Tiểu luận CÔNG NGHỆ NUÔI cấy mô tạo RA cây HOÀN CHỈNH

BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHẬP MÔN
BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHẬP MÔN
ĐỀ TÀI:
ĐỀ TÀI:
CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY
CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY


MÔ TẠO RA CÂY HOÀN
MÔ TẠO RA CÂY HOÀN
CHỈNH
CHỈNH
NHÓM THỰC HIỆN
NHÓM THỰC HIỆN
:
:
Huỳnh Văn Dũng
Huỳnh Văn Dũng


Hà Ngọc Bằng
Hà Ngọc Bằng


Trần Văn Tạo
Trần Văn Tạo

Trương Thị Thùy Linh
Trương Thị Thùy Linh




A.ĐẶT VẤN ĐỀ
A.ĐẶT VẤN ĐỀ
:
:
•
Sự gia tăng dân số và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên đặt con
Sự gia tăng dân số và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên đặt con
người trước những thử thách lớn: Tình trạng thiếu hụt lương
người trước những thử thách lớn: Tình trạng thiếu hụt lương
thực, thực phẩm, năng lượng; sự ô nhiễm môi trường, thiên tai,
thực, thực phẩm, năng lượng; sự ô nhiễm môi trường, thiên tai,
dịch bệnh
dịch bệnh
…
…
•
Để khắc phục các tình trạng trên, hàng loạt các ngành khoa
Để khắc phục các tình trạng trên, hàng loạt các ngành khoa
học mới đã ra đời như công nghệ thông tin, công nghệ tự động
học mới đã ra đời như công nghệ thông tin, công nghệ tự động
hoá, công nghệ vật liệu mới và đặc biệt là công nghệ sinh học.
hoá, công nghệ vật liệu mới và đặc biệt là công nghệ sinh học.
Trong đó, công nghệ sinh học được xem như là một ngành

Trong đó, công nghệ sinh học được xem như là một ngành
khoa học mũi nhọn hứa hẹn sẽ tạo ra những thay đổi lớn lao
khoa học mũi nhọn hứa hẹn sẽ tạo ra những thay đổi lớn lao
trong lịch sử loài người. Những thành tựu mà công nghệ sinh
trong lịch sử loài người. Những thành tựu mà công nghệ sinh
học tạo ra trong vài thập kỉ vừa qua là không thể phủ nhận
học tạo ra trong vài thập kỉ vừa qua là không thể phủ nhận
.
.
•
Chỉ tính riêng trong lĩnh vực nông nghiệp, với sự ra đời của
Chỉ tính riêng trong lĩnh vực nông nghiệp, với sự ra đời của
các giống cây trồng mang nhiều đặc tính ưu việt về năng xuất
các giống cây trồng mang nhiều đặc tính ưu việt về năng xuất
và phẩm chất, đó là sự đóng lớn lao của ngành nuôi cấy mô
và phẩm chất, đó là sự đóng lớn lao của ngành nuôi cấy mô
.
.






LỊCH SỬ NUÔI
LỊCH SỬ NUÔI
CẤY MÔ
CẤY MÔ

Lịch sử và thành tựu đạt được trong nuôi cấy mô
Lịch sử và thành tựu đạt được trong nuôi cấy mô
:
:


Trên thế giới
Trên thế giới
:
:


Mô động vật được cấy trước tiên, do A Carrel (1919), đến năm 1934 mô
Mô động vật được cấy trước tiên, do A Carrel (1919), đến năm 1934 mô
thực vật mới được cấy
thực vật mới được cấy
.
.


Năm 1951, Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển
Năm 1951, Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển
sự nhân chồi
sự nhân chồi
.
.

Năm 1964, Ball là người đầu tiên tìm ra mầm rễ từ việc nuôi cấy chồi ngọn
Năm 1964, Ball là người đầu tiên tìm ra mầm rễ từ việc nuôi cấy chồi ngọn
.
.


