Các kỹ thuật chính của công nghệ nuôi cấy mô, tế bào thực vật pdf

1
Ch
Ch
−¬
−¬
ng iii
ng iii
C
C
¸
¸
c k
c k
ü
ü
thu
thu
Ë
Ë
t chÝnh c
t chÝnh c
ñ
ñ
a
a
c
c
«
«
ng ngh
ng ngh

Ö
Ö
nu
nu
«
«
i cÊy m
i cÊy m
«
«
, tÕ
, tÕ
b
b
µ
µ
o th
o th
ù
ù
c v
c v
Ë
Ë
t
t
I.nh
I.nh
©
©

n
n
gi
gi
è
è
ng
ng
v
v
«
«
tÝnh
tÝnh
in vitro
in vitro
(
(
vi
vi
nh
nh
©
©
n
n
gi
gi
è
è

ng
ng
c
c
©
©
y
y
tr
tr
å
å
ng
ng
)
)
2
1.Kh
1.Kh
á
á
I
I
ni
ni
ệ
ệ
m
m
chung

chung
Nhân giống vô tính in vitro:

Là quá trình sản xuất một lợng lớn cây hoàn chỉnh, từ các bộ
phận, cơ quan nh chồi, mắt ngủ, vảycủ, đoạn thân, lá, của
cây mẹ ban đầu thông qua kỹ thuật nuôi cấy in vitro.
Nhân nhanh in vitro đợc ứng dụng vào:

Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quí làm vật liệu cho công
tác giống.

Nhân nhanh các loài hoa, cây cảnh khó trồng bằng hạt.

Duy trì nhân nhanh các dòng bố mẹ và các dòng lai để tạo hạt
giống cây rau, cây hoa và cây trồng khác.

Nhân nhanh kết hợp với làm sạch virus.

Bảo quản nguồn gen in vitro
u điểm của kỹ thuật nhân nhanh
in vitro:

Phơng pháp có hệ số nhân rất cao và cho ra các
cá thể tơng đối đồng nhất về mặt di truyền

Có thể nhân giống cây trồng ở qui mô công nghiệp
(kể cả trên các đối tợng khó nhân bằng phơng
pháp thông thờng)

Dễ dàng tạo đợc cây sạch virus

Các cây sau nhân in vitro có xu hớng đợc trẻ
hoá >nâng cao hiệu quả nhân bằng các phơng
pháp thông thờng sau đó
3
Hạn chế của kỹ thuật nhân nhanh
in vitro:

Chi phí cao so với các phơng pháp nhân
giống vô tính khác nên giá thành không
cạnh tranh

Không phải bất cứ loài cây nào cũng có thể
vi nhân giống

Một số loài cây trồng rất dễ bị biến dị khi
nhân giống in vitro
2.C
2.C
á
á
c
c
b
b
ớ
ớ
c
c
chính

chính
trong
trong
nh
nh
â
â
n
n
v
v
ô
ô
tính
tính
in vitro
in vitro
Bớc 0
lựa chọn cây mẹ
Ra rễ
Giai đoạn
vờn ơm
Bớc 4
Chuyển ra môi trờng tự nhiên
Bớc 2
Nhân nhanh
Lấy mẫu
Bớc I
Nuôi cấy khởi động
Thích nghi

Vi giâm cành
Hình 27. Các bớc trong nhân cây trồng bằng nuôi cấy mô
Nguồn: Robert N. Trigiano Dennis J. Gray, 2000
Bớc 3
4
B
B
ớ
ớ
c
c
0:
0:
Ch
Ch
ọ
ọ
n
n
l
l
ọ
ọ
c
c
v
v
à
à
chu

chu
ẩ
ẩ
n
n
bị
bị
c
c
â
â
y
y
m
m
ẹ
ẹ

Trớc khi tiến hành nhân giống in vitro cần chọn
lọc cẩn thận các cây mẹ (cây cho nguồn mẫu nuôi
cấy).

