CÁC BƯỚC TRONG KĨ THẬY NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT
Tạo vật liệu khởi đầu: thường chọn chồi là bộ phận nuôi cấy thích hợp nhất khử trùng cấy
trong môi trường khởi động để tái sinh
Giai đoạn nhân nhanh: vật liệu khởi đầu được chuyển sang môi trường nhân nhanh có bổ
sung Xitokinin để tái sinh 1 thành nhiều chồi.
Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh: tách riêng các chồi cho vào môi trường tạo rể (bố sung
Auxin) mỗi chồi ra rể thành 1 cây hoàn chỉnh.
Giai đoạn ra cây: cây trong ống nghiệm đủ tiêu chuẩn (chiều cao, số lá, số rể) sẽ được
chuyển sang môi trường tự nhiên.
CÁC HÌNH THỨC NUÔI CẤY MÔ
Nuôi cấy mô thực vật
Nuôi cấy mô bằng tế bào trần
NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT
Nuôi cấy mô của cơ quan tách rời:
VD: củ cà rốt cắt lát tách mảnh mạch rây xử lí+ nuôi cấy mô phôi phôi nảy mầm cây non
trong ống nghiệm cây trưởng thành
Nuôi cấy từ mô hay cơ quan:
VD: từ 1 mô lá tách tế bào nuôi cấy trên đĩa Pêtri điều kiện thuận lợi sẽ hình thành những
cây non trồng chậu phát triển cây trưởng thành.
Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng:
Từ 1 mô phân sinh của đỉnh sinh trưởng của rễ hoặc thân nuôi cấy trong môi trường dinh
dưỡng sẽ tạo nên cây con
Nuôi cấy mô sẹo từ hạt phấn( Auxin rất quan trọng):
Nuôi cấy bao phấn có hạt phấn chín môi trường thuận lợi bao phấn chín sẽ phân hóa bằng
cách: nhân sinh sản sẽ tiêu biến nhân sinh dưỡng sẽ nguyên phân tạo mô sẹo nuôi dưỡng
cây đơn bội(n) xử lí cônxixin cây trưởng thành(đơn bội kép).
Nuôi cấy mô và tế bào
Thứ tư, 07 Tháng 4 2010 07:43
Đầu thế kỷ 20, Haberlandt đã nhấn mạnh tính toàn năng của tế bào soma ở thực vật và
chỉ ra khả năng tạo ra cây hoàn chỉnh bằng con đường nuôi cấy mô và tế bào. Tuy nhiên,
đến 50 năm sau việc tái sinh cây hoàn chỉnh từ tế bào đơn hoặc tế bào trần (protoplast)
tử và không thể phát triển thành hạt có khả năng sống. Vì vậy, nuôi cấy phôi hay cứu
phôi là một phương pháp để khắc phục hàng rào bất hợp, bảo đảm để phôi non sinh
trưởng, nảy mần, và phát triển thành cây con. Thông qua sử dụng phương pháp này người
ta đã tạo ra nhiều con lai khác loài ở nhiều loại cây trồng như lúa mì, lúa nước, đại mạch,
bông, đậu, đỗ, các loài cây ăn quả, cây cảnh và nhờ vậy nhiều gene có ích đã được
chuyển vào cây trồng.
Noãn đã thụ tinh đôi khi được nuôi cấy để cứu phôi từ các tổ hợp lai xa mà không cần
tách phôi ra khỏi noãn. Noãn chứa phôi lai non được tách ngay sau khi thụ tinh trong điều
kiện vô trùng rồi nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng. Bằng con đường nuôi cấy noãn
phôi có thể nuôi cấy ở giai đoạn sớm hơn so với nuôi cấy phôi tách rời. Hơn nữa, phôi
phát triển trong noãn có môi trường hoá học và lý học thuận lợi hơn phôi nuôi cấy bên
ngoài noãn.
Thụ phấn và thụ tinh in vitro gồm việc thu nhập noãn chưa thụ tinh, cấy noãn trên môi
trường dinh dưỡng trong điều kiện vô trùng, và thụ phấn cho noãn với các hạt phấn tươi.
Ống phấn xuyên qua thành noãn và túi phôi sẽ thụ tinh cho tế bào trứng. Phương pháp
này đã được áp dụng để tạo con lai giữa các loài mà ống phấn không thể sinh trưởng và
xuyên vào noãn bình thường sau khi thụ phấn.
(2) Nuôi cấy bao phấn và sản xuất cây đơn bội:
Trong phần lớn các chương trình chọn giống việc tạo giống mới cải tiến bao gồm việc
gieo trồng quần thể F
2
lớn và chọn lọc các dòng mong muốn trong các thế hệ phân ly từ
F
2
đến F
7
để cuối cùng tạo ra các dòng đồng hợp tử. Nuôi cấy bao phấn hay hạt phấn là
một kỹ thuật hữu hiệu để tạo ra các dòng đồng hợp tử ngay từ thế hệ đầu tiên (dòng đơn
bội kép), do đó tiết kiệm nguồn lực và rút ngắn thời gian cần thiết để tạo ra giống mới.