Năm 1962, Murathige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu
Năm 1962, Murathige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu
một bước tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô. Môi trường của họ dùng làm cơ sở
một bước tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô. Môi trường của họ dùng làm cơ sở
cho việc nuôi cấy nhiều loại cây và vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đến
cho việc nuôi cấy nhiều loại cây và vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đến
nay
nay
.
.
Ở Việt Nam
Ở Việt Nam
:
:


Sau 1975, phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và tế bào đầu tiên được xây dựng
Sau 1975, phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và tế bào đầu tiên được xây dựng
tại viện Sinh vật học, viện Khoa học Việt Nam do tiến sĩ Lê Thị Muội đứng
tại viện Sinh vật học, viện Khoa học Việt Nam do tiến sĩ Lê Thị Muội đứng
đầu
đầu
.
.

Hiện nay, các hướng nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật
Hiện nay, các hướng nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật
được phát triển mạnh: dung hợp cây lai tế bào chất và chuyển gen, Nuôi cấy
được phát triển mạnh: dung hợp cây lai tế bào chất và chuyển gen, Nuôi cấy
bao phấn để tạo dòng thuần, Nuôi cấy các cây dược liệu quý để bảo tồn nguồn
bao phấn để tạo dòng thuần, Nuôi cấy các cây dược liệu quý để bảo tồn nguồn
gen và tạo các dòng tế bào có hàm lượng các chất sinh học
gen và tạo các dòng tế bào có hàm lượng các chất sinh học






KHÁI NIỆM
KHÁI NIỆM
Nuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép
Nuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép
nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô
nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô
phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo
phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo
thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay
thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay
những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm
những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm
.
.

Phân hoá tế bào
Tế bào
phôi sinh
Tế bào dãn
Tế bào
chuyên hoá
Phản phân hoá tế bào
CƠ SỞ KHOA HỌC
CƠ SỞ KHOA HỌC




C
C
Ơ SỞ KHOA H
Ơ SỞ KHOA H
ỌC C
ỌC C
ÔNG NGHỆ
ÔNG NGHỆ
NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO
NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO
Tính toàn năng
Tính toàn năng
:

:


-
-
Tế bào bất kì của cơ thể
Tế bào bất kì của cơ thể
simh vật nào cũng mang
simh vật nào cũng mang
toàn bộ lượng thông tin
toàn bộ lượng thông tin
di truyền cần thiết và đủ
di truyền cần thiết và đủ
của sinh vật đó,khi gặp
của sinh vật đó,khi gặp
điều kiện thích hợp mỗi
điều kiện thích hợp mỗi
tế bào đều có thể phát
tế bào đều có thể phát
triển thành cá thể hoàn
triển thành cá thể hoàn
chỉnh
chỉnh


Tùy từng tế bào, từng
Tùy từng tế bào, từng
loại mô, từng thời kì sinh
loại mô, từng thời kì sinh
trưởng, phát triển mà

trưởng, phát triển mà
các gen phù hợp hoạt
các gen phù hợp hoạt
động; các gen không
động; các gen không
cùng hoạt động như
cùng hoạt động như
nhau trong các giai đoạn
nhau trong các giai đoạn
phát triển của cơ thể (do
phát triển của cơ thể (do
cơ chế điều hòa hoạt
cơ chế điều hòa hoạt
động của gen).
động của gen).