Các cây này cần phải sạch bênh, đặc biệt là bệnh
virus và ở giai đoạn sinh trởng mạnh.

Việc trồng các cây mẹ trong điều kiện môi trờng
thích hợp với chế độ chăm sóc và phòng trừ sâu
bệnh hiệu quả trớc khi lấy mẫu cấy sẽ làm giảm
tỷ lệ mẫu nhiễm, tăng khả năng sống và sinh
trởng của mẫu cấy in vitro.

B
B
ớ
ớ
c 1
c 1
:
:
Nu
Nu
ô
ô
i cấy kh
i cấy kh
ở
ở
i
i
độ
độ
ng
ng
Là giai đoạn khử trùng đa mẫu vào nuôi cấy in vitro.
Giai đoạn này cần đảm bảo các yêu cầu: Tỷ lệ nhiễm
thấp, tỷ lệ sống cao, mô tồn tại và sinh trởng tốt.
-Khi lấy mẫu cần chọn đúng loại mô, đúng giai đoạn phát
triển của cây: mô non, ít chuyên hoá ( đỉnh chồi, mắt ngủ,
lá non, vảy củ )
-Xác định chế độ khử trùng mẫu cấy thích hợp:thờng dùng
các chất: HgCl

2
0,1% xử lý trong 5-10 phút, NaOCl,
Ca(OCl)
2
5-7% xử lý trong 15-20 phút, hoặc H
2
O
2
, dung
dịch Br
5
B
B
ớ
ớ
c 2: Nh
c 2: Nh
â
â
n nhanh
n nhanh

Là giai đoạn kích thích mô nuôi cấy phát sinh hình
thái vă tăng nhanh số lợng thông qua các con
đờng: hoạt hoá chồi nách, tạo chồi bất định và tạo
phôi vô tính.

Vấn đề là phải xác định đợc môi trờng và điều
kiện ngoaị cảnh thích hợp để có hiệu quả là
cao nhất.

Theo nguyên tắc chung môi trờng có nhiều
xytokinin sẽ kích thích tạo chồi. Chế độ nuôi cấy
thờng là: 25-27
0
C, 16 giờ chiếu sáng/ ngày, cờng
độ ánh sáng 2000- 4000 lux.
B
B
ớ
ớ
c 3: t
c 3: t
ạ
ạ
o c
o c
â
â
y in vitro ho
y in vitro ho
à
à
n ch
n ch
ỉ
ỉ
nh
nh

Để tạo rễ cho chồi, ngời ta chuyển chồi từ môi

trờng nhân nhanh sang môi trờng tạo rễ. Môi
trờng tạo rễ thờng đợc bổ sung một lợng nhỏ
auxin. Một số chồi có thể phát sinh rễ ngay sau khi
chuyển từ môi trờng nhân nhanh giàu xytokinin sang
môi trờng không chứa chất điều tiết sinh trởng.

Đối với các phôi vô tính thờng chỉ cần gieo chúng
trên môi trờng không có chất điều tiết sinh trởng
hoặc môi trờng có chứa nồng độ thấp của xytokinin
để phôi phát triển thành cây hoàn chỉnh
6
B
B
ớ
ớ
c
c
4:
4:
thích
thích
ứ
ứ
ng
ng
c
c
â
â
y in vitro

y in vitro
ngo
ngo
à
à
i
i
đ
đ
iều
iều
ki
ki
ệ
ệ
n
n
t
t
ự
ự
nhi
nhi
ê
ê
n
n
.
.

Để đa cây từ ống nghiệm ra vờn ơm với tỷ lệ sống cao, cây
sinh trởng tốt cần đảm bảo một số yêu cầu:

Cây trong ống nghiệm đ đạt những tiêu chuẩn hình thái nhất
định (số lá, số rễ, chiều cao cây).

Có giá thể tiếp nhận cây invitro thích hợp: giá thể sạch, tơi
xốp, thoát nớc.

