Quy trình nhân giống in vitro cây Cúc gai dài

Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Cúc gai dài Silybum marianum (L.) Gaertn còn gọi là cúc gai, cúc gai di thực, là một trong những cây thuốc có giá trị dược liệu cao được dùng để điều trị các chứng bệnh về gan. Thành phần hoạt tính chính trong loài cây này là các flavonolignans, gọi chung là silymarin - hỗn hợp của ba chất isomer silybin, silydianin và silycristin. Hạt là bộ phận chứa hàm lượng silymarin cao nhất, các bộ phận khác của cây vẫn có hợp chất này nhưng ít hơn. Hàm lượng silymarin phụ thuộc vào giống cây, điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu mà cây sinh trưởng.

Tính  đa dụng và hiệu quả của các hợp chất chiết xuất từ Cúc gai dài đã được chứng minh trong các phương pháp chữa bệnh cổ truyền lẫn các nghiên cứu hiện đại ở khắp nơi trên thế giới. Hiện tại, với xu hướng chăm sóc sức khỏe bằng phương pháp Đông Tây kết hợp, các sản phẩm có nguồn gốc dược liệu thiên nhiên ngày càng có thị trường tiêu thụ rộng lớn, kéo theo sự mở rộng của các vườn thảo dược, các vùng chuyên canh dược liệu, từ đó nhu cầu cây giống càng tăng cao, các phương pháp nhân giống hiện đại với nhiều ưu điểm được chú trọng và đưa vào áp dụng.

Cúc gai dài được nhân giống với phương pháp truyền thống (trồng hạt) thường có tỷ lệ nảy mầm không cao, yêu cầu kinh nghiệm và kỹ thuật, cây con chất lượng không đồng đều, cây dễ bệnh, cho năng suất thấp. Phương pháp vi nhân giống với những ưu thế hiện tại: nhân nhanh với số lượng lớn, đảm bảo đặc tính di truyền là một lựa chọn thích hợp để nhân giống loài cây này với số lượng lớn, rút ngắn thời gian, đem lại hiệu quả kinh tế. Vì vậy, cần áp dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật vào việc nhân giống cây Cúc gai dài, tạo được cây giống có chất lượng tốt để cung cấp nguồn nguyên liệu cho ngành dược.

Quy trình và phương pháp thực hiện

Quy trình nhân giống in vitro cây Cúc gai dài

Diễn giải quy trình

a. Quy trình nhân giống in vitro cây Cúc gai dài theo hướng nhân chồi từ chồi

Bước 1: Khử trùng, gieo hạt tạo nguồn mẫu in vitro

Hạt giống Cúc gai dài sau khi khử trùng sơ bộ bằng xà phòng và rửa dưới vòi nước sạch, được khử trùng bằng cồn 70⁰ trong 30 giây, sau đó lắc 15 phút trong dung dịch chất khử trùng H₂O₂ 3% và Tween 20, rửa lại bằng nước cất tiệt trùng 3-5 lần. Sau đó ngâm hạt bằng dung dịch phá vỡ miên trạng KNO₃ 5% trong 3h, rửa lại bằng nước cất tiệt trùng. Mẫu sẽ cấy trên môi trường MS. Điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2⁰C, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 2: Nảy chồi từ mắt ngủ

Cây Cúc gai dài in vitro nảy mầm từ hạt 20 ngày tuổi sẽ được cắt đoạn thân mang chồi ngủ và đặt trên môi trường MS bổ sung BAP 2,0 mg/L, điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2^oC, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 3: Nhân nhanh, tạo cụm chồi

Chồi cấy vào môi trường MS bổ sung BAP 2,0 mg/L kết hợp NAA 0,2 mg/L để tạo cụm chồi. Điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2^oC, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 4: Tạo rễ, tạo cây hoàn chỉnh

Chồi Cúc gai dài cao 3-4 cm được chuyển vào môi trường kích thích tạo rễ MS không bổ sung chất điều hòa tăng trưởng thực vật, bổ sung đường với hàm lượng 20 g/L. Điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2^oC, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 5: Vườn ươm

