BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG BIẾN DỊ IN VITRO
BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ CÂY LAN HÀI HỒNG
(PAPHIOPEDILUM DELENATII) ĐẶC HỮU
QUÝ HIẾM CỦA VIỆT NAM

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN HỒNG ÂN

Niên khóa

: 2007-2011

Tháng 7/2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

suốt những năm đại học.

i
iii


TÓM TẮT
Lan Hài Hồng (Paphiopedilum delenatii) là một loài lan đặc hữu vô cùng quý
hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng nhiều lý do khác nhau. Với mong muốn góp phần bảo
tồn đồng thời tạo nguồn biến dị in vitro làm nguyên liệu cho công tác tạo giống loài lan
Hài quý hiếm này, đề tài “Nghiên cứu tạo dòng biến dị in vitro bằng phương pháp chiếu
xạ cây lan Hài Hồng (Paphiopedilum delenatii) đặc hữu quý hiếm của Việt Nam” được
thực hiện.
Mục tiêu của đề tài là xây dựng quy trình nhân giống in vitro Lan Hài Hồng và tạo
ra các dòng biến dị in vitro bằng phương pháp chiếu xạ. Để đạt được mục tiêu này, các
nội dung chính được thực hiện trong đề tài bao gồm: nghiên cứu điều kiện khử trùng mẫu,
nghiên cứu xây dựng quy trình nuôi cấy in vitro lan Hài Hồng, chiếu xạ mẫu và chọn lọc
sau chiếu xạ.
Các kết quả đạt được đã đáp ứng mục tiêu ban đầu đề ra, cụ thể là đã xây dựng
hoàn chỉnh quy trình nhân giống in vitro lan Hài Hồng từ tạo vật liệu ban đầu đến tái sinh
cây in vitro, đã khảo sát tác động của bức xạ ion hóa lên sự sinh trưởng và phát triển của
mẫu in vitro, đã gây tạo và chọn lọc được 12 dòng biến dị in vitro ở cây lan Hài Hồng.
Giới hạn của đề tài: chỉ khảo sát những biến dị kiểu hình của cây lan Hài trong giai
đoạn in vitro.

iv
ii


SUMMARY

2.2.2.3. Chất điều hòa sinh trưởng ............................................................................................... 8
2.2.2.4. Các chất bổ sung ............................................................................................................... 9

2.2.3. Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô trong nghiên cứu và sản xuất ........................... 9
2.3. Chọn tạo giống cây trồng mới bằng phương pháp chiếu xạ ............................................. 10

2.3.1. Thành tựu chọn tạo giống đột biến bằng phương pháp chiếu xạ ...................... 10
2.3.2. Khái quát chung về đột biến .................................................................................. 10
2.3.3. Cơ chế gây đột biến do phóng xạ .......................................................................... 12
2.3.3.1. Tác dụng của bức xạ ion hóa lên cơ thể sống ............................................................... 12
2.3.3.2. Cơ chế gây đột biến ........................................................................................................ 13

2.3.4. Gây đột biến bằng bức xạ ion hóa và ứng dụng trong tạo giống ....................... 14
2.3.4.1. Nguyên tắc gây đột biến bằng bức xạ ion hóa .............................................................. 14
2.3.4.2. Một số ưu nhược điểm của phương pháp chọn tạo giống bằng bức xạ .................... 15
2.3.6.3. Chọn lọc dòng biến dị ..................................................................................................... 16

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................... 18
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ....................................................................................... 18
3.2. Vật liệu ................................................................................................................................... 18
3.3. Các phương pháp nghiên cứu.............................................................................................. 18

3.3.1. Nghiên cứu điều kiện khử trùng mẫu ................................................................... 18
3.3.2. Nghiên cứu xây dựng quy trình nuôi cấy in vitro lan Hài................................... 19
3.2.2.1. Khảo sát môi trường hình thành callus của lan Hài ................................................... 19
3.3.2.2. Khảo sát môi trường nhân nhanh protocorm like body (PLB) .................................. 20
3.3.2.3. Khảo sát môi trường nhân nhanh chồi ......................................................................... 21
3.3.2.4. Khảo sát môi trường tái sinh cây lan Hài in vitro ........................................................ 23

3.3.3. Khảo sát ảnh hưởng bức xạ ion hóa lên mẫu lan Hài in vitro ............................ 23


vi
viii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

2,4D

2,4-dichlorophenoxyacetic acid

BA

Benzyladenine

CITES

Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna
and Flora

DES

Diethylsulfate

DMS

Dimethylsulfate

DNA


LD50

Lethal Dose of 50

MeV

Mega electron volt

MS

Murashige and Skoog

NAA

α-naphthaleneacetic acid

NMU

Nitrozomethylurea

OD

Optical Density

P.