S
S
PHÂN CHIA, PHÂN HOÁ, PH N PHÂN HOÁ C A Ự Ả Ủ
PHÂN CHIA, PHÂN HOÁ, PH N PHÂN HOÁ C A Ự Ả Ủ
CÔNG NGH NUÔI C Y MÔ-T BÀOỆ Ấ Ế
CÔNG NGH NUÔI C Y MÔ-T BÀOỆ Ấ Ế

Phân hóa
Phân hóa
: 1 t b o,1kh i t b oế à ố ế à

: 1 t b o,1kh i t b oế à ố ế à


phân hóa t o mô c ạ ơ
phân hóa t o mô c ạ ơ
quan h c quan.ệ ơ
quan h c quan.ệ ơ

Ph n phân hóaả
Ph n phân hóaả
: khi các t b o ã phân hóa th nh các mô ế à đ à
: khi các t b o ã phân hóa th nh các mô ế à đ à
ch c n ng riêng bi t nh ng v n có th quay v tr ng thái ứ ă ệ ư ẫ ể ề ạ
ch c n ng riêng bi t nh ng v n có th quay v tr ng thái ứ ă ệ ư ẫ ể ề ạ
ch c n ng phôi sinh ban u khi g p i u ki n thu n l i.ứ ă đầ ặ đ ề ệ ậ ợ
ch c n ng phôi sinh ban u khi g p i u ki n thu n l i.ứ ă đầ ặ đ ề ệ ậ ợ




Sự trẻ hoá
Sự trẻ hoá




-
-
Khả năng ra
Khả năng ra

chồi,rễ ở các
chồi,rễ ở các
thành phần khác
thành phần khác
nhau là rất khác
nhau là rất khác
nhau
nhau


- Trong nuôi cấy
- Trong nuôi cấy
invitro các bộ
invitro các bộ
phận non trẻ sẽ ra
phận non trẻ sẽ ra
chồi,rễ tốt hơn các
chồi,rễ tốt hơn các
bộ phận trưởng
bộ phận trưởng
thành
thành




Chọn vật liệu nuôi cấy
Tạo chồi
Khử trùng
Tạo rễ

Cấy cây vào môi tr ờng thích ứng
Sơ đồ : quy trình nhân giống bằng nuôi cấy mô TB
Sơ đồ : quy trình nhân giống bằng nuôi cấy mô TB


1. Quy trình
1. Quy trình
Trồng cây trong v ờn ơm
B ớc 1
B ớc 1
B ớc 2
B ớc 2
B
B


ớ
ớ
c
c
3
3
B
B


ớ
ớ
c
c

4
4
B
B


ớ
ớ
c
c
6
6
B
B


ớ
ớ
c
c
5
5
Quy trình tổng quát công nghệ nuôi
Quy trình tổng quát công nghệ nuôi
cấy mô tế bào thực vật in-vitro
cấy mô tế bào thực vật in-vitro

-
-
Đỉnh chồi, đỉnh rễ : là bộ phận non, dễ tham gia
Đỉnh chồi, đỉnh rễ : là bộ phận non, dễ tham gia
vào quá trình phân hoá và phản phân hoá tạo nên cơ
vào quá trình phân hoá và phản phân hoá tạo nên cơ
thể mới.Th ờng ít nhiễm bệnh.
thể mới.Th ờng ít nhiễm bệnh.
B ớc 1: Chọn vật liệu nuôi cấy
B ớc 1: Chọn vật liệu nuôi cấy




B íc 2 : Khö trïng
B íc 2 : Khö trïng


Buång khö trïng
Buång khö trïng




B ớc 2 : Khử trùng
B ớc 2 : Khử trùng

-
-
Mẫu và dụng cụ đ ợc tẩy rửa khử trùng.
Mẫu và dụng cụ đ ợc tẩy rửa khử trùng.


- Cắt đỉnh sinh tr ởng thành phần tử nhỏ, tẩy rửa, khử
- Cắt đỉnh sinh tr ởng thành phần tử nhỏ, tẩy rửa, khử
trùng ở buồng vô trùng.
trùng ở buồng vô trùng.


- Vật liệu nuôi cấy tiến khử trùng với HgCl 0,1% và n ớc
- Vật liệu nuôi cấy tiến khử trùng với HgCl 0,1% và n ớc
cất.
cất.


- Que cấy, ống nghiệm và giá thểđ ợc khử trùng trong
- Que cấy, ống nghiệm và giá thểđ ợc khử trùng trong
nồi hấp.
nồi hấp.




