BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
VŨ HOÀNG HIỆP
NGHIÊN CỨU TẠO ĐỘT BIẾN IN VITRO VÀ ĐÁNH GIÁ
SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, SAI KHÁC DI TRUYỀN
CỦA CÁC DÒNG ĐỘT BIẾN GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG
QUẬN CHÚA (DIANTHUS CARYOPHYLLUS L.)
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG HÀ NỘI, NĂM 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NGÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2014
Tác giả
Vũ Hoàng Hiệp ii
LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận
được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của nhiều tập thể và cá nhân.
Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn
Thị Lý Anh đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, tạo mọi điều kiện thuận lợi và chia sẻ
những khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, các thầy giáo, cô giáo, cán bộ
công nhân viên của Viện Sinh học Nông nghiệp - Học viện Nông nghiệp Việt

MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục tiêu nghiên cứu 2
3 Yêu cầu của đề tài 2
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
5 Đóng góp mới của luận án 4
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1 Giới thiệu chung về cây hoa cẩm chướng 5
1.1.1 Nguồn gốc, phân loại 5
1.1.2 Đặc điểm thực vật học của cây hoa cẩm chướng 7
1.1.3 Yêu cầu ngoại cảnh của hoa cẩm chướng 7
1.1.4 Yêu cầu dinh dưỡng 8
1.2 Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới và trong nước 9
1.2.1 Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới 9
1.2.2 Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng tại Việt Nam 11
1.3 Ứng dụng phương pháp nuôi cấy mô, tế bào trong nhân giống cây
hoa cẩm chướng 12
1.4 Đột biến tạo biến dị di truyền và ứng dụng đột biến trong chọn tạo
giống cây trồng 16
1.4.1 Đột biến tạo biến dị di truyền 16
1.4.2 Các tác nhân gây đột biến 17
1.4.3 Vai trò của đột biến nhân tạo trong công tác chọn tao giống cây trồng 21 iv
1.5 Xử lý gây tạo đột biến trong nuôi cấy in vitro và ứng dụng trong
chọn tạo giống cây trồng 24
1.5.1 Xử lý gây tạo đột biến trong nuôi cấy in vitro 24
1.5.2 Các phương pháp xử lý gây tạo đột biến trong nuôi cấy in vitro 25
1.5.3 Nguồn vật liệu xử lý đột biến in vitro 29

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56
3.1 Nghiên cứu nhân giống in vitro cho cây cẩm chướng giống Quận Chúa 56
3.1.1 Nghiên cứu tạo vật liệu khởi đầu 55
3.1.2 Nghiên cứu nhân nhanh chồi in vitro 56
3.1.3 Nghiên cứu tạo cây hoàn chỉnh 62
3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ra cây đến tỷ lệ sống và
sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm 63
3.2 Nghiên cứu xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng in vitro
bằng EMS và tia gamma nguồn
60
Co 65
3.2.1 Nghiên cứu xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng nuôi cấy
in vitro bằng EMS 65
3.2.2 Nghiên cứu xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng nuôi cấy
in vitro bằng tia gamma nguồn
60
Co 75
3.2.3 Nghiên cứu xử lý kết hợp EMS và tia gamma nguồn
60
Co cho cây
hoa cẩm chướng in vitro 80
3.3 Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của các dạng chồi in
vitro 84
3.3.1 Nghiên cứu khả năng ra rễ của các dạng chồi in vitro cây cẩm
chướng sau xử lý 85
3.3.2 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các dạng chồi in vitro
cây cẩm chướng sau xử lý trong điều kiện khí canh 86
3.3.3 Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các dạng chồi in vitro
cây cẩm chướng sau xử lý giai đoạn ngoài đồng ruộng 88
3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý gây tạo đột biến đến sự phát sinh

2 Đề nghị 130
Danh mục công trình đã công bố có liên quan đến luận án 131
Tài liệu tham khảo 132
Phụ lục 141 vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Tên đầy đủ

