp 1/hom (chiếc) và chiều dài rễ (cm). - Thí nghiệm về tuổi hom (vị trí lấy hom). Không thể xác định được tuổi của hom giâm nên đề tài đã thay thế tuổi của hom bằng vị trí lấy hom trên cùng một cành. Hom già là hom được lấy ở vị trí gốc cành phần sát với thân cây đến vị trí 1/3 chiều dài của cành, hom lấy ở vị trí 1/3 đến 2/3 theo chiều dài của cành (hom bánh tẻ), hom non là hom lấy ở vị trí 2/3 chiều dài của cành đến đỉnh sinh trưởng. - Thí nghiệm về mùa, vụ giâm hom. Thí nghiệm được bố trí vào vụ xuân – hè (tháng 3-6) và vụ thu đông (tháng 8-9). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng của nồng độ và loại chất kích thích đến tỷ lệ ra rễ Thí nghiệm được tiến hành vào vụ xuân – hè, loại hom thí nghiệm là hom lấy ở vị trí 1/3 - 2/3 theo chiều dài của cành tính từ gốc cành. Kết quả sau 6-7 ngày hom bắt đầu ra rễ và ra mầm. Sau 30 ngày giâm hom tiến hành xác định tỷ lệ hom ra rễ, số rễ trung bình, chiều dài rễ trung bình và được thể hiện trong bảng 1. Số liệu ở bảng 1 cho thấy tỷ lệ ra rễ ở các công thức nồng độ khác nhau trong cùng một loại thuốc chênh lệch không đáng kể. Thí nghiệm sử dụng chất kích thích sinh trưởng IBA tỷ lệ ra rễ dao động từ 97,78- 98,89%, bình quân 98,52%; sử dụng chất IAA tỷ lệ ra rễ dao động từ 96,67 – 100%, bình quân 98,52%; sử dụng chất kích thích sinh trưởng NAA dao động từ 97,78 – 100%, bình quân 98,89%. Như vậy, bước Phạm Thị Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 180(04): 159 - 164 161 đầu có thể kết luận rằng ảnh hưởng của loại chất kích thích sinh trưởng với các nồng độ khác nhau đến tỷ lệ ra rễ là như nhau. Công thức đối chứng tỷ lệ ra rễ là 94,44%. Từ số liệu tổng hợp ở bảng 1, đã tiến hành phân tích phương sai một nhân tố theo loại thuốc kích thích sinh trưởng trên cùng nồng độ (1000 ppm), kết quả cho thấy số hom ra rễ không có sự khác nhau rõ rệt giữa các công thức thí nghiệm (Sig.F>0,05), sử dụng chất kích thích sinh trưởng I B A , IAA và NAA không có sự sai khác về mặt thống kê. Tuy nhiên, các chỉ tiêu trên với loại chất kích thích sinh trưởng NAA với nồng độ 1000 ppm có trội hơn so với loại chất kích thích sinh trưởng IBA và IAA ở cùng nồng độ. Do vậy, các thí nghiệm tiếp theo sẽ sử dụng NAA với nồng độ 1000 ppm. Bảng 1. Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của nồng độ và loại chất kích thích sinh trưởng đến tỷ lệ ra rễ Loại chất kích thích Công thức Nồng độ (ppm) Số hom thí nghiệm Số hom ra rễ Tỷ lệ ra rễ (%) Số rễ cấp 1/ hom Chiều dài rễ TB (cm) IBA 1 500 90 88 97,78 5,5 4,5 2 1000 90 89 98,89 5,7 4,3 3 1500 90 89 98,89 6,2 4,1 BQ 89 98,52 5,8 4,3 IAA 1 500 90 90 100 5,9 3,9 2 1000 90 87 96,67 6,1 4,5 3 1500 90 89 98,89 6,2 4,8 BQ 88,70 98,52 6,1 4,4 NAA 1 500 90 88 97,78 5,2 4,5 2 1000 90 90 100 6,3 4,6 3 1500 90 89 98,89 5,5 4,5 BQ 89,00 98,89 5,7 4,5 Đối chứng - 90 85,00 94,44 5,0 4,3 Số liệu bảng 1 được minh họa qua biểu đồ hình 1, 2 dưới đây. Hình 1. Ảnh hưởng của loại thuốc đến tỷ lệ ra rễ của hom Râu mèo Hình 2. Ảnh hưởng của loại thuốc đến số rễ cấp 1/hom Râu mèo Ghi chú: 1- IBA, 2 – IAA, 3- NAA, 4 – Đối chứng Hình ảnh về mầm, rễ của hom cây Râu mèo lấy ở các vị trí khác nhau được minh họa qua hình 3, 4 và 5 dưới đây. Phạm Thị Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 180(04): 159 - 164 162 Hình 3. Chiều dài mầm hom gốc Râu mèo sau 30 ngày Hình 4. Chiều dài mầm hom giữa Râu mèo sau 30 ngày Hình 5. Chiều dài mầm hom ngọn Râu mèo sau 30 ngày Ảnh hưởng của vị trí lấy hom đến khả năng ra mầm, ra rễ và tỷ lệ sống Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng và vị trí hom giâm đến khả năng ra mầm, ra rễ và tỷ lệ sống của hom cây Râu mèo được tổng hợp ở bảng dưới đây. Bảng 2. Ảnh hưởng của vị trí lấy hom đến khả năng bật mầm, ra rễ và tỷ lệ sống Sử dụng chất kích thích/ Không sử dụng Công thức/ Vị trí hom Thời gian bật