hệ thống ngập chìm “Ứng dụng hệ thống ngập chìm tạm thời trong nhân giống pdf

hệ thống ngập chìm




“Ứng dụng hệ thống ngập chìm
tạm thời trong nhân giống cây
lan hồ điệp lai (Phalaenopsis
hydrid)” và “Nghiên cứu, cải tiến
hệ thống nuôi cấy ngập chìm t
ạm
thời sử dụng trong vi nhân giống
thực vật”

Giới thiệu
Ngày nay, việc nghiên cứu cải
thiện các quy trình nhân gi
ống thực
vật nhất là cây hoa cảnh trong ống
nghiệm rất được quan tâm bởi
nhiều nhà khoa học trên khắp thế
giới. Ðể khắc phục như
ợc điểm của
hệ thống vi nhân giống thông
thường trên môi trường thạch là có
tỷ lệ nhiễm cao, môi trường nuôi
cấy bảo hoà hơi nước nên làm cho

cây bị các hiện tượng trương nước,
bị thủy tinh thể dẫn đến nhanh
chóng bị mất nước khi đ
ưa ra ngoài
điều kiện có độ ẩm thấp hơn ở
ngoài vườn ươm làm cho cây khô
và chết rất nhanh. Ngoài ra trên
môi trường thạch thường hạn chế
hệ số nhân chồi của cây. Cùng với
tỷ lệ nhiễm cao, tỷ lệ sống sót thấp
ngoài vườn ươm, chi phí cho môi
trường thạch, nhân công cao đ
ã làm
cho giá thành sản xuất lên cao. Ðể
khắc phục hệ số nhân thấp của cây
trên môi trường thạch, nhiều
nghiên cứu đã sử dụng phương
pháp nuôi cấy trong môi trường
lỏng có hay không có lắc. Kỹ thuật
này cho phép đạt được hệ số nhân
chồi, tạo phôi soma, PLB, & nhiều
hơn so với trên môi trường thạch.
Tuy nhiên khi nuôi cấy trong môi
trường lỏng mẫu cấy bị trương
nước và bị hiện tượng thủy tinh thể
do ngập quá lâu trong môi trường,
ngoài ra mẫu còn bị những tổn
thương do quá trình lắc. Vì vậy để
kết hợp những ưu điểm của hệ
thống nuôi cấy trên thạch với nuôi

cấy lỏng, vào năm 1983, Harris và
Mason đã thi
ết kế hai hệ thống nuôi
cấy ngập chìm tạm thời là hệ thống
nuôi cấy nghiêng và hệ thống
Rocker. ´t lâu sau, vào năm 1985
Tisserat và Vandercook đã thiết kế
một hệ thống nuôi cấy tự động
APCS đây là hệ thống có thể thay
thế được môi trường và có thể sử
dụng nuôi cấy trong một thời gian
dài mà không cần cấy chuyền.
Ngoài ra còn có một số hệ thống
ngập chìm tạm thời một phần hay
toàn phần được điều khiển tự động
bằng máy tính hay bán tự động.
Hiện nay đáng chú ý là hệ thống
nuôi cấy ngập chìm tạm thời
RITA
®
của hãng Cirad, Pháp;
BIT® Twin Flask của Cuba đã
được khảo sát và nghiên cứu trên
nhiều đối tượng khác nhau. Một hệ
thống cũng xuất hiện gần đây là hệ
thống Plantima
®
c
ủa công ty Atech,
Ðài Loan. Hệ thống này cũng đã

được tiến hành khảo sát trên nhiều
đối tượng như chuối, hoa Lan…
Những ưu điểm của những hệ
thống ngập chìm tạm thời có thể
liệt kê ngắn gọn như tạo ra môi
trường nuôi cấy thoáng khí, cây
con khỏe mạnh, tỷ lệ sống sót cao,
giảm tỷ lệ nhiễm, giảm chi phí
nhân công, tiết kiệm và giảm chi
phí môi trư
ờng nuôi cấy do sử dụng
ít môi trường trên một mẫu cấy và
không sử dụng thạch.
Bên cạnh đó trong những năm
gần đây, hệ thống nuôi cấy lát
mỏng tế bào được phát triển bởi
một nhóm nhà khoa học ngư
ời Việt
Nam là Giáo sư K. Trần Thanh
Vân, Phó Giáo sư Bùi Văn Lệ và
Tiến sỹ Dương Tấn Nhựt đã nổi l
ên
như một công cụ hữu hiệu tạo ra
nguồn mẫu in vitro dồi dào nhờ hệ
số nhân của mẫu cấy rất cao. Hệ
thống nuôi cấy này được sử dụng
để tạo ra nguồn nguyên liệu cho
các thí nghi
ệm trong các thí nghiệm
con đường biệt hóa, nhân giống và

chuyển gene trong thực vật.
Do đó việc kết hợp ưu điểm của
hệ thống nuôi cấy lát mỏng tế bào
trong việc tạo nguồn mẫu cùng với
hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm
thời để tạo ra một quy tr
ình vi nhân
giống ưu việt là một công trình rất
có ý nghĩa khoa học và thực tiễn
sản xuất.
Trong những năm gần đây, c
ùng
với sự phát triển của công nghệ
sinh học, ngành vi nhân giống cây
đặc biệt trên đối tư
ợng cây hoa Lan
từng bước phát triển, nhiều đơn vị
nhà nước cũng như tư nhân đã
mạnh dạn đầu tư để sản xuất cây
giống phục vụ cho nông dân. Tuy
nhiên qui mô cũng như những hạn
chế về đội ngũ kỹ thuật cũng như
kiến thức về lĩnh vực này có hạn, v
ì
thế cây giống có chất lượng thấp
không đồng đều, không đáp ứng
được nhu cầu của thị trường. Hầu
hết các giống hoa Lan phải nhập
giống từ Thái Lan, trong đó Hồ
Ðiệp chủ yếu được nhập từ Ðài