AFLP Amplicon fragment length polymorphism
BA Benzyl adenin
BAP 6-Benzylamino purine
CT Công thức
CS Cộng sự
DMSO Dimethyl sulfoxide
DNA Deoxyribonucleic acid
DES Dimethylsulfate
ĐC Đối chứng
EI Ethylenimine
EMS Ethylmethane sulphonate
FAO Food and Agriculture Organization
IAA 3-Indoleacetic acid
IAEA International Atomic Energy Agency
IBA α-Indol butyric acid
LD
50
Liều gây chết 50% mẫu thí nghiệm
LPB Protocorm-Like-Bodies

khả năng ra rễ của chồi in vitro 63
3.5 Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây cẩm
chướng in vitro ngoài vườn ươm 64
3.6 Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống, phát sinh chồi in vitro cây
cẩm chướng 66
3.7 Sự biến động tỷ lệ mẫu chết qua các tuần nuôi cấy 69
3.8 Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro cây
cẩm chướng với thời gian xử lý 1 giờ 72
3.9 Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro cây
cẩm chướng với thời gian xử lý 2 giờ 72
3.10 Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro cây
cẩm chướng với thời gian xử lý 3 giờ 73
3.11 Ảnh hưởng của liều lượng xử lý tia gamma nguồn
60
Co đến khả năng
sống và sinh trưởng của chồi in vitro 76
3.12 Sự biến động tỷ lệ mẫu chết qua các tuần nuôi cấy 76
3.13 Tỷ lệ chồi biến dị và các dạng chồi sau xử lý tia gamma nguồn
60
Co 79 ix
3.14 Ảnh hưởng của liều lượng xử lý EMS và tia gamma nguồn
60
Co đến
khả năng sống, sinh trưởng của chồi 81
3.15 Tỷ lệ chồi biến dị và các dạng chồi in vitro sau xử lý kết hợp EMS
và tia gamma nguồn
60

DANH MỤC CÁC HÌNH

STT
Tên hình
Trang
1.1 Hình ảnh một số loài hoa cẩm chướng phổ biến 6
1.2 Tỷ lệ đóng góp của các tác nhân trong đột biến tạo giống cây trồng
tại Nhật Bản năm 2008 18
1.3 Số giống cây trồng được tạo ra theo phương pháp gây tạo đột biến
trên thế giới qua các năm 21
1.4 Tỷ lệ các giống đột biến trên các châu lục vào năm 2008 22
1.5 Trình tự các bước xử lý đột biến in vitro bằng chiếu xạ 27
2.1 Mẫu giống hoa nghiên cứu 39
3.1 Chồi in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung BA với nộng độ khác nhau 59
3.2 Chồi in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung kinetin với nộng độ
khác nhau 60
3.3 Cây cẩm chướng giai đoạn ngoài vườn ươm 65
3.4 Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ EMS đến tỷ lệ chết của chồi in vitro
cây cẩm chướng 68
3.5 Chồi in vitro cây cẩm chướng sau xử lý EMS với thời gian xử lý 2 giờ 70
3.6 Các dạng chồi thu được sau xử lý EMS 71
3.7 Chồi in vitro cây cẩm chướng sau xử lý chiếu xạ tia gamma nguồn
60
Co 77
3.8 Các dạng chồi thu được sau xử lý tia gamma nguồn
60
Co 79
3.9 Các dạng chồi thu được sau xử lý kết hợp EMS và tia gamma nguồn
60
Co 83


