Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc

Chia sẻ: Luong Thuy Ngan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

295
lượt xem 127
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

triển hoá học xanh: một mặt cung cấp sinh khối cho sản xuất hoá chất, mặt khác phải biến thực vật thành nhà máy hoá chất. Đặc biệt đối với các hợp chất tự nhiên có tác dụng sinh học cao. Vì cho đến nay 80% dân số thế giới vẫn dùng các sản phẩm từ tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe ban đầu, phòng và chữa trị bệnh. Do tế bào thực vật có tính toàn thế (Totipotency) nhờ khả năng ít bị biệt hóa và phát triển tốt, nên dễ nuôi cấy hơn so với nuôi cấy tế...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc

Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc
Công nghệ sinh học thực vật với tài nguyên cây thuốc Tác giả: Trần Công Luận Ngoài những nhiệm vụ truyền thống công nghệ sinh học thực vật còn ph ải gánh vác các ngành sản xuất mới: (1) Tăng sinh khối để sản xuất năng l ượng thay th ế nguồn dầu m ỏ, (2) Phát triển hoá học xanh: một mặt cung cấp sinh khối cho sản xuất hoá ch ất, m ặt khác ph ải bi ến th ực vật thành nhà máy hoá chất. Đặc biệt đối với các hợp chất tự nhiên có tác d ụng sinh h ọc cao. Vì cho đến nay 80% dân số thế giới vẫn dùng các sản phẩm từ tự nhiên trong chăm sóc s ức kh ỏe ban đầu, phòng và chữa trị bệnh. Do tế bào thực vật có tính toàn thế (Totipotency) nhờ khả năng ít b ị bi ệt hóa và phát tri ển t ốt, nên dễ nuôi cấy hơn so với nuôi cấy tế bào động vật. Nên ngày nay công ngh ệ sinh học th ực v ật đã được áp dụng ở quy mô lớn, thậm chí sản xuất công nghiệp nh ờ vào các ứng d ụng k ỹ thu ật vi nhân giống (Microprogation) tạo ra các cây giống có độ đồng đều, với hiệu suất nhân gi ống cao so với kỹ thuật truyền thống từ hạt hay hom cành. Giúp rút ng ắn giai đoạn phát tri ển, s ử d ụng ưu thế lai những cây lâu năm và làm chủ được mùa vụ gieo trồng. Lĩnh v ực nuôi c ấy mô t ế bào đ ể tạo sinh khối có hoạt chất sinh học cao cũng được phát triển và áp d ụng trong quy mô s ản xu ất công nghiệp mà không cần qua giai đoạn trồng trên đồng ruộng. Nh ững s ản ph ẩm thứ c ấp t ừ k ỹ thuật nuôi cấy mô tế bào có thể tham khảo ở bảng 1. Bảng 1. Hàm lượng hợp chất từ tế bào nuôi cấy mô so sánh với cây mẹ Hàm lượng (%) Tỷ lệ mô Mô Hợp chất Cây thuốc cấy/cây Tham khảo Cây mẹ cấy mẹ Ajmalicin Catharanthus roseus 1,0 0,3 3,3 Lee and Shuler 2000 Anthraquinon Morinda citrifolia 18 2,2 8 Zenk 1977 Berberin Coptis japonica 13 2 3,3 Fujita and Tabata 1987 Ginsenosid Panax ginseng 27 4,5 6 Matsubara et al. 1989 Nicotin Nicotiana tabacum 3,4 2,0 1,7 Mantell et al. 1983 Acid Petersen and Coleus blumei 27 3 9 rosmarinic Simmondblumei 2003 Lithospermum Shikonin 20 1,5 3,5 Kim and Chang 1990 erythrorhizon Ubiquinon 10 Nicotiana tabacum 0,036 0,003 12 Fujita and Tabata 1987 Thực vật bậc cao là nguồn cung cấp hợp chất