B íc 3 : T¹o chåi
B íc 3 : T¹o chåi
Khèi callus chuÈn bÞ t¹o c©y con
Khèi callus chuÈn bÞ t¹o c©y con

C©y con míi ®ang h×nh thµnh
C©y con míi ®ang h×nh thµnh




B íc 3 : T¹o chåi
B íc 3 : T¹o chåi


- §Ó c©y cã thÓ ph¸t triÓn th©n cµnh
- §Ó c©y cã thÓ ph¸t triÓn th©n cµnh


- C¾m vËt liÖu nu«i cÊy trong m«i tr êng dinh d ìng cã
- C¾m vËt liÖu nu«i cÊy trong m«i tr êng dinh d ìng cã
bæ sung thªm xytokinin ho¹t ho¸ t¹o chåi.
bæ sung thªm xytokinin ho¹t ho¸ t¹o chåi.




B íc 4 : T¹o rÔ
B íc 4 : T¹o rÔ


- Khi c©y ®¹t tiªu chuÈn vÒ chiÒu cao, sè l¸ th× chuyÓn
- Khi c©y ®¹t tiªu chuÈn vÒ chiÒu cao, sè l¸ th× chuyÓn
sang MT t¹o rÔ. §ã lµ MT dinh d ìng thÝch hîp bæ sung
sang MT t¹o rÔ. §ã lµ MT dinh d ìng thÝch hîp bæ sung

chÊt KT auxin, IBA…
chÊt KT auxin, IBA…


T¹o rÔ
T¹o rÔ




B íc 5 :CÊy c©y vµo m«i tr êng thÝch øng
B íc 5 :CÊy c©y vµo m«i tr êng thÝch øng








-
-
Chuyển cây sang MT thích ứng gần giống với MT tự
Chuyển cây sang MT thích ứng gần giống với MT tự
nhiên về: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng
nhiên về: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng

- Không thể bỏ qua b ớc này đ ợc vì cây mới tạo ra rất
- Không thể bỏ qua b ớc này đ ợc vì cây mới tạo ra rất
yếu. Nếu trồng trực tiếp vào MT tự nhiên cây sẽ dễ
yếu. Nếu trồng trực tiếp vào MT tự nhiên cây sẽ dễ
nhiễm bệnh và chết.
nhiễm bệnh và chết.
B ớc 5 :Cấy cây vào môi tr ờng thích ứng
B ớc 5 :Cấy cây vào môi tr ờng thích ứng




B íc 6: Trång c©y trong v ên ¬m
B íc 6: Trång c©y trong v ên ¬m


-
-
Cho c©y thÝch øng víi MTSX.
Cho c©y thÝch øng víi MTSX.


- Khi c©y ®ñ chiÒu cao, th©n l¸ th× chuyÓn c©y ra v ên ¬m
- Khi c©y ®ñ chiÒu cao, th©n l¸ th× chuyÓn c©y ra v ên ¬m
nh©n nhanh SX.
nh©n nhanh SX.

Quy tr×nh nh©n gièng Lan b»ng nu«i cÊy m« in-vitro
Quy tr×nh nh©n gièng Lan b»ng nu«i cÊy m« in-vitro




Ý nghĩa khoa học
Ý nghĩa khoa học
- Tạo ra 1 quần thể cây con đồng đều giữ nguyên đặc
- Tạo ra 1 quần thể cây con đồng đều giữ nguyên đặc
tính của cây mẹ
tính của cây mẹ
- Hệ số nhân nhanh cao
- Hệ số nhân nhanh cao
- Rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất và phát
- Rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất và phát
huy được hiệu quả kinh tế
huy được hiệu quả kinh tế
- Nhân được số lượng cây lớn trong 1 diện tích nhỏ
- Nhân được số lượng cây lớn trong 1 diện tích nhỏ
- Đảm bảo các cây giống sạch bệnh
- Đảm bảo các cây giống sạch bệnh
- Cây con được tạo ra nuôi cấy mô được trẻ hoá cao
- Cây con được tạo ra nuôi cấy mô được trẻ hoá cao
độ
độ
- Thuận tiện và hạ giá thành vận chuyển
- Thuận tiện và hạ giá thành vận chuyển
- Bảo quản cây giống thuận lợi
- Bảo quản cây giống thuận lợi

