Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌCĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN BÀI TIỂU LUẬN NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH IN VITRO Ở THỰC VẬT Thái Nguyên, 92014 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3 I. Lịch sử phát triển của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 4 II. Mục đích của phương pháp nhân giống vô tính in vitro 4 III. Ưu điểm, hạn chế của nhân giống vô tính in vitro 5 3.1. Ưu điểm 5 3.2. Hạn chế 6 IV. Các phương thức nhân giống vô tính invitro 6 3.1.Nuôi cấy mô phân sinh hay đỉnh sinh trưởng 6 3.1.1. Đỉnh sinh trưởng 6 3.1.2. Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng 7 3.2.Tái sinh cây hoàn chỉnh từ các bộ phận khác của cây 8 3.2.1. Nuôi cấy chồi bất định 9 3.2.2. Nhân giống thông qua giai đoạn mô sẹo (callus) 9 3.2.3. Nhân giống thông qua phát sinh phôi vô tính 10 3.2.4. Nhân giống trong các nồi phản ứng sinh học 10 V. Quy trình nhân giống vô tính in vitro 11 VI. Thành tựu, ứng dụng của phương pháp nhân giống in vitro ở thực vật 13 6.1. Thành tựu 13 6.2. Ứng dụng 14 VII. Một số vấn đề liên quan đến nhân giống in vitro 14 7.1. Mẫu nuôi cấy 14 7.2. Ảnh hưởng của môi trường đến nhân giống invitro 16 7.3. Tính bất định về mặt di truyền 17 7.4. Sự hoại mẫu 18 7.5. Việc sản xuất các chất gây độc từ mẫu cấy 18 7.6. Hiện tượng thủy tinh thể 19 7.7. Khống chế điều kiện môi trường 19 KẾT LUẬN 21 DANH MỤC HÌNH ẢNH 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 MỞ ĐẦU Trước nhu cầu trồng trọt bằng các cây giống ngày càng lớn trong giai đoạn hiện nay, việc nhân nhanh và đưa ra thị trường một số lượng lớn những cây giống khỏe mạnh ngày càng trở nên cấp thiết. Một trong những giải pháp được đưa ra là áp dụng phương pháp nhân giống vô tính in vitro, đây là một phương pháp nhân giống hiện đại được thực hiện trong phòng thí nghiệm. Trong phương pháp này, những bộ phận khác nhau của thực vật có kích thước nhỏ được sinh trưởng ở điều kiện vô trùng trong các ống nghiệm hoặc các loại bình nuôi cấy khác có bổ sung thành phần dinh dưỡng phù hợp để phát triển thành một cây hoàn chỉnh. Với những ưu điểm vượt trội của phương pháp nhân giống vô tính in vitro như: có thể tạo ra được nguồn cây giống sạch bệnh trong thời gian ngắn, đồng đều về phẩm chất và giữ được các đặc tính quý của nguyên liệu ban đầu,…mà kỹ thuật này đã được ứng dụng rộng rãi để nhân giống nhiều loại cây trồng khác nhau như chuối, dứa, khoai tây, lan,.... Ngoài ra, phương pháp này không phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên nên có thể tiến hành quanh năm. Áp dụng phương pháp nhân giống vô tính in vitro đã, đang và sẽ là hướng đi để hiệu quả góp phần phát triển nền nông nghiệp trồng trọt ở nước ta. Nhằm tìm hiểu về phương pháp nhân giống vô tính in vitro trên đối tượng thực vật, em đã thực hiện bài tiểu luận: “Nhân giống vô tính in vitro ở thực vật”. Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận em không tránh khỏi những sai sót, rất mong sẽ nhận được sự bổ sung, đóng góp ý kiến của thầy giáo để bài tiểu luận của em được hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn. I. Lịch sử phát triển của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật Năm 1902, Harberland là người đầu tiên đã quan niệm bất kỳ một tế bào nào của cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Năm 1924, Kotte và Robbin đã nuôi cấy đỉnh sinh trưởng rễ của một loại cây hòa thảo và đã thu được một hệ rễ nhỏ có cả rễ phụ nhưng chỉ duy trì được trong thời gian ngắn Năm 1930 White phát hiện Auxin Năm 1934, White thành công trong việc duy trì mô rễ cây cà chua trong môi trường dịch thể có chứa muối khoáng, đường saccarose và dịch chiết nấm men. Năm 1939, Gautheret đã duy trì được sinh trưởng của mô sẹo cà rốt trong một thời gian dài. Năm 1941, Van Overbeek và cộng sự phát hiện nước dừa có ảnh hưởng tích cực đến sự phát sinh phôi và tạo mô sẹo ở
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC-ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN BI TIU LUN NHÂN GIỐNG VÔ TÍNH IN VITRO Ở THỰC VẬT -Thái Nguyên, 9/2014-MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trước nhu cầu trồng trọt bằng các cây giống ngày càng lớn trong giai đoạn hiện nay, việc nhân nhanh và đưa ra thị trường một số lượng lớn những cây giống khỏe mạnh ngày càng trở nên cấp thiết. Một trong những giải pháp được đưa ra là áp dụng phương pháp nhân giống vô tính in vitro, đây là một phương pháp nhân giống hiện đại được thực hiện trong phòng thí nghiệm. Trong phương pháp này, những bộ phận khác nhau của thực vật có kích thước nhỏ được sinh trưởng ở điều kiện vô trùng trong các ống nghiệm hoặc các loại bình nuôi cấy khác có bổ sung thành phần dinh dưỡng phù hợp để phát triển thành một cây hoàn chỉnh. Với những ưu điểm vượt trội của phương pháp nhân giống vô tính in vitro như: có thể tạo ra được nguồn cây giống sạch bệnh trong thời gian ngắn, đồng đều về phẩm chất và giữ được các đặc tính quý của nguyên liệu ban đầu,…mà kỹ thuật này đã được ứng dụng rộng rãi để nhân giống nhiều loại cây trồng khác nhau như chuối, dứa, khoai tây, lan, Ngoài ra, phương pháp này không phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên nên có thể tiến hành quanh năm. Áp dụng phương pháp nhân giống vô tính in vitro đã, đang và sẽ là hướng đi để hiệu quả góp phần phát triển nền nông nghiệp trồng trọt ở nước ta. Nhằm tìm hiểu về phương pháp nhân giống vô tính in vitro trên đối tượng thực vật, em đã thực hiện bài tiểu luận: “Nhân giống vô tính in vitro ở thực vật”. Trong quá trình thực hiện bài tiểu luận em không tránh khỏi những sai sót, rất mong sẽ nhận được sự bổ sung, đóng góp ý kiến của thầy giáo để bài tiểu luận của em được hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn!. I. Lịch sử phát triển của phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật Năm 1902, Harberland là người đầu tiên đã quan niệm bất kỳ một tế bào nào của cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Năm 1924, Kotte và Robbin đã nuôi cấy đỉnh sinh trưởng rễ của một loại cây hòa thảo và đã thu được một hệ rễ nhỏ có cả rễ phụ nhưng chỉ duy trì được trong thời gian ngắn Năm 1930 White phát hiện Auxin Năm 1934, White thành công trong việc duy trì mô rễ cây cà chua trong môi trường dịch thể có chứa muối khoáng, đường saccarose và dịch chiết nấm men. Năm 1939, Gautheret đã duy trì được sinh trưởng của mô sẹo cà rốt trong một thời gian dài. Năm 1941, Van Overbeek và cộng sự phát hiện nước dừa có ảnh hưởng tích cực đến sự phát sinh phôi và tạo mô sẹo ở cây họ cà. Năm 1954, Skoog bổ sung chế phẩm DNA chiết từ tinh dịch cá bẹ vào môi trường nuôi cấy mô thân cây thuốc lá. Năm 1957, Skoog và Miller công bố kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của tỷ lