Đánh giá đa dạng di truyền một số loài cây dược liệu việt nam thuộc chi đảng sâm (codonopsis sp)

Đánh giá đa dạng di truyền một số loài cây

dược liệu Việt Nam thuộc chi Đảng Sâm

(Codonopsis sp) bằng kỹ thuật AND mã vạch

Nguyễn Thị Thanh Nga

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS. ngành: Di truyền học; Mã số: 60 42 70

Người hướng dẫn: PGS.TS. Đinh Đoàn Long

Năm bảo vệ: 2012

Abstract. Tìm hiểu chi codonopsis; tổng quan về mã vạch AND (DNA barcode);

một mã vạch AND được sử dụng rộng rãi và tình hình nghiên cứu; ứng dụng mã

vạch AND trên thực vật. Trình bày các phương pháp nghiên cứu: tách chiết AND

tổng số; kiểm tra sản phẩm AND sau tách chiết; phương pháp nhân bản gen đích

bằng kỹ thuật PCR; tinh sạch sảm phẩm PCR và giải trình tự; phương pháp phân tích

số liệu. Kết quả nghiên cứu: tách chiết AND tổng số; khuyếch đại vùng gen nghiên

cứu bằng kỹ thuật PCR.

Keywords. Sinh học; Di truyền học; Đa dạng di truyền; Cây dược liệu; Kỹ thuật

AND mã vạch

Content

MỞ ĐẦU

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng và ẩm nên có nguồn tài

nguyên thực vật phong phú và đa dạng.. Theo kết quả điều tra của Viện Dược Liệu (Bộ Y tế),

tính đến năm 2005 đã ghi nhận được 3948 loài thực vật và nấm lớn; 52 loài tảo biển, 408 loài

động vật và 75 loại khoáng vật có công dụng làm thuốc. Trong tổng số 3948 loài cây thuốc,

gần 90 % là các cây mọc tự nhiên, tập tung chủ yếu ở các quần xã rừng, chỉ có gần 10 % là

các cây thuốc trồng. Bộ Y tế cũng đã thống kê, mỗi năm ở Việt Nam tiêu thụ từ 30 - 50 tấn

dược liệu khác nhau để dùng trong y học cổ truyền hoặc làm nguyên liệu cho công nghiệp

dược và xuất khẩu. Trong số đó, trên 2/3 được khai thác từ nguồn cây thuốc mọc tự nhiên

hoặc trồng trọt trong nước. Riêng từ nguồn cây thuốc tự nhiên đã cung cấp tới hơn 20.000

tấn mỗi năm. Khối lượng dược liệu này trên thực tế mới chỉ bao gồm từ hơn 200 loài được

khai thác và đưa vào thương mại có tính phổ biến hiện nay. Bên cạnh đó, còn nhiều loài dược

liệu khác vẫn được thu hái, sử dụng tại chỗ trong cộng đồng và hiện chưa có những con số

thống kê cụ thể. Những số liệu này cho thấy nguồn dược liệu ở nước ta rất phong phú và đa

dạng, việc sử dụng dược liệu làm thuốc đã có từ lâu đời và rất phổ biến, có vai trò quan trọng

trong nền kinh tế - xã hội. Vấn đề đặt ra là làm sao xác định chính xác các loài thực vật được

dùng làm thuốc để tránh nhầm lẫn với những loài khác? Đặc biệt giữa các loài có đặc điểm

hình thái tương tự nhau.

Trong y học cổ truyền các nước, nhìn chung các nguồn dược liệu, các hợp chất bổ

sung và các loại thuốc thảo dược thường được xác định ở cấp độ loài qua tên khoa học (tên

La tinh) của chúng, và đây là đơn vị cơ bản cho việc chuẩn bị của các công thức thảo dược.

Dược điển quốc gia Trung Quốc quy định ngành công nghiệp dược phẩm và các nhà quản lý

luôn bắt đầu mô tả các loại thuốc thảo dược bằng cách xác định tên các loài thực vật được sử

dụng. Thật không may, dược liệu thay thế hoặc được làm giả do cố ý (ví dụ vì lý do lợi

nhuận) hoặc vô ý (chẳng hạn do sai sót khi ghi chép hoặc thiếu kiến thức) xuất hiện không

hiếm trong thực tế và có thể gây nguy cơ nghiêm trọng trong việc sử dụng các thuốc thảo

mộc để trong điều trị và hỗ trợ điều trị tương đối phổ biến hiện nay.

Trong công tác kiểm nghiệm dược liệu hiện nay, phương pháp được dùng chủ yếu dựa

trên phân tích hình thái vĩ mô (quan sát bằng mắt) và vi mô (quan sát tiêu bản hiển vi) của

mẫu vật. Tuy vậy, phương pháp hình thái học gặp trở ngại sau khi các nguyên liệu thực vật đã

qua xử lý hoặc sơ chế. Vì vậy, các phương pháp bổ sung giúp xác định chính xác các loài cây

thuốc dựa trên hệ gen (ADN) đặc thù của chúng đã được phát triển vào cuối những năm

1990. Trong thực tế, các nhà phân loại học phân tử hiện nay đang hình dung ra danh mục tất

cả các loài sinh vật sống trên trái đất bằng cách sử dụng kỹ thuật gọi là mã vạch ADN (DNA

barcode) thông qua việc xác định được các trình tự DNA ngắn đặc trưng của chúng và dùng

chúng như “mã vạch” để nhận biết các mẫu sinh học kể cả khi chúng đã được sơ chế hoặc

bảo quản lâu dài.

Từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành đề tài “Đánh giá tính đa dạng di truyền một số loài

Codonopsis ở Việt Nam bằng kỹ thuật mã vạch ADN”. Đề tài góp phần xác định các mã vạch

có thể phân biệt được các loài thuộc chi Codonopsis bằng cách kết hợp giữa phương pháp

phân loại hình thái truyền thống với phương pháp phân tích trình tự ADN của một gen mã

vạch như ITS, matK, trnK.

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Chi Codonopsis

1.1.1. Phân loại học

Chi Codonopsis có đặc điểm phân loại học như sau:

 Liên giới: Eukaryota (Sinh vật nhân thực)

 Giới: Plantae (Thực vật)

 Phân giới: Viridaeplantae (Thực vật xanh)

 Ngành: Magnoliophyta (Thực vật có hoa; Mộc lan; Hạt kín)

 Lớp: Magnoliopsida (Thực vật hai lá mầm)

 Phân lớp: Asteriades

 Bộ: Asterales (Bộ Cúc)

 Họ: Campanulaceae (Họ Hoa chuông; Cát kiến)

 Phân họ: Campanuloideae

 Chi: Codonopsis

1.1.2. Sơ lược đặc điểm hình thái và phân bố

Chi Codonopsis gồm những cây dạng cây cỏ, sống lâu năm, leo bằng thân quấn. Rễ

hình trụ dài, đường kính có thể đạt 1,5 – 2 cm, phân nhánh, đầu rễ phình to có nhiều vết sẹo

lồi, thường chỉ có một rễ trụ mà không có rễ nhánh, càng nhỏ về phía đuôi, lúc tươi màu

trắng, sau khi khô thì rễ có màu vàng sẫm, có nếp nhăn.

Thân mọc thành từng cụm vào mùa xuân, bò trên mặt đất hay leo vào cây khác, thân

màu tím sẫm, có lông thưa, phần ngọn không lông. Lá mọc cách hình trứng hay hình trứng

tròn, đuôi lá nhọn, phần gần cuống hình tim, mép nguyên, màu xanh hơi pha vàng, mặt trên