Chủ đề: NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO THỰC VẬT BẰNG TẾ BÀO TRẦN VÀ KĨ THUẬT CHUYỂN GEN

Chủ đề:
NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO
THỰC VẬT BẰNG TẾ BÀO
TRẦN VÀ KĨ THUẬT
CHUYỂN GEN




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




C
C
Ơ SỞ SINH LÍ CỦA CÔNG NGHỆ

Ơ SỞ SINH LÍ CỦA CÔNG NGHỆ
NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO
NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO

TÍNH TOÀN NĂNG
TÍNH TOÀN NĂNG
:
:


Là khả năng của 1 tế
Là khả năng của 1 tế
bào hình thành 1 cây
bào hình thành 1 cây
hòa chỉnh trong điều
hòa chỉnh trong điều
kiện nuôi cấy thích
kiện nuôi cấy thích
hợp, do trong tế bào
hợp, do trong tế bào
có chứa bộ AND(NST)
có chứa bộ AND(NST)
hoàn chỉnh, chứa toàn
hoàn chỉnh, chứa toàn
bộ thông tin di truyền
bộ thông tin di truyền
cho 1 chu kì sống hoàn
cho 1 chu kì sống hoàn
chỉnh.
chỉnh.

AND mARN
AND mARN
Protêin tính trạng
Protêin tính trạng

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


SỰ PHÂN CHIA, PHÂN HÓA, PHẢN PHÂN HÓA
SỰ PHÂN CHIA, PHÂN HÓA, PHẢN PHÂN HÓA
CỦA TẾ BÀO:
CỦA TẾ BÀO:

Phân hóa
Phân hóa
: 1 tế bào 1khối tế bào(phân hóa) mô cơ
: 1 tế bào 1khối tế bào(phân hóa) mô cơ
quan hệ cơ quan.
quan hệ cơ quan.

Phản phân hóa
Phản phân hóa
: khi các tế bào đã phân hóa thành các
: khi các tế bào đã phân hóa thành các
mô chức năng riêng biệt nhưng vẫn có thể quay về
mô chức năng riêng biệt nhưng vẫn có thể quay về
trạng thái chức năng phôi sinh ban đầu ki gặp điều
trạng thái chức năng phôi sinh ban đầu ki gặp điều
kiện thuận lợi.
kiện thuận lợi.

•
Các đặc tính trên
được xác định dựa
trên cơ sở là đặc
điểm di truyền nhưng
sự thay đổi môi
trường cũng có ảnh
hưởng trực tiếp đến
các đặc tính đó.




CÁC NHÂN TỐ ĐẢM BỎ THÀNH
CÁC NHÂN TỐ ĐẢM BỎ THÀNH
CÔNG TRONG CÔNG NGHỆ NUÔI
CÔNG TRONG CÔNG NGHỆ NUÔI
CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT
CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT
:
:

Đảm bảo điều kiện
Đảm bảo điều kiện
vô trùng, phòng thí
vô trùng, phòng thí
nghiệm phải chuyên
nghiệm phải chuyên
hóa cao.

hóa cao.

Chọn đúng môi
Chọn đúng môi
trường và chuẩn bị
trường và chuẩn bị
môi trường đúng
môi trường đúng
cách.
cách.

Chọn mô cấy, xử lí
Chọn mô cấy, xử lí
mô cấy thích hợp
mô cấy thích hợp
trước và sau khi cấy.
trước và sau khi cấy.




CÁC BƯỚC TRONG KĨ THẬY NUÔI
CÁC BƯỚC TRONG KĨ THẬY NUÔI
CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT
CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT

Tạo vật liệu khởi đầu
Tạo vật liệu khởi đầu
: thường chọn chồi là
: thường chọn chồi là

bộ phận nuôi cấy thích hợp nhất khử trùng
bộ phận nuôi cấy thích hợp nhất khử trùng
cấy trong môi trường khởi động để tái sinh
cấy trong môi trường khởi động để tái sinh

Giai đoạn nhân nhanh
Giai đoạn nhân nhanh
: vật liệu
: vật liệu
khởi đầu được
khởi đầu được
chuyển sang môi trường nhân nhanh có bổ sung
chuyển sang môi trường nhân nhanh có bổ sung
Xitokinin để tái sinh 1 thành nhiều chồi.
Xitokinin để tái sinh 1 thành nhiều chồi.

Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh
Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh
: tách riêng các chồi
: tách riêng các chồi
cho vào môi trường tạo rể (bố sung Auxin)
cho vào môi trường tạo rể (bố sung Auxin)
mỗi chồi ra rể thành 1 cây hoàn chỉnh.
mỗi chồi ra rể thành 1 cây hoàn chỉnh.

