Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÙI NGỌC BÍCH
SO SÁNH SỰ PHÁT TRIỂN BỘ RỄ VÀ PHÂN LẬP
GEN GmEXP1 LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG KÉO
DÀI RỄ CỦA CÂY ĐẬU TƢƠNG
Glycine max (L.) Merrill

Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 60.42.70

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Chu Hoàng Mậu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

iii
LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS Chu Hoàng Mậu đã tận

iv
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1.1. Lý do chọn đề tài 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu 2
1.3. Nội dung nghiên cứu 2
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. CÂY ĐẬU TƢƠNG 3
1.1.1. Nguồn gốc, phân loại và vị trí cây đậu tƣơng 3
1.1.2. Đặc điểm sinh học của cây đậu tƣơng 5
1.2. ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN VÀ SỰ PHÁT TRIỂN BỘ RỄ CỦA CÂY ĐẬU
TƢƠNG 6
1.2.1. Đặc tính chịu hạn của cây đậu tƣơng 6
1.2.2 Mối liên quan giữa tính chịu hạn và sự phát triển bộ rễ của cây đậu
tƣơng 10
1.3. GEN VÀ ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN CỦA CÂY ĐẬU TƢƠNG 11
1.3.1. Các gen liên quan đến tính chịu hạn của cây đậu tƣơng 11
1.3.2 Gen liên quan đến sự phát triển bộ rễ của cây đậu tƣơng 14
1.3.3. Biện pháp công nghệ sinh học trong cải thiện khả năng chịu hạn của
cây đậu tƣơng 15
1.3.4. Expansin và gen expansin ở cây đậu tƣơng 17
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1. VẬT LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 25
2.1.1. Vật liệu 26
2.1.2. Hóa chất và thiết bị 26
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu 26
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vi
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT
DNA
Deoxyribonucleic Acid

RNA
Ribonucleic Acid

ASTT
Áp suất thẩm thấu

Bp
Cặp bazơ

cDNA
Sợi ADN bổ sung đƣợc tổng hợp từ mARN nhờ Enzym
phiên mã ngƣợc
dNTP
Deoxynucleotide

đtg
Đồng tác giả

DHA

XLS
Đậu tƣơng Xuân Lạng Sơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng
Tên bảng
Trang

2.1
Nguôn gốc các giống đậu tƣơng nghiên cứu
25

2.2
Trình tự cặp mồi nhân gen GmEXP1

30
2.3
Thành phần phản ứng PCR

31


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

viii
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình
Tên hình
Trang
1.1
Trình tự của vùng mã hóa của gen GmEXP1 ở đậu tƣơng
22
1.2
Sơ đồ về gen và protein EXP1 ở cây đậu tƣơng
22
1.3
Trình tự amino acid vùng bảo thủ DPBB của protein EXP1
23
1.4
Trình tự amino acid vùng bảo thủ DPBB của protein EXP1

3.6
Đĩa nuôi cấy dòng tế bào khả biế n E.coli chủ ng DH5α
chƣ́ a vector tá i tổ hợ p mang gen GmEXP1
45
3.7
Plasmid mang gen GmEXP1
46
3.8
Trình tự gen GmEXP1 phân lập từ giống đậu tƣơng XLS
48
3.9
So sánh trình tự nucleotide vùng mã hóa của gen GmEXP1
phân lập từ giống đậu tƣơng Xuân Lạng Sơn với trình tự
nucleotide mã số AF516879 công bố trên NCBI
49

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ix
3.10
So sánh trình tự amino acid của protein EXP1 do gen
GmEXP1 mã hoá phân lập từ giống đậu tƣơng Xuân Lạng
Sơn với trình tự amino acid của protein EXP1 do gen có
mã số AF516879 công bố trên NCBI
50
những nơi sâu trong đất hoặc rễ lan rộng với số lƣợng lớn. Thực vật nói chung