Paphiopedilum

PLB


Bảng 4.7 Giá trị LD50 của các mẫu lan Hài Hồng ……………………………………… 34
Bảng 4.8 Khả năng biến dị in vitro của cây lan Hài sau khi chiếu xạ Gamma ………… 37
Bảng 4.9 Các dạng biến dị in vitro của cây lan Hài Hồng ở thế hệ M1V1 bởi tia ion …..37

xviii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Lan Hài Hồng (Paphiopedilum delenatii)………..……………………….……. 5
Hình 2.1 Quy trình thực hiện thí nghiệm …………….…………………………...……. 24
Hình 4.1 Mẫu callus lan Hài ……………………………………………………...…… 28
Hình 4.2 Mẫu PLB cây lan Hài …………………………………………………..…….. 31
Hình 4.3 Mẫu chồi cây lan Hài ……………………………….…………………...…….31
Hình 4.4 Cây lan Hài tái sinh in vitro……………………………….……………...……34
Hình 4.5 Ảnh hưởng của bức xạ Gamma Co-60 lên sự sống sót của mẫu in vitro ....…..35
Hình 4.6 Mẫu PBL và chồi lan Hài bị chết sau chiếu xạ……………………..………... 36

xi
ix


Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Đã từ lâu, hoa lan được cả thế giới ca ngợi là “nữ hoàng của các loài hoa”. Hoa lan
đã chinh phục con người bởi cấu trúc kỳ diệu của đóa hoa cũng như bởi sự đa dạng về
màu sắc, hình dạng và hương thơm quyến rũ của nó. Nhu cầu trồng và thưởng thức hoa
lan của con người ngày càng tăng bởi vẻ đẹp và độ bền của hoa.
Lan Hài Vệ Nữ (Paphiopedilum) với hình dạng độc đáo như chiếc hài của phụ nữ
và vẻ đẹp quý phái được coi là nhóm đặc sắc nhất trong họ lan. Đây là một trong những

thể mới nên những đột biến gây tạo trong nuôi cấy in vitro có thể được nhân lên bằng
sinh sản sinh dưỡng (Trương Thị Bích Phượng, 2004).
Với mong muốn góp phần bảo tồn đồng thời tạo nguồn biến dị in vitro làm nguyên
liệu cho công tác tạo giống hai loài lan Hài quý hiếm này, đề tài “Nghiên cứu tạo dòng
biến dị in vitro bằng phương pháp chiếu xạ cây lan Hài Hồng (Paphiopedilum delenatii)
đặc hữu quý hiếm của Việt Nam” được thực hiện.
1.2. Yêu cầu của đề tài
- Xây dựng quy trình nhân giống in vitro cây lan Hài Hồng (Paphiopedilum
delenatii).
- Tạo ra các dòng biến dị in vitro cây lan Hài Hồng bằng phương pháp chiếu xạ.
- Theo dõi và lựa chọn các dòng biến dị in vitro cây lan Hài Hồng.
1.3. Nội dung thực hiện
- Nghiên cứu điều kiện khử trùng mẫu.
- Nghiên cứu quy trình nuôi cấy in vitro lan Hài.
- Chiếu xạ mẫu.
- Chọn lọc sau chiếu xạ.

2


Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung
2.1.1. Lan Hài (Paphiopedilum)
2.1.1.1. Phân loại
Lan Hài (Paphiopedilum) là một nhánh của họ Lan (Orchidaceae), thuộc bộ Lan
(Orchidales), phân lớp Hành (Liliidae), lớp một lá mầm (Monocotyledoneae), ngành hạt
kín (Angiospermatophyta) (Hoàng Thị Sản, 2002).
Lan Hài có 5 chi gồm:
- Chi Cypripedium có khoảng 50 loài, thường được gọi là Hài Vệ Nữ, chủ yếu
phân bố ở vùng núi và vùng ôn đới của bắc bán cầu.