có tác dụng sinh học cao được dùng trong công nghiệp dược. Một số hợp chất thứ cấp được dùng làm thuốc như: morphin, codein, cocain, quinin, các alkaloid Dừa cạn, alkaloid Dương địa hoàng, colchicin, phytostigminin, pilocarpin, reserpin và các steroid như: Diosgenin, digoxin, và digitoxin (B ảng 2). Hợp chất Điều trị Loài Giá (USD/ kg) Cao huyết áp Ajmalicin Catharanthus roseus 37.000 Sốt rét Ajmalin Rauwolﬁa serpentine 75.000 Ung thư Camptothecin Camptotheca acuminata 432.000 Giảm đau Codein Papaver somniferum 17.000 Ung thư Colchicin Colchium autumnale 35.000
Ung thư Ellipticin Orchrosia elliptica 240.000 Giảm đau Morphin Papaver somniferum 340.000 Sát khuẩn Shikonin Lithospermum erythrorhizon 4.500 Ung thư vú, phổi Taxol Taxus brevifolia 600.000 buồng trứng Ung thư máu Vinblastin Catharanthus roseus 1.000.000 Ung thư máu Vincristin Catharanthus roseus 2.000.000 Với sự phát triển công nghệ gen thực vật nhờ phát hiện vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens gây khối u ở thực vật, việc tạo giống bằng kỹ thuật di truyền đã m ở ra nhiều ứng d ụng m ới cho trồng trọt cũng như tạo các hợp chất thứ cấp có tác dụng sinh h ọc cao trong các mô c ấy t ế bào với hàm lượng có thể ly trích được ở quy mô công nghiệp, đặc bi ệt là sự hình thành r ễ t ơ có hàm lượng các hoạt chất cao nhờ vào các kỹ thuật nuối cấy trong bioreactor và có b ổ sung các ti ền chất như acid jasmonic và dẫn chất (Bảng 3). Bảng 3. Sản xuất hợp chất thứ cấp bằng kỹ thuật nuôi cấy mô rễ tơ từ một số loài cây thu ốc Họ thực vật Cây thuốc Hợp chất chính Tác dụng Bổ, tăng lực, chống Araliaceae Panax ginseng Các ginsenosid stress Hạ huyết áp Apocynaceae Rauwolfia micrantha Ajmalicin, Ajmalin Kháng ung thư Asteraceae Saussurea medusa Jaceosidin Một số tác dụng sinh Gynostemma Cucurbitaceae Gypenosid (Saponin) học pentaphyllum Hạ nhiệt, co thắt, hạ áp, Fabaceae Pueraria phaseoloides Puerarin chống loạn nhịp Phòng chống bệnh tim Ginkgoaceae Gingko biloba Ginkgolid mạch và tuổi già Kháng ung thư Linaceae Linum favum Coniferin (Lignan) Kháng ung thư, kháng Camptotheca Nyssaceae Camptothecin acuminate virus Morphin, sanguinarin, Giảm đau Papaveraceae Papaver somniferum codein Solanum Solanaceae Saponin Kháng virus chrysotrichum Phòng chống bệnh đau bao tử, sốt và bệnh Verbenaceae Gmelina arborea Verbascosid ngoài da Việc ứng dụng công nghệ sinh học thực vật đã đem lại nhiều l ợi ích và có ý nghĩa l ớn mà ta có thể minh họa 2 trường hợp rất gần gũi với nước ta sau đây: Taxol Nhu cầu hiện nay trên thế giới đạt tới 259 kg taxol/năm. Taxol đã vào th ị trường thu ốc generic vào đầu những năm 90, giờ đây được sản xuất trên quy mô lớn từ nuôi cấy mô t ế bào hoặc b ằng
