Giáo án điện tử môn sinh vật học:CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT doc

CÔNG NGHỆ SINH HỌC
THỰC VẬT
Nguyễn Vũ Phong
Chương IV
Những ưu thế của nuôi cấy mô và tế bào
Micropropagation
- Hệ số nhân giống cao, chủ động
- Giữ nguyên đặc tính cây mẹ
Chọn giống in vitro
- Rút ngắn thời gian
- Chọn các đặc tính quý
Khai thác các hợp chất
- Chất quý, cấu trúc phức tạp, không tổng hợp được bằng
phương pháp hóa học
- Giảm giá thành
Vai trò CNSH TV trong tương lai
•
Tăng sản lượng lương thực gấp đôi
- Chọn giống
- Biện pháp chống sâu bệnh, cỏ dại
•
Phát triển bền vững
- Hệ thống canh tác
- Sản xuất sạch và xanh
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•
Tính toàn thế (totipotency)
Tế bào sống qua nuôi cấy sẽ tăng trưởng thành cây tạo hoa
quả.
•
Kỹ thuật vô trùng

- Phòng nuôi cấy
- Dụng cụ
- Môi trường
- Mẫu nuôi
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•
Môi trường nuôi cấy
- Nguyên tố đa lượng
- Nguyên tố vi lượng
- Vitamine
- Nguồn carbone: surcrose
hoặc glucose
- Chất điều hòa tăng trưởng :
auxine và cytokinine
- Các chất phụ trợ khác
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
[cytokinin] 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 mg/L
[auxin] 0 0.1 0.3 1.0 3.0 mg/L
Vai trò của chất điều hòa sinh trưởng
•
Mẫu dùng trong nuôi cấy
- Tế bào đang phát triển mạnh chiếm tỉ lệ
lớn
- Cây mẹ có phẩm chất tốt, năng suất cao
và không có triệu chứng bệnh
- Được vô trùng trước khi nuôi cấy trên
môi trường dinh dưỡng
* Từ hạt: khử trùng bề mặt
* Từ mẫu cấy: ngâm trong dung dịch
sát trùng, nồng độ và thời gian tùy theo

loại mẫu
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•
Nuôi cấy mô phân sinh và cơ quan
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
Mẫu cây Nuôi cấy trên môi trường
Khử trùng
Tạo mô sẹo
Tạo cụm chồi
Nhân giống
Auxine
Cytokinine
Duy trì
Nuôi dòng tế bào
đơn
Duy trì
Callus
Figure 11.5
Root of
carrot plant
Root cells in
growth medium
Cell division
in culture
Single cell
Plantlet
Adult plant
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•
Tế bào trần (Protoplast)

- Cellulase và pectinase
- Dung hợp tế bào trần
(protoplast fusion)
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•
Nuôi cấy bao
phấn
(anther) và
hạt phấn
(pollen)
Tạo cây đơn
bội trong chọn
giống
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
Quá trình vi nhân giống
Quá trình vi nhân giống
•
Nhân giống vô tính quy mô lớn
- Hệ số nhân giống lớn
- Sự đồng đều của cây giống ảnh hưởng đến năng suất và
chất lượng sản phẩm
- Rút ngắn thời kỳ sinh trưởng và sử dụng ưu thế lai
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan
thực vật
•
Củ bi và hạt giống nhân tạo (arti%cial seeds)
- Dễ dàng bảo quản và vận chuyển
- Cung cấp giống số lượng lớn
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan
thực vật

•
Lập ngân hàng gene thực vật
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan
thực vật
•
Sản xuất cây giống sạch mầm bệnh
- Cây nhiễm vi khuẩn, nấm, tuyến trùng: chọn cành
nhánh không nhiễm đem nuôi cấy
- Nhiễm virus, mycoplasma, viroid
+ Cấy truyền nhiều lần, loại bỏ dòng nhiễm
+ Xử lý nhiệt độ: 30-37 oC trong 10-14 ngày, 50-60oC
thời gian để loại virus
+ Xử lý hóa chất: thiouracil, xanh malachite
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan
thực vật
Nuôi cấy tế bào thực vật
•
Đặc điểm
- Tăng trưởng chậm
- Hàm lượng hợp chất nhận được thấp
- Dễ dàng bị phá hủy
- Cung cấp liên tục các sản phẩm
- Sản xuất được hợp chất đặc hiệu
- Tiềm năng tăng số lượng cây giống
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
ĐỘNG VẬT
Nguyễn Vũ Phong
Chương V
Đặc điểm

•
Kỹ thuật phức tạp khó thực hiện
•
Phục vụ cho phòng và chữa bệnh
•
Dễ ứng dụng cho con người, nhạy cảm đối với vấn đề xã
hội
•
Nhiều ứng dụng trong chăn nuôi
Những khó khăn
•
Không có tính toàn thế (totipotency)
•
Phát sinh số bội thể trong quá trình nuôi cấy
•
Chết theo chương trình (apotosis)
* Sinh sản rất chậm : 15 - 40h tăng gấp đôi số lượng
* Nhạy cảm đối với môi trường nuôi cấy
- 35-39oC
- Oxygen ổn định
- Ít va chạm khi khuấy
Môi trường dinh dưỡng
•
Môi trường tự nhiên: máu, huyết tương, nước ối , dịch chiết của
phôi
•
Môi trường tổng hợp: cần có huyết tương (serum) + dung dịch sinh
lý (các loại muối)
•
Thành phần cơ bản

–
Ion vô cơ căn bản (Na, Ca, K, )
–
Áp suất thẩm thấu phải chính xác
–
pH chính xác (7-7,3)
–
Nguồn năng lượng từ glucose
–
Có phenol để theo dõi pH
–
Huyết tương: 5-10%
–
Chất kháng khuẩn và kháng nấm
Thiết bị nuôi
•
Bình Broux
•
Bioreactor
Ứng dụng
•
Vaccine virus: bại liệt, viêm gan B, quai bị, sởi, bại liệt, lở
mồm long móng gia súc
•
Protein: interferon, kháng thể, hormon
•
Protein trị liệu:
•
Protein tái tổ hợp
•

Hormone
•
Virus diệt côn trùng