nhận nhưng rất ít. Khoảng 22% là địa lan (mọc trên đất), 8% mọc trên đá, còn lại là phụ
sinh. Tại Việt Nam, lan Hài thường phân bố ở vùng có lượng mưa lớn, độ ẩm cao. Tuy
nhiên do đặc trưng là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thường chúng phải trải qua một
thời kỳ khô hạn và nhanh chóng phục hồi khi mùa mưa trở lại. Độ ẩm xung quanh rễ, kiểu
đất và độ pH, sự có mặt của các nấm rễ, tác nhân thụ phấn và cường độ ánh sáng là các
nhân tố quan trọng trong sự hình thành và phát triển của các quần thể lan Hài (Leonid
Averyanov và ctv, 2004).
2.1.1.3. Hiện trạng cây lan Hài Việt Nam
Với sự hiện hữu của hơn 20 loài thuộc chi Paphiopedilum, Việt Nam là một trong
các quốc gia có nguồn lan Hài tự nhiên phong phú nhất, trong dó có nhiều loài lan Hài
đặc hữu có giá trị thẩm mĩ cao, được thế giới ưa chuộng. Điều này đã tạo nên tình trạng
thu thập và xuất khẩu lan Hài một cách ồ ạt, không kiểm soát, dẫn đến việc lan Hài ngày
càng hiếm trong tự nhiên. Được coi là một trong các thực vật chỉ thị tình trạng môi
trường, lan Hài rất nhạy cảm với các thay đổi của môi trường sống. Với tình trạng môi
trường tự nhiên bị khai thác cạn kiệt như hiện nay, lan Hài đang biến mất nhanh chóng.
Trước tình hình lan Hài cạn kiệt ngoài thiên nhiên trong khi việc nhân giống in
vitro dòng lan này vẫn được cho là rất khó, nhiều chương trình quốc gia về bảo tồn loài
hoa quý này đã được triển khai, chủ yếu là thu thập, phân loại, nghiên cứu về các loài lan
Hài và bảo tồn môi trường sống tự nhiên của chúng. Một công trình hợp tác quốc tế về
lĩnh vực này là mô tả các giống lan Hài của Việt Nam của nhóm tác giả Leonid
Averyanov, Phillip Cribb, Phan Kế Lộc và Nguyễn Tiến Hiệp (2004).

4


Cho đến nay, việc nhân giống loài lan quý này hầu như vẫn được tiến hành bằng
cách gieo hạt hoặc tách các mầm cây từ cây mẹ. Phương pháp này vừa không hiệu quả
vừa cho hệ số nhân rất thấp, không đủ đáp ứng nhu cầu thị trường. Là nhóm hoa kiểng
được nhiều người yêu thích, các loài lan Hài được nhiều nhà khoa học trong và ngoài
nước nghiên cứu nhằm mục đích nhân giống vô tính như: Nuôi cấy chồi và chóp lá