Phải chủ động điều chỉnh đợc ẩm độ, sự chiếu sáng của vờn
ơm cũng nh có chế độ dinh dỡng phù hợp.
C
C
á
á
c
c
ph
ph
ơ
ơ
ng
ng
th
th
ứ
ứ
c
c
nh

nh
â
â
n
n
gi
gi
ố
ố
ng
ng
v
v
ô
ô
tính
tính
in vitro
in vitro
(Nguồn: E.F. George, 1993)
Cây mẹ
Nhân giống
từ chồi nách
Nhân giống từ
chồi bất định và
phôi vô tính
Meristem
Đỉnh chồi
Mắt ngủ
Cây

giống
Cây con
Nuôi cấy chồi đỉnh
Nuôi cấy đoạn thân
Tạo chồi
trực tiếp
Tạo phôi
trực tiếp
Cây từ phôi
Tạo chồi
gián tiếp
Tạo phôi
gián tiếp
Cây con
Phát sinh hình
thái trực tiếp
Phát sinh hình
thái gián tiếp
Mẫu cấy
Mẫu cấy
Callus
Phôi vô tính
Chồi bất định
Huyền phù
tế bào
Callus
7
Ho
Ho
ạ

ạ
t ho
t ho
á
á
ch
ch
ồ
ồ
i n
i n
á
á
ch
ch

Sự phát triển của chồi nách đợc kích thích bằng cách
loại bỏ u thế ngọn khi nuôi cấy các đỉnh chồi và đoạn
thân mang mắt ngủ. Theo phơng thức này sự phát triển
chồi diễn ra theo hai cách:
-Cây phát triển trực tiếp từ chồi đỉnh hoặc chồi nách.
Trờng hợp này thờng xảy ra khi nuôi cấy cây hai lá
mầm nh thuốc lá, khoai tây, hoa cúc
-Tạo cụm chồi từ chồi đỉnh hoặc chồi nách. Trờng hợp
này hay gặp với cây 1 lá mầm nh mía, lúa,
8
T
T
ạ
ạ

o ch
o ch
ồ
ồ
i bất
i bất
đ
đ
ịnh
ịnh

Trong trờng hợp này cần phải 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 seo.

ở các đối tợng một lá mầm nh lan, dứa, chuối, hoa
loa kèn thờng gặp sự phát triển cây qua giai đoạn
dẻ hành (protocorm): cùng một lúc mẫu cấy tạo thành
hàng loạt protocorm, các thể này hoặc tiếp tục sản sinh
protocorm mới hoặc phát triển thành cây.
9
T
T
ạ
ạ
o ph
o ph
ô
ô

i v
i v
ô
ô
tính
tính

Tơng tự nh tạo chồi bất định, để tạo phôi vô tính
cũng cần phải thực hiện quá trình phản phân hoá
và tái phân hoá tế bào để bắt các tế bào soma hình
thành phôi trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua giai
đoạn phát triển mô sẹo.Nhng phôi vô tính có cấu
trúc lỡng cực bao gồm cả chồi mầm và rễ mầm

Các phôi vô tính có thể tái sinh thành cây hoàn
chỉnh hoặc sử dụng làm nguyên liệu sản xuất hạt
giống nhân tạo.
T
T
ạ
ạ
o ph
o ph
ô
ô
i v
i v
ô
ô
tính

tính
Sự hình thành phôi có 2 bớc:

Sự phân hoá các tế bào có khả năng phát sinh phôi:
cần môi trờng giàu auxin. Các tế bào có khả năng
phát sinh phôi là các tế bào nhỏ, nhân lớn, nhiều
hạch nhân, không có không bào, tế bào chất đậm
đặc, giàu protein và ARN thông tin.

