nuôi cấy mô và tế bào thực vật

A. ĐẶT VẤN ĐỀ

Các kỉ thuật tạo giống cây trồng truyền thống như lai tạo và chọn lọc
nhân tạo, đã được con người sử dụng hàng ngàn năm qua để tạo ra các giống
cây trồng có đặc tính nơng học thích hợp và riêng biệt. Tuy nhiên, những kỉ
thuật này địi hỏi nhiều thời gian và có thể phải trải qua nhiều thế hệ, mới có
đặc tính mong muốn và loại bỏ được những tính trạng khơng mong muốn.
Nhưng một vấn đề lại đặt ra là khi đã trải qua nhiều thế hệ như vậy, thì năng
suất giống bắt đầu suy giảm không đáp ứng được nhu cầu của con người. Hơn
nữa, hiện nay cùng với tốc độ đô thị hóa thì diện tích đất nơng nghiệp ngày
càng bị thu hẹp để xây dựng các cơng trình, nhà máy. Như vậy, sẽ làm giảm sản
lượng nông nghiệp, ảnh hưởng đến an ninh lương thực quốc gia.
Với những thành tựu mà sinh học đã đạt được trong những năm vừa
qua, đặc biệt là trong lĩnh vực nuôi cấy mô tế bào đã làm tăng năng suất
giống cây trồng. Với kỉ thuật ni cấy mơ tế bào, chúng ta có thể tạo ra một
số lượng giống lớn, sạch bệnh, cho năng suất cao. Đồng thời thông qua nuôi
cấy mô tế bào, chúng ta có thể duy trì và bảo tồn nhiều gen q hiếm, nhân
giống nhiều lồi hoa có chất lượng tốt, nhiều lồi dược liệu q, đáp ứng nhu
cầu của con người.
Trên thế giới, nuôi cấy mô tế bào đã đạt được nhiều thành tựu quan
trọng. Ở nước ta, trong những năm vừa qua nuôi cấy mô được sự quan tâm
nghiên cứu của nhiều nhà khoa hoc. Chúng ta đã xây dựng thành cơng nhiều
quy trình nhân giống các loại hoa, cây trồng. Tuy nhiên nuôi cấy mô ở nước
ta thật sự mới chỉ phát triển ở các cơ sở nghiên cứu, các viện mà chưa được
áp dụng ở các cơ sở sản xuất. Vì lí do đó, tơi chọn đề tài “nuôi cấy mô và tế
bào thực vật” để nhằm tìm hiểu rõ bản chất, qui trình ni cấy giúp nhiều
người có hiểu biết về ni cấy mơ tế bào và hi vọng rằng nuôi cấy mô tế bào
sẽ được áp dụng rộng rãi trong sản xuất giống cây trồng.
1

B. NỘI DUNG
I. KHÁI NIỆM VỀ NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT
1. Định nghĩa và các khái niệm chính
1.1. Định nghĩa
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là phạm trù chung cho tất cả các loại nuôi
cấy nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật trên môi trường dinh
dưỡng nhân tạo, trong điều kiện vô trùng.
1.2. Các khái niệm chính
Trong ni cấy mơ tế bào thực vật có một số thuật ngữ thường sử dụng:
- Bộ genom: bao gồm tồn bộ vật liệu thơng tin di truyền chứa
đựng trong tế bào hay cơ quan tử. Có bộ genom nhân, bộ genom lục lạp và
bộ genom ti thể.
- Cấy chuyển: Chuyển tế bào, mô hay mẫu thực vật ni cấy
sang bình ni có chứa mơi trường mới kết hợp với việc tách nhỏ hay pha
loãng mật độ để nhân số lượng. Mẫu thực vật được khử trùng nuôi cấy lần
đầu tiên được gọi là mẫu nuôi cấy bước một. Mơ sẹo phát sinh từ mẫu đó
được gọi là mô sơ cấp, gọi là nuôi cấy sơ cấp. Sau bước cấy chuyển lần đầu
tiên thì gọi là mơ cấy chuyển thứ hai,....
- Chồi phụ, chồi bất định: Là chồi hay mầm phát triển từ các
vùng mô khác không phải từ hợp tử.
- Dòng và chủng tế bào: Là tập hợp các tế bào có nguồn gốc từ một
tế bào đơn, được nuôi cấy liên tục ở điều kiện nhất định, tương đối ổn định.
- Phát sinh cơ quan: Là quá trình xuất hiện cơ quan thực vật
như rễ, chồi hoặc lá từ mô nuôi cấy hay mô sẹo.
- Phân hóa phơi: Là q trình phát triển cây hịan chỉnh từ mô
sẹo hay tế bào đơn, thông qua giai đoạn phát triển phơi bình thường như tế
bào trứng được thụ tinh. Vì thế người ta gọi là dạng phơi hay phơi vơ tính.
2

