Tại sao phương pháp nuôi cấy mô tế bào là phương pháp nhân giống tiên tiến nhất hiện nay
Tiếp nối các chủ đề liên quan đến tính toàn năng của tế bào thực vật, hôm nay Việt Sinh sẽ mang đến những thông tin nuôi cấy mô tế bào là gì và cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật. Một số thuật ngữ, quy trình sẽ được chia sẻ, diễn giải cũng như những thành tựu ứng dụng từ công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật mang lại sẽ được chúng tôi cập nhật thông qua bài viết sau.
Nuôi cấy mô tế bào thực vật được thực hiện như sau: Trồng thành vườn gốc với các cây giống được chăm sóc và theo dõi kĩ đặc điểm hình thái. Cây sạch bệnh và đang giai đoạn sinh trưởng khỏe mạnh, đây chính là nguồn nguyên liệu quan trọng cho kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật. Xem thêm: Tùy vào đối tượng nhân giống, mục đích nghiên cứu mà lựa chọn vị trí lấy mẫu trên cây mẹ, kích thước mẫu, hình thái mẫu. Song song đó, phải chuẩn bị môi trường vô trùng để nuôi cấy mẫu. Mẫu sau khi được lựa chọn, bảo quản trong bao PE, có ghi nhãn tránh nhầm lẫn. Dụng cụ lấy mẫu được khử trùng kỹ càng. Mẫu cấy ở ngoài tự nhiên luôn chứa vi khuẩn, nấm… nên cần phải loại bỏ các yếu tố này để đưa vào môi trường nuôi cấy vô trùng. Đây là khâu rất khó trong nuôi cấy mô vì nó quyết định 50% sự thành công trong nuôi cấy mô. Để khử trùng mẫu cấy, cần lựa chọn hóa chất và thời gian khử trùng thích hợp làm chết các tác nhân gây nhiễm mẫu (nấm, vi khuẩn). Mẫu còn khả năng tái sinh sẽ được chuyển vào giai đoạn này để tăng nhanh số lượng cá thể bằng sự sinh phôi soma, tăng số lượng chồi bên, tạo chồi bất định. Các chồi tăng trưởng tốt, khỏe mạnh, đạt kích thước và chiều cao sẽ được cấy sang giai đoạn kế tiếp. Môi trường nuôi cấy được bổ sung chất kích thích tạo chồi. Mẫu cấy hoàn chỉnh hình thái cây, tiếp tục phát triển chiều cao và hình thành rễ. Tất nhiên, mỗi giai đoạn tăng trưởng, các môi trường nuôi cấy đều được bổ sung các chất điều hòa sinh trưởng phù hợp cho sự ra rễ. Bình chứa các cây con được chuyển ra vườn ươm (nhà kính), ánh sáng và nhiệt độ đạt 75 – 80 % so với bên ngoài tự nhiên, giúp cây con thích nghi dần với điều kiện bên ngoài. Đây là giai đoạn trung gian để chuyển cây từ phòng thí nghiệm ra ngoài vườn ươm. Kiểm soát được dịch bệnh cây trồng (ta có thể loại bỏ hoàn toàn cá thể mang mầm bệnh). Kiểm soát được chất lượng giống thông qua kiểm soát kiểu gen của cây bố mẹ làm mẫu nuôi cấy. Nhân giống trong phòng thí nghiệm ít phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên bên ngoài. Dựa vào cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào, thực tế tất cả các giống cây đều có thể áp dụng công nghệ này. Đến năm 2019, thông qua nuôi cấy mô tế bào thực vật, ở nước ta đã có những giống cây trồng được nhân giống thành công như:
Còn một số loại cây quý hiếm, có giá trị cao đang tồn tại trong tự nhiên vẫn đang được các nhà khoa học nghiên cứu để tối ưu quy trình nuôi cấy. Hy vọng trong tương lai gần có thể ứng dụng rộng rãi để góp phần phát triển ngành công nghệ sinh học dược liệu nước ta. Đến đây chắc hẳn các bạn đã phần nào hiểu rõ về cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào cũng như qui trình, ý nghĩa và thành tựu của phương pháp này rồi. Nhớ bình luận cho Việt Sinh biết nếu những thông tin này bổ ích với bạn và đừng quên tiếp tục theo dõi những bài chia sẻ thú vị khác nhé! Tại sao nuôi cấy mô tế bào là phương pháp tiên tiến nhất hiện nay trong công tác nhân giống cây trồng nông lâm nghiệp? ⇒có thể nhân giống số lượng nhiều trong thời gian phát triển ⇒khi nuôi cấy con có thể có đặc tính giống với cây mẹ ⇒giúp tế bào phân chia khá nhiều với nó ⇒phát triển cây cao lớn, hoàn chính $#SUAL$
Nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào là phương pháp nhân giống vô tính tiên tiến nhất hiện nay. Bộ phận để nhân giống có thể là ngọn cây, ngọn cành, nhánh một phần của lá, hoa, rễ cây. Nhân giống hoa ở các nước tiên tiến đều sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào đối với cây hoa cúc, cẩm chướng, đồng tiền, loa kèn, lay ơn…
Ưu điểm: cây được sản xuất từ nuôi cấy mô tế bào là sạch bệnh, cây sinh trưởng, phát triển khoẻ, độ đồng đều cao, hệ số nhân giống cao so với các phương pháp nhân giống khác. Nhược điểm phải đầu tư các phương tiên kỹ thuật, hoá chất. Giá thành cây con giống cao, khó áp dụng. Các bước tiến hành với các bước chính sau+ Chọn vật liệu để nuôi cấy (đỉnh sinh trưởng, mầm ngủ, đỉnh sinh trưởng rễ, mô lá) và khử trùng. Để khử trùng mô thực vật, người ta thường dùng một số chất hoá học như: HgCl, HO … Và tuỳ thuộc vào từng loại mô thực vật mà lựa chọn loại hoá chất, nồng độ và thời gian xử lý hoá chất thích hợp. + Tái sinh mẫu nuôi cấy: Quá trình này được điều khiển chủ yếu dựa vào tỷ lệ hợp chất Auxin/Xytokinin ngoại sinh được đưa vào môi trường nuôi cấy. + Nhân nhanh chồi: Đưa vào môi trường dinh dưỡng nhân tạo các chất điều hoà sinh trưởng (Auxin, Xytokinin, Gibberellin…), các chất bổ sung như nước dừa, nước chiết nấm men, dịch thuỷ phân Casein. kết hợp với các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng thích hợp. Tuỳ thuộc vào từng đối lượng nuôi cấy, người ta có thể nhân nhanh các cụm chồi hay kích thích sự phát triển của các chồi nách (vi giâm cành) hoặc thông qua việc lạo cây từ phôi vô tính. + Tạo cây hoàn chỉnh: chuyển các chồi, mầm ngủ từ môi trường nhân nhanh chồi sang môi trường ra rễ để tạo ra cây con hoàn chỉnh. Sau 2 – 3 tuần, từ những chồi riêng lẻ này sẽ xuất hiện rễ và trở thành cây hoàn chỉnh. Ở giai đoạn này thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy các Auxin là nhóm hormon thực vật quan trọng có chức năng tạo rề phụ từ mô nuôi cấy.Trong nhóm này, các chất IAA, IBA, NAA được sử dụng nhiều nhất để tạo rễ cho chồi invitro. + Đưa cây con ra vườn ươm với giá thể phù hợp: Chuyển cây con invitro từ trạng thái sống dị dưỡng sang sống hoàn toàn tự dưỡng, do đó phải bảo đảm các điều kiện ngoại cảnh (nhiệt độ, ánh sáng. ẩm độ, giá thể…) phù hợp để cây con đạt tỷ lệ sống cao trong vườn ươm. + Đưa cây con ra vườn sản xuất. Hiện nay nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào đã được áp dụng ở một số loài hoa: đồng tiền, cẩm chướng… và đã đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất. Cây hoa được nhân giống từ nuôi cấy mô tế bào có năng suất rất cao (gấp 3-4 lần so với các cách nhân giống khác), chất lượng giống hoa tốt. Vùng hoa Mê Linh (Vĩnh Phúc), Tây Tựu (Hà Nội) hiện nay hầu hết các giống hoa đồng tiền mới đều được trồng bằng cây nhân giống từ phương pháp nuôi cấy mô tế bào. |