Đánh giá đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền của quần thể sâm Ngọc Linh (Panax Vietnamensis Ha et Grushv.) tại vườn giống thuộc huyện Tu Mơ Rông, tỉnh Kon Tum
Nghiên cứu do các tác giả Khuất Thị Mai Lương, Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Lê Hùng Lĩnh - Viện Di truyền Nông nghiệp thực hiện nhằm đánh giá đặc điểm hình thái và đa dạng di truyền của quần thể sâm ngọc linh (Panax Vietnamensis Ha et Grushv.) tại vườn giống thuộc huyện Tu Mơ Rông, tỉnh Kon Tum.
Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) là loại cây đặc hữu của vùng núi Ngọc Linh thuộc 2 tỉnh Kon Tum và Quảng Nam. Đây là loài dược liệu có giá trị cao do có chứa nhiều hoạt chất tự nhiên quan trọng, có tác dụng dược lý nên sử dụng chủ yếu để làm thuốc [1]. Do công dụng rất tốt cho sức khỏe con người, giá trị kinh tế cao nên sâm Ngọc Linh đã bị khai thác cạn kiệt, gần như không còn thấy ngoài tự nhiên.
Hiện nay nhu cầu thị trường về sâm Ngọc Linh rất lớn, trong khi nguồn cung từ tự nhiên cạn kiệt, sản xuất chưa được nhiều, lượng cung không ổn định. Trước tình hình đó, ngày 01/02/2021, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 157/QĐ-TTg về việc ban hành Chương trình phát triển sản phẩm quốc gia “Sâm Việt Nam” đến năm 2030. Mục tiêu phát triển cây sâm Ngọc Linh trở thành cây kinh tế mạnh xứng tầm là sản phẩm Quốc gia và phát triển bền vững nguồn tài nguyên trên cơ sở sử dụng hiệu quả tiềm năng về điều kiện tự nhiên và xã hội. Việc giải quyết vấn đề sản xuất cây giống, biện pháp kỹ thuật trồng trọt là hết sức cần thiết và cấp bách để mở rộng thành vùng sản xuất. Cho đến nay đã có các đề tài, dự án nghiên cứu về sản xuất giống, kỹ thuật trồng sâm Ngọc Linh, tuy nhiên chưa đi sâu vào công việc tuyển chọn cây mẹ (cây giống gốc) sâm Ngọc Linh chất lượng đáp ứng tốt các nhu cầu trong sản xuất.
Vườn giống sâm Ngọc Linh nghiên cứu tại huyện Tu Mơ Rông với khoảng 10.000 cây sâm Ngọc Linh ở độ tuổi khác nhau, có khả năng cung cấp hạt ổn định để nhân giống phục vụ sản xuất. Vườn giống gốc đã được đánh giá và chọn lọc đúng loài sâm Ngọc Linh nhờ sử dụng chỉ thị phân tử. Xây dựng được vườn giống gốc chuẩn sẽ đảm bảo được nguồn cây giống có chất lượng tốt. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có nghiên cứu đánh giá về đặc điểm hình thái của quần thể sâm Ngọc Linh trong vườn giống gốc làm cơ sở chọn lọc nguồn giống chất lượng, sinh trưởng và phát triển tốt. Việc nghiên cứu đa dạng quần thể sâm Ngọc Linh trong vườn giống gốc là yếu tố rất quan trọng nhằm đánh giá về độ đồng nhất, độ thuần của nguồn giống [2] hoặc đa dạng nguồn gen phục vụ công tác chọn tạo giống mới.
Đánh giá các đặc điểm hình thái là bước đầu tiên để đánh giá đa dạng di truyền quần thể sâm Ngọc Linh trong vườn giống gốc. Tuy nhiên, các loài sâm nói chung có hình thái hết sức đa dạng và phức tạp [4]. Bên cạnh đó, các đặc điểm hình thái của cây sâm rất dễ thay đổi do chế độ canh tác và điều kiện tự nhiên [5, 6]. Trong nghiên cứu này, đã thu thập đặc điểm hình thái của 120 cá thể sâm Ngọc Linh trong vườn giống gốc của tại huyện Tu Mơ Rông, tỉnh Kon Tum, sau đó đưa ra đánh giá về mức độ đa dạng làm căn cứ để chọn lọc và phát triển vườn giống cây đầu dòng.
Vật liệu nghiên cứu là 120 cá thể sâm Ngọc Linh trên 6 năm tuổi được trồng trong vườn giống gốc của Công ty Cổ phần Sâm Ngọc Linh Tu Mơ Rông Kon Tum. 120 cá thể sâm Ngọc Linh được chọn lọc ngẫu nhiên với đặc điểm kiểu hình đa dạng, không bị sâu, bệnh hại.
Phương pháp của nghiên cứu là 15 tính trạng liên quan đến hình thái thân, lá, hoa, quả của 120 cá thể sâm Ngọc Linh được đánh giá và phân loại dựa trên “Sổ tay hướng dẫn để tiến hành đánh giá độ khác biệt, tính đồng nhất và ổn định của nhân sâm Panax ginseng C. A., Mey” của Liên minh Bảo vệ các giống cây trồng mới (UPOV - International Union for the Protection of new Varieties of plants, 2017) [7]. Xử lý số liệu: số liệu được tổng hợp và xử lý bằng chương trình Excel 2010. Sơ đồ hình cây được xây dựng dựa trên khoảng cách Euclidean bằng phần mềm NTSYSpc 2.1, từ đó đánh giá được mức độ đồng nhất của quần thể sâm Ngọc Linh trong vườn giống gốc.
