Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời

Tuy nhiên khi nuôi cấy trong môi
trường lỏng mẫu cấy bị trương
nước và bị hiện tượng thủy tinh
thể do ngập quá lâu trong môi
trường, ngoài ra mẫu còn bị
những tổn thương do quá trình
lắc. Vì vậy để kết hợp những ưu
điểm của hệ thống nuôi cấy trên
thạch với nuôi cấy lỏng, vào năm
1983, Harris và Mason đã thiết
kế hai hệ thống nuôi cấy ngập
chìm tạm thời là hệ thống nuôi
cấy nghiêng và hệ thống Rocker.
Ít lâu sau, vào năm 1985 Tisserat
và Vandercook đã thiết kế một hệ
thống nuôi cấy tự động APCS
đây là hệ thống có thể thay thế
được môi trường và có thể sử
dụng nuôi cấy trong một thời
gian dài mà không cần cấy
chuyền. Ngoài ra còn có một số
hệ thống ngập chìm tạm thời một
phần hay toàn phần được điều
khiển tự động bằng máy tính hay
bán tự động. Hiện nay đáng chú
ý là hệ thống nuôi cấy ngập chìm
tạm thời RITA
®
của hãng Cirad,
Pháp; BIT

liên t
ục theo chu kỳ xác định. Các
hệ thống đều có ngăn chứa môi
trường riêng, có thể chung một
bình chứa nh
ưng có hai ngăn khác
nhau hay gồm một hệ thống bình
chứa nối với hệ thống chứa mẫu
cấy bằng hệ thống ống dẫn và
bơm điều khiển. Các mẫu cấy
thường được đặt trên những đĩa
bằng nhựa polypropylene thành
một cụm, điều này giúp tiết kiệm
được thời gian phải đặt mẫu lên
trên giá thể thạch trong nuôi cấy
thông thường.

Tóm lại, hệ thống nuôi cấy ngập
chìm tạm thời thông thường có
những bộ phận chủ yếu sau:
- Bơm hay máy nén khí t
ạo áp lực
để hút môi trường từ ngăn chứa
lên ngăn chứa mẫu cấy và ngược
lại
- Hệ thống cài đặt thời gian dùng
để điều khiển chu kỳ ngập
- Hệ thống ống dẫn và van điều
khiển
- Các màng lọc

:
mô không ngập trong môi
trường, Pha 2: hiện tượng ngập
được hoạt hóa, các van mở ra cho
khí đi qua các màng lọc đẩy môi
trường lỏng lên ngập mô cấy,
Pha
3: sự trao đổi khí trong hệ thống
RITA
®
, Pha 4: chu kỳ kết thúc,
các van đóng lại và môi trường
lỏng rút xuống ngăn bên dưới.

Hệ thống RITA
®

(Hình 1) là công
trình của Teisson và Alvard vào
năm 1995. Một bình chứa 1 L
gồm có hai phần, phần trên chứa
mẫu cấy và phần dưới chứa môi
trường. Một áp suất vượt mức tác
động vào môi trường lỏng chứa
trong phần dưới và đẩy chúng
dâng lên ngăn ch
ứa mẫu cấy. Mẫu
cấy được ngập chìm trong môi
trường lỏng lâu hay mau tùy theo
thời gian áp suất vượt mức được

thời theo chu kỳ nhất định là nối
hai bình thủy tinh hay plastic có
kích thước từ 250 ml - 10 L bằng
một hệ thống ống dẫn, và điều
khiển tạo ra áp suất vượt mức để
đưa môi trường vào bình chứa
mẫu và ngược lại. Hệ thống
BIT
®
được thiết kế đáp ứng với
những yêu cầu trên.

Hình 2. Hệ thống bình sinh đôi
BIT
®c. Hệ thống Plantima
®Hệ thống này được thiết kế tổng
thể tương tự như hệ thống
RITA
®
tuy nhiên có thay đổi và
cải tiến một số chi tiết như hệ
thống bơm và vị trí các màng lọc.
Hệ thống này được sản xuất và
cung cấp bởi Công ty A-tech

hệ thống thông thường trên môi
trường rắn hay trong những hệ
thống bioreactor thông thường.
Cây tái sinh và phôi soma thu
được trong hệ thống này luôn có
chất lượng tốt hơn. Từ đó cây có
nguồn gốc từ hệ thống nuôi cấy
ngập chìm tạm thời có tỷ lệ sống
sót cao, sinh trưởng khỏe mạnh
trong quá trình thuần hoá ngoài
vườn ươm. Có thể nói hệ thống
nuôi cấy ngập chìm tạm thời đã
kết hợp thành công những ưu
điểm của hệ thống nuôi cấy rắn
thoáng khí và hệ thống nuôi cấy
lỏng giúp cây tránh được những
hiện tượng bất lợi do sự thiếu
thông thoáng của môi trư
ờng lỏng
ngập liên tục hay trong hệ thống
kín trên môi trường rắn, giúp gia
tăng sự hấp thu chất dinh dưỡng.

Chu kỳ và tần số ngập chìm là
những chỉ số chủ yếu ảnh hưởng
đến sự phát triển của mẫu cấy
cũng như toàn bộ quy trình nhân
giống. Khi những chỉ số này đư
ợc
tối ưu hóa, sản lượng sẽ được gia

gian ngập tối ưu phải được khảo
sát và xác định chính xác cho
từng giai đoạn nuôi cấy của từng
loại cây cũng như thời gian giữa
các lần cấy chuyền đối với những
hệ thống không thể bổ sung môi
trường mới, cuối cùng là phải
khảo sát tối ưu hóa thành phần
môi trường cho từng giai đoạn
nuôi cấy.

Hiện nay, nhiều nghiên cứu sâu
hơn về ảnh hưởng của hệ thống
nuôi cấy ngập chìm tạm thời về
mặt vật lý là r
ất cần thiết để có thể
tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy
trong những hệ thống này.

Một ưu điểm khác của hệ thống
này trong việc giảm được hoạt
tính của các chất độc ngoại bào
hay các chất ức chế sinh trưởng
được tiết ra ngoài môi trường
trong thời gian nuôi cấy của mẫu
cấy vẫn chưa đư
ợc đánh giá chính
xác.

Trong điều kiện Việt Nam hiện

(pp. 105-110). Kluwer Academic
Publishers, Dordrecht.
- Escalona M, Lorenzo JC,
Gonzalez B, Daquinta M,
Fundora Z, Borrto CG, Espinosa
D, Arias E & Aspiolea ME,
(1998). New system for in vitro
propagation of pineapple (Ananas
comosus (L.) Merr).Pineapple
News. 5. pp: 5-7.
- Etienne H. & Berthouly M.,
(2002). Temporary immersion
systems in plant
micropropagation. Plant Cell,
Tissue and Organ
Culture 69: 215–231. Kluwer
Academic Publishers,
Dordrecht.