sự bán tổng hợp từ các tiền chất DAB và baccatin III và dễ dàng tách t ừ lá các loài thông đ ỏ. Cho đến nay, mức thu được từ 140-295 mg/l taxol của t ế bào nuôi cấy Thông đ ỏ Thái Bình D ương (Taxus baccata) được thương mại hóa trong sản xuất. Nhân sâm (Panax ginseng) Trồng Nhân sâm tối thiểu phải 4 năm mới thu hoạch rễ. Sâm ph ải trồng trong đi ều ki ện đ ặc biệt về độ cao, độ ẩm, ánh sáng. Ngoài ra phải giải quyết vấn đề b ệnh h ại và ph ải th ường xuyên chuẩn bị các cánh đồng trồng sâm mới cho vụ mùa sau để đảm bảo chất lượng và sản l ượng. Cho đến nay, rất ít sự thay đổi trong kỹ thuật trồng ở đồng ruộng. Vì v ậy, áp d ụng công ngh ệ sinh học được xem xét và thay thế cho sự phát triển Nhân sâm và nhân giống và s ản xuất nguyên liệu làm thuốc. Tại Hàn Quốc, một số công ty đang s ản xuất rễ tơ Nhân sâm v ới bioreactor có dung tích 10.000 đến 20.000 lít. Sản ph ẩm này đ ược làm nguyên li ệu cho các d ạng thực phẩm chức năng và thực phẩm khác nhau trên thị trường. Theo TS. Võ Văn Chi, số loài cây thuốc ở Lâm Đồng có thể trên 1.000 loài. Trong đó có nhi ều loài quý, hiếm như Thông đỏ, Lan gấm, Thạch tùng răng,… đang bị thu hái hay tri ệt phá c ạn ki ệt và được đưa vào Sách đỏ Việt Nam. Vì vậy cần phải có việc tái đi ều tra tài nguyên cây thu ốc trên địa bàn tỉnh, khoanh vùng bảo vệ và thu hái hợp lý các cây thuốc trong t ự nhiên. T ổ ch ức nhân giống và trồng các cây thuốc quý có tiềm năng và có giá trị kinh t ế cao ở quy mô l ớn. Đ ể thực hiện mục tiêu này, chúng ta có thể áp dụng kỹ thuật nuôi cấy mô t ế bào đ ể b ổ sung ngu ồn cây giống mà kỹ thuật nhân giống truyền thống bằng hạt hoặc bằng hom cành thường m ất nhi ều thời gian và hạn chế về số lượng. Nhưng để phát triển được nguồn nguyên li ệu làm thuốc b ằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào, thì ngoài giá trị điều trị bệnh cao, ph ải là cây thuốc có giá trị kinh t ế cao hơn giá trị của các loại cây trồng truyền thống của Đà Lạt như hoa và rau, quả. Có nh ư th ế mới thu hút được sự quan tâm của các “nhà” ở các lĩnh vực: Quản lý, doanh nghi ệp, nghiên c ứu, nông dân,... Vì vậy, trên địa bàn tỉnh có hai cây thuốc quý hội đ ủ yếu t ố này là Thông đ ỏ lá dài (Taxus wallichiana) và Sâm Việt Nam (Panax vietnamensis). Trong đó Thông đ ỏ là nguồn nguyên liệu ưu thế tại chỗ, hiện nay đang được nhân giống vô tính bằng hom cành ở quy mô s ản xuất nguyên liệu và từng bước bằng kỹ thuật nuôi cấy trong ống nghiệm. Còn Sâm Việt Nam cũng từng được di thực trồng ở Cam Ly, Langbiang và được các nhà khoa học ở trường Đại h ọc Đà Lạt và Viện Sinh học Tây Nguyên nghiên cứu theo hướng nuôi cấy mô t ế bào và d ạng r ễ t ơ, t ạo ra một triển vọng chủ động nguồn nguyên liệu làm thuốc theo 2 hướng: Một là nhân gi ống cây sâm hoàn chỉnh để trồng, hai là tạo rễ t ơ để sử dụng như nguyên liệu cho các s ản ph ẩm th ực phẩm chức năng và mỹ phẩm. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Phạm Thành Hổ. Nhập môn Công nghệ sinh học. NXB Giáo dục. 2005. 2. K.G. Ramawat and S. Goyal (2009), Natural Products in Cancer Chemoprevention and Chemotherapy. In: K.G. Ramawat (Ed.), Herbal Drugs: Ethnomedicine to Modern Medicine. Springer-Verlag Berlin Heidelberg , 153. 