Qua thời gian thực hiện, kết quả nghiên cứu 120 cá thể sâm Ngọc Linh trong vườn giống gốc của Công ty Cổ phần Sâm Ngọc Linh Tu Mơ Rông Kon Tum, tỉnh Kon Tum đã được mô tả và đánh giá 15 đặc điểm hình thái về thân, lá, hoa và quả:
- Đặc điểm về thân: chiều dài thân của cây trên 6 tuổi trong vườn giống gốc rất đa dạng, dao động từ 15 - 66 cm, trung bình đạt 37,8 cm và chia thành 3 nhóm: Nhóm thân ngắn chiếm tỷ lệ 24,2%, nhóm thân trung bình có tỷ lệ cao nhất chiếm 44,2% và nhóm thân dài chiếm 31,6%. Nhóm thân xanh chiếm tỷ lệ 15,0% và nhóm thân tím có tỷ lệ cao, chiếm 85,0% trên tổng số cá thể đánh giá. Nhóm thân màu tím nhạt chiếm tỷ lệ 20,8%, nhóm có thân màu tím trung bình chiếm 16,7% và nhóm thân màu tím đậm chiếm tỷ lệ cao nhất, đạt 47,5% trên tổng số cá thể đánh giá. Nhóm có thân màu tím phân bố ở thân dưới chiếm tỷ lệ 30,8% và nhóm có màu tím trên thân phân bố đều toàn thân chiếm tỷ lệ cao nhất, đạt 54,2%.
- Đặc điểm về lá: nhóm có số lá chét/lá kép ít (< 5 lá) chiếm tỷ lệ 36,7%, nhóm trung bình (= 5 lá) chiếm tỷ lệ 37,5% và nhóm có trung bình số lá chét/lá kép trên 1 cây nhiều >5 lá chiếm tỷ lệ 25,8%. Nhóm cuống lá ngắn có tỷ lệ chiếm 15,0%, nhóm cuống lá trung bình chiếm tỷ lệ 52,5%, còn lại nhóm cuống lá dài đạt 32,5%. Nhóm lá chét trung tâm ngắn chiếm tỷ lệ 30,8%, nhóm lá chét chiều dài trung bình chiếm tỷ lệ 36,7% và nhóm lá chét dài chiếm 32,5%. Nhóm chiều rộng lá chét nhỏ chiếm 32,5%, đa số cá thể có chiều rộng lá chét trung bình chiếm tỷ lệ 45,0%. Nhóm có chiều rộng lá chét lớn chiếm 22,5%. Hình dạng lá chét cây sâm Ngọc Linh được phân làm 3 nhóm, trong đó nhóm lá có dạng hình elip chiếm 36,7%, nhóm lá có dạng thìa, phình to ở gần cuối lá chiếm tỷ lệ 45,0% và nhóm cuối cùng có lá thuôn dài chiếm tỷ lệ 16,6%. Mép răng cưa lá cây sâm Ngọc Linh đa số đều nhau, nhóm này chiếm tỷ lệ 82,7%, nhóm có mép răng cưa không đều chiếm tỷ lệ nhỏ, đạt 17,3%.
- Đặc điểm về hoa, quả: chiều dài cuống hoa cây sâm Ngọc Linh được phân làm 3 nhóm, trong đó nhóm cuống hoa ngắn chiếm tỷ lệ 30,0%, nhóm chiều dài cuống hoa trung bình chiếm tỷ lệ cao nhất, đạt 45,8% và nhóm có cuống hoa dài chiếm 24,2% trên tổng số cá thể đánh giá. Hình dạng cụm hoa sâm Ngọc Linh có duy nhất 1 nhóm hình cầu ở 100% cá thể đánh giá. Nhóm hoa nở sớm chiếm tỷ lệ 42,4%, nhóm thời gian nở trung bình chiếm tỷ lệ 46,8%, còn lại 10,8% thuộc nhóm nở muộn. Màu sắc quả sâm Ngọc Linh khi chín có màu đỏ và 100% có chấm đen phía đầu quả. Nhóm có quả đơn hình bán nguyệt chiếm tỷ lệ 45,2%, số cá thể có quả đôi chiếm 8,0%, còn lại 46,8% số cá thể có quả đơn xen lẫn một vài quả đôi trên cây.
120 mẫu giống sâm Ngọc Linh được phân thành 3 nhóm khi xây dựng cây phát sinh di truyền dựa trên 15 đặc điểm hình thái đánh giá, trong đó phân nhóm B là phân nhóm chiếm ưu thế với 85 cá thể, phân nhóm A có 19 cá thể, còn lại 16 cá thể thuộc phân nhóm C. Phân nhóm A thuộc nhóm thân dài với chiều dài đạt 52,94 ± 5,05 cm. Nhóm B có chiều dài thân trung bình, đạt 36,62 ± 5,57 cm. Phân nhóm C là nhóm thân ngắn (21,25 ± 2,44 cm), chiều dài lá chét trung tâm ngắn (9,84 ± 0,84) và chiều dài cuống hoa ngắn (13,64 ± 2,65 cm). Các đặc điểm hình thái khác không có sự khác biệt rõ ràng ở cả 3 phân nhóm. Tính trạng chiều dài thân, chiều dài lá chét trung tâm, chiều dài cuống hoa có thể sử dụng như những đặc điểm hình thái quan trọng để đánh giá và chia bộ mẫu giống thành các phân nhóm nhỏ.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn - Kỳ 1 - Tháng 12/2022 (nthang)