Lan Hài Hồng có tên khoa học là Paphiopedilum delenatii Guillaum. hay
Cypripedium delenatii Guillaumin hoặc Paphiopedilum delenatii f. albinum Braem. thuộc
tổ Parvisepalum, dưới chi Parvisepalum, chi Paphiopedilum, họ Lan Orchidaceae, bộ
Lan Orchidales, phân lớp Hành Liliidae, lớp một lá mầm Monocotyledoneae, ngành hạt
kín Angiospermatophyta (Hoàng Thị Sản, 2002, Leonid Averyanov và ctv, 2004).
Lan Hài Hồng được xếp trong nhóm lan Hài nguyên thủy, rất tách biệt và có các
đặc điểm ít nhiều thể hiện sự trung gian giữa các chi (Hoàng Thị Sản, 2002).
2.1.2.3. Hình thái học
Lan Hài Hồng có thân cỏ mọc trên đá hoặc đất với 5 – 7 lá mọc thành 2 hàng. Lá
từ hình bầu dục tới bầu dục thuôn, tù và có 3 răng nhỏ ở chóp, dài tới 11 cm, rộng 3 – 3,9
cm, mép có lông rìa ở gần gốc, các đốm khảm xanh lá cây nhạt và thẫm ở mặt trên, chấm
dày màu tía ở dưới. Cụm hoa 1 – 2 hoa, rất hiếm khi 3; cuống hoa dài tới 22 cm, xanh,
đốm tía, phủ lông trắng cứng; lá hoa hình bầu dục tới hình trứng, dài 1,2 – 1,5 cm, rộng 1
cm, xanh đốm tía, có lông ngắn; cuống hoa và bầu dài tới 5,5 cm, màu xanh, có đốm tía,
phủ lông. Hoa có đường kính 7,5 – 8 cm, màu hồng nhạt với môi hồng hoặc hồng - tía, có
đốm đỏ và vàng trên nhị lép, có lông ở cả mặt trong và ngoài. Lá đài lưng hình trứng,
chóp tù tới gần nhọn, dài 1,7 – 3,5 cm, rộng 1,8 – 2,5 cm. Lá đài hợp tương tự, dài 1,9 – 3
cm. Môi hình bầu dục tới hình gần cầu, dài 2,5 – 3,8 cm. rộng 2,5 – 3 cm, mép cuốn vào
trong, có lông tơ nhỏ. Nhị lép hơi lồi, hình trứng, chóp tù, dài 14 – 17 mm, rộng 13 – 16
mm, có lông ria. Bộ nhiễm sắc thể 2n = 26 (Leonid Averyanov và ctv, 2004).
2.1.2.4. Đặc điểm sinh thái
Khu phân bố của lan Hài Hồng trong tự nhiên chắc chắn ít hơn 100 km2, chủ yếu ở
các tỉnh Đắc Lắc và Khánh Hòa thuộc khu vực Nam Trung Bộ (Leonid Averyanov và ctv,
2004). Không giống như các loài lan có quan hệ thân thuộc thường mọc trên núi đá vôi,
lan Hài Hồng mọc trên đất có đá mẹ là đá granit và gơnai. Chúng mọc phổ biến dưới bóng
râm ở những khe hở có rêu trên những vách đá dốc hoặc trong lổ hổng, chỗ lõm của mặt
thềm các vách đá granit trong rừng cây lá rộng thường xanh ở độ cao từ 750 – 1300 m.
Thời gian ra hoa là khoảng tháng 12 đến sau Tết âm lịch.

6


7


2.2.2. Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật
2.2.2.1. Các loại muối khoáng.
Các chất vô cơ bao gồm các thành phần đa lượng (hàm lượng trên 0,5 mM) và vi
lượng (hàm lượng dưới 0,05 mM) trong môi trường nuôi cấy được thực vật sử dụng như
là thành phần cơ bản để tổng hợp chất hữu cơ (Bùi Bá Bổng, 1995, Nguyễn Quang Thạch,
2009). Các dạng ion của muối đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển xuyên
màng, điều hòa áp suất thẩm thấu và điện thế màng (Bùi Trang Việt, 2002). Các loại muối
khoáng được bổ sung vào môi trường với nồng độ trên 0,5 mM được xếp vào nhóm đa
lượng. Các muối khoáng được xếp vào nhóm đa lượng chứa các nguyên tố như: nitrogen
(N), phosphorus (P), sulfur (S), potassium (K), calcium (Ca) và magnesium (Mg) thường
được bổ sung vào môi trường ở dạng muối mà thực vật dễ hấp thu. Các loại muối khoáng
vi lượng vẫn thường được bổ sung vào trong môi trường nuôi cấy để bảo đảm cho sự phát
triển của mô như: boron (B), chlorine (Cl), copper (Cu), manganese (Mn)… với nồng độ
dưới 0,05 mM.
2.2.2.2. Vitamin
Vitamin thường giữ vai trò co-enzyme trong các phản ứng sinh hóa. Vitamin được
bổ sung vào môi trường nuôi cấy dưới nhiều dạng và nhiều nồng độ khác nhau, nhưng tất
cả các môi trường đều có thiamin (vitamin B1). Các vitamin thường dùng là: myoinositol, nicotinic acid (vitamin PP), pyridoxine HCl (vitamin B6)…
2.2.2.3. Chất điều hòa sinh trưởng
Chất điều hòa sinh trưởng thực vật còn được gọi là Phytohormone, là các chất hữu
cơ có bản chất hóa học khác nhau nhưng đều có vai trò điều hòa các hoạt động sinh lý,
các quá trình sinh trưởng, sinh sản và phát triển của thực vật, được tổng hợp với một
lượng rất nhỏ trong các cơ quan khác nhau của thực vật (Bùi Trang Việt, 2002). Chất điều
hòa sinh trưởng có vai trò trong quá trình phân chia tế bào, phân hóa mô, phát sinh phôi,
ảnh hưởng đến những hoạt động sống chủ yếu của thực vật như quang hợp, hô hấp…
(Nguyễn Quang Thạch, 2009). Chính vì vậy, chúng có tác dụng điều hòa sinh trưởng và