Nuôi cấy bao phấn là kỹ thuật nuôi cấy in vitro các bao phấn chứa tiểu bào tử hay hạt
sương mai ở mía (Heinz và cộng sự, 1977); khả năng kháng bệnh đốm lá nhỏ ở ngô
(Bretell và Ingram, 1979); kháng sương mai ở khoai tây (Shepard và cộng sự, 1980); chịu
hạn và chịu lạnh ở lúa (Lê trần Bình và cs, 1996).
Một ưu điểm của biến dị di truyền trong quá trình nuôi cấy là khả năng chọn lọc dòng tế
bào in vitro. Có thể nuôi cấy và xử lý hàng triệu tế bào trong một không gian hạn chế,
chẳng hạn trong đĩa petri và chọn lọc bằng cách xử lý tế bào nuôi cấy trong điều kiện bất
lợi là tác nhân chọn lọc. Cũng có thể kết hợp xử lý đột biến trong nuôi cấy để tăng tần số
biến dị di truyền. Tuy nhiên, chỉ những tính trạng biểu hiện ở mức tế bào mới có thể xác
định được bằng cách sàng lọc tế bào nuôi cấy, bao gồm các đặc tính như kháng thuốc diệt
cỏ, chịu mặn hay chịu kim loại như sắt, nhôm, axit amin tương đồng, chịu nhiệt độ thấp,
các yếu tố dinh dưỡng và khả năng kháng độc tố do các tác nhân gây bệnh tạo ra. Các
kiểu gene phân lập kháng với các điều kiện bất lợi này có thể được sử dụng trực tiếp
trong chương trình chọn giống.
Comments
Viết nhận xét mới
3.4. Nuôi cấy mô tế bào thực vật
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một lĩnh vực của công nghệ sinh học thực vật. Dựa
trên tính toàn năng của tế bào và khả năng phân hóa và phản phân hóa của chúng mà
người ta có thể tái sinh cây từ một tế bào hay một mẫu mô nào đấy.
Điều kiện cần thiết của nuối cấy in vitro
Điều kiện trước tiên là vô trùng. Tất cả các khâu nuôi cấy đều được thanh trùng:
dụng cụ nuôi cấy, mẫu nuôi cấy, môi trường (giá thể) và các thao tác nuôi cấy…Sự
thành công hay thất bại của công việc nuôi cấy mô là phụ thuộc vào việc vô trùng.
Nếu có một khâu nào đó không vô trùng thì mẫu nuôi cấy lập tức bị nhiễm trùng và sẽ
chết.
Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô là phòng thí nghiệm chuyên jóa cao với các thiết bị
chuyên dụng, bao gồm một phòng chuẩn bị mẫu, phòng cấy mẫu, phòng nuôi cây và
nhà lưới để đưa cây ra đất. Tùy theo quy mô và mục đích mà diện tích các bộ phân
khác nhau. Các thếit bị quan trọng nhất của phòng nuôi cấy mô gồm có nồi hấp vô
trùng dụng cụ và mẫu nuôi cấy, máy cấy vô trùng để thao tác cấy mẫu, phòng nuôi có
số lượng cây giống lớn đồng đều về hình thái và di truyền để phủ kín diện một diện
tích đất nhất định mà các phương pháp nhân giống khác không thể thay thế được.
Ngoài ra nó không phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, có thể tiến hành quanh
năm. Phương pháp này càng ưu việt trong trường hợp muốn nhân nhanh các giống
trồng quý hiếm hoặc không thể nhân bằng các phương pháp khác…
Làm sạch bệnh để phục tráng giống: các cây trồng đặc biệt là các cây nhân
giống vô tính thường bị thoái hóa rất nahnh do nhiễm bệnh, đặc biệt là virus. Người ta
có thể nuôi cấy mô phân sinh là mô không mang mầm bệnh để tạo cây sạch bệnh và
giống đã được phục tráng.
Tạo giống: Có thể nuôi cấy hạt phấn để tạo cây đơn bội (1n). Từ các cá thể đơn
bội, ta có thể nhị bội để tạo dòng đồng hợp tử tuyệt đối chỉ sau 1 thế hệ mà bằng con
đường tự phối thì phải mất 5-7 thế hệ. Người ta có thể nuôi cấy tế bào trần (tế bào đã
loại bỏ thành tế bào) và dung hợp các tế bào trần tức là trộn lẫn chất nguyên sinh của
hai tế bào để tạo ra hợp tử bằng lai vô tính giữa hai tế bào trần (lai soma) và tái sinh
cây thu được cây lai có đặc tính của bố và mẹ…
Ngoài ra có thể sử dụng nuôi cấy mô tế bào để nghiên cứu di truyền, biến dị,
nghiên cứu sinh lý, hóa sinh…
/>Nuôi cấy bao phấn là quá trình sử dụng bao phấn nuôi cấy để tạo cây con đơn bội
Kỹ thuật nuôi cấy bao phấn do Guha and Maheshwari nghiên cứu năm 1964. Kỹ thuật
này có thể ứng dụng tạo cá thể đơn bội cho hơn 200 loài cây trồng, bao gồm cà chua, lúa,
thuốc lá, lúa mạch, cây phong lữ. Một số ưu điểm của phương pháp này như sau:
- Kỹ thuật khá đơn giản
- Ở một số loài sự phân chia tế bào dễ dàng ngay cả khi những tế bào hạt phấn
chưa thực sự chín
- Tỷ lệ hạt phấn có phản ứng tốt với môi trường nuôi cấy cao (tần suất cảm ứng
môi trường cao)
- Có thể sản xuất thể đơn bội với số lượng lớn va nhanh chóng.