1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong nông nghiệp cùng với việc phát triển các cây lương thực, thực phẩm
cây hoa cũng đã trở thành một lĩnh vực thu hút được sự quan tâm và đầu tư bởi sản
xuất hoa đã trở thành một ngành thương mại mang lại lợi ích lớn cho nền kinh tế.
Trong những loài hoa cắt cành, cẩm chướng ngày càng được biết đến và ưa
chuộng bởi màu sắc đẹp, phong phú, kiểu dáng hoa đa dạng, hoa tươi lâu, dễ vận
chuyển, bảo quản… Cẩm chướng đã trở thành một trong bốn loài hoa cắt cành
được trồng phổ biến trên thế giới, chiếm 17% tổng sản lượng hoa cắt (Nguyễn Thị
Kim Lý, 2012). Đây cũng là loại hoa có nhiều triển vọng trong sản xuất nội tiêu
cũng như xuất khẩu của Việt Nam. Ở nước ta hiện nay, chủ yếu trồng các giống
cẩm chướng nhập nội từ nước ngoài (Nguyễn Thị Kim Lý, 2012) do đó không chủ
động và chi phí sản xuất cao, đặc biệt là không thể mở rộng sản xuất và xuất khẩu
bởi không có bản quyền giống. Vì vậy, việc phát triển cây hoa có giá trị này không
chỉ là việc nhân nhanh các giống nhập nội hay tìm ra những biện pháp kỹ thuật
nhằm nâng cao năng suất chất lượng hoa mà còn phải tạo ra được những giống hoa
cẩm chướng mới đáp ứng được nhu cầu thị trường, phù hợp với điều kiện sinh thái
và có bản quyền của Việt Nam.
Đối với cây hoa việc chọn tạo giống tập trung chủ yếu là tạo giống có màu
sắc mới. Điều này được thực hiện thông qua con đường lai xa, đa bội hóa và gây
tạo đột biến (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007). Tuy nhiên đối với cây hoa
cẩm chướng ở nước ta việc lai xa rất khó thực hiện bởi khả năng thụ phấn thụ tinh
rất khó. Vì vậy việc tạo giống có màu sắc mới chỉ có thể thực hiện thông qua con
đường gây tạo đột biến. Phương pháp chọn tạo giống bằng gây tạo đột biến được
nghiên cứu, phát triển từ giữa thế kỷ 20 và ngày càng phát triển rộng rãi mang lại
những thành tựu to lớn trong công tác chọn tạo giống cây trồng. Theo báo cáo của
Tổ chức Năng lượng nguyên tử quốc tế, tính đến năm 2013 đã có 3.200 giống cây

- Xác định khả năng nhân giống in vitro cho cây cẩm chướng giống Quận
Chúa, làm cơ sở cho việc tái sinh và tạo cây hoàn chỉnh các mẫu xử lý đột biến in 3
vitro bằng tác nhân gây đột biến.
- Xác định hiệu quả xử lý gây tạo đột biến cho cây hoa cẩm chướng trong
nuôi cấy mô mang lại hiệu quả cao:
+ Xác định nồng độ, thời gian xử lý EMS thích hợp cho chồi nhân in vitro
cây hoa cẩm chướng.
+ Xác định liều lượng xử lý tia gamma nguồn
60
Co

thích hợp cho chồi nhân
in vitro cây hoa cẩm chướng.
+ Xác định hiệu quả của xử lý phối hợp EMS và tia gamma nguồn
60
Co

cho
chồi nhân in vitro cây hoa cẩm chướng.
- Phân lập các thể đột biến qua các thế hệ nhân chồi in vitro.
- Sàng lọc các dạng biến dị của cây cẩm chướng sau xử lý trong điều kiện
tự nhiên.
- Đánh giá sự sai khác di truyền của một số dòng đột biến có triển vọng đã
phân lập bằng chỉ thị SSR.
- Xác định phương pháp khử trùng mẫu, môi trường nhân nhanh, môi
trường ra rễ và giá thể ra cây thích hợp cho một số dòng đột biến có tiềm năng
được tuyển chọn.