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
và cây đậu tƣơng nói riêng khi ở giai đoạn cây non thƣờng chịu tác động mạnh
của hạn vì bộ rễ phát triển chƣa đầy đủ và còn yếu [5], [6], [13], [14].
Xuất phát từ lí do trên chúng tôi đã lựa chọn và tiến hành nghiên cứu
đề tài: “So sánh sự phát triển bộ rễ và phân lập gen GmEXP1 liên quan
đến khả năng kéo dài rễ của cây đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill)”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định đƣợc sự khác biệt về sự phát triển bộ rễ của một số giống đậu
tƣơng nghiên cứu.
Phân tích đặc điểm của trình tự gen liên quan đến khả năng kéo dài của
rễ phân lập từ cây đậu tƣơng.
1.3. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tƣơng địa phƣơng
thông qua sự phát triển của bộ rễ;
- Khuếch đại gen GmEXP1 liên quan đến khả năng kéo dài của rễ ở cây
đậu tƣơng bằng kỹ thuật PCR từ DNA hệ gen;
- Tách dòng và xác định trình tự gen GmEXP1 liên quan đến khả năng
kéo dài của rễ ở cây đậu tƣơng;
- So sánh trình tự gen GmEXP1 của giống đậu tƣơng nghiên cứu với
trình tự gen đã công bố.

khoa học Glycine max (L.) Merill (2n= 40) thuộc họ đậu (Lengunoceace),họ
phụ cánh bƣớm (Papilinoideae) (Hymowitz và Newell, 1981). Các giống đậu
tƣơng trồng ở Việt Nam thuộc loài Glycine max (L.) Merill (2n= 40) trong
giống phụ G.Soya, giống Glycine thuộc họ đậu (Lengunoceace) họ phụ cánh
bƣớm (Papilinoideae). Thân đậu tƣơng là cây thân thảo, ít phân cành dạng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
bụi, lá đậu tƣơng là lá kép với ba lá chét nhƣng cá biệt cũng có lúc có 4 đến
5 lá chét. Đậu tƣơng là cây tự thụ phấn, hoa đậu tƣơng nhỏ không có mùi, có
màu tím, tím nhạt, hoặc màu trắng, hoa mọc từ nách lá hoặc ngọn, quả đậu
tƣơng thuộc loại quả ráp thẳng hoặc hơi cong, có nhiều lông khi chín màu
vàng hoặc xám. Hạt đậu tƣơng không có nội nhũ mà chỉ có một lớp mỏng
bao quanh một phôi lớn. Hạt có hình tròn, ôvan, dẹt, bầu dục vỏ hạt nhẵn
có thể có màu vàng đậm, vàng nhạt, xanh hoặc nâu, đen nhƣng đa số là hạt
màu vàng.
Đối với đậu tƣơng có thể phân loại theo đặc điểm thực vật học, dựa vào
thời gian sinh trƣởng, theo thời vụ. Hiện nay đậu tƣơng đƣợc trồng ở Việt
Nam có hai nguồn gốc, đó là các giống địa phƣơng và các giống nhập nội.
Mặc dù nguồn gốc và lịch sử ban đầu của cây đậu tƣơng chƣa sáng tỏ nhƣng
đã có những bằng chứng chứng tỏ giống đậu này đã đƣợc thuần hoá đầu tiên ở
Trung Quốc. Từ Trung Quốc đậu tƣơng đƣợc đƣa sang Triều Tiên, Nhật Bản,
Nga, sang Đông Nam Á và Nam Á qua con đƣờng tơ lụa. Ở Việt Nam đậu
tƣơng đƣợc trồng từ lâu đời, sớm nhất là các tỉnh trung du, miền núi phía Bắc
và miền Đông Nam Bộ [3], [10], [14].
Đậu tƣơng là cây trồng lấy hạt, là cây cung cấp dầu quan trọng nhất

