1
I. Phần Mở Đầu
•
Khái niệm về nhân giống invitro
•
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là phạm trù khái
niệm chung cho tất cả các loại nguyên liệu
nuôi cấy thực vật hoàn toàn sạch vi sinh vật
trên môi trường nhân tạo, trong điều kiện vô
trùng.
•
Nhân giống vô tính invitro là quá trình sản xuất
một lượng lớn cây hoàn chỉnh từ các bộ phận
cơ quan như: Chồi, mắt ngủ, vảycủ, thân lá …
của cây mẹ ban đầu thông qua kỹ thuật nc in
vitro.
Nhóm 1:Nhân giống vô tính
invitro
2
2. Tính cấp thiết của phương pháp nhân
giống vô tính in vitro:
•
Từ xa xưa ông cha ta đã biết nhân giống
cây trồng bằng phương pháp vô tính
truyền thống giâm, chiết, ghép, …
•
Nhưng các biện pháp đó ngày càng bộc lộ
nhiều hạn chế : giống được nhân nhiều
lần bị thoái hóa giống, mắc nhiều bệnh
hơn, năng suất giảm, phân ly …
3
nhân giống vô tính khác nên khó cạnh
tranh.
•
Một số cây rất dễ bị biến dị khi nhân
giống invitro.
•
Nhân giống invitro không thể áp dụng
trên tất cả các đối tượng.
6
II. Cơ sở khoa học
•
Dựa vào tính toàn năng của tế bào thực vật.
•
Theo quan điểm của sinh học hiện đại: tính
toàn năng của tế bào thực vật tế bào là tế bào
chứa đầy đủ lượng thông tin di truyền cần thiết
của cơ thể thực vật.
•
Sự hình thành và phát triển của phương pháp
nuôi cấy mô tế bào thực vật là kết quả của
những phát hiện sau đây trong lĩnh vực sinh lý
thực vật và di truyền học phân tử:
7
•
1. Tính toàn thể (potipotency) của mô và tế
bào thực vật cho phép tái sinh được cây hoàn
chỉnh từ mô, thậm chí từ một tế bào nuôi tách
rời;
•
2. Khả năng tạo các cây đơn bội qua nuôi cấy
phôi để khắc phục hiện tượng bất thụ khi lai
xa;
•
9. Khả năng bảo quản các nguồn gen bằng
nuôi cấy trong ống nghiệm;
•
10. Khả năng tồn trữ các tế bào thực vật sống
trong thời gian dài và ở nhiệt độ thấp mà
không mất tính toàn thể của tế bào.
10
•
III. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
Bước 1: Nuôi cấy
khởi động
Bước 2: Nhân nhanh
Bước 3: Tạo cây
invitro
Bước 4: chuyển ra môi
trường tự nhiên
Bước 0: Chọn lọc cây
mẹ Lấy mẫu
Cây huấn luyện giai
đoạn đầu(vườn ươm)
Trồng cây ra đất
Khử trùng vào
mẫu
Mt ra rễ
Chọn cây đạt
y/c
Ngoại cảnh
Cần chý ý chọn đúng loại mô, đúng giai
đoạn phát triển của cây: mô non, ít chuyên
hóa (đỉnh chồi, mắt ngủ…)
•
Cần xác định chế độ khử trùng mẫu thích
hợp. Thường dùng các chất: Hgcl2 0.1%
xử lý trong 5 – 10 phút.
13
Bước 2: nhân nhanh
•
Là giai đoạn kích thích mô nuôi cấy phát
sinh hình thái và tăng nhanh số lượng
thông qua: hoạt hóa chồi nách, tạo chồi
bất định, và tạo phôi vô tính.
•
Chú ý xác định điều kiện môi trường và
điều kiện ngoại cảnh thích hợp để hiệu
quả là cao nhất: Theo nguyên tắc chung
môi trường có nhiều xytokinin sẽ kích
thích tạo chồi, nhiều auxin sẽ kích thích ra
rễ.
14
Bước 3: tạo cây in vitro hoàn chỉnh
•
Để tạo rễ cho chồi phải cấy chuyển từ môi
trường nhân nhanh sang môi trường ra rễ.
•
Môi trường ra rễ thường bổ sung 1 lượng
nhỏ auxin. Tuy nhiên có một số chồi có
thể phát sinh rễ ngay chuyển từ môi
hay xảy ra khi nuôi cấy cây 2 lá mầm: khoai tây,
hay xảy ra khi nuôi cấy cây 2 lá mầm: khoai tây,
hoa cúc,…
hoa cúc,…
Tạo cụm chồi từ chồi
Tạo cụm chồi từ chồi
đỉnh hoặc chồi nách, hay
đỉnh hoặc chồi nách, hay
gặp với cây 1 lá mầm: mía, lúa,…
gặp với cây 1 lá mầm: mía, lúa,…
2. Tạo chồi bất định-
Thực hiện quá trình phản phân hoá và tái phân hoá
tế bào để bắt các tế bào soma hình thành chồi trực
tiếp hoặc gián tiếp thông qua giai đoạn phát triển
mô sẹo.
Ở cây 1 lá mầm: lan, dứa, hoa loa kèn,…
17
3. Tạo phôi vô tính
•
Tương tự như tạo chồi bất định, nhưng
phôi vô tính có cấu trúc lưỡng cực bao
gồm cả chồi mầm và rễ mầm.
•
Phôi vô tính có thể tái sinh thành cây hoàn
chỉnh hoặc sử dụng làm nguyên liệu sản
xuất hạt giống nhân tạo.
18
Sự hình thành phôi vô tính có 2 bước:
Bước 1: phân hóa tế bào có khả năng phát
•
Quy trình cụ thể như sau:
•
Tạo huyền phù phôi vô tính trong môi
trường dinh dưỡng với mật độ phù hợp và
bổ sung Na – alginate dược làm tan trong
nước với nồng độ 2-4%.
•
Dùng pipet nhỏ 100 – 150 µl huyền phù
nêu trên có chứa 1 phôi soma và dung
dịch Cacl2 (2-5%). Khi đó sẽ sinh ra phản
ứng trao đổi ion Na – Ca và hạt nhân tạo
được hình thành, có đủ độ cứng thích
hợp. ngâm trong nước làm cứng hạt.
21
•
Dùng Ca – alginate thường hạt luôn luôn
ẩm ướt bề mặt, hiện nay người ta dùng 1
loại polymer Elvax (4260) để bao lớp
alginate.
•
Giai đoạn kế tiếp là làm khô hạt để giúp
hạt nhân tạo dễ dàng bảo quản và nảy
mầm khi cần thiết. Kitto và Janick, đặt hạt
cây cà rốt trên khay có chứa 25%
polyoxyethylene để làm mất nước và khi
làm ướt lại thì hạt được tái sinh thành cây
hoàn chỉnh.
22
Chú ý
25
•
Nhược điểm:
- Chi phí cao cho việc điều khiển môi
trường.
- Chi phí cao cho hệ thống bình nuôi chuyên
dụng và chuẩn bị giá thể.