UNG DUNG CUA CO THE THUC VAT TRONG DOI SONG VA SAN XUAT

ỨNG DỤNG SINH HỌC CƠ THỂ
THỰC VẬT TRONG ĐỜI SỐNG VÀ SẢN XUẤT

Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Khoa Lân


MỞ ĐẦU

Sinh sản sinh dưỡng có ở cả thực vật bậc thấp và thực vật bậc cao. Cơ thể mới được hình thành từ các cơ quan sinh dưỡng
hoặc từ một phần của chúng. Dựa trên cơ sở khả năng tái sinh những phần đã mất để tạo thành một cơ thể hồn chỉnh, con
người đã có nhiều phương pháp khác nhau về nhân giống vơ tính thực vật với mục đích tăng cường cây trồng và cây cảnh.
Hầu hết các phương pháp này đều đặt cơ sở trên khả năng của cây hình thành nên rễ phụ và chồi phụ.


NỘI DUNG

I. Các hormone thực vật

II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

III. Nuôi cấy mô, tế bào thực vật


I. Các hormon thực vật

Hormon thực vật được hình thành chủ yếu trong các mô đang sinh trưởng mạnh, đặc biệt là trong các mô phân sinh của đỉnh sinh
trưởng thân, rễ. Chúng có tác dụng đến các miền xa cách nơi chúng được hình thành.

Hormon thực vật có tác dụng khác nhau đến quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật:

•

•
•
•
•
•

Điều khiển sự sinh trưởng của tế bào theo chiều dài ở các phần cây đang sinh trưởng
Thúc đẩy sự hình thành rễ mới
Kích thích sự phân bào
Thúc đẩy hoặc ức chế sự phát triển các chồi
Thúc đẩy sự ra hoa kết quả
Ngăn ngừa sự rụng lá hay quả


1. Auxin

Được Charle Darwin phát hiện đầu tiên vào năm 1880 ở bao lá
mầm của cây họ Lúa (Poaceae). Sau đó, Kogl & cộng sự
(1934), Thimann (1935) cũng tách được ở nấm một chất có hoạt
tính sinh học tương tự chất sinh trưởng. Bản chất hóa học của
nó là indoleacetic acid (IAA).

Indoleacetic acid

Trong thực vật bậc cao, IAA tập trung nhiều trong các chồi, lá đang phát triển, tầng phát sinh, hạt, phấn hoa,…
IAA được tổng hợp trong mô phân sinh đỉnh thân và trong các lá non của các chồi đỉnh. Từ đó, IAA di chuyển trong cây theo chiều
hướng gốc nhưng khơng theo chiều ngược lại vì vậy mà càng xa đỉnh ngọn hàm lượng auxin càng giảm


 Chức năng chủ yếu




Kích thích sự dãn nở của tế bào
Kích thích sự hình thành rễ: IAA kích thích sự hình thành rễ đặc biệt là rễ bất định trên cành chiết, cành giâm hay trong
ni cấy mơ.







Kích thích sự hình thành và sinh trưởng quả, tạo quả khơng hạt
Kìm hãm sự rụng lá, hoa và quả
Hoạt hóa sinh tổng hợp RNA
IAA ảnh hưởng đến hiện tượng ưu thế đỉnh
IAA có vai trị quan trọng trong các cử động sinh trưởng, tính hướng sáng của thực vật


2. Gibberellin

Năm 1926, nhà bệnh lý học người Nhật E. Kurosawa phát hiện nguyên nhân
của bệnh lúa von là do nấm Gibberella fujikuori gây ra.
Năm 1955, các nhà nghiên cứu người Anh và Mỹ mới xác định được bản
chất hóa học của dịch nấm gây bệnh này. Đó là gibberellic acid (GA)

gibberellic acid (GA)

Các mô phân sinh của chồi ngọn và rễ, lá non và hạt đang phát triển là vị trí tổng hợp chủ yếu của gibberellin

 Chức năng chủ yếu






Kích thích kéo dài thân
Phát triển hạt phấn
Sự sinh trưởng của ống phấn
Sự sinh trưởng của quả và sự phát triển và sự nảy mầm của hạt
Điều chỉnh sự xác định giới tính và sự chuyển tiếp từ pha chưa thành thục (non) đến pha trưởng thành


3. Cytokinin

•

Năm 1955, Miller và Skoog khi ni cấy tế bào thực vật đã phát hiện ra một hợp chất là kinetin có tác dụng kích thích
sự phân chia tế bào. Năm 1963, D.S.Letham tách từ hạt ngô non một chất cytokinin tự nhiện gọi là zeantin. Những hợp
chất cytokinin đã biết đều là các dẫn xuất của base nito purin, adenin.

•

Cytokinin được tổng hợp trong mơ phân sinh rễ hoặc một số cơ quan đang còn non như chồi lá non, quả non.