thân, cành lá, hoa, quả, hạt. Rễ đậu tƣơng là loại rễ cọc gồm rễ cái và các rễ
phụ trên rễ có nhiều vi khuẩn nốt sần chứa vi khuẩn Rhizobium japonicum, có
khả năng cố định Nitơ của không khí thành đạm dễ tiêu. Đậu tƣơng là cây hai
lá mầm thân thảo. Thân cây có nhiều lông nhỏ, khi còn non thân có màu xanh
hoặc tím, khi về già chuyển sang màu nâu nhạt. Màu sắc của thân sẽ cho ta
biết màu sắc của hoa sau này, nếu thân có màu xanh thì hoa sẽ có màu trắng
còn nếu thân có màu tím thì sau hoa có màu tím đỏ, chiều cao của thân từ 0,3-
1m tuỳ theo giống. Thân đậu tƣơng hình tròn nhiều đốt thƣờng đứng có khi bò
hoặc nửa bò Mỗi thân có từ 8 đến 14 đốt, các cành mọc ra từ các đốt trên
thân, đốt đầu tiên của thân chính mang hai lá mầm, đốt thứ hai mang hai lá
đơn mọc đối nhau, từ đốt thứ ba trở lên mỗi đốt mang một lá kép. Mỗi lá kép

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
có ba lá chét. Phiến lá có nhiều hình dạng khác nhau: trứng, tròn ,dài, lƣỡi
mác Hình dạng của lá thay đổi theo từng giống, những lá nhỏ và dài chịu
hạn tốt nhƣng cho năng suất thấp, những giống lá to thƣờng cho năng suất cao
nhƣng khả năng chịu hạn thƣờng kém.
Bộ rễ đậu tƣơng gồm rễ chính và rễ phụ. Trên rễ có rất nhiều nốt sần,
đó là kết quả của sự cộng sinh giữa vi khuẩn Rhizobium japonicum với rễ.
Nốt sần có thể dài 1cm, đƣờng kính từ 5- 6mm khi mới hình thành nó có màu
trắng sữa, khi phát triển tốt nhất nó có màu hồng, nốt sần tập trung nhiều ở
tầng đất có độ sâu từ 0- 20cm, có vai trò quan trọng trong việc cố định đạm từ
nitơ không khí, với lƣợng đạm từ 30-60kg/ha.
Đặc điểm về sinh thái học của cây đậu tƣơng
Nhiệt độ: Ở giai đoạn nẩy mầm nhiệt độ thích hợp 24 – 30