2. Nguyên lí và các căn cứ khoa học
2.1. Tính toàn năng của tế bào
Đầu thế kỉ XX, Gottlieb Haberlandt (1920), nhà thực vật học người
Đức, đã đặt nền móng đầu tiên cho nuôi cấy mô tế bào thực vật. Ơng đã đưa
ra giả thuyết về tính tồn năng của tế bào trong cuốn sách “thực nghiệm về
nuôi cấy tế bào tách rời”.
Theo tác giả, mỗi tế bào của bất kì sinh vật nào cũng đều mang tồn
bộ lượng thơng tin di truyền cần thiết và đủ của sinh vật đó. Khi gặp điều
kiện thích hợp, mỗi tế bào có thể phát triển thành một cá thể hồn chỉnh.
Tính tồn năng của tế bào mà Haberlandt đưa ra chính là cơ sở lí luận
của ni cấy mơ và tế bào thực vật. Cho đến nay khoa học đã hoàn toàn
chứng minh được khả năng tái sinh một cơ thể thực vật hoàn chỉnh từ một tế
bào riêng rẽ.
2.2. Sự phân hóa và phản phân hóa
Q trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy thực vật invitro thực chất
là kết quả phân hóa và phản phân hóa tế bào.
Cơ thể thực vật trưởng thành là một chỉnh thể thống nhất bao gồm nhiều cơ
quan có chức năng khác nhau, trong đó có nhiều loại tế bào khác nhau. Tuy nhiên
tất cả các tế bào đó đều bắt nguồn từ một tế bào là tế bào phơi sinh.
Sự phân hóa tế bào là sự chuyển hóa các tế bào phơi sinh thành các tế
bào mơ chun hóa, đảm nhận các chức năng khác nhau. Ví dụ, mơ dậu làm
nhiệm vụ quang hợp cịn mơ bì có chức năng bảo vệ, nhu mơ làm nhiệm vụ
dự trữ…
Q trình phân hóa tế bào có thể biểu thị
Tế bào phôi sinh

Tế bào dẫn

Tế bào phân hóa chức năng

Tuy nhiên, khi tế bào đã phân hóa thành mơ chức năng chúng khơng
hồn tồn mất khả năng phân chia của mình. Trong trường hợp cần thiết, ở
3


điều kiện thích hợp chúng lại trở về dạng tế bào phơi sinh và phân chia mạnh
mẽ. Q trình đó gọi là phản phân hóa tế bào, ngược lại với q trình phân
hóa tế bào.
Phân hóa tế bào
Tế bào phơi sinh