3. Kintzios S (2008) Secondary metabolite production from plant cell cultures: the success stories of rosmarinic acid and taxol. In: Ramawat KG, Merillon JM (eds) Bioactive compounds and Medicinal Plants. Springer, Berlin Heidelberg New York, 85. 4. Takeya K (2003) Plant tissue culture of taxoids. In: Itokawa H, Lee K-H (eds) Taxus-The Genus Taxus. Taylor & Francis, London, 134. 5. Y.E. Choi (2007), Ginseng. In: Biotechnology in Agriculture and Forestry, Vol. 61. Transgenic Crops VI (ed. by E.C. Pua and M.R. Davey). Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 149. 6. I. Smetanska (2008), Production of Secondary Metabolites Using Plant Cell Cultures. In: Adv Biochem Engin/Biotechnol. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 187. Summary Plant biotechnology has been developed over the last 30 years, whereas their application to agriculture dates to the last 10 or 15 years or so. Controversies over the uses of biotechnology aside, this set of tools has potentially important applications, especially when used in conjunction with other technologies, for the production of food additives, nutraceuticals, and pharmaceuticals.
The synthesis of phytochemicals by the cell cultures in contrast to these in medicinal plants is independent of environmental conditions and quality ﬂuctuations. In many cases, the combined research in the ﬁelds of establishment of in vitro cultures, targeting of metabolite synthesis, and development of technologies for product recovery can exploit the potential of plant cells as sources of secondary metabolites from the resources of medical herbs of Vietnam. TS. Trần Công Luận Trung tâm Sâm và Dược liệu Tp. HCM - Việc Dược liệu Nguồn: Kỷ yếu hội thảo quốc tế tháng 4/2010 3.1. Rễ cây 3.1.1. Hình thái ngoài của rễ Rễ là cơ quan trục, cùng với thân tạo nên một trục th ống nhất c ủa cây. Rễ có khả năng phân nhánh cho ra các rễ bên làm tăng di ện tích ti ếp xúc v ới môi trường. Các rễ thường có hình trụ, không mang lá, gồm có 4 miền: miền chóp rễ, miền sinh trưởng, miền hấp thu và miền trưởng thành. Trên rễ có chóp rễ có nhiệm vụ che chở cho mô phân sinh tận cùng của rễ khỏi bị hư hỏng và xây xát khi rễ đâm vào đất. Rễ có nhiều kiểu khác nhau, có chức năng sinh lí khác nhau. - Rễ trụ (rễ cọc): đặc trưng cho các cây thuộc lớp Hai lá mầm, g ồm có rễ chính và các rễ bên. Rễ chính phát triển từ mầm rễ, đâm thẳng xuống đất. Rễ chính là rễ cấp 1 phân nhánh ra rễ bên là rễ cấp 2, rễ c ấp 2 phân nhánh tạo rễ cấp 3… Các rễ bên được hình thành theo thứ tự hướng ngọn, rễ non nhất phát sinh ở gần đỉnh ngọn đẩy các rễ già về phía gốc rễ (cải, cà chua, chanh, mít, táo…). - Rễ phụ: sinh ra từ thân, cành hoặc lá, chúng mọc từ thân gần đ ất ẩm của nhiều cây gỗ lâu năm hoặc trên thân rễ của các cây họ Lúa. Ví dụ: cây đa, si, ngô, mía, tre…