Trong những thí nghiệm sử dụng môi trường Datura innoxia, tần suất cảm ứng với môi
trường của hạt phấn đạt tới 100% và trong điều kiện tối ưu có thể sản xuất hơn 1000
callus cây con từ một bao phấn. Có thể xác định kết quả trong vòng 24 giờ từ khi tế bào
PGS. TS. Nguyễn Trí Hoàn, Viện trưởng
TS. Đào Xuân Thảng, Phó Viện trưởng
ThS. Ngô Doãn Đảm, Phó Viện trưởng
- Tác giả: TS. Nguyễn Mạnh Đôn
Trưởng ban, Ban Khoa học, Công nghệ và Kinh tế, Liên hiệp các hội KH&KT Việt Nam,
53 Nguyễn Du, Hà Nội
- Đồng chủ nhiệm
KS. Đào Thúy Nhuần,
KS. Huỳnh Yên Nghĩa,
ThS. Nguyễn Văn Doăng
Bộ môn Công nghệ sinh học, Viện Cây lương thực và cây thực phẩm, xã Liên Hồng,
huyện Gia Lộc, tỉnh Hải Dương
- Đơn vị áp dụng công trình
Các tỉnh phía Bắc đã sản xuất thử giống lúa AC5 như Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng,
Thái Bình, Nam Định, Thanh Hóa, Nghệ An, Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, Điện Biên …
Hiện tại, giống lúa AC5 đã được chuyển nhượng bản quyền cho Công ty TNHH Vĩnh
Hoà sản xuất và kinh doanh giống tại các tỉnh Bắc Trung bộ.
II. Nội dung công trình
Giống lúa AC5 có nguồn gốc từ tổ hợp lai 10TGMS // C70 / CR203. Giống lúa AC5
được công nhận sản xuất thử (công nhận tạm thời) từ ngày 23/11/2005 theo Quyết định
số 3277/QĐ-BNN-KHCN và được công nhận giống quốc gia tại Quyết định số 56/QĐ-
BNN-TT của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ký ngày 08/01/2008 về
việc công nhận giống cây trồng nông nghiệp mới. Giống lúa AC5 được tạo ra bằng kết
hợp lai hữu tính p với nuôi cấy bao phấn. Đây là giống lúa quốc gia đầu tiên được tạo ra
bằng kỹ thuật nuôi cấy bao phấn (AC = Anther Culture) ở Việt Nam.
Giống lúa AC5 là giống lúa chất lượng cao, có thời gian sinh trưởng ngắn (110 - 115
ngày), cho năng suất khá cao, ổn định (55 - 65 tạ/ha), năng suất cá biệt có thể đạt trên 70
tạ/ha. Giống có thể gieo cấy được 2 vụ trong năm với các hình thức gieo mạ dược, mạ
sân hoặc gieo vãi. AC5 thuộc dạng hình cứng cây, chịu thâm canh, chống đổ tốt, khả
năng đẻ nhánh khá. Đây là giống có tỉ lệ gạo xay xát cao, gạo có chất lượng tốt như hạt
xuất hàng hoá, nhất là gạo an toàn, chất lượng cao. Nghệ An cũng có kế hoạch sử dụng
AC5 thay thế dần một phần diện tích các giống lúa thuần khác (Khang dân, Q5, Bắc
thơm số 7 ), đồng thời để sản xuất gạo chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng
cao của người dân.
Khả năng áp dụng: Hướng sử dụng giống lúa AC5 là để sản xuất lúa hàng hoá, chất
lượng cao tại vùng đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung bộ. Trong những vùng này, AC5
có thể được gieo cấy vào cả hai vụ xuân và mùa trong cơ cấu 2 vụ lúa hoặc 2 vụ lúa + 1
vụ màu. Chân đất gieo trồng thích hợp là chân đất vàn và vàn thấp. Các tỉnh phía Bắc đã
sản xuất thử và đánh giá cao khả năng áp dụng giống lúa AC5 như Hưng Yên, Hải
Dương, Hải Phòng, Thái Bình, Nam Định, Thanh Hóa, Nghệ An, Vĩnh Phúc, Tuyên
Quang, Điện Biên … Hiện tại, giống lúa AC5 đã được chuyển nhượng bản quyền cho
Công ty TNHH Vĩnh Hoà sản xuất và kinh doanh giống tại các tỉnh Bắc Trung bộ.