 Chức năng chủ yếu







Điều chỉnh phân chia tế bào trong chồi và rễ
Làm thay đổi ưu thế ngọn và kích thích sự sinh trưởng của chồi bệnh
Xúc tiến sự vận động các chất dinh dưỡng vào mơ trữ
Kích thích sự nảy mầm của hạt
Làm chậm sự hóa già của lá


4. Mối tương quan giữa auxin và cytokinin

Để nhân nhanh invitro:



Trong giai đoạn đầu cần phải điều khiển mô nuôi cấy phát sinh nhiều chồi để tăng hệ số nhân. Vì vậy người ta tăng nồng độ
cytokinin trong mơi trường ni cấy.



Để tạo cây hồn chỉnh người ta tách chồi vào cấy trong mơi trường có hàm lượng auxin cao để kích thích ra rễ nhanh.

Nồng độ và tỷ lệ của các chất kích thích phụ thuộc vào các lồi khác nhau, các giai đoạn nuôi cấy khác nhau… Tỷ lệ
auxin/cytokinin cao thì kích thích sự ra rễ, thấp thì kích thích sự ra chồi và trung bình thì hình thành mô sẹo.

II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

1. Giâm cành



Khái niệm

Lấy một đoạn thân cây cắt bỏ một đầu và đem cắm xuống vùng đất ẩm. Chất dinh dưỡng từ đất sẽ đi theo vết cắt cung cấp cho
quá trình sinh trưởng của cây




Quy trình


II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

2. Chiết cành



Khái niệm

Chiết cành là phương pháp nhân giống vơ tính cây trồng bằng cách cho một cành hay một đoạn cành ra rễ trên cây, sau
đó tách khỏi cây mẹ, đem trồng thành cây mới.




Quy trình


II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

3. Kích thích sự hình thành rễ của cành giâm, cành chiết

Chất kích thích ra rễ
[αNAA (α Naphtylacetic axit), IAA (Indolacetic axit),…]

Phân chia tế bào của mô phân sinh tượng tầng

Mô sẹo

Rễ


II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

3. Kích thích sự hình thành rễ của cành giâm, cành chiết



Xử lý nhanh (Nồng độ đặc)

- Nồng độ chất kích thích sinh trưởng: 1000 – 10.000 ppm

3 – 5 giây

Cành giâm

Dung dịch

Giá thể

Rễ

Bôi dung dịch lên
Cành chiết

Khoanh vỏ

chỗ khoanh vỏ


II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

3. Kích thích sự hình thành rễ của cành giâm, cành chiết



Xử lý chậm (Nồng độ lỗng)

- Nồng độ chất kích thích sinh trưởng: 20 – 200 ppm

12 – 24 giờ

Cành giâm

Dung dịch

Giá thể

Rễ

Cành chiết

Trộn dung dịch

Bó bầu cho

vào đất bó bầu

cành chiết


II. Nhân giống nhờ giâm, chiết, ghép

4. Ghép cây



Khái niệm

Một cành hoặc chồi lấy từ một cây có thể ghép sang một cây của lồi có mối quan hệ chặt chẽ hoặc một thứ khác của cùng lồi
đó. Chất dinh dưỡng sẽ đi trực tiếp từ gốc ghép sang cành ghép.

Ghép cây tạo khả năng để tổ hợp những đặc tính tốt nhất của các lồi hay các thứ khác nhau vào một cây duy
nhất



Quy trình


- Không cần tác nhân thụ phấn
- Cây giữ được đặc tính của cây mẹ
Ưu điểm

- Cây thích nghi tốt
- Nhân giống nhanh khối lượng lớn cây đã chọn lọc
- Có thể dùng để chọn lọc cây có tính trạng đặc biệt theo yêu cầu

- Qua nhiều thế hệ cây bị
thối hóa

Nhược
điểm


III. Nuôi cấy mô, tế bào thực vật

Cơ sở khoa học: tính tồn năng của tế bào

Trong bất kỳ tế bào hoặc mô nào của các cơ quan như thân, rễ, lá đều chứa hệ gen quy định kiểu gen của lồi đó và chúng nó có khả
năng tạo thành cây trưởng thành bằng con đường sinh sản vơ tính

Tế bào (mô)

Tế bào (mô) phân chia

Mô sẹo


III. Nuôi cấy mô, tế bào thực vật

 Nguyên liệu
Thường sử dụng các đỉnh sinh trưởng, chồi nách, các bộ phận của hoa và các mô ở thân, lá, rễ, mơ sẹo hoặc các tế bào đơn.

•
•
•

Sử dụng các chồi ngọn, chồi nách để nhân nhanh như ở măng tây, dứa, khoai tây, thuốc lá, hoa cúc
Sử dụng mô ở lá như ở bắp cải, thuốc lá
Sử dụng đoạn hoa tự non như ở suplơ


III. Nuôi cấy mô, tế bào thực vật



Môi trường dinh dưỡng

Mơi trường dinh dưỡng thay đổi tùy lồi, tùy bộ phận ni cấy, nó cịn tùy thuộc vào sự phân hóa và các giai đoạn ni cấy
như hình thành mơ sẹo, tạo rễ, tạo chồi,… Một số môi trường điển hình như mơi trường MS, mơi trường Anderson (cây thân
gỗ nhỏ), môi trường Gamborg (tế bào trần), môi trường CHU (bao phấn),…

III. Ni cấy mơ, tế bào thực vật



.

Quy trình