Sự phát triển của những tế bào phôi mới hình
thành: cần môi trờng nghèo hoặc không có auxin.
Nồng độ cao của auxin kích thích sự hình thành
phôi vô tính nhng ức chế quá trình phân hoá và
phát triển tiếp theo của các phôi này.
10
C
B
A
H×nh 28. Sù h×nh thµnh ph«i v« tÝnh cña c©y c¶i dÇu.
A: giai ®o¹n sím (7-10 ngµy); B: giai ®o¹n gi÷a (10-14 ngµy); C: giai ®o¹n cuèi
11
Sản xuất hạt nhân tạo từ phôi vô tính
Khái niệm

Có thể sử dụng các polyme sinh
học để bao gói 1 phôi vô tính với
một thể tích nhất định môi
trờng dinh dỡng để tạo hạt
nhân tạo

Hạt nhân tạo đợc dùng trong
nhân giống các cây lai F1có giá
trị cao, cây chuyển gen, bảo tồn
cây có nguy cơ tuyệt chủng và
nguồn gen u tú (elit)
Sản xuất hạt nhân tạo từ phôi vô tính

Ưu thế của hạt nhân tao:

Có giá cạnh tranh do sản xuất tự động hoá

Có thể sử dụng gieo trồng trực tiếp trên
đồng ruộng không cần giai đoạn thích ứng

Có thể bổ sung vào phần vỏ hạt các chất
bảo vệ thực vật, chất kích thích sinh trởng

Dễ dàng bảo quản và vận chuyển
12
Sản xuất hạt nhân tạo từ phôi vô tính
Điều kiện:

Hệ thống sản xuất hạt giống nhân tạo phải có khả
năng sản xuất với số lợng lớn các thể phôi soma
và phôi soma đợc sản xuất đồng nhất, để có thể
đợc trồng trọt bằng những kỹ thuật truyền thống
một cách trực tiếp.

Hệ thống sản xuất hạt nhân tạo phải đợc cơ giới
hóa và không phụ thuộc vào những thiết bị đắt tiền

và nhất là thỏa mn yêu cầu vô trùng.
Sản xuất hạt nhân tạo từ phôi vô tính

Các bớc tạo hạt nhân tạo

Tạo huyền phù phôi vô tính trong môi trờng dinh dỡng
với mật độ phù hợp và bổ sung Na-alginate đợc làm tan
trong nớc với nồng độ 2-4%

Dùng pipet (máy nhỏ giọt) nhỏ 100-150àl huyền phù
nêu trên có chứa 1 phôi soma vào dung dịch CaCl2 (2-
2,5%). Khi đó sẽ sinh ra phản ứng trao đổi ion Na-Ca và
hạt nhân tạo đợchình thành, có đủ độ cứng thích hợp.
Sau đó chuyển qua ngâm trong nớc làm cứng hạt
13
Sản xuất hạt nhân tạo từ phôi vô tính

Dùng Ca-alginate thờng hạt luôn luôn ẩm ớt bề
mặt, hiện nay ngời ta dùng một 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 nẩy mầm khi cần thiết.
Kitto & Janick, đặt hạt cây cà rốt trên khay có
chứa 25% polyoxyethylene để làm mất nớc, và
khi làm ớt lại thì hạt đợc tái sinh và phát triển
thành cây hoàn chỉnh.
Hạt nảy mầm in vitro Hạt tạo từ phôi vô tính Hạt tạo từ protocorm Hạt nảy mầm in vitro
Callus phôi
hoá

Cây
mẹ
Cụm phôi vô
tính
Protocor
m
Cây từ hạt nhân tạo Cây in vitro ở vờn ơm Cây từ hạt nhân tạo
Cây
mẹ
Tạo hạt nhân tạo
14
Nh©n gièng qua t¹o cñ in vitro
T¹o cñ khoai t©y in vitro
Nh©n gièng qua t¹o cñ in vitro
T¹o cñ loa kÌn in vitro
15
C
C
á
á
c t
c t
ồ
ồ
n t
n t
ạ
ạ
i c
i c

ủ
ủ
a nh
a nh
â
â
n gi
n gi
ố
ố
ng c
ng c
â
â
y tr
y tr
ồ
ồ
ng
ng
b
b
ằ
ằ
ng nu
ng nu
ô
ô
i cấy m
i cấy m

ô
ô
1.Tính bất định về mặt di truyền (genetic instability).