lượng lớn và giá thành rẻ.
- Bằng phương pháp này người ta có thể tạo ra nguồn cung cấp một lượng lớn
giống cây thương phẩm trong thời gian ngắn và có các đặc tính giống hệt cây mẹ. Đồng
thời có thể nhân giống nhanh chóng với số lượng lớn các dòng thực vật vô tính có các đặc
tính di truyền có giá trị.
- Rút ngắn thời gian sinh trưởng ở một số cây có thời gian sinh trưởng dài, khó
nhân giống có giá trị cao hoặc đang có nguy cơ tuyệt chủng…

9


- Thuận tiện cho các nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng bằng các phương pháp
sinh học hiện đại như: xử lý bằng phóng xạ, hóa chất để gây đột biến, chuyển
gene…Bằng cách sử dụng quy trình nuôi cấy mô, các yếu tố ngoại cảnh có thể được kiểm
soát tốt hơn trong môi trường chọn lọc. Việc gây biến đổi di truyền và chọn lọc có thể tiến
hành ở mức tế bào. Cây tái sinh mang tính trạng di truyền mới, ít xuất hiện thể khảm.
Điều này đã rút ngắn đáng kể thời gian chọn lọc và hạn chế các biến dị soma trên thực vật
khi tiến hành tạo giống (Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang, 2007). Đồng thời, các nghiên
cứu cũng cho thấy xử lý đột biến các mô nuôi cấy cho tần suất biến dị cao hơn, vì tế bào
được tiếp xúc trực tiếp với các tác nhân gây đột biến.
2.3. Chọn tạo giống cây trồng mới bằng phương pháp chiếu xạ
2.3.1. Thành tựu chọn tạo giống đột biến bằng phương pháp chiếu xạ
Phương pháp tạo giống bằng thực nghiệm được coi là một trong các thành tựu to
lớn của thế kỷ 20, có vai trò quyết định đối với cuộc Cách mạng xanh vào thập niên 1960.
Đến đầu thập niên 1990 đã có 1364 giống đột biến được tạo ra trên thế giới, trong đó
khoảng 90% là do xử lý bức xạ (Lê Xuân Đắc, 2008). Hầu hết các giống cây trồng phổ
biến hiện nay như: ngũ cốc (lúa, lúa mì, lúa mạch, ngô…), chuối, đậu (đặc biệt là đậu
tương), bông, lê, nho, cam, quýt…, các giống hoa như: cẩm chướng, cúc, hồng, lan…đều
có các dòng đột biến; một số trường hợp dòng đột biến được ưa thích hơn trong trồng trọt
như lúa, ngô, đậu tương, hầu hết các giống hoa vì các ưu điểm nổi bật của chúng.

Tác nhân gây đột biến có thể là các nhân tố vật lý, hóa học hay sinh học. Các nhân
tố này có thể làm tăng tần số đột biến lên 10 đến 100.000 lần. Các nhân tố được nghiên
cứu kỹ là các tia bức xạ như UV, gamma, tia X, các chất đồng đẳng của nitơ, các tác nhân
alkyl hóa... Hiện nay, các các tia bức xạ được chứng minh là có hiệu quả cao trong nghiên
cứu đột biến và được sử dụng rộng rãi.
Các tia bức xạ có tác dụng gây ra sự ion hóa ở các phân tử, nguyên tử khi xuyên
qua tế bào như tia X, gamma, apha và beta, proton, neutron... Chính quá trình ion hóa này
tạo ra những biến đổi về mặt hóa học, phá hủy cấu trúc nguyên vẹn của nhiễm sắc thể
trong nhân tế bào, tạo ra các biến đổi về mặt di truyền, là nguyên nhân gây đột biến.
Trong tạo giống đột biến ở thực vật, người ta thường sử dụng tia X quang và tia gamma
(Lê Xuân Đắc, 2008, Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA), 2004).
Tia X quang là tia điện tử có bước sóng ngắn được tạo ra từ máy chiếu X quang.
Tia X quang dùng để tạo đột biến thường có độ dài bước sóng ngắn hơn khi dùng trong
chẩn đoán y khoa. Bước sóng của tia X quang quan hệ tuyến tính với hiệu điện thế của
máy phát. Khi sử dụng tia X, người ta thường quan tâm đến các chỉ số hiệu điện thế,

11


cường độ dòng điện, thời gian, khoảng cách từ ống nhắm đến mẫu và đặc biệt là độ dày
mẫu hấp thu làm giảm 1/2 năng lượng của tia. Tia gamma là một loại tia phóng xạ thu
được khi các đồng vị phóng xạ phân rã. Tia gamma có bước sóng ngắn hơn và do đó nó
có năng lượng cao hơn tia X . Tia gamma được sử dụng tương tự tia X quang trong tạo
đột biến ở thực vật. Ưu điểm của tia gamma là nó có thể được sử dụng trong nhà kính
hoặc ở cánh đồng để thực vật tiếp xúc trong thời gian dài. Các đồng vị thường dùng để tạo
tia gamma trong tạo giống đột biến ở thực vật là Cobalt – 60 và Cessium -137. Tia UV là
loại tia bức xạ không gây ion hóa nhưng có khả năng gây ra đột biến với tần số khá cao
do có bước sóng trùng với bước sóng hấp phụ của DNA. Khi các nguyên tử của phân tử
DNA hấp thu năng lượng của tia bức xạ thì các điện tử vòng ngoài bị kích thích sẽ làm
các liên kết yếu trong phân tử bị phá vỡ và trật tự liên kết trong phân tử DNA có thể bị

Phượng, 2004). Có hai giả thuyết chính để giải thích hiện tượng này:
- Thuyết “bia”: Sự xuất hiện các sai lệnh ở DNA xảy ra một cách tức thời với xác
xuất phụ thuộc vào cơ hội bắn trúng “bia” của tia phóng xạ. Dựa vào thuyết này, người ta
giải thích được mối liên quan giữa liều lượng xạ và tần số xuất hiện đột biến. Thuyết này
cũng là nền tảng xây dựng các nguyên tắc của di truyền phóng xạ. Tuy nhiên, các nghiên
cứu sau này đã chứng minh thuyết “bia” chưa đầy đủ do nó chưa giải thích được các yếu
tố của điều kiện môi trường và điều kiện sinh lý của cơ thể có ảnh hưởng rõ rệt đến kết
quả của quá trình xử lý phóng xạ.
- Thuyết “gốc tự do”: Thuyết này cho rằng tác động gây đột biến trên tế bào sống
của tia phóng xạ là tác động gián tiếp. Thoạt đầu, tia phóng xạ ion hóa nước, vốn là thành
phần vật chất chủ yếu trong mọi tế bào sống. Nước bị ion hóa tạo thành các gốc tự do, các
gốc tự do có thể tương tác với nhau tạo thành các chất oxy hóa mạnh đồng thời tương tác
với các phân tử sinh học trong tế bào. Các tương tác này nếu đủ mạnh và số lượng đủ
nhiều thì sẽ gây ra các biến đổi trong thành phần và số lượng của các nucleotide của phân
tử DNA. Tùy theo nguồn năng lượng dự trữ của gốc tự do mà có thể gây ra các biến đổi
lớn trong cấu trúc của phân tử DNA hoặc các đột biến nhỏ trong thành phần nucleotide
của gen (còn gọi là đột biến điểm). Như vậy, tuy chưa đầy đủ nhưng nếu giải thích cơ chế
gây đột biến theo thuyết này có thể giải thích được sự phụ thuộc của tần số đột biến vào
liều lượng chiếu xạ, điều kiện môi trường, điều kiện sinh lý của cơ thể…

13


2.3.4. Gây đột biến bằng bức xạ ion hóa và ứng dụng trong tạo giống
2.3.4.1. Nguyên tắc gây đột biến bằng bức xạ ion hóa
Nguyên tắc cơ bản để gây tạo đột biến thành công là dựa vào đặc điểm sinh
trưởng, phát triển, kiểu gene của từng đối tượng để chọn phương pháp và tác nhân gây đột
biến thích hợp (Lê Xuân Đắc, 2008, Nguyễn Hữu Đống và ctv, 1997, Trương Thị Bích
Phượng, 2004). Trong chọn tạo giống cây trồng bằng cách gây đột biến, người ta thường
sử dụng bức xạ ion hóa (rơnghen, nơtron, gamma và mới đây là ion beam). Nhờ quá trình