Tài liệu Dung hợp protoplast và lai vô tính tế bào thực vật docx

Dung hợp protoplast và lai
vô tính tế bào thực vật


Các phương pháp lai tế bào thực vật -
dung hợp tế bào trần được ứng dụng
trong tạo giống thực vật. Hiện nay có các
phương pháp dung hợp tế bào trần như
sau :
1. Xử lý bằng NaNO
3

Năm 1970, Power và cs. Đã dung NaNO
3

(0,25 M) kích thích dung hợp hai
protoplast. Carlson và cs. (1972) cũng
dung phương pháp này để sản xuất cây
lai đầu tiên (Nicotiana glance × N.
langsdorffii). Tuy nhiên phương pháp
này cho hiệu suất thấp vì NaNO
3
không
thích hợp với tế bào bị không bào hoá
mạnh như protoplast từ nhu mô lá.
2. Xử lý bằng PEG
Tác nhân kích thích dung hợp là PEG
(polyethylene glycol). Nồng độ và trọng
lượng phân tử của PEG quyết định sự

thành công của thí nghiệm dung hợp.
PEG có trọng lượng phân tử thấp (<100)
không thể tạo ra một sự dính chặt chắc
chắn, trong khi PEG trọng lượng phân tử
6000 cho hiệu quả dung hợp cao hơn. Xử
lý PEG cùng với pH/Ca
2+
có hiệu quả
tăng tần số dung hợp và khả năng sống
sót của protoplast. PEG có hai tác dụng:
hoặc cung cấp cầu nối để Ca
2+
có thể liên
kết các bề mặt màng với nhau hoặc dẫn
đến sự rối loạn điện tích bề mặt màng
trong suốt quá trình rửa giải.
3. Dung hợp bằng điện
Phương pháp này đơn giản hơn, nhanh
hơn và hiệu quả hơn dung hợp bằng hóa
chất. Điều quan trọng hơn cả là dung hợp
bằng điện không gây độc đối với tế bào
như thường tìm thấy ở các protoplast
hoặc các thể dị nhân được xử lý bằng
PEG.
Senda và cs. (1979) là những người đầu
tiên nghiên cứu theo hướng dung hợp
bằng điện ở Rauwolfia. Sau đó
Zimmermann và Scheurich (1981) cũng
đã chứng minh rằng các protoplast có thể
dung hợp bằng điện trường và đưa ra một

protocol có thể sử dụng rộng rãi. Quá
trình dung hợp bao gồm hai bước: Đầu
tiên các protoplast được đưa vào một
ngăn dung hợp nhỏ có 2 dây kim loại
song song với nhau đóng vai trò là các
điện cực. Tiếp theo, sử dụng điện áp thấp
và trường AC dao động nhanh, kích thích
các protoplast sắp xếp thành chuỗi tế bào
giữa các điện cực. Phương pháp này cho
phép tế bào tiếp xúc hoàn toàn với nhau
trong một vài phút. Sau khi các tế bào
xếp hàng hoàn chỉnh, quá trình dung hợp
được thực hiện theo từng đợt ngắn của
xung DC điện áp cao. Xung DC điện áp
cao tạo ra sự phá vỡ thuận nghịch của
màng nguyên sinh chất ở vị trí tiếp xúc
của các tế bào, tạo ra sự dung hợp và tái
tổ chức lại màng một cách hợp lý. Quá
trình bắt đầu từ lúc đưa các protoplast
vào bên trong ngăn và chuyển chúng lên
môi trường nuôi cấy, có thể được hoàn
chỉnh trong 5 phút hoặc ít hơn.
Các thể dị nhân hình thành nhờ dung hợp
bằng điện đã phân chia trong môi trường
nuôi cấy và có khả năng tái sinh chồi
hoặc cây lai soma.
Theo CSDTCG - Hoàng Trọng Phán