- Rễ chùm: đặc trưng cho các cây thuộc lớp Một lá mầm, không có r ễ chính, gồm nhiều rễ con có hình dạng và kích thước tương đối đồng đều; không có khả năng sinh trưởng thứ cấp. Tất cả các rễ trong hệ rễ chùm được mọc ra từ gốc thân sau khi rễ mầm chết sớm. Hình thái của rễ, chiều ăn sâu, lan rộng của rễ phụ thuộc vào đi ều kiện sống và đặc tính di truyền của từng loài cây. Chúng có thể phát triển theo hướng đâm sâu vào lòng đất hay mọc ngang lan rộng ra xung quanh hoặc cả hai hướng. A B C Hình 3.1. Các kiểu rễ A. Rễ cọc; B. Rễ chùm; C. Rễ phụ ở Chi Ficus Các miền của rễ - Miền chóp rễ: có màu sẫm hơn các miền khác, gồm các tế bào có vách ngoài hóa nhầy che chở cho mô phân sinh tận cùng khỏi bị hư hỏng và xây xát khi rễ đâm vào đất. - Miền sinh trưởng: nằm ngay trên chóp rễ, là nhóm tế bào mô phân sinh, phân chia liên tục làm cho rễ dài ra. Khi miền sinh trưởng bị gày thì rễ không dài ra nữa, tại đó mọc ra nhiều rễ con. - Miền hấp thụ: là miền quan trọng nhất của rễ có chức năng h ấp thu nước và muối khoáng, có mang nhiều lông hút sống và hoạt động trong th ời gian nhất định, chết và rụng đi. - Miền trưởng thành: có lớp biểu bì bao ngoài hóa bần, trong tr ụ có các mạch dẫn làm chức năng dẫn truyền.
Biến dạng của rễ - Rễ củ (củ cải, củ sắn, cà rốt, củ đậu…) - Rễ móc (rễ bám) (trầu không, tiêu, vạn niên thanh…) - Rễ thở (rễ hô hấp) (bần, mắm, bụt mọc) - Rễ mút (giác mút) (dây tơ hồng, các cây trong họ Tầm gửi) - Rễ chống (đước, dà) - Rễ cột (rễ cây đa) - Rễ khí sinh (rễ không khí) (rễ các cây trong họ Lan) A B
D3.2. Thân cây 3.2.1. Hình thái ngoài của thân Các bộ phận của thân: thân chính, cành và sự phân cành - Thân chính: thân gồm một thân chính thường mọc theo hướng thẳng đứng, ngược hướng với rễ. Khi còn non thân chính có màu lục, khi già chuyển sang màu nâu hay xám. Hình dạng, kích thước của thân chính không giống nhau: ở phần lớn các loài cây, thân chính là một trụ hình nón với mặt cắt tròn (thông, phi lao, nhãn…), có khi mặt cắt là hình 3 cạnh (cỏ gấu, cói, xương rồng ta…), hoặc hình vuông (tía tô, bạc hà…), hoặc hình 5 cạnh, nhiều cạnh (một số loại xương rồng như xương rồng ngọc lân), hoặc có loại thân dẹt (xương rồng bà, thân cây quỳnh) Có cây không có thân như mã đề, có cây thân rất thấp bé chỉ vài cm, nhưng nhiều cây có thân vừa cao vừa to như chò chỉ, bạch đàn Châu Úc… Các bộ phận của thân chính + Chồi ngọn: ở ngọn thân có chỗ hơi phinh to ra, hình nón gọi là chồi ngọn. Chồi ngọn gồm nhiều lá non phủ lên nhau che chở cho mô phân sinh ngọn ở phía trong. Ở một số loài cây, chồi ngọn được bảo vệ bởi các lá kèm rụng sớm (búp đa ở cây đa) hoặc một phần lá non biến thành vảy bảo vệ chồi trong mùa đông giá rét, khi mùa xuân tới chồi non mọc ra thì lá vảy rụng đi (các cây ở vùng ôn đới). + Chồi nách: ở nách các lá dọc theo thân có nhiều chồi nhỏ khác, cấu tạo giống như chồi ngọn gọi là chồi nách. Các chồi này phát triển thành cành hoặc hoa.