5. Đóng góp mới của luận án
Các kết quả nghiên cứu đã xác định được tác nhân gây đột biến EMS và tia
gamma nguồn
60
Co

cho hiệu quả cao trong việc gây tạo biến dị có tiềm năng có thể
làm vật liệu cho công tác chọn tạo giống hoa cẩm chướng mới.
Đề tài đã tạo ra các dòng đột biến có tiềm năng và đánh giá được đặc điểm
sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến mới về màu sắc hoa trong điều kiện tự
nhiên. Các dòng đột biến này cũng đã được đánh giá sự sai khác di truyền bằng chỉ thị
phân tử SSR và xác định mối quan hệ di truyền với cây mẹ (không xử lý đột biến).
Đề tài đã xây dựng được quy trình nhân giống in vitro cho 2 dòng đột biến
có triển vọng (dòng H6 và dòng H7) trong số các dòng đột biến được tạo ra, phục
vụ cho các nghiên cứu tiếp theo để phát triển hai dòng này thành giống hoa cẩm
chướng mới. 5
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu chung về cây hoa cẩm chướng

1.1.1. Nguồn gốc, phân loại
Theo Jawaharlal et al. (2005), cẩm chướng có tên tiếng Anh: Carnation; tên
khoa học: Dianthus caryophyllus L. Hoa cẩm chướng thuộc:
- Giới thực vật: Plantae
- Lớp 2 lá mầm: Magnoliopsida
- Phân lớp cẩm chướng: Caryophyllidae
- Bộ cẩm chướng: Caryophyllales

Đức Thảo, 2010).
Loài D. barbatus: Thân cứng cáp, nhẵn, cao 25 - 50 cm. Lá dẹp, màu xanh
nhạt hay xanh đậm, dài 3 - 7 cm. Hoa mọc thành chùm khít nhau, rộng 1 - 2 cm,
màu trắng, hồng đỏ, tím hay hai màu giữa các lá bắc khá to, mùi thơm nhẹ. Một số
giống thuộc loài này như giống Wee Willie và Summer Beauty thường trồng bằng
hạt vào đầu mùa xuân và ra hoa vào đầu mùa hè (Jawaharlal et al., 2005; Lê Đức
Thảo, 2010).
Loài D. chinensis: Thân thảo lâu năm, có chiều cao 30 - 50 cm, thân cây
trưởng thành thường có các rãnh, lá phẳng, rộng, màu xanh nhạt đến xanh đậm,
chiều dài lá 3 - 5 cm, chiều rộng 2 - 4 mm. Hoa có nhiều màu sắc khác nhau, đường
kính hoa 3 - 4 cm, cánh hoa thường có lông. Loài D. chinensis tập trung chủ yếu ở
vùng ôn đới. Có 2 giống phổ biến thuộc loài này là Hồng Nhật Bản (D. chinensis
var Heddewigii) và Hồng tua (D. chinensis var Lacinatus) (Jawaharlal et al., 2005).

Dianthus chinensis
Dianthus barbatus
Dianthus caryophyllus
Hình 1.1. Hình ảnh một số loài hoa cẩm chướng phổ biến
(Nguồn: Flickriver, 2012) 7
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây hoa cẩm chướng
- Rễ: Cẩm chướng có bộ rễ chùm, chiều dài của rễ 15 - 20 cm, phân bố tập
trung ở tầng đất mặt 20 cm, một số ít có khả năng ăn sâu tới 40 - 45 cm (Lê Đức
Thảo, 2010; Nguyễn Thị Kim Lý và cs., 2012).
- Thân: Thân thuộc dạng thân thảo, nhỏ và mảnh, phân nhánh nhiều, và nửa
hóa gỗ. Thân rất dễ gẫy ở đốt. Các đốt thân thường gẫy khúc. Thân thường có màu
xanh nhạt, bao phủ một lớp phấn trắng xung quanh. Cẩm chướng loại thấp cây cao
30 - 50 cm, thường mọc thành bụi, các đốt thân dài 2 - 3 cm. Loại cao cây 50 - 80