nhƣ sự thiếu nƣớc trong môi trƣờng hay do nhiệt độ thấp, đốt nóng, độ mặn
cao. Hạn cũng nhƣ các yếu tố ngoại cảnh khác khi tác động lên cơ thể gây ra
các phản ứng của cơ thể, tuỳ theo từng loài từng giống mà mức độ phản ứng
của cơ thể cũng nhƣ thiệt hại do khô hạn gây ra là khác nhau: một số bị chết,
một số bị thƣơng, một số khác bị ảnh hƣởng còn lại một số không bị ảnh
hƣởng
Khô hạn có thể phân ra làm hai trƣờng hợp sau:
- Hiện tƣợng khô xảy ra khi mất một phần nƣớc trong các cơ quan ở
giai đoạn nhất định trong chu kỳ sống ở thực vật (hạt, hạt phấn, bào tử). Hiện
tƣợng này không làm ảnh hƣởng đến tế bào, mô của cây. Đây là quá trình
biến đỏi trạng thái trong tế bào có sự điều khiển của hệ thống thông tin di
truyền. Trong giai đoạn hình thành hạt nếu tế bào mất nƣớc khả năng chịu hạn
tăng lên. Khả năng này đạt cực đại ở thời kỳ hạt chín và có chiều hƣóng giảm
dần khi hạt nảy mầm. Hạt khô còn có khả năng chống chịu với hàng loạt điều
kiện ngoại cảnh bất lợi khác nhƣ nhƣ nhiệt độ, gió.
- Hạn do tác động của môi trƣờng chịu tác động bên ngoài rất lớn, gây
ảnh hƣởng đến đời sống của cây, có thể gây huỷ hoại cây cối và gây mất mùa.
Hiện tƣợng này xảy ra khi trong môi trƣờng đất và không khí thiếu nƣớc đến
mức áp suất thẩm thấu của cây không cạnh tranh đƣợc để lấy nƣớc vào tế bào.
Những yếu tố bất lợi chính là các thành phần nhƣ thổ nhƣỡng, nhiệt độ, gió
nóng hay thời tiết, khí hậu. Có hai loại hạn do môi trƣờng tác động là: hạn đất
và hạn không khí.
- Hạn đất thƣờng xảy ra ở những vùng có khí hậu hay thổ nhƣỡng đặc
thù, hạn tác động mạnh mẽ lên bộ rễ của cây. Sự tác động này đƣợc biểu hiện
qua sự điều tiết các hoocmon giúp cho cây chống chịu với điều kiện cực đoan.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
Thông thƣờng, thiếu nƣớc gây rối loạn toàn bộ phƣơng thức chuyển
hoá ở thực vật, tăng lên hoặc giảm hàm lƣợng các chất chuyển hoá nhƣ: tăng
về hàm lƣợng prolin, nồng độ ion K
+
, các loại đƣờng axít hữu cơ
Sự tổng hợp các chất diễn ra rất nhanh khi tế bào mất nƣớc, các chất
hoà tan sẽ đƣợc tích luỹ nhằm chống lại việc giảm mất nƣớc, tăng khả năng
giữ nƣớc của chất nguyên sinh và chúng có thể tƣơng tác với lipit hoặc
protein màng ngăn chặn sự phá huỷ màng và các phức protein. Quá trình này
liên quan đến sự biểu hiện của các gen, hàng loạt gen nghỉ đƣợc hoạt hoá tổng
hợp tạo ra các chất cần thiết để chống lại sự khô hạn.
Ngoài ra khi nghiên cứu cơ sở phân tử của tính chống chịu ngƣời ta đã
nhận thấy khả năng bảo vệ tế bào khỏi tác động của điều kiện cực đoan thuộc
về vai trò của nhóm chất protein sốc nhiệt (heat shock protein- HSP), trong đó
có các chất môi giới phân tử (MGPT)- Molecular chaperonin, ubiquitin,
protease, amilase, LEA (late embryogeis abudant protein)- protein đƣợc hình
thành với số lƣợng lớn trong quá trình hình thành phôi. Những nhóm chất này
có liên quan đến sự bảo vệ các enzyme, các cấu trúc trong tế bào, đồng thời
đào thải các chất biến tính có khả năng gây độc cho tế bào khi gặp phải các
yếu tố cực đoan [7], [9].
- Vai trò của bộ rễ
Khả năng thu nhận nƣớc phụ thuộc chủ yếu vào bộ rễ. Để tránh mất
nƣớc những cây chịu hạn thƣờng có bộ rễ khoẻ, dài, mập có sức xuyên sâu sẽ
hút đƣợc nƣớc ở những nơi sâu trong đất hoặc rễ lan rộng với số lƣợng lớn.
Thực vật nói chung và cây đậu tƣơng nói riêng khi ở giai đoạn cây non

đất sâu. Bên cạnh đó sự phát triển hệ thống rễ con cũng giúp cho cây có thể
lan toả theo chiều ngang giúp tìm kiếm nƣớc ở các lớp đất có độ ẩm cao đồng
thời tìm kiếm chất dinh dƣỡng khoáng khác nhƣ phospho. Kasper và đtg khi
đánh giá 105 giống đậu tƣơng trong điều kiện khô hạn đã nhận thấy, cây đậu
tƣơng không đƣợc tƣới nƣớc thì bộ rễ có chiều dài hơn hẳn cây đậu tƣơng
đƣợc tƣới nƣớc, ngoài ra các nhà khoa học cũng nhận thấy mối tƣơng quan

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
chặt chẽ đối với nhiều tính trạng rễ nhƣ trọng lƣợng khô, chiều dài tổng số,
cấu trúc và số lƣợng rễ con ở các giống chịu hạn. Và các tính trạng này
thƣờng đƣợc dùng nhƣ các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá và nhận dạng các
giống đậu tƣơng có tính chịu hạn. Trong một nghiên cứu khác cho thấy cây
đậu tƣơng khi đƣợc xử lý hạn ở giai đoạn trƣớc khi ra hoa sẽ cho năng suất
cao hơn những cây đậu tƣơng đƣợc xử lý hạn ở giai đoạn sau khi nở hoa, điều
này đƣợc giải thích là do chúng đã phát triển bộ rễ đầy đủ để thích ứng với
điều kiện hạn trƣớc khi nở hoa. Các kết quả này cho thấy nếu cây đậu tƣơng
phát triển bộ rễ lớn ở những giai đoạn sớm của quá trình sinh trƣởng sinh
dƣỡng sẽ giúp cho cây thích ứng đƣợc với các điều kiện hạn [12], [35].
Trong điều kiện khô hạn thì khả năng cố định N
2
ở đậu tƣơng cũng là
một trong các yếu tố thích nghi với tình trạng thiếu nƣớc.
1.3. GEN VÀ ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN CỦA CÂY ĐẬU TƢƠNG
1.3.1. Các gen liên quan đến tính chịu hạn của cây đậu tƣơng
Hạn hán và độ mặn cao có ảnh hƣởng làm giảm mạnh năng suất cây

cạnh tranh nƣớc với môi trƣờng xung quanh bao gồm: ion K
+
; các amino acid
nhƣ prolin, estonine; các chất đƣờng nhƣ sucarose, fructant, manitol, pinitol
và các chất khác nhƣ glycine betain, - alanin betain. Các chất này có khả
năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu nhờ khả năng hút nƣớc và giữ nƣớc vào tế
bào hoặc ngăn chặn sự xâm nhập của ion Na
+
[18].
Abscisic acid (ABA) là hormone thực vật liên quan đến sự điều chỉnh
sinh lý, sinh trƣởng và phát triển đáp ứng với môi trƣờng của thực vật bậc
cao. ABA chủ yếu đƣợc tổng hợp ở rễ cây do phản ứng với stress nhờ gen cis-
epoxycarotenoids với sự tham gia của enzyme 9-cis-epoxycarotenoid
dioxygenase. ABA đóng vai trò then chốt trong nhiều quá trình của tế bào
thực vật nhƣ: sự phát triển của hạt, sự ngủ, sự nẩy mầm, sinh trƣởng phát triển
và đáp ứng với stress của môi trƣờng. Đối với stress hạn, ABA có vai trò điều
chỉnh sự trao đổi nƣớc trong cây, hạn chế sự mất nƣớc làm cây thích nghi với

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
điều kiện khô hạn. Về cơ chế tác động ngƣời ta cho rằng ABA làm biến đổi
điện thế hoá màng và do đó điều tiết sự tiết ion K
+
[29].
Các nhân tố gây ức chế protease: khi stress hạn xảy ra, các protein bị
biến tính và bị tổn thƣơng. Cystein protease tham gia loại bỏ các protein biến