Tế bào dẫn

Tế bào chun hóa

Phản phân hóa tế bào
Ví dụ, khi nuôi cấy mô thuốc lá, các tế bào phân hóa của lá gặp điều kiện
thích hợp của mơi trường sẽ phản phân hóa và phân chia liên tục tạo thành
các mô sẹo. Các tế bào của mô sẹo khơng cịn chức năng như tế bào của mơ
lá nữa. Nếu chuyển các tế bào này sang môi trường khác, tùy theo thành
phần môi trường mà tế bào mô sẹo lại có thể phấn hóa theo hướng hình
thành chồi, rễ và tạo cây hồn chỉnh.
Về bản chất thì q trình phân hóa và phản phân hóa là q trình hoạt
hố, phân hóa gen. Tại một thời điểm nào đó trong q trình phát triển cá
thể, có một số gen được hoạt hóa (mà trước đó nó bị ức chế) để cho ta tính
trạng mới, một số gen khác lại bị đình chỉ hoạt động. Điều này xảy ra theo
một chương trình đã được mã hóa trong cấu trúc của phân tử AND của mỗi
tế bào.
Mặt khác khi tế bào nằm trong một khối mô của cơ thể thường bị ức
chế bởi các tế bào xung quanh. Khi tách riêng rẽ tế bào, thuận lợi thì các gen

được hoạt hóa. Q trình phân hóa sẽ xảy ra theo một chương trình đã được
định sẵn.
2.3. Môi trường nuôi cấy
Môi trường nuôi cấy là điều kiện tối cần thiết, là yếu tố quyết định cho
sự phân hóa và phản phân hóa tế bào và cơ quan trong nuôi cấy.
4


Mơi trường dinh dưỡng phải có đầy đủ các chất dinh dưỡng, các chất
cần thiết cho sự phân chia, phân hóa tế bào cũng như sự sinh trưởng bình
thường của cây. Mơi trường phải có mặt đầy đủ các chất sau:
2.3.1. Các nguyên tố đa lượng
Các nguyên tố đa lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển
của cây là: N, P, K, S, Mg, Ca, C chúng tham gia vào cấu tạo của tế bào và
tham gia vào q trình chuyển hóa các chất. Nồng độ thay đổi tùy theo nhu
cầu của từng lồi. Nhưng thơng thường nồng độ các ngun tố nói trên trong
mơi trường khoảng trên 30ppm. Có nhiều mơi trường có thành phần và tỉ lệ
các chất khác nhau. Tùy thuộc vào đối tượng mà chúng ta có thể sử dụng
như: Dung dịch Knop (Gauthret 1959), Murashige và Skoog (1962),
Gamborg (1968)…
2.3.2. Các nguyên tố vi lượng
Cu, Zn, Mn, Mo, Bo, Co, I là các nguyên tố vi lượng thường hay được
sử dụng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của các enzyme và
các quá trình trao đổi chất.
2.3.3. Các vitamin
Mặc dù cây xanh có khả năng tổng hợp vitamin, nhưng khơng đủ cho
nhu cầu nên cần phải bổ sung thêm vào môi trường.
2.3.4. Các chất tự nhiên
Các chất hữu cơ thường hay được sử dụng đó là: nước dừa, dịch chiết
nấm men, dịch chiết khoai tây..

2.3.5. Các chất điều tiết sinh trưởng
Các chất điều tiết sinh trưởng là yếu tố quan trọng nhất trong môi
trường quyết định đến kết qủa nuôi cấy. Trong 5 nhóm chất điều tiết sinh
trưởng của thực vật: Auxin, gibberalin, xytokinin, ethylene, axit abxixic thì
auxin và xytokinin được sử dụng nhiều hơn cả.
5