E F Hình 3.2. Một số loại cây có rễ biến dạng A. Rễ củ ở cây sắn; B. Rễ bám ở cây trầu không; C. Rễ thở ở cây bụt mọc; D. Rễ hô hấp ở cây mắm; E. Rễ chống ở cây đước; F. Rễ khí sinh ở cây phong lan 3.3. Lá cây 3.3.1. Hình dạng ngoài của lá Lá là một bộ phận cơ quan sinh dưỡng của cây, mọc có hạn trên thân hoặc cành, có dạng phiến dẹp và đối xưng hai bên, thực hiện chức năng dinh dưỡng rất quan trọng của cây: quang hợp, hô hấp, thoát hơi nước. a) Các bộ phận của lá: Lá gồm có các bộ phận: phiến lá, cuống lá và bẹ lá - Phiến lá Phiến lá là bản mỏng, màu lục gồm nhiều tế bào thịt lá chứa l ục l ạp. Lá có 2 mặt: mặt trên và mặt dưới. Trên phiến lá có gân lá nổi lên tương ứng với
các bó dẫn ở bên trong, làm nhiệm vụ mang nhựa nguyên đ ến lá và chuy ển nhựa luyện đến các bộ phận khác của cây. Các kiểu gân lá: gân song song (gân hình cung) đặc trưng cho các cây Một lá mầm; gân hình mạng đặc trưng cho các cây Hai lá mầm. Gân hình mạng có 2 loại: hình mạng lông chim (lá mít) và hình mạng chân vịt (lá sắn-khoai mì). - Cuống lá: cuống lá là phần nối lá vào thân hoặc cành, có hình trụ, hơi lõm ở phía trên. Một số cây lá không có cuống nên gốc lá đính trực ti ếp vào thân (lá dứa). Hình 3.13. Các bộ phận của lá và các kiểu gân lá 1. Gân hình mạng chân vịt; 2. Gân hình mạng lông chim; 3. Gân song song - Bẹ lá: là phần gốc của cuống lá loe rộng ra thành bẹ ôm lấy mấu thân hoặc cành. Một số cây có bẹ lá lớn (cau, lúa, mía…), nhiều cây không có bẹ lá. Ngoài ra lá còn có các phần phụ: lá kèm, lưỡi nhỏ, bẹ chìa. - Lá kèm: là những bộ phận nhỏ hình vảy, hình tam giác hoặc hình sợi… Ở đậu Hà lan có lá kèm lớn ôm lấy cành, ở hoa hồng lá kèm dính vào cuống, hoặc biến thành gai ở xương rắn, xương rồng ông. Lá kèm ở một số loài làm nhiệm vụ che chở chồi non (búp đa), chúng sẽ rụng ngay sau khi chồi l ộ ra ngoài. - Lưỡi nhỏ (thìa lìa): là bộ phận nhỏ, mỏng, có khi không màu, mọc ở chỗ phiến lá nối với bẹ lá, là đặc trưng cho các cây h ọ Lúa, họ Gừng, có tác
dụng làm cho lá ngả ra tiếp nhận nhiều ánh sáng, cản trở bớt nước mưa, sương, sâu bo…vào làm hại thân non. - Bẹ chìa: là một màng mỏng ôm lấy thân, ở phía trên cuống lá, là đặc điểm đặc trưng cho các cây trong họ Rau răm (Polygonaceae) như rau răm, rau nghể, hà thủ ô đỏ… Kích thước của lá sẽ thay đổi tùy theo từng loài cây, lá có th ể đ ạt đ ến kích thước dài 20m, rộng 12m (lá của cây thuộc chi Raphia trong họ Cau), lá nong tằm (Victoria) trong họ Súng có đường kính trên 1m, nhưng cũng có những lá hết sức nhỏ như lá cành giao, phi lao, lá trắc bách diệp.. b) Các dạng lá: có 2 dạng lá đơn và lá kép - Lá đơn + Lá đơn nguyên: phiến lá nguyên, mép lá không bị chia cắt. Mép lá có thể phẳng (lá xoài, lá mít), mép lượn sóng (lá thuốc bỏng) hoặc có răng nhọn (lá chè). Hình 3.14. Một số dạng lá đơn nguyên + Lá đơn có thùy: lá đơn có thùy lông chim (lá trạng nguyên, lá cà) và lá đơn có thùy hình chân vịt (lá mướp). + Lá đơn chia thùy (lá đơn phân thùy): lá đơn chia thùy lông chim (lá cà dại) và lá đơn chia thùy chân vịt (lá thầu dầu)
+ Lá đơn xẻ thùy: lá đơn xẻ thùy lông chim (ngải cứu) và lá đ ơn xẻ thùy chân vịt (lá sắn, lá đu đủ). Hình 3.15. Lá đơn xẻ thùy - Lá kép + Lá kép lông chim: lá kép lông chim lẻ (lá hoa hồng), lá kép lông chim chẵn (lá cây lạc), lá kép lông chim một lần (lá me), lá kép lông chim hai lần (lá phượng), lá kép lông chim ba lần (lá cây núc nác). + Lá kép chân vịt (cây gạo, cây bông gòn, cây chân chim) Hình 3.17. Lá kép chân vịt Hình 3.16. Lá kép lông chim c) Biến dạng của lá Để thích nghi với môi trường sống khác nhau, hoặc với một số chức năng đặc biệt, lá có thể biến đổi hình dạng thành các bộ phận như: - Vảy (dong ta, dong riềng, hành, tỏi, phi lao…) - Gai (hoàng liên gai, xương rồng)
- Tua cuốn (đậu Hà lan, phần ngọn của lá kép biến thành tua cuốn) - Lá bắt mồi (cây nắp ấm, cây bèo đất, cây rong li) Hình 3.18. Lá dạng vảy ở Hình 3.19. Lá biến thành gai phi lao Hình 3.20. Ngọn lá biến thành tua Hình 3.21. Lá bắt mồi cuốn ở đậu Hà lan d) Cách mọc của lá - Mọc cách hay mọc so le: mấu chỉ mang 1 lá (ngô, lay ơn, gừng, củ ấu…) - Mọc đối: mỗi mấu mang 2 lá mọc đối diện nhau (các họ cây Cà phê, Trúc đào, Thiên lí...) - Mọc vòng: mỗi mấu mang từ 3 lá trở lên (lá cây sữa, lá trúc đào, dây huỳnh)
4.1. Các hình thức sinh sản ở thực vật 4.1.1. Sinh sản sinh dưỡng Là sự tạo thành cơ thể mới trực tiếp từ cơ quan sinh dưỡng của c ơ thể mẹ. Kiểu sinh sản này gặp ở cả thực vật bậc thấp và thực vật bậc cao. Có 2 lối sinh sản sinh dưỡng: sinh sản sinh dưỡng tự nhiên và sinh sản sinh dưỡng nhân tạo. a) Sinh sản sinh dưỡng tự nhiên Phổ biến ở tảo, ở tảo đơn bào sinh sản bằng cách phân chia tế bào (Chlamydomonas, Pinnularia), đối với tảo đa bào thì sinh sản bằng cách cắt đôi sợi tảo hoặc một đoạn cơ thể gọi là sinh sản sinh dưỡng bằng cách khúc sợi hay khúc tản (tảo xoắn Spirogyra). Ở nấm men (Saccharomyces) sinh sản sinh dưỡng theo lối nảy chồi. Ở thực vật có hoa đôi khi hình thức này lại đóng vai trò quan trọng. Ví d ụ: ở cây beo tấm, bèo cái sinh sản sinh dưỡng là chủ yếu: từ cây mẹ mọc ra cây con, sau đó tách rời khỏi cây mẹ. + Từ rễ: rễ một số cây có khả năng mọc ra chồi đâm lên khỏi mặt đất, chồi sẽ ra rễ và phát triển thành cây mớicủ khoai lang, rễ cây ngấy + Từ thân hay biến dạng của thân: từ một khúc thân của xương rồng bà (Opuntina monachanta) hay cây quỳnh (Epiphyllum oxypetalum) có thể nảy chồi, sinh ra rễ phụ và mọc thành cây mới. Củ gấu, cỏ tranh và nhiều loài cỏ