Mục đích của nhân giống in vitro là tạo ra quần thể cây đồng nhất (True-to-type)
với số lợng rất lớn. Tuy nhiên, trong một số trờng hợp phơng pháp này cũng tao
ra những biến dị soma. Tần số biến dị cũng hoàn toàn khác nhau và không lặp lại.
cây tạo ra do nuôi cấy tế bào mô sẹo có nhiều biến dị hơn so với nuôi cấy chồi đỉnh.

Những nhân tố gây ra biến dị tế bào soma có thể là;

Kiểu di truyền (Genotype): Tần số biến dị ảnh hởng bởi genotyp của các loài cây
trồng khác nhau. Nói chung cây càng có mức bội thể cao thì càng dễ biến bị.

Số lần cấy chuyển (Subcultures) số lần cấy chuyển càng nhiều thì độ biến dị càng
cao. Theo Amstrong và Phillips (1988): khi nuôi cấy lâu dài thờng gây ra biến dị
nhiễm sắc thể.

Loại mô (Tissue): Nói chung nuôi cấy đỉnh sinh trởng trong nhân nhanh in vitro ít
bị biến dị hơn so với nuôi cấy các cơ quan khác.
Biến dị trong nhân giống dứa Cayen
Chồi bị sọc lá, bạch tạng
Chồi dị dạng
16
C
C
á
á
c t
c t

ồ
ồ
n t
n t
ạ
ạ
i c
i c
ủ
ủ
a nh
a nh
â
â
n gi
n gi
ố
ố
ng c
ng c
â
â
y tr
y tr
ồ
ồ
ng
ng
b
b

ằ
ằ
ng nu
ng nu
ô
ô
i cấy m
i cấy m
ô
ô
2.Sự nhiễm mẫu (explant contamination).
Các vi sinh vật nh nấm, vi khuẩn nói chung đều bị loại trừ khi khử
trùng mẫu đa vào nuôi cấy. Tuy nhiên, một số loại vi khuẩn nh:
Agrobacterium, Bacillus, Corylabacterium, Erwinnia và Pseudomonas
có thể xâm nhiễm vào mô dẫn, tồn tại trong mô và bắt đầu gây tác hại
khi tế bào bắt đầu phân chia (sau 1-2 tuần nuôi cấy). Để khắc phục
đợc hiện tợng trên cần:

Trớc hết cần phải lựa chọn cây mẹ đúng tiêu chuẩn.

Có thể sử dụng một số chất kháng sinh để chống hiện tợng nhiễm
khuẩn và nấm . Nhng mô thực vật rất mẫn cảm với kháng sinh và có
phản ứng đến kiểu di truyền do đó cần rất thận trọng khi sử dụng
kháng sinh. Chất kháng sinh thờng gây ra những huỷ hoại ở ty thể và
lạp thể nên có ảnh hởng đến di truyền tế bào chất.
Sự nhiễm mẫu cấy
17
C
C
á

á
c t
c t
ồ
ồ
n t
n t
ạ
ạ
i c
i c
ủ
ủ
a nh
a nh
â
â
n gi
n gi
ố
ố
ng c
ng c
â
â
y tr
y tr
ồ
ồ
ng

ng
b
b
ằ
ằ
ng nu
ng nu
ô
ô
i cấy m
i cấy m
ô
ô
3.Việc sản sinh các chất độc từ mô nuôi cấy (Toxic
compounds phenol).
Trong nuôi cấy mô thờng quan sát thấy hiện tợng hoá nâu hay đen mẫu, mẫu này có
thể khuyếch tán trong môi trờng. Hiện tợng này là do mẫu nuôi cấy có chứa nhiều
chất tanin hoặc hydroxyphenol. Thí dụ các chất phenol eucomicacid và tyramine đ
làm hoá nâu mẫu cây lan Cattleya khi nuôi cấy.
Các phơng pháp loại trừ sự hoá nâu:

Bổ sung than hoạt tính vào môi trờng nuôi cấy (0,1 - 0,3%): phơng pháp này đặc
biệt có hiệu quả trên các loài phong lan Phalenopsis, Cattleya và Aerides. Tuy
nhiên than hoạt tính có thể làm chậm quá trình nhân nhanh cây do hấp phụ một số
chất điều tiết sinh trởng và dinh dỡng cần thiết khác.

Bổ sung polyvinyl pyrolidone (PVP) có tác dụng khử nâu hoá tốt ở mẫu một số cây
ăn quả, (táo, hồng).

Sử dụng mô non, gây vết thơng nhỏ nhất khi khử trùng.

Ngâm mẫu vào dung dịch ascorbic và xytric vài giờ trớc khi cấy.

Nuôi cấy mẫu trong môi trờng lỏng, O2 thấp, không có ánh sáng (1 - 2 tuần).

Cấy chuyển mẫu liên tục(1-2ngày/lần) sang môi trờng tơi trong 1 - 2 tuần
Sự tiết độc tố từ mẫu cấy
18
C
C
á
á
c t
c t
ồ
ồ
n t
n t
ạ
ạ
i c
i c
ủ
ủ
a nh
a nh
â
â
n gi
n gi

ố
ố
ng c
ng c
â
â
y tr
y tr
ồ
ồ
ng
ng
b
b
ằ
ằ
ng nu
ng nu
ô
ô
i cấy m
i cấy m
ô
ô
4.Hiện tợng thuỷ tinh hoá (Vitrification).

Cây bị thuỷ tinh hoá- thân lá cây mọng nớc,trong suốt, cây rất khó sống khi
đa ra ngoài môi trờng do bị mất nớc rất mạnh.

Thờng xảy ra khi nuôi cấy trong môi trờng lỏng hay môi trờng ít agar, sự

trao đổi khí thấp. Đặc biệt thờng xảy ra khi nuôi cấy táo, mận, hoa cẩm
chớng, hoa đồng tiền và hoa cúc.

Cây bị thuỷ tinh hoá thờng có hàm lợng lớp sáp bảo vệ thấp, cấu tạo có nhiều
phân tử phân cực nên dễ hấp thụ nớc. Cây in vitro thờng có mật độ khí khổng
cao, khí khổng có dạng tròn chứ không elip, khí khổng mở liên tục trong quá
trình nuôi cấy.
Để tránh hiện tợng thuỷ tinh hoá có thể tiến hành một số giải
pháp:

Giảm sự hút nớc của cây bằng cách tăng nồng độ đờng hoặc các chất gây áp
suất thẩm thấu cao.

Giảm nồng độ các chất chứa nitơ trong môi trờng.

Giảm sự sản sinh ethylen trong bình nuôi cấy.

Sử lý axit absixic hoặc một số chất ức chế sinh trởng.
Những công nghệ mới trong vi
nhân giống cây trồng
1.Công nghệ vi nhân giống quang tự dỡng

Là bớc phát triển của công nghệ nuôi cấy mô tế bào do giáo s
T. Koyoki Kozai đề xuất và nghiên cứu từ hơn 2 thập kỷ qua.

Công trình nghiên cứu tập trung vào vấn đề nhân giống cây nuôi
cấy mô trên môi trờng không có đờng nhng đợc điền khiển
chủ động chế độ ánh sáng và cung cấp CO2.

Công nghệ này đ đợc thử nghiệm thành công trên nhiều đối

tợng cây trồng nh cà chua; khoai lang; rau spinach; da chuột;
xà lách; keo; cà phê; xoài; tre; thông;

Công nghệ này đang đợc tiếp tục hoàn thiện để làm cơ sở cho
hệ thống nhân giống công nghiệp hóa (T. Kozai; F.Afreen;
S.M.A.Zobayed - 2005)
19
Những công nghệ mới trong vi
nhân giống cây trồng
(tiếp)

Lợi ích của vi nhân giống sử dụng hệ thống quang
tự dỡng

Tốc độ sinh trỏng, chất lợng và tỷ lệ sống của mô
thực vật đợc nâng cao ở tất các các bớc trong nhân
giống trong điều kiện tự dỡng.