Giai đoạn ra cây
Giai đoạn ra cây
: cây trong ống nghiệm đủ
: cây trong ống nghiệm đủ
tiêu chuẩn (chiều cao, số lá, số rể) sẽ được

tiêu chuẩn (chiều cao, số lá, số rể) sẽ được
chuyển sang môi trường tự nhiên.
chuyển sang môi trường tự nhiên.

CÁC HÌNH TH C NUÔI Ứ
CÁC HÌNH TH C NUÔI Ứ
C Y MÔẤ
C Y MÔẤ
•
Nuôi c y mô th c v tấ ự ậ
Nuôi c y mô th c v tấ ự ậ
•
Nuôi c y mô b ng t ấ ằ ế
Nuôi c y mô b ng t ấ ằ ế
bào tr nầ
bào tr nầ




NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT
NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT

Nuôi cấy mô của cơ
Nuôi cấy mô của cơ
quan tách rời:
quan tách rời:


VD:

VD:
củ cà rốt cắt lát
củ cà rốt cắt lát


tách mảnh mạch rây xử
tách mảnh mạch rây xử
lí+ nuôi cấy mô phôi
lí+ nuôi cấy mô phôi
phôi nảy mầm cây non
phôi nảy mầm cây non
trong ống nghiệm cây
trong ống nghiệm cây
trưởng thành
trưởng thành





Nuôi cấy từ mô hay
Nuôi cấy từ mô hay
cơ quan:
cơ quan:


VD:
VD:
từ 1 mô lá tách
từ 1 mô lá tách

tế bào nuôi cấy trên
tế bào nuôi cấy trên
đĩa Pêtri điều kiện
đĩa Pêtri điều kiện
thuận lợi sẽ hình
thuận lợi sẽ hình
thành những cây non
thành những cây non
trồng chậu phát
trồng chậu phát
triển cây trưởng
triển cây trưởng
thành.
thành.





Nuôi cấy đỉnh
Nuôi cấy đỉnh
sinh
sinh
trưởng:
trưởng:


Từ 1 mô phân sinh của
Từ 1 mô phân sinh của
đỉnh sinh trưởng của

đỉnh sinh trưởng của
rễ hoặc thân nuôi cấy
rễ hoặc thân nuôi cấy
trong môi trường dinh
trong môi trường dinh
dưỡng sẽ tạo nên cây
dưỡng sẽ tạo nên cây
con
con




Nuôi cấy mô sẹo từ hạt
Nuôi cấy mô sẹo từ hạt
phấn( Auxin rất quan
phấn( Auxin rất quan
trọng):
trọng):


Nuôi cấy bao phấn có hạt
Nuôi cấy bao phấn có hạt
phấn chín môi trường
phấn chín môi trường
thuận lợi bao phấn chín
thuận lợi bao phấn chín
sẽ phân hóa bằng cách:
sẽ phân hóa bằng cách:
nhân sinh sản sẽ tiêu biến

nhân sinh sản sẽ tiêu biến
nhân sinh dưỡng sẽ
nhân sinh dưỡng sẽ
nguyên phân tạo mô s
nguyên phân tạo mô s
ẹo
ẹo


nuôi dưỡng cây đơn
nuôi dưỡng cây đơn
bội(n) xử lí cônxixin
bội(n) xử lí cônxixin
cây trưởng thành(đơn bội
cây trưởng thành(đơn bội
kép).
kép).




NUÔI CẤY MÔ BẰNG TẾ BÀO
NUÔI CẤY MÔ BẰNG TẾ BÀO
TRẦN
TRẦN

Khái niệm tế bào trần
Khái niệm tế bào trần
:
:

Là tế bào thực vật bị
Là tế bào thực vật bị
loại bỏ vách bởi 1 xử
loại bỏ vách bởi 1 xử
lí enzim. Đó là tế bào
lí enzim. Đó là tế bào
tự do, cô lập, không
tự do, cô lập, không
định hướng( vì không
định hướng( vì không
còn chịu sự tương
còn chịu sự tương
quan trong hệ thống
quan trong hệ thống
thực vật).
thực vật).

SỰ CÔ LẬP VÀ NUÔI CẤY TẾ BÀO
TRẦN

Sự cô lập:
Trước hết phải xử lí vật
liệu khởi đầu( lá, mô
sẹo, dịch treo tế bào…)
với enzim phân hủy
vách( Xenlulaza,
HemiXenlulaza,
Pectolyaza…).

