Tạo dòng sâm Ngọc Linh đa bội

Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) là cây dược liệu quý, có chứa khoảng 52 hợp chất saponin; trong đó, thành phần M-R2 (thuộc nhóm ocotillol saponin) chiếm tới 50% tổng hàm lượng saponin. Sâm Ngọc Linh đã được sử dụng trong y học cổ truyền từ rất lâu, hiện đang nhận được sự quan tâm lớn của cả nhà khoa học và cơ quan quản lý. Tuy nhiên, do đặc điểm sinh trưởng chậm, sản lượng sâm Ngọc Linh vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy, việc nghiên cứu tạo ra giống sâm Ngọc Linh có những đặc điểm được cải thiện về dược chất và sinh trưởng là vấn đề cấp thiết.

Quá trình đa bội hóa đã và đang diễn ra phổ biến trên thực vật theo con đường tự nhiên và nhân tạo. Các dòng đa bội, có nhiều hơn hai bộ nhiễm sắc thể trong tế bào, xuất hiện phổ biến ở nhiều loài thực vật, mang lại nhiều lợi ích như cơ hội tiến hóa, khả năng thích nghi và những tính trạng ưu việt.

Việc áp dụng kỹ thuật đa bội (bộ nhiễm sắc thể lớn hơn 2n), để nâng cao năng suất và phẩm chất giống, đã được áp dụng thành công trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau. Do vậy, có thể áp dụng kỹ thuật đa bội để tạo ra giống sâm Ngọc Linh, có khả năng sinh trưởng và thích nghi với môi trường tốt hơn.

Nhóm tác giả Trung tâm Công nghệ Sinh học TPHCM đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sử dụng colchicin để tạo dòng sâm Ngọc Linh đa bội”, nhằm tạo ra dòng sâm Ngọc Linh đa bội, phục vụ nghiên cứu phát triển giống, cũng như sản xuất sâm Ngọc Linh trong tương lai.

Các nguồn mẫu được nhóm dùng trong nghiên cứu bao gồm lá chét, cuống lá và thân rễ của cây sâm Ngọc Linh (một năm tuổi) được khử trùng với dung dịch HgCl2. Mẫu lá và cuống lá sâm Ngọc Linh được cắt và cấy vào môi trường nuôi cấy mô, để tạo mô sẹo. Sau tám tuần, mô sẹo được tiếp tục nuôi cấy và tạo phôi. Phôi đơn (kích thước 1 ± 0,2 mm) tách ra từ cụm phôi sau tám tuần nuôi cấy, được xử lý colchicin, sau đó nuôi cấy để tăng trưởng rễ thu cây sâm hoàn chỉnh

Colchicine là một hóa chất thường được sử dụng để gây ra đa bội trong thực vật. Khi xử lý colchicine sẽ tạo ra tế bào có số lượng nhiễm sắc thể thay đổi so với bình thường. Colchicine đã được sử dụng thành công để tạo đa bội ở nhiều loài thực vật và đạt hiệu quả cao, khi xử lý trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Kết quả, nhóm tác giả đã xác định được điều kiện khử trùng (nồng độ HgCl2 và thời gian xử lý) thích hợp cho việc tạo nguồn mẫu nuôi cấy in vitro (cụ thể là mẫu lá HgCl2 0,05%, 15 phút; mẫu cuống lá và thân rễ HgCl2 0,1%, 15 phút), đồng thời thu nhận được nguồn mẫu sâm Ngọc Linh vô trùng.

Ngoài ra, nhóm cũng xác định được môi trường thích hợp để tạo mô sẹo từ lá và cuống lá; tạo phôi; sự tăng sinh phôi; tăng trưởng phôi (nẩy chồi và ra rễ). Nhóm còn xác định được nồng độ colchicin (0,1%) và thời gian (72 giờ) thích hợp cho việc xử lý đa bội mẫu phôi của sâm Ngọc Linh.

Đặc biệt, nhóm đã sàng lọc và thu nhận ba dòng sâm Ngọc Linh tứ bội hoàn chỉnh (cây có lá, thân, rễ), có số lượng nhiễm sắc thể đầu rễ (4n = 48) và sự gia tăng kích thước so với cây sâm lưỡng bội.

Với kết quả này, nhóm đã tạo tiền đề cho việc nghiên cứu tạo ra giống cây sâm Ngọc Linh chất lượng, phục vụ sản xuất.

Đề tài của nhóm đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu, kết quả đạt.