Nhân bản vô tính sẽ giúp bảo tồn loài cây có nguy cơ tuyệt chủng này..

Nguy cơ tuyệt chủng

TS Nguyễn Thị Ngọc Hương, Trường Đại học Y Dược TPHCM và cộng sự vừa nghiên cứu thành công nhiệm vụ khoa học công nghệ nhân bản vô tính loài tam thất hoang.

Tam thất hoang là loài cây thuốc thuộc chi Panax, họ Ngũ gia bì Araliaceae. Trong ngành y học cổ truyền Việt Nam, thân rễ của loài này được xem là dược liệu quý với khả năng tăng cường thể lực, trí nhớ, giảm nguy cơ bị ung thư,…

Những nghiên cứu gần đây trên thế giới cho thấy các saponin thuộc nhóm oleanane và các polyacetylen từ rễ và thân rễ của tam thất hoang là những hợp chất có khả năng kìm hãm hoạt động của một số dòng tế bào ung thư.

Với những công dụng như trên, nhu cầu về sử dụng thân rễ của tam thất hoang đã tăng nhanh theo thời gian. Tuy nhiên, việc thu hoạch được thân rễ của loài tam thất này trên đồng ruộng phải mất từ 5 - 7 năm.

Ngoài ra, để đảm bảo chất lượng thân rễ cần kiểm soát chặt chẽ nhiều yếu tố môi trường như đất trồng, điều kiện nhiệt độ, khí hậu, các mầm bệnh và sâu bệnh. Hiện nay tại Việt Nam, tam thất hoang bị săn lùng và khai thác một cách bừa bãi khiến cho số lượng cá thể bị giảm sút nghiêm trọng.

Theo sách đỏ Việt Nam, tam thất hoang là loài cực hiếm và có nguy cơ bị tuyệt chủng. TS Nguyễn Thị Ngọc Hương cho biết, việc nhân giống cây tam thất hoang chủ yếu vẫn theo phương pháp giâm hom từ đoạn thân rễ với hệ số nhân thấp và phụ thuộc rất nhiều vào số lượng, chất lượng của nguồn vật liệu thân rễ vốn đã rất khan hiếm trong tự nhiên.

Trong khi đó, việc nhân giống bằng phôi vô tính thông qua mô sẹo đang ngày càng thể hiện những ưu điểm vượt trội, cho hệ số nhân giống cao, cây con đồng nhất về mặt di truyền, sạch bệnh và không phụ thuộc vào thời tiết cũng như mùa vụ.

Trong nhiều năm qua, việc tạo phôi vô tính để nhân giống các loài cây thuốc quý hiếm thuộc chi Panax như nhân sâm, sâm Ngọc Linh, tam thất,… đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và đạt nhiều thành tựu.

Tuy nhiên, đối với tam thất hoang, việc nuôi cấy tế bào mô sẹo có khả năng sinh phôi vẫn còn rất hạn chế và chưa có nhiều nghiên cứu được công bố trong nước và trên thế giới.

Đây là thách thức nhưng cũng cơ hội của nhóm nghiên cứu để giải bài toán bảo tồn loài tam thất quý hiếm. Nhóm đã nghiên cứu về đặc điểm sinh lý, kích thước và chu kỳ tăng trưởng của mô sẹo nhằm duy trì một dòng tế bào mô sẹo tăng trưởng ổn định, có khả năng phát sinh phôi vô tính.

Từ đó, tạo được số lượng lớn cây con và cụm chồi in vitro phát triển tốt trên môi trường nuôi cấy phù hợp, hướng tới phục vụ công tác nhân giống bằng phôi vô tính trên quy mô lớn loài cây thuốc quý này trong tương lai.

Cây tam thất hoang.

Tạo ra nguồn cây giống dồi dào

Theo TS Hương, nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích chu kỳ tăng trưởng của dòng mô sẹo từ thân rễ. Kết quả tạo cây hoàn chỉnh từ phôi và chồi cho thấy, môi trường dinh dưỡng khoáng SH có bổ sung 0,5 mg/L BA và 1 mg/L GA3 giúp cây con in vitro tăng chiều cao và khối lượng tươi tốt hơn các môi trường khác. Bổ sung NAA 3 mg/L giúp cây hình thành rễ tốt nhất.

Với việc nhân giống vô tính thành công loài tam thất hoang, nhóm có thể tạo ra số lượng lớn cây giống có chất lượng cao, khỏe mạnh, đủ điều kiện để trồng trong điều kiện tự nhiên.

Do đã được chọn lọc từ các chồi tốt nhất nên cây giống tam thất hoang có khả năng sinh trưởng tốt, tỉ lệ hư hỏng thấp, đặc biệt có thể nhân rộng ở quy mô lớn mà vẫn giữ được những đặc tính sinh học, thành phần hoạt chất giống như cây khai thác ngoài tự nhiên.

Do được lấy ở môi trường hoang dã nên tam thất hoang hay còn gọi là sâm vũ diệp mang rất nhiều những đặc tính quý giá mà ít có loài sâm nào có được. Hiện chi sâm Panax thuộc họ Ngũ gia bì, phân bố rất hạn chế, bao gồm bảy loài ở Đông Á và một loài ở Bắc Mỹ.

Tất cả các loài thuộc chi thực vật này đều là những cây thuốc, trong đó có nhân sâm (Panax ginseng), tam thất (Panax notoginseng). Ở Việt Nam đã biết đến 3 loài trong tự nhiên là sâm Ngọc Linh, tam thất hoang và sâm vũ diệp.

PGS.TS Phan Kế Long, Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam từng sử dụng các đoạn DNA trong hệ gene được tiêu chuẩn hóa để xác định, nhận dạng loài để xác định 32 mẫu sâm tự nhiên thu tại núi Phu Xai Lai Leng và 19 mẫu sâm tại Vườn Dược liệu của Công ty TH, xã Na Ngoi, Kỳ Sơn, Nghệ An. Mục tiêu để xác định mối quan hệ họ hàng của chúng với các loài trong chi nhân sâm.

Kết quả cho thấy có sự trùng khớp 100% mẫu gene giữa các loài sâm với tam thất hoang. Cụ thể, cả 32 mẫu sâm tự nhiên (Panax TB) đều có mối quan hệ chặt chẽ với loài tam thất hoang (P.stipuleanatus) ở tỷ lệ trùng khớp là 99 - 100%. Mối quan hệ di truyền loài trong chi Panax cũng chỉ ra, chi Panax có cùng nguồn gốc tiến hóa.

Nghiên cứu này khẳng định các loài sâm của Hàn Quốc hay sâm Ngọc Linh của Việt Nam đều có chung nguồn gốc với tam thất hoang. Việc nghiên cứu hoạt chất, nâng cao giá trị của tam thất hoang cần được tính đến để bảo tồn loài thuốc quý hiếm này.

Các hoạt chất được phân lập trong thân rễ của tam thất hoang thu thập được ở Việt Nam như aglycone, oleanolic acid, panaxadiolm... đều có khả năng kháng ung thư, kháng viêm. Tác dụng này thông qua cơ chế kìm hãm sự hoạt động của tác nhân NF-ĸB truyền tín hiệu kích hoạt biểu hiện một số gene liên quan đến sự viêm.