Ví dụ
Ví dụ
: phương pháp
: phương pháp
tạo tế bào trần từ
tạo tế bào trần từ
lá:
lá:
Lá làm sạch lá bằng
Lá làm sạch lá bằng
Clorox 10% rửa
Clorox 10% rửa
lại lá 3 lần bằng
lại lá 3 lần bằng
nước cất tiệt trùng
nước cất tiệt trùng
tách lớp biểu bì
tách lớp biểu bì
dưới của lá+ gây
dưới của lá+ gây
co nguyên sinh 1h
co nguyên sinh 1h
bằng Mannitol 10%
bằng Mannitol 10%
enzim thu được
enzim thu được

tế bào trần.
tế bào trần.





Sức trương tế bào
Sức trương tế bào
bình thường thì được
bình thường thì được
cân bằng với sức ép
cân bằng với sức ép
cơ học của vách vách
cơ học của vách vách
mất, để tế bào không
mất, để tế bào không
bị vỡ thì cho vào
bị vỡ thì cho vào
những chất gây co
những chất gây co
nguyên sinh
nguyên sinh
(CaCl
(CaCl
2
2
,KCl,Mannitol…)
,KCl,Mannitol…)
hòa tan trong Enzim

hòa tan trong Enzim
khi xử lí
khi xử lí




SỰ NUÔI CẤY
SỰ NUÔI CẤY
Thành phần của môi
Thành phần của môi
trường nuôi cấy lỏng
trường nuôi cấy lỏng
hay đặc tùy thuộc vào
hay đặc tùy thuộc vào
vaät
vaät
liệu thực vật.Môi
liệu thực vật.Môi
trường này có thêm
trường này có thêm
Auxin và Xitokinin để
Auxin và Xitokinin để
giúp sự tái tạo vách
giúp sự tái tạo vách
và các lần phân cia
và các lần phân cia
đầu tiên
đầu tiên


Đảm bảo đủ các yếu tố
Đảm bảo đủ các yếu tố
dinh dưỡng: axit amin,
dinh dưỡng: axit amin,
polyamin, Hydrolysat
polyamin, Hydrolysat
Cazein, nước dừa,
Cazein, nước dừa,
mạch nha…
mạch nha…

Đảm bảo điều kiện
Đảm bảo điều kiện
nhiệt độ, PH, ánh
nhiệt độ, PH, ánh
sáng,áp suát thẩm
sáng,áp suát thẩm
thấu….
thấu….

•
Trong lần tự nhân đôi
đầu tiên, môi trường
phải có áp suất thẩm
thấu cao, Auxin,
Xitikinin thích hợp,

ánh sáng yếu.
•
Sau đó cần giảm áp
suất thẩm thấu bắng
cách pha loãng môi
trường để giúp cho sự
tăng trưởng tế bào.





Khi mô sẹo được hình
Khi mô sẹo được hình
thành cần chuyển
thành cần chuyển
chúng vào trong môi
chúng vào trong môi
trường rắn chứa
trường rắn chứa
Auxin ở nồng độ thấp
Auxin ở nồng độ thấp
hơn và Xitokinin cao
hơn và Xitokinin cao
hơn.
hơn.

Sau cùng kích thích
Sau cùng kích thích
ra rễ cần loại

ra rễ cần loại
Xitokinin, tăng nồng
Xitokinin, tăng nồng
độ Auxin.
độ Auxin.

•
Thông th ng, ườ
t bào tr n c n ế ầ ầ
1-2 ngày cho s ự
hình thành
vách, 2-7 ngày
cho các l n ầ
nhân đôi đ u ầ
tiên, 3-4 tu n ầ
cho s t ng ự ă
tr ng mô s o, ưở ẹ
sau đó 1-2
tháng đ có ể
phôi hình c u, ầ
1tháng n a đ ữ ể
có cây n y ả
m m.ầ

ÍCH L I C A T BÀO TR NỢ Ủ Ế Ầ
•
T bào tr n có kh năng tái ế ầ ả
t o vách và cho phôi th h .ạ ể ệ
•
Nuôi c y t bào tr n s m ra ấ ế ầ ẽ ở

1 mô hình h p d n đ theo ấ ẫ ể
dõi quá trình sinh phôi th h ể ệ
t 1 t bào cô l p. Đ c bi t ừ ế ậ ặ ệ
bi t đ c s s p x p các s i ế ượ ự ắ ế ợ
Xenluloz đ xác đ nh h ng ể ị ướ
kéo dài t bào, v trí và h ng ế ị ướ
c a m t ph ng phân chia.ủ ặ ẳ

•
Thuận lợi cho sự
nghiên cứu về sinh
lí tế bào: tính thấm
của màng, vận
chuyển các chất hòa
tan, ion, cơ chế
hoạt động của
hoocmon thực
vật…