mầm (ngày) Thời gian ra rễ (ngày) Tỷ lệ bật mầm (%) Tỷ lệ ra rễ (%) Tỷ lệ cây sống (%) NAA nồng độ 1000 ppm Hom ngọn 6 6 100 100 100 Hom giữa 6 6 100 100 100 Hom gốc 6 6 96,67 97,78 95,45 Bình quân 6 6 98,89 99,26 98,48 Đối chứng (Không sử dụng chất kích thích sinh trưởng) Hom ngọn 7 8 94,44 96,67 94,25 Hom giữa 7 8 93,33 92,22 96,38 Hom gốc 8 8 91,11 90,00 88,89 Bình quân 7,3 8 92,96 92,96 93,17 Qua bảng 2 nhận thấy thời gian từ khi giâm đến nẩy mầm của Râu mèo ở các công thức có sử dụng chất kích thích sinh trưởng khác nhau không có sự sai khác. Số ngày hom bắt đầu nảy mầm là 6 ngày. Công thức đối chứng, số ngày bắt đầu nảy mầm bình quân là 7,3 ngày. Thời gian giâm hom đến khi bắt đầu ra rễ ở các công thức có sử dụng chất kích thích sinh trưởng là 6 ngày. Đối với công thức đối chứng, thời gian bắt đầu ra rễ là 8 ngày, chậm hơn 1,3 ngày so với công thức có sử dụng chất kích thích sinh trưởng. Ở các công thức thí nghiệm và đối chứng số ngày hom bắt đầu ra rễ là 8 ngày. Tỷ lệ bật mầm bình quân chung ở các công thức thí nghiệm có sử dụng chất kích thích sinh trưởng là 98,89%, công thức đối chứng là 92,96%, chênh lệch giữa công thức có sử dụng chất kích thích sinh trưởng và không sử dụng chất kích thích sinh trưởng là 5,93%. Tỷ lệ ra rễ ở các công thức thí nghiệm có sử dụng chất kích thích là 99,26%, ở công thức đối chứng là 92,96%, chênh lệch giữa công thức có sử dụng chất kích thích sinh trưởng và không sử dụng chất kích thích sinh trưởng là 6,3%. Tỷ lệ sống của cây hom ở các công thức thí nghiệm có sử dụng chất kích thích sinh trưởng 98,48% và không sử dụng thuốc kích thích sinh trưởng là 93,17%. Như vậy, tuổi hom (vị trí lấy hom) hầu như không ảnh hưởng đến tỷ lệ ra bật mầm, tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ sống của hom cây Râu mèo trong các thí nghiệm trên đây. Ảnh hưởng của thời vụ đến số lượng rễ của hom Để nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ đến số lượng rễ của hom cây Râu mèo, đã tiến hành thử nghiệm nhân giống bằng phương pháp giâm hom vào vụ xuân - hè và thu – đông. Phạm Thị Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 180(04): 159 - 164 163 Căn cứ vào kết quả nghiên cứu đã trình bày ở mục trên đây, trong nghiên cứu này tiến hành thử nghiệm ảnh hưởng của thời vụ đến số lượng rễ của hom ngọn, hom giữa với loại chất kích thích sinh trưởng là NAA nồng độ 1000 ppm và công thức đối chứng không sử dụng chất kích thích sinh trưởng. Bảng 3. Ảnh hưởng của thời vụ đến tỷ lệ ra rễ của hom Công thức Nồng độ Vị trí hom Số lượng rễ trung bình/hom Chiều dài rễ dài nhất (cm) Số lượng rễ trung/hom Chiều dài rễ dài nhất (cm) Vụ xuân - hè Thu - đông CT1 1000 Hom ngọn 17,60 11,40 15,50 6,60 CT2 1000 Hom giữa 14,10 8,10 12,00 4,50 BQ 15,85 9,75 13,75 5,55 Đối chứng 0 Hom ngọn 15,30 9,30 13,70 5,40 0 Hom giữa 13,60 7,70 11,40 4,20 BQ 14,45 8,50 12,55 4,80 Qua kết quả thí nghiệm bảng 3, thời vụ có ảnh hưởng đến tỷ lệ ra rễ của hom giâm. Vụ xuân – hè số lượng rễ bình quân/hom ngọn và hom giữa là 15,85 và chiều dài bình quân của những rễ dài nhất là 9,75 cm; vụ Thu – đông, số lượng rễ bình quân/hom ngọn và hom giữa là 13,75 và chiều dài bình quân của những rễ dài nhất là là 5,55 cm. Các chỉ tiêu này ở công thức đối chứng tương ứng có nhỏ hơn nhưng không đáng kể. Kết quả phân tích phương sai một nhân tố về ảnh hưởng của thời vụ đến số rễ TB/hom ngọn cho thấy đã có sự khác nhau rõ rệt giữa (Sig.F <0,05). Như vậy, thời vụ có ảnh hưởng đến số lượng rễ bình quân/hom cây Râu mèo trong điều kiện cùng sử dụng cùng một loại chất kích thích sinh trưởng và cùng nồng độ. KẾT LUẬN - Sử dụng chất kích thích sinh trưởng IBA tỷ lệ ra rễ dao động từ 97,78 - 98,89%, bình quân 98,52%; Sử dụng chất IAA tỷ lệ ra rễ dao động từ 96,67 - 100%, bình quân 98,52%; Sử dụng chất kích thích sinh trưởng NAA tỷ lệ ra rễ dao