Ứng dụng trong thực tiễn
Ứng dụng trong thực tiễn
-
Nhân cây giống,tạo cây giống
Nhân cây giống,tạo cây giống
-
Sản xuất chất thứ cấp
Sản xuất chất thứ cấp


+ Chất thứ cấp ứng dụng trong công
+ Chất thứ cấp ứng dụng trong công
nghiệp
nghiệp


thực phẩm: chất tạo mùi,màu,chất ngọt
thực phẩm: chất tạo mùi,màu,chất ngọt


+ Chất thứ cấp ứng dụng trong dược phẩm:
+ Chất thứ cấp ứng dụng trong dược phẩm:


ankanoid,steroid,các chất riêng lẻ khác
ankanoid,steroid,các chất riêng lẻ khác

( ubiquinon,saponin ),các protein tái tổ hợp
( ubiquinon,saponin ),các protein tái tổ hợp




Một số ứng dụng trong thực tiễn
Một số ứng dụng trong thực tiễn
Làm sạch virut qua nuôi cấy mô phân sinh đỉnh
Làm sạch virut qua nuôi cấy mô phân sinh đỉnh
*Nguyên lý:
*Nguyên lý:


- Nồng độ virut giảm dần ở bộ phận gần đỉnh sinh trưởng do:
- Nồng độ virut giảm dần ở bộ phận gần đỉnh sinh trưởng do:


+ virut không vận chuyển được trong mô phân sinh đỉnh
+ virut không vận chuyển được trong mô phân sinh đỉnh


+ Các tế bào mô phân sinh đỉnh không cho phép sự sao chép
+ Các tế bào mô phân sinh đỉnh không cho phép sự sao chép
thông tin di truyền cua virut
thông tin di truyền cua virut


+ Hệ thống vô hiệu hoá virut ở mô phân sinh đỉnh mạnh hơn các
+ Hệ thống vô hiệu hoá virut ở mô phân sinh đỉnh mạnh hơn các

vùng khác
vùng khác


+ Nồng độ auxin cao ngăn cản quá trình sao chép của virut
+ Nồng độ auxin cao ngăn cản quá trình sao chép của virut
*Các kĩ thuật làm sạch virut in vitro
*Các kĩ thuật làm sạch virut in vitro


+ Nuôi cấy mô phân sinh đỉnh : Bao gồm các phương pháp:
+ Nuôi cấy mô phân sinh đỉnh : Bao gồm các phương pháp:


- Nuôi cấy mô phân sỉnh đỉnh kết hợp với xử lí ở nhiệt độ cao
- Nuôi cấy mô phân sỉnh đỉnh kết hợp với xử lí ở nhiệt độ cao


- Nuôi cấy mô phân sỉnh đỉnh kết hợp với xử lí hoá chất
- Nuôi cấy mô phân sỉnh đỉnh kết hợp với xử lí hoá chất


- Kĩ thuật vi ghép
- Kĩ thuật vi ghép




KẾT LUẬN
KẾT LUẬN

•
Nuôi cấy mô là một ngành khoa học có sự
gắn kết chặt chẽ giữa nghiên cứu cơ bản
và sản xuất .
•
Để phát huy tối đa hiệu quả của công
nghệ sinh học cần có sự đầu tư thích
đáng cho nghiên cứu cơ bản và quan
trọng hơn là phải gắn kết chặt chẽ giữa
việc nghiên cứu phát triển và chuyển giao
công nghệ sinh học.