Thiệt hại do sự nhiễm mẫu đợc hạn chế do không sử
dụng đờng trong môi trờng.

Tỷ lệ đột biến có thể đợc giảm vì cây đựoc nuôi
trong điều kiện môi trờng giống tự nhiên.

Tự động hoá và do đó giảm đợc chi phí lao động.
Những công nghệ mới trong vi
nhân giống cây trồng
(tiếp)

Nhợc điểm:

Chi phí cao cho việc điều khiển môi trờng ( ánh sáng, nhiệt độ,
CO2, O2)

Cây vẫn sinh trởng trong điều kiện vô trùng vì vậy vẫn dẫn đến
chi phí cao cho hệ thống bình nuôi chuyên dụng và chuẩn bị giá
thể.
Hộp nuôi cây sử dụng trong hệ
thống quang tự dỡng.
Dài x Rộng x Cao = 610 x 31 x
105 mm, thể tích 20 lít
( Zobayed et al., 2000).
20
21
Những công nghệ mới trong vi
nhân giống cây trồng
(tiếp)
2.Bioreactor

Sự phát triển công nghệ Bioreactor trong vi nhân giống cây
trồng

Takayama và Miasawa là những ngời đầu tiên nghiên cứu sử dụng biorector
vào nhân giống cây trồng: nhân củ siêu nhỏ khoai tây, củ giống hoa ly
(Takayama và Akita, 1988), hoa lan hồ điệp (Yong et, al, 2000; Datta et al,
1999), cỏ ngọt với công suất 20000 chồi/ bình biorector 500lít (Takayama và
Akita, 1994),

Công nghệ này cho phép nhân nhanh vô hạn các giống cây trồng nhờ thiết bị
bioreactor hoàn toàn tự động hóa. Ví dụ: một bioreactor vibro - mixer ( rung

và trộn) trang bị với các ống silicone sục khí tự do đ có khả năng sản xuất
100000 phôi vô tính của cây trạng nguyên trong một lít dung dịch huyền phù
nếu nh dung dịch đó đợc đặt trên một tấm giấy lọc và phát triển trong 4 tuần.
(Preil và cộng sự, 1988)

Tuy nhiên, công nghệ này đòi hỏi thiết bị hiện đại và đắt tiền, vận hành rất
phức tạp đặc biệt là khâu chống nhiễm cho huyền phù nuôi cấy.
22
Những công nghệ mới trong vi
nhân giống cây trồng
(tiếp)
Thuận lợi của hệ thống bioreactor so với nuôi cấy
trong bình:

Thuận lợi thứ nhất là thể tích nuôi cấy tăng, thờng là ít nhất 1 lít.
Điều này cho phép sản xuất nhiều phôi, chồi hơn mà không cần
những kỹ thuật cao cấp.

Thuận lợi thứ hai, hầu hết các bình bioreactor đợc thiết kế với
một cơ chế khuấy, bằng cơ học hay bằng thổi khí, để duy trì nuôi
cấy gần nh đồng dạng.

Thuận lợi thứ ba, khi thao tác nuôi cấy liên tục, môi trờng nuôi
cấy và môi trờng vật lý có thể đợc kiểm soát thích hợp cho sinh
trởng. Có những chỉ dẫn về các nhân tố môi trờng nh pH và
oxygen hòa tan. Điều này không thể thực hiện đợc với hệ thống
nuôi cấy bình tam giác.
23
Những công nghệ mới trong vi
nhân giống cây trồng

(tiếp)
Cách nhân giống bằng bioreactor

Bioreactor có thể đợc ứng dụng để vi nhân
giống thực vật trên quy mô thơng mại theo 3
hớng :

(1) Tạo chồi (chuối, dứa, hoa lan)

(2) Tạo củ in vitro (Khoai tây, lily)

(3) Tạo phôi soma(cà phê, cao su,
24
25