ban đêm thích hợp là 10 - 11
0
C vào mùa đông, 13 - 15,5
0
C vào mùa hè. Chênh
lệch nhiệt độ ngày, đêm có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hoa. Nhìn chung
chênh lệch nhiệt nhiệt độ ngày đêm khoảng 10
0
C là tốt nhất (Jawaharlal et al.,
2005; Gharge, 2009; Nguyễn Thị Kim Lý và cs., 2012).
- Nước: Ẩm độ thích hợp 60 - 70%, ẩm độ tối thích 65% (Nguyễn Thị Kim
Lý và cs., 2012). Nếu độ ẩm ổn định sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho cây hút chất
dinh dưỡng và muối khoáng, cây sinh trưởng tốt, năng suất và phẩm chất hoa cao.
- Không khí: Cẩm chướng ưa khí hậu mát mẻ và thông thoáng. Theo
Jawaharlal et al. (2005) khi trồng trong nhà kính với nhiệt độ 14 - 15
0
C nên duy trì
nồng độ CO
2
ở mức 500 - 750 ppm. Trong điều kiện thuận lợi nếu phun bổ sung
CO
2
có thể làm tăng năng suất hoa từ 10 - 30%.
- Đất đai: Yêu cầu đất có kết cấu tơi xốp. Độ pH thích hợp từ 6,0 - 6,5.
Theo Nguyễn Thị Kim Lý và cs. (2012) mức EC từ 1,2- 1,5 là phù hợp với cây
cẩm chướng. Đất trồng hoa cẩm chướng tốt nhất là đất cát pha sét, giầu hàm lượng
hữu cơ, có khả năng thoát nước tốt (Jawaharlal et al., 2005).
1.1.4. Yêu cầu dinh dưỡng
Theo Nguyễn Thị Kim Lý và cs. (2012) chất lượng và sản lượng hoa phụ
thuộc rất lớn vào dinh dưỡng. Mức dinh dưỡng không thích hợp sẽ làm cây chóng

Hoa cẩm chướng đã được trồng thương mại ở Australia từ năm 1954, đến
năm 2005 Australia có khoảng trên 100 ha tập trung tại tiểu bang Victoria, Nam
Úc, Tây Úc với sản lượng khoảng 140 triệu bông hoa cắt mỗi năm (Office of Gene
Technology Regulator, 2005).
Colombia là nước trồng cẩm chướng cho hoa tốt nhất trên thế giới và được
coi là thiên đường của hoa cẩm chướng. Với điều kiện tự nhiên rất phù hợp, cây
cẩm chướng đã phát triển trên 35 năm. Trong tổng số 4.200 ha hoa cắt thì cẩm
chướng chiếm 45,8% tổng lượng hoa xuất khẩu của nước này (Nguyễn Thị Kim
Lý và cs., 2012). Năm 2000 diện tích trồng hoa cẩm chướng đạt 1.868 ha với sản
lượng 591 triệu cành/ năm (Thiranjan, 2005).
Cẩm chướng cũng là loại hoa phát triển mạnh ở Kenya. Năm 2000, Kenya
có khoảng 115 ha với sản lượng 303 triệu cành/ năm (Thiranjan, 2005). Diện tích
trồng hoa cẩm chướng của Kenya chủ yếu tập trung ở vùng Ritf Valley. Cây cẩm
chướng được trồng làm cảnh ngoài đồng ở độ cao khoảng 1.800 m và trồng trong 10
nhà plastic ở độ cao 2.700 m so với mực nước biển (Cox et al., 1987).
Ở Thổ Nhĩ Kỳ, hoa cẩm chướng được trồng với diện tích lớn chiếm 21%
(Nguyễn Thị Kim Lý, 2009). Diện tích trồng hoa cẩm chướng tại Thổ Nhĩ Kỳ phát
triển rất nhanh năm 2000 có 3.365 ha đến năm 2005 đã có 8.160 ha, Trong 5 loài
hoa xuất khẩu, hoa cẩm chướng luôn là loại hoa xuất khẩu hàng đầu ở nước này.
Năm 2005, xuất khẩu đạt 21.386.821 USD trong tổng số 24.356.565 USD xuất
khẩu từ 5 loại hoa (hoa hồng, cẩm chướng, hoa lan, cúc, đồng tiền) (Gulay, 2009).
Tại Israel tỷ lệ diện tích trồng hoa cẩm chướng chiếm 7,5% tổng diện tích
trồng hoa, mỗi năm doanh thu xuất khẩu đạt 119 triệu USD (Nguyễn Thị Kim Lý
và cs., 2012).
Bảng 1.1. Diện tích trồng và năng suất hoa cẩm chướng ở một số nước năm 2000
Tên quốc gia
Diện tích