Giai đoạn huấn luyện và chăm sóc cây ngoài vườn ươm: cây Cúc gai dài in vitro được huấn luyện 14 ngày sau đó trồng trên giá thể phối trộn tro trấu - mụn xơ dừa với tỉ lệ 1:1 (v/v) trong 15 ngày đầu, sau đó chuyển hẳn vào chậu trồng và chăm sóc với chế độ tưới mỗi ngày 1 lần vào buổi sáng sớm, sau 15 ngày bắt đầu bón phân hữu cơ vi sinh (chế phẩm Bioworm) mỗi tuần 1 lần.

b. Quy trình nhân giống in vitro cây Cúc gai dài theo hướng tạo mô sẹo

Bước 1: Khử trùng, gieo hạt tạo nguồn mẫu in vitro (tương tự quy trình nhân chồi từ chồi).

Bước 2: Tạo mô sẹo

Lá Cúc gai dài được cắt thành từng mảnh 1x1 cm đặt trên môi trường MS bổ sung 2,4D (2,5 mg/L) để tạo sẹo. Điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2^oC, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 3: Tái sinh chồi từ mô sẹo

Tái sinh chồi từ sẹo, chọn sẹo có màu xanh lục nhạt, tái sinh chồi cho mô sẹo bằng môi trường MS bổ sung NAA 0,1mg/L kết hợp GA₃ 2,0 mg/L. Điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2^oC, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 4: Tạo rễ, tạo cây hoàn chỉnh

Chồi Cúc gai dài cao 3-4 cm được chuyển vào môi trường kích thích tạo rễ MS không bổ sung chất điều hòa tăng trưởng thực vật, bổ sung đường với hàm lượng 20 g/L. Điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 25 ± 2^oC, thời gian chiếu sáng 12giờ, cường độ chiếu sáng 2.000 lux.

Bước 5: Vườn ươm

Cây Cúc gai dài in vitro được huấn luyện 14 ngày sau đó trồng trên giá thể phối trộn tro trấu - mụn xơ dừa với tỉ lệ 1:1 (v/v) trong 15 ngày đầu, sau đó chuyển hẳn vào chậu trồng và chăm sóc với chế độ tưới mỗi ngày 1 lần vào buổi sáng sớm, sau 15 ngày bắt đầu bón phân hữu cơ vi sinh (chế phẩm Bioworm) mỗi tuần 1 lần.

Ưu điểm của công nghệ, hiệu quả kinh tế

Công nghệ nhân giống in vitro giúp tạo số lượng lớn cây giống Cúc gai dài trong thời gian ngắn, chất lượng cây đồng đều, cây con khỏe mạnh, sạch bệnh. Nhờ vậy có thể nhân giống cây trồng ở quy mô công nghiệp, chủ động kế hoạch sản xuất, cung cấp nguồn cây giống có chất lượng tốt cho các vùng chuyên canh loại dược liệu này.

Quy trình có thể được nhân giống theo 1 trong 2 hướng, với những ưu điểm riêng: hướng nhân giống từ chồi với hệ số nhân 4,17 lần cho cây con khỏe mạnh, hướng nhân giống từ mô sẹo với hệ số nhân 8,2 lần có ưu điểm hệ số nhân cao, giúp giảm công lao động cấy chuyền, giảm lượng môi trường sử dụng, tiết kiệm chi phí sản xuất, từ đó giảm được giá thành của cây giống hiện nay.

Cụ thể, nhân giống cây Cúc gai dài bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 1 năm có thể sản xuất hơn 32.000 cây ngoài vườn ươm. Cúc gai dài trồng ở vườn ươm 4 tuần sẽ được bán cây giống. Chi phí sản xuất cây giống Cúc gai dài in vitro là 3.000 đồng/cây, với giá bán khoảng là 5.000 đồng/cây. Cây nuôi cấy mô sau khi được chăm sóc 4 tuần ngoài vườn ươm sẽ đạt kích thước 10 cm (bán với giá 9.000 đồng/cây).

Thông tin liên hệ chuyên gia, hỗ trợ

1. CN. Nguyễn Văn Toàn

ĐT: 0792 816 981

Email: vantoanttut@gmail.com; nguyenvantoan0203@yahoo.com.vn

 2. Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao

Địa chỉ: Ấp 1, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, TP.HCM. Điện thoại: 028 6264 6103.

Lam Vân (CESTI)