khác thì sinh sản bằng thân rễ rất phát triển và thường có h ại bởi chúng sinh sản nhanh và khó diệt trừ, chúng cạnh tranh thức ăn với cây trồng. + Từ lá: lá thuốc bỏng, lá cây thu hải đường…khi rụng xuống đ ất ẩm hoặc gặp điều kiện ẩm từ mép lá sẽ mọc ra những chồi con, từ đó phát triển thành cây mới. Trong sinh sản sinh dưỡng, những đặc tính của cây mẹ đều được truyền lại cho các thế hệ con cháu. Hình 4.1.Sinh sản sinh dưỡng A. Sinh sản từ lá (trường sinh); B. Sinh sản từ thân (quỳnh); C. Sinh sản từ thân rễ (củ gấu) b) Sinh sản sinh dưỡng nhân tạo Là hình thức sinh sản do con người thực hiện trên các bộ phận cơ quan sinh dưỡng, dựa vào khả năng tái sinh của cây. Có nhiều cách: + Giâm cành: là tách 1 cành ra khỏi cây mẹ rồi cắm xuống đ ất cho r ễ phát triển và mọc thành cây mới. Phương pháp này thường được áp dụng đối với một số cây: mía, khoai lang, dâm bụt...Đối với các cây Hai lá mầm, ch ồi của cành giâm thường mọc ra ở phía ngọn còn rễ thì mọc ở phía gốc, do đó khi giâm chúng ta chú ý không nên đặt ngược phần ngọn xuống đất.
+ Chiết cành: là tạo điều kiện cho cây con ra rễ trên cây mẹ rồi mới tách ra. Có 2 cách chiết: uốn cong 1 cành xuống đất rồi l ắp đ ất lên, sau một th ời gian chỗ bị vùi xuống đất sẽ có rế mọc ra; bóc 1 khoanh vỏ xung quanh cành rồi bó đất lại, tưới nước thường xuyên để cho rễ mọc ra, sau đó người ta mới tách cành chiết ra khỏi cây mẹ rồi đem trồng (áp dụng đối với cam, chanh, bưởi...). + Ghép cành: ghép áp, ghép nêm, ghép vát cành, ghép dưới vỏ, ghép mắt. Mỗi phương pháp đều có yêu cầu về kỹ thuật riêng. Ghép áp: chọn 2 cành của 2 cây khác nhau mọc cạnh nhau, trên cả 2 cành vạt 2 dải vỏ bằng nhau, phía đối diện vết vạt của cành ghép phải có chồi. Áp sát 2 vết vạt của 2 cành lại với nhau, buộc chặt lại, chừa phần chồi. Ghép nêm: xẻ dọc gốc ghép một đoạn và vát cành ghép với hình dạng thích hợp để nêm vào gốc ghép rồi cột chặt lại. Gốc ghép phải to hơn cành ghép. Ghép vát cành: gần giống kiểu ghép áp nhưng cành ghép được cắt rời và cành ghép có độ lớn bằng gốc ghép. Ghép dưới vỏ: thường được áp dụng đối với cây thân gỗ. Cắt ngang gốc ghép, sau đó xẻ dọc vỏ theo hướng từ trên xuống và dùng tay tách mép vỏ ra. Chọn cành ghép có 3-4 mắt, vát nhọn phần dưới. Đặt cành ghép vào dưới vỏ của gốc ghép cho phần lồi quay ra ngoài rồi cột chặt lại. Ghép mắt: chúng ta không dùng cành ghép mà chỉ lấy 1 chồi (mắt) với 1 phần gỗ ghép vào dưới vỏ của gốc ghép. Rạch 1 miếng vỏ hình chữ T trên gốc ghép, tách vỏ chỗ cắt đó ra khỏi phần gỗ rồi đặt mắt ghép vào cột chặt lại.
Hình 4.2. Các kiểu ghép cành 1. Ghép áp; 2. Ghép vát cành; 3. Ghép nêm; 4. Ghép dưới vỏ; 5. Ghép mắt