Italia
150
-
Nhật Bản
602
-
Israel
350
125
Thổ Nhĩ Kỳ
-
107
(Nguồn: Thiranjan, 2005)
Trung Quốc là nước có nhiều vùng sản xuất hoa cẩm chướng, trong đó Côn
Minh là nơi trồng hoa cẩm chướng có chất lượng cao (Nguyễn Thị Kim Lý và cs.,
2012). Cẩm chướng chiếm khoảng 25% tổng lượng hoa trên thị trường tại Bắc
Kinh và Côn Minh (Yang et al., 1998). Tỉnh Vân Nam của Trung Quốc có kim
ngạch xuất khẩu hoa cắt cành ngày càng cao. Theo thống kê tháng 11 năm 2006
đạt 10,4 triệu USD với sản lượng 4,3 nghìn tấn, trong đó cẩm chướng là một trong
3 loại hoa xuất khẩu chủ lực (Khuyết danh, 2007). 11
1.2.2. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng tại Việt Nam
Ở Việt Nam hoa cẩm chướng được người Pháp đưa vào trồng từ đầu thế kỷ
XIX, chủ yếu trồng ở những nơi có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, Sapa (Nguyễn Thị
Kim Lý, 2009). Những năm gần đây, cẩm chướng đã được trồng ở nhiều vùng

cẩm chướng

Nuôi cấy mô, tế bào thực vật là phạm trù khái niệm chung cho tất cả các loại
nuôi cấy nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật, trên môi trường dinh
dưỡng nhân tạo, trong điều kiện vô trùng (Nguyễn Quang Thạch và cs., 2005).
Cơ sở lý luận của phương pháp đó là dựa trên cơ sở tính toàn năng và đặc
tính phân hoá và phản phân hoá của tế bào thực vật.
Theo Haberlandt (1902), mỗi tế bào của bất kỳ sinh vật nào cũng đều mang
toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ của sinh vật đó. Khi gặp điều
kiện thích hợp, mỗi tế bào đều có thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Đó
chính là tính toàn năng của tế bào.
Quá trình phân hóa tế bào là quá trình tế bào hợp tử phân chia hình thành
nhiều tế bào phôi sinh chưa mang chức năng riêng biệt. Sau đó từ các tế bào phôi
sinh chúng tiếp tục biến đổi thành các tế bào chuyên hóa đặc hiệu cho các mô, cơ
quan có chức năng khác nhau. Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hóa thành mô chức
năng chúng không hoàn toàn mất khả năng phân chia của mình. Trong trường hợp
cần thiết, ở điều kiện thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng tế bào phôi sinh và
phân chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là phản phân hóa tế bào, ngược lại với sự
phân hóa tế bào. Quá trình phản phân hóa và tái phân hóa tế bào là con đường để
có thể tái sinh được cơ thể thực vật nguyên vẹn từ các tế bào, mô chuyên hóa khi
nuôi cấy in vitro.
Nuôi cấy mô, tế bào thực vật có thể phục vụ nhiều mục đích khác nhau.
Trong lĩnh vực giống cây trồng nó được ứng dụng để làm phong phú vật liệu di
truyền cho công tác chọn tạo giống, nhân nhanh và duy trì những giống và các thể
có ý nghĩa khoa học, làm sạch bệnh vi rút, phục tráng những giống thoái hoá,
Trong đó, ứng dụng nhân giống vô tính cây trồng là lĩnh vực được quan tâm hơn
cả. Vi nhân giống (Micropropagation) hay nhân giống bằng nuôi cấy mô là lĩnh
vực ứng dụng có hiệu quả nhất trong công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật
(Nguyễn Quang Thạch và cs., 2005).
Ưu thế của phương pháp nhân giống vô tính in vitro so với các phương