Loan.
Hiện nay, việc nghiên cứu và
nhân giống Hồ Ðiệp đã được tiến
hành ở một số nơi, nhưng hầu hết
đều chưa có thành tựu nào đột biến
để ngành nhân giống Lan Hồ Ðiệp
phát triển đáp ứng được nhu cầu
của thị trường. Những thành công
hiện nay
thường là nhân giống với qui mô
sản xuất nhỏ và chỉ trên một vài
giống nhất định. Trong đó kỹ thuật
nhân giống Hồ Ðiệp phổ biến hiện
nay là nhân giống trên môi trường
thạch mà như đã đề cập ở trên,
phương pháp này có nhiều nhược
điểm ảnh hưởng đến chất lượng, số
lượng cũng như giá thành sản xuất
của cây, đó là những trở ngại chủ
yếu cản trở sự phát triển của ngành
vi nhân giống Hồ Ðiệp nước ta.
Trong khi đó việc ứng dụng
những kỹ thuật, phương pháp mới
trong nhân giống Hồ Ðiệp trong
nước còn rất yếu và hi
ện nay chỉ có
một số cơ sở, trường Ð
ại Học, Viện
Nghiên cứu là có hướng phát triển
những kỹ thuật mới như s

ử dụng kỹ
thuật nuôi cấy quang tự dưỡng,
bioreactor trong ngành vi nhân
giống một số loài cây khác nhưng
vẫn chưa đạt được thành tựu mới
nào trong việc nhân giống Hồ Ðiệp
Ðể đáp ứng được nhu cầu thị
trường về cây giống lan Hồ Ðiệp
cũng như theo chủ trương của mục
tiêu phát triển hoa cây kiểng cá
cảnh của Thành ph
ố giai đoạn 2004
– 2010 đã được UBND Thành phố
phê duyệt theo Quyết định số
718/QÐ-UB ngày 25/2/2004, việc
triển khai nhanh chóng đề tài “Ứng
dụng hệ thống ngập chìm tạm thời
trong nhân giống cây lan hồ điệp
lai (Phalaenopsis hydrid)” và
“Nghiên c
ứu, cải tiến hệ thống nuôi
cấy ngập chìm tạm thời sử dụng
trong vi nhân giống thực vật” sẽ là
một hướng triển vọng để có th
ể đáp
ứng những yêu cầu đã nêu ở trên.
Mục tiêu: Đề tài này nhằm
nghiên cứu và xây dựng kỹ thuật
nuôi cấy ngập chìm tạm thời trên
cây lan Hồ Điệp từ hệ thống nuôi

cấy ngập chìm tạm thời (TIS) nhập
ngoại (Đài Loan). Từ đó, dựa trên
nguyên lý hoạt động của hệ thống
nuôi cấy ngập chìm tạm thời được
nhập khẩu từ Đài Loan để tự thiết
kế hệ thống có chất lượng tốt, giá
thành hạ, áp dụng trong sản xuất
cây giống chất lư
ợng cao trong điều
kiện Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu: bao gồm
việc thu thập mẫu, thiết lập môi
trường thích hợp để vi nhân giống
lan Hồ Điệp và thiết lập hệ thống
nuôi cấy ngập chìm tạm thời trong
quá trình nhân nhanh, tái sinh chồi
và ra rễ. Song song đó, thử nghiệm
hệ thống, từ đó cải tiến, thiết kế lại
với chất liệu và các chi tiết cấu
trúc
của hệ thống đều của Việt Nam,
ứng dụng trong vi nhân giống một
số loại hoa cảnh. Từ đó, thương
m
ại hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu
trong nước và xuất khẩu hệ thống
này.
Thời gian thực hiện: 2 năm
(2005 – 2007)
Kết quả dự kiến:

Xây dựng quy trình vi nhân
giống cho giống lan Hồ Điệp lai
trên hệ thống TIS của Đài Loan.

Yêu cầu khoa học và kinh tế:
Hệ số nhân gấp khoảng 2 – 3 l
ần so
với khi nhân giống trên hệ thống
nuôi cấy thông thường.

Giảm giá thành sản xuất nhờ
tiết kiệm môi trường, agar và rút
ngắn thời gian nuôi cấy.

Tạo được khuôn đúc hệ thống
nuôi cấy ngập chìm tạm thời.

Trên cơ sở đó, hoàn thiện hệ
thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời
phù hợp về chất lượng cũng như
giá thành tại Việt Nam.
 Nguyễn Quốc Thiện