động từ 97,78 – 100%, bình quân 98,89%. Công thức đối chứng tỷ lệ ra rễ là 94,44%. Ảnh hưởng của loại chất kích thích sinh trưởng với các nồng độ khác nhau đến tỷ lệ ra rễ của hom cây Râu mèo là như nhau. - Tuổi hom (vị trí lấy hom) không ảnh hưởng đến tỷ lệ ra bật mầm, tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ sống của hom cây Râu mèo. - Thời vụ có ảnh hưởng đến số lượng rễ bình quân/hom cây Râu mèo trong điều kiện sử dụng cùng một loại chất kích thích sinh trưởng và cùng nồng độ. - Nhân giống cây Râu mèo bằng phương pháp giâm hom, không cần thiết phải sử dụng các chất kích thích sinh trưởng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Kim Bích, Nguyễn Thị Phương, Trịnh Thị Nga, Vũ Thị Lan, Nguyễn Minh Ngọc (2009), “Phân tích một số thành phần và nhóm hoạt chất trong Râu mèo Herba Othosiphonis spiralis bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng kết hợp đo mật độ (TLC scanning) phục nghiên cứu tiêu chuẩn hoá”, Tạp chí dược liệu, tập 14, số 6/ 2009, tr. 286. 2. Võ Văn Chi (2012), Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nxb Y học, Hà Nội. 3. Dược điển Việt Nam III (2002), tr. 445 – 446 4. Phạm Hữu Hạnh (2014), Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng thử nghiệm 4 loại cây thuốc quý tại trạm nghiên cứu thực nghiệm lâm đặc sản huyện Hoành Bồ tỉnh Quảng Ninh, Đề tài Khoa học công nghệ cấp tỉnh. 5. Lê Duy Thành (2007), Đánh giá tính đa dạng di truyền nhờ chỉ thị phân tử RAPD-PCR và khả năng sinh tổng hợp sinensetin ở loài cây thuốc có tiềm năng xuất khẩu ở Việt Nam Orthosiphon stamineus. Benth, Đề tài cấp Đại học, Đại học Quốc gia Hà Nội, mã số QG.04.28, 2007. 6. Thủ tướng Chính phủ (2014), Chiến lược quốc gia phát triển ngành Dược Việt Nam giai đoạn đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, Quyết định số 68/QĐ-TTg. Phạm Thị Thúy và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 180(04): 159 - 164 164 SUMMARY RESEARCH THE ASEXUAL MULTIPLICATION FOR THE PURPOSE OF GENETIC CONSERVATION AND EXPLOITATION OF RAU MEO (ORTHOSIPHON STAMINEUS BENTH) IN THAI NGUYEN Pham Thi Thuy 1 , Vu Van Thong 2* , Vu Pham Thao Vy 3 1Thai Nguyen University, 2TNU – University of Agriculture and Forsestry, 3TNU – University of Medicine and Pharmacy Rau meo (Orthosiphon stamineus Benth) or Bong Bac belongs to Lamiaceae family. Orthosiphon stamineus Benth is now ranked in rare plants that needs to be conserved and developed acording to the pharmacy strategy development of Ministry of Health. Some benefits of Orthosiphon stamineus Benth such as diuretic or detoxity show that sinensetin existing in this plant species may have potentials for the export of Vietnam. However, this source of medical herb becomes exhausted due to the overexploitation in nature while the planting is not paid attention. Previous studies about this plant only include investigations, biological descriptions or chemical analysis without focusing on multiplication or planting techniques. This study approached the multiplication of cutting technique, and the results showed that: the growth stimulants IBA, IAA and NAA with the concentration of 500, 1000 and 1500 ppm exhibited the average rooting rates 98.52%; 98.52%; 98.89% respectively, and the control formula is 94.44%. These growth stimulants do not influence on the rooting rates of Orthosiphon stamineus Benth cuttings. The age of the cuttings mostly does not impact the spouting rate. Seasonality has influence on the amount of roots and cuttings of this species when the same concentration and same growth stimulants are used. Keywords: Rau meo (Orthosiphon stamineus Benth), medical herbs, multiplication, cuttings, seasonality, sprouting, bong bac. Ngày nhận bài: 21/3/2018; Ngày phản biện: 12/4/2018; Ngày duyệt đăng: 27/4/2018 * Email: vuvanthong68@gmail.com