tố khởi đầu phiên mã tham gia điều khiển tính chịu hạn có trình tự cis riêng
biệt và promotor trên mỗi gen chức năng chứa một hay nhiều nhóm nhân tố
khởi đầu phiên mã [9].
1.3.2 Gen liên quan đến sự phát triển bộ rễ của cây đậu tƣơng
Khả năng nhận nƣớc của cây phụ thuộc vào bộ rễ. Nhiều nghiên cứu
cho thấy cây nào có bộ rễ dài, khoẻ, mập thì có khả năng hút nƣớc ở những
tầng đất sâu, vì vậy cây nào có bộ rễ dài, ăn sâu xuống các tầng đất sẽ có khả
năng lấy đƣợc nhiều nƣớc. Các giống đậu tƣơng địa phƣơng thƣờng có bộ rễ
dài do vậy khả năng chống hạn cũng cao hơn. Trong những năm gần đây các
nhà khoa học đã có nhiều thành công khi nghiên cứu vai trò của bộ rễ nhằm
nâng cao khả năng chịu hạn của đậu tƣơng. Lee và đtg (2003) đã nghiên cứu
phân lập gen Expansin (EXP1) từ mARN của cây đậu tƣơng với kích thƣớc
1089bp và năm 2011 ông và các cộng sự đã nghiên cứu biểu hiện của gen
expansin (EXP) liên quan đến việc kéo dài rễ của cây đậu tƣơng. Expansin là
một họ protein tác động trong việc mở rộng của thành tế bào thực vật và đƣợc
coi là một protein chủ yếu ảnh hƣởng đến sự mở rộng của tế bào thực vật.
Mức độ biểu hiện của gen GmEXP1 rất mạnh trong khoảng thời gian hạt
nảy mầm từ 1 ngày đến 5 ngày tuổi và giai đoạn kéo dài rễ diễn ra rất
nhanh. Biểu hiện của gen GmEXP1 làm tăng sự phát triển rễ của hạt cây
thuốc lá chuyển gen và ít chịu tác động từ môi trƣờng bên ngoài. Các kết
quả nghiên cứu cho thấy gen GmEXP1 đóng một vai trò quan trọng trong
việc phát triển rễ của cây đậu tƣơng, đặc biệt là trong quá trình kéo dài của
rễ chính và rễ thứ cấp [38].
Khi nghiên cứu về gen TCS (gen hai thành phần hệ thống có chức năng
chống hạn) ở đậu tƣơng các tác giả Dung Tien Le, Rie Nishiyama, Yasuko

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16
vật chủ yếu tập trung ở một số tính trạng chống chịu bệnh và năng suất
(Subramanian và đtg 2005; Trần Thị Cúc Hoà 2008). Ngoài ra cũng phải kể
đến ứng dụng kỹ thuật chuyển gen ở đậu tƣơng nhằm tạo ra thƣ viện các dòng
đậu tƣơng mang T-DNA phục vụ cho nghiên cứu các chức năng gen. Có thể
nhận định rằng tính khả thi và tiềm năng ứng dụng phƣơng pháp chuyển gen
thực vật trong vấn đề nâng cao tính chịu hạn của cây đậu tƣơng tại Việt Nam
là rất cao do các yếu tố sau: 1) Các gen liên quan đến khả năng chống chịu
hạn ở cây đậu tƣơng trồng tại Việt Nam đã đƣợc tách dòng và nghiên cứu chi
tiết ở cây mô hình thuốc lá ( Nguyễn Thị Thuý Hƣờng và đtg 2010); 2) đối
với các giống đậu tƣơng trồng ở Việt Nam đã đƣợc tối ƣu và thiết lập
(Nguyễn Thị Thuý Hƣờng và đtg 2009); Đây là những cơ sở thuận lợi đối với
các nghiên cứu tạo cây đậu tƣơng chịu hạn trồng tại Việt Nam trong thời gian
ngắn nhất [4], [7].
Chọn dòng tế bào bằng công nghệ tế bào thực vật
Cơ sở của chọn dòng tế bào ở thực vật là tính toàn năng của tế bào thực
vật. Mỗi tế bào bất kỳ lấy từ cơ thể thực vật đều có khả năng tiềm tàng để
phát triển thành cơ thể mới hoàn chỉnh. Cơ sở thứ hai là mô hoặc quần thể tế
bào nuôi cấy bao gồm một số lƣợng lớn tế bào không đồng nhất. Vì thế quần
thể tế bào có thể đƣợc xem là quần thể thực vật mà ở đó cũng diễn ra sự thay
đổi về kiểu gen và kiểu hình và tuổi. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào còn cho
phép làm giảm đáng kể thời gian cần thiết để chọn lọc đƣợc những tính trạng
mong muốn.(Lê Trần Bình và đtg, 1997; Lê Trần Bình và đtg, 1998; Nguyễn
Đức Thành, 2000). Trong quá trình sử dụng hệ thống nuôi cấy trong chọn
dòng tế bào tuỳ theo đối tƣợng cây trồng và mục đích chọn dòng mà có thế
chọn lựa một trong các hệ thống nuôi cấy sau đây: Nuôi cấy mô sẹo( Callus),