Auxin kích thích sự hình thành mơ sẹo, và xuất hiện rễ bất định, kích
thích sự dãn của tế bào.
Xytokinin: kích thích sự phân chia tế bào và quyết định sự phân hóa
chồi. Tỷ lệ Auxin/xytokinin quyết định sự phân hóa của mơ theo hướng tạo
rễ hay tạo chồi hay tạo mô sẹo.
2.3.6. Các chất làm đông cứng môi trường
Để làm giá thể cho môi trường nuôi cấy, người ta thường sử dụng agar
(thạch). Agar là một loại polysaccarit của tảo. Ở 30 0C thạch ngậm nước nên
ở trạng thái sol khi nhiệt độ là 400C thì chuyển sang trạng thái gel. Khi ở
dạng gel nhưng thạch vẫn đảm bảo cho các ion được vận chuyển.
2.3.7. Độ pH của môi trường
pH của môi trường dinh dưỡng ảnh hưởng trực tiếp tới q trình thu
nhận các chất dinh dưỡng từ mơi trường vào tế bào. Vì vậy, đối với từng loại
mơi trường nhất định và đối với từng loại cây nuôi cấy phải điều chỉnh pH
của mơi trường cho thích hợp.
2.4. Điều kiện vô trùng
Nuôi cấy invitro là nuôi cấy trong điều kiện vô trùng. Nếu không đảm
bảo tốt điều kiện vô trùng mẫu nuôi cấy hoặc môi trường nuôi cấy sẽ bị
nhiễm thì mơ ni cấy sẽ bị chết. Điều kiện vơ trùng có ý nghĩa quyết định
đến sự thành bại của ni cấy mơ.
II. NI CẤY MƠ TẾ BÀO BẰNG KỈ THUẬT VI NHÂN GIỐNG INVITRO

1. Khái niệm
Nhân giống invitro hay vi nhân giống (micropropagation) là một
trong bốn lĩnh vực ứng dụng chính của cơng nghệ tế bào thực vật, bao gồm:
Làm sạch virut, nhân nhanh các giống cây trồng q, sản xuất và chuyển hóa
các hợp chất tự nhiên, và cải lương về mặt di truyền các giống cây trồng.

6


Trong phạm vi bài luận của mình, tơi chỉ tập trung vào lĩnh vực nhân
nhanh các giống cây trồng trong nơng nghiệp, lâm nghiêp, y học. Trong đó
kỉ thuật nhân nhanh được ứng dụng nhằm mục đích sau:
+ Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quí hiếm làm vật liệu cho cơng
tác chọn giống.
+ Nhân nhanh và duy trì các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt
giống các loại cây trồng khác nhau như cây lương thực có củ, các loại cây
rau, cây hoa, cây cảnh, cây dược liệu thuộc nhóm cây thân thảo...
+ Nhân nhanh các kiểu gen quí của giống cây lâm nghiệp và gốc
ghép trong nghề trồng cây ăn quả, cây cảnh thuộc nhóm cây thân gỗ.
+ Nhân nhanh ở điều kiện vô trùng cách li tái nhiễm, kết hợp với làm
sạch virut.
+ Bảo quản các tập đồn giống, nhân giống vơ tính các loài cây giao
phấn trong ngân hàng gene.
Những ưu việt của nhân giống invitro
Hệ số nhân cao, rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất. Hệ số
nhân ở các loài cây là khác nhau, tuy nhiên nó thường nằm trong khoảng 3 6
đến 1012/ năm.
Trong một thời gian ngắn có thể cho ra một số lượng lớn cây giống
trên một diện tích nhỏ.
Có tiềm năng cơng nghiệp hóa cao, bởi vì khơng phụ thuộc q nhiều

vào thời tiết, mùa vụ.
Thuận tiện và hạ giá thành sản xuất
2. Qui trình nhân giống invitro

Về ngun tắc, quy trình nhân giống vơ tính in vitro gồm 4 giai đoạn :
2.1. Giai đoạn 1: Vào mẫu và cấy gây:

7


Đây là giai đoạn khó khăn nhất nhưng có ý nghĩa quyết định tồn bộ
quy trình nhân giống. Mục đích của giai đoạn này là phải tạo ra các nguyên
liệu thực vật vô trùng để đưa vào nuôi cấy in vitro.
Giai đoạn này phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
- Tỷ lệ nhiễm thấp
- Tỷ lệ sống cao
- Mô tồn tại và sinh trưởng tốt
Để khử trùng mô nuôi cấy, phương pháp phổ biến hiện nay là sử dụng
hoá chất có khả năng diệt vi sinh vật. Hiệu quả khử trùng của các chất này
phụ thuộc vào thời gian, nồng độ xử lý và khả năng xâm nhập của chúng vào
các ngõ ngách trên bề mặt mẫu cấy. Hoá chất được lựa chọn để khử trùng
mẫu cấy phải đảm bảo hai thuộc tính: có khả năng diệt vi sinh vật tốt và
khơng hoặc có mức độ độc thấp đối với mô thực vật .

Mẫu cúc cấy gây sau 1 tuần nuôi cấy

Mẫu cúc cấy gây sau 2 tuần nuôi cấy

8

2.2. Giai đoạn 2: Nhân nhanh

Chồi cúc nhânh nhanh sau 2-3 tuần

Giai đoạn này nhằm kích thích mơ ni cấy phát sinh hình thái và
tăng nhanh số lượng thơng qua các con đường: hoạt hoá chồi nách, tạo chồi
bất định hay tạo phơi vơ tính. Để tăng hệ số nhân chồi, phải đưa thêm vào
môi trường dinh dưỡng các chất điều tiết sinh trưởng: auxin, xytokinin,
gibberellin, các hợp chất tự nhiên kết hợp với các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng
2.3 Giai đoạn 3: Kích thích ra rễ tạo cây in vitro hồn chỉnh.
Mơi trường ni cấy thường được bổ sung một lượng nhỏ auxin vì
đây là nhóm hormon thực vật có vai trị sinh lý là tạo rễ bất định cho mơ
ni cấy, trong đó IAA; IBA; a-NAA; 2,4 D được sử dụng nhiều nhất. Giai
đoạn này thường kéo dài từ 2 - 8 tuần.

9


Cây in vitro sau 2 - 4
tuần ra rễ

Cây invitro sau 4 tuần ra rễ và chuẩn
bị ra vờn ơm
2..4. Giai đoạn 4: Giai đoạn huấn luyện thích nghi

C©y invitro
thÝch nghi víi m«i trêng

10

Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình vi nhân giống, quyết định
khả năng ứng dụng của quá trình này vào thực tiễn sản xuất. Cây con được
chuyển từ điều kiện vơ trùng của phịng thí nghiệm ra ngồi điều kiện tự
nhiên nên cần phải có q trình huấn luyện để thích nghi, tồn tại và phát
triển. Thời gian tối thiểu cho sự thích nghi là 2 - 3 tuần, trong thời gian này
cây cần được chăm sóc, bảo vệ cẩn thận trước những bất lợi như mất nước,
nhiễm khuẩn, nấm. Yêu cầu của giai đoạn này là:
- Cây trong ống nghiệm đã đạt được những tiêu chuẩn hình thái nhất định.
- Có giá thể tiếp nhận cây in vitro thích hợp, đạt u cầu tơi xốp, thốt nước.
- Phải giữ ẩm cho cây, khi mới đưa ra từ ống nghiệm cần che chắn để
giữ ẩm và tránh ánh sáng quá mạnh. Cụ thể độ ẩm đất phải đạt 76 - 80%, độ
ẩm khơng khí phải đạt 82 - 85%.
III. THÀNH TỰU QUỐC TẾ VÀ TRONG NƯỚC
1. Thành tựu quốc tế
Kỉ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật được khởi xướng vào những
năm cuối thế kỉ 19, cho đến nay đã trải qua hơn 100 năm phát triển. Qua hơn
100 năm phát triển nuôi cấy mô tế bào thực vật đã đạt được nhiều thành tựu
to lớn ở nhiều nước trên thế giới. Đặc biệt ở các nước như: Mỹ, Hà Lan,
Nhật, Malaysia, Trung Quốc, Đài Loan...thì công nghệ nuôi cấy mô tế bào
thực vật đạt được nhiều thành tựu quan trọng.
Trong lĩnh vực nhân giống hoa: Xây dựng thành cơng nhiều quy trình
nhân nhanh các lồi hoa có chất lượng tốt như: Các lồi hoa lan, hoa cúc,
hoa ly, hoa hồng, hoa đồng tiền... với số lượng lớn, đáp ứng nguồn giống
hoa cho các cơ sở sản nuôi trồng hoa.
Bảo tồn và nhân giống thành công nhiều loài dược liệu quý hiếm như:
Sa nhân, sâm...

11

Tạo ra nhiều giống cây trồng có phẩm chất và năng suất cao như: dưa
hấu không hạt, khoai tây, đu đủ, cà chua, dứa, cà phê, lúa...
2. Thành tựu trong nước
Công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật (NCMTBTV) mới du nhập
vào nước ta từ năm 1960 ở Miền Nam và đầu những năm 1970 ở Miền Bắc,
nhưng thực sự phát triển từ những năm 1980.
Tuy mới được áp dụng trong những năm gần đây tuy nhiên chúng ta
đã thu được nhiều thành tựu quan trọng, đáng kể là trong việc nhân nhanh
các loại cây: cà phê, cỏ ngọt, chuối (Viện công nghệ sinh học), dứa (Viện
nghiên cứu cây dầu và cây có dầu – Viện Khoa Học Việt Nam), mía đường
(trung tâm cơng nghệ sinh học, viện nghiên cứu cây dầu và cây có dầu),nho
khơng hạt (trung tâm công nghệ sinh học), dâu tằm, măng cụt, lúa, khoai tây
và các loại cây có củ khác.
Đối với các giống hoa chúng ta đã thành công trong việc xây dựng
quy trình nhân giống được nhiều giống hoa có chất lượng tốt như: hoa
phong lan, hoa cúc, hoa ly, hoa cẩm chướng, hoa đồng tiền. Bên cạnh đó
chúng ta cịn thu được nhiều thành tựu đáng ghi nhận trong việc nhân giống
nhiều cây thuốc q như: sa nhân, sâm, cây lơ hội...
Với công nghệ nuôi cấy mô tế bào năng suất của người lao động nông
nghiệp tăng thêm 2500 lần – khơng có cơng nghệ nào sánh nổi. Ở Miền Bắc,
nhân bản vơ tính thực vật được ứng dụng ở hầu hết các nông. lâm sản bảo
tồn thành công nguồn gen của các loài gỗ quý như: Vù Hương loài gỗ tách
chiết tinh dầu trong dược, mỹ phẩm. Cây Đăng lấy gỗ, Chè vằng một loại
chè rất khó trồng trong điều kiện tự nhiên. Kĩ thuật này giúp lai tạo thành
công giống lúa chịu hạn DR1, nhân bản nhiều loại khoai tây, mía.

12

Chỉ với 3 người, phịng ni cấy mơ, tế bào thực vật – trung tâm
giống cây trồng phú yên có thể tạo ra 500.000 cây lan theo yêu cầu của nhà
nuôi trồng.
Từ năm 2001 đến nay, sở khoa học và công nghệ Lạng Sơn, hàng năm
cung cấp hàng vạn cây giống bạch đàn phục vụ công tác trồng rừng của tồn tỉnh.
Hiện nay 100%, nơng dân Đà Lạt sử dụng cây giống từ nuôi cấy mô.
Năm 2008, công nghệ nuôi cấy mơ tế bào đã có những bước đột phá
mới. Nhân thành công giống sâm Ngọc linh quý hiếm, khôi phục nhiều loài
Lan rừng quý hiếm khỏi nguy cơ tuyệt chủng, đặc biệt là loài lan Hài Hồng,
loài lan duy nhất có hương thơm trên thế giới.

Lan vũ nữ

Lan Hồ Điệp
Lan Hài Hồng

Sâm Ngọc Linh nuôi cấy mô

13


IV. PHƯƠNG HƯỚNG HIỆN TẠI VÀ TƯƠNG LAI
1. Những vấn đề đang cần giải quyêt
1.1. Tính bất định về mặt di truyền
Mục đích của nhân giống invitro là tạo ra quần thể cây đồng nhất với
số lượng rất lớn. Tuy nhiên trong một số trường hợp, phương pháp này tạo
ra các biến dị soma. Tần số biến dị cũng hoàn tồn khác nhau và khơng lặp
lại, cây tạo ra do ni cấy tế bào mơ sẹo có nhiều biến dị hơn so với nuôi
cấy chồi đỉnh.

1.2 Sự nhiễm mẫu
Các vi sinh vật như nấm, vi khuẩn nói chung đều bị loại trừ khi khử
trùng mẫu khi nuôi cấy. Tuy nhiên, mẫu nhiễm virus rất khó loại trừ. các vi
sinh vật này sẽ gây nguy hại về sau. Bởi vì, như thế vơ tình đã nhân nhanh
một số lượng cây giống lớn bị nhiễm bệnh ra trồng trọt.
Biện pháp khắc phục
Sử dụng mô phân sinh đỉnh để tiến hành nuôi cấy, vì khi sử dụng đỉnh
sinh trưởng thì chúng khơng có mơ dẫn truyền nên có thể tránh được sự lây
nhiễm và nhân lên của virut.
Trồng cây mẫu ở nơi mát và khơ cũng có thể hạn chế được sự lây
nhiễm virut.
Ngồi ra cũng có thể sử dụng một số chất kháng sinh để chống nhiễm
khuẩn và nấm mốc. Tuy nhiên, mơ thực vật rất mẫn cảm với kháng sinh và
có phản ứng lên kiểu di truyền do đó cần phải thận trọng khi sử dụng kháng
sinh. Chất kháng sinh thường gây ra những hủy hoại ở ty thể, lạp thể nên có
ảnh hưởng đến sự di truyền tế bào chất.
1.3. Việc sản sinh các chất độc từ mô nuôi cấy

14


Trong nuôi cấy mô thường quan sát thấy hiện tượng hố nâu hay đen
mẫu, mẫu này có thể khuyếch tán trong mơi trường. Hiện tượng này là do
mẫu có chứa nhiều chất tanin hoặc hydrylphenol (mô già thường gặp hơn
mô non).
Phương hướng khắc phục
Bổ sung than hoạt tính vào mơi trường nuôi cấy (0.1 – 0.3%), phương
pháp này đặc biệt có hiệu quả trên các lồi phong lan. Tuy nhiên, than hoạt
tính có thể làm chậm q trình nhân nhanh cây do hấp thụ một số chất điều
tiết sinh trưởng và dinh dưỡng cần thiết khác.

Có thể bổ sung polyvinyl pyrolidone (PVP), hợp chất này có tác dụng
khử nâu hóa tốt ở mẫu một số cây ăn quả.
Sử dụng mẫu cấy từ mô non.
Gây vết thương nhỏ nhất khi khử trùng.
Ngâm mẫu vào dung dịch ascobic và xytric vài giờ trước khi cấy.
Nuôi cấy mẫu trong môi trường lỏng, nồng độ O 2 thấp, khơng có ánh
sáng (khoảng 1 - 2 tuần).
Chuyển mẫu sang mơi trường có nồng độ chất kích thích cao hơn.
1.4. Hiện tượng thủy tinh hóa
Trong quy trình nhân nhanh invitro thường xuất hiện hiện tượng cây
bị “thủy tinh hóa”, thân lá cây mọng nước, trong suốt, cây rất khó sống khi
đưa ra ngồi mơi trường do bị mất nước nhanh.
Cây bị thủy tinh hóa thường có hàm lượng lớp sáp bảo vệ thấp, cấu
tạo có nhiều phân tử phân cực nên dễ hấp thu nước, cây có mật độ khí khổng
cao, khí khổng có dạng trịn chứ không ở dạng elip, và ở dạng mở liên tục.
Chính vì vậy, nó dễ mất nước khi đưa ra môi trường nuôi cấy.
Phương pháp giải quyết
Để tránh hiện tượng thủy tinh hóa có thể tiến hành một số giải pháp sau:
15


Giảm sự hút nước của cây bằng cách tăng nồng độ đường hoặc các
chất gây áp suất thẩm thấu cao.
Giảm nồng độ các chất chứa nitơ trong môi trường.
Giảm sự sản sinh ethylen trong mơi trường ni cấy.
Xử lí axit absixic hoặc một số chất ức chế sinh trưởng khác.
Tăng cường độ ánh sáng, giảm nhiệt độ phịng ni.
2. Phương hướng nghiên cứu, khả năng và triển vọng ứng dụng
Nuôi cấy mơ, tế bào thực vật có thể phục vụ nhiều lĩnh vực khác nhau
đặc biệt là trong lĩnh vực cây trồng như:

Làm phong phú vật liệu di truyền cho cơng tác chọn giống
Nhân nhanh và duy trì những giống và cá thể có ý nghiã khoa học, có
giá trị kinh tế cao.
Làm sạch bệnh virut để phục tráng những giống thối hóa.
Hiện nay ni cấy mơ có những hướng nghiên cứu
Bộ phận sử dụng ni cấy
Mục đích
Đỉnh chồi (Đỉnh sinh trưởng) - Tạo và nhân nhanh giống đồng nhất về di truyền.
- Làm sạch virut
- Nghiên cứu sinh lí phát triển
Hoa cái (Bầu quả. noãn)
- Thụ phấn trong ống nghiệ phục vụ lai xa
- Tạo đơn bôi
- Tạo đa bội
Hoa đực (Bao phấn, hạt phấn) - Tạo mô sẹo và cây đơn bội
- Tạo đột biến ở mức đơn bội
- Tạo dịng đồng hợp tử
Phơi
- Ni phơi lai xa
- Nhân các dòng lai xa
- Phá ngủ nghỉ của hạt
Tế bào
- Tạo đột biến ở mức độ tế bào
- Tạo tế bào trần để lai vơ tính
- Biến nạp gen
- Ni cấy tế bào đơn
Mơ sẹo
- Tạo phơi đơn tính

16

- Nuôi cấy tế bào đơn và tách tế bào trần
- Tạo cây có biến di sơma

C. KẾT LUẬN
Ni cấy mơ là phương pháp nhân giống vơ tính đảm bảo cho cây con
mang các đặc tính hồn tồn giống cây mẹ, cây con khơng bị nhiễm bệnh và
có thể tạo được một số lượng lớn các cây con trong thời gian ngắn. Hiện
nay, với công nghệ nuôi cấy mô chúng ta đã đạt được nhiều thành tựu to lớn
đặc biệt là trong lĩnh vực nhân giống cây trồng như: Nhân nhanh một số
lượng cây giống tromng thời gian ngắn, lưu giữ và bảo vệ các nguồn gen
quý hiếm, các loài cây có giá trị kinh tế cao, cây dược liệu có ý nghĩa trong y
học...Tuy nhiên phương pháp này địi hỏi có vốn đầu tư lớn, yêu cầu kỉ thuật
cao, tn thủ nghiêm ngặt các bước. Chính vì vậy, phương pháp này mới chỉ
được áp dụng ở những cơ sở nghiên cứu như các viện, trung tâm nghiên
cứu ...mà chưa được áp dụng phổ biến ở quy mô hộ gia đình. Hi vọng trong
thời gian tới ni cấy mơ sẽ được áp dụng ở quy mơ hộ gia đình, nâng cao
năng suất lao động trong nông nghiệp.

17


Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Quang Thạch (1998). Công nghệ sinh
học thực vật. Nxb Nông nghiệp.
2. Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội (1997), Công nghệ sinh học
thực vật trong cải tiến giống cây trồng. Nxb Nơng nghiệp.
3. Lê Trần Bình (2008), Những thành tựu về cây trồng chuyển gen ở Việt
Nam. Nxb

4. Nguyễn Như Khanh (2002), sinh học phát triển thực vật. Nxb Giáo
dục.
5. Nhân giống vơ tính ở thực vật. />6. Ni cấy mơ và tế bào. />7. Tình hình phát triển nuôi cấy mô tế bào thực vật ở Hà Nội và Việt
Nam.
/>8. Nuôi cấy mô cây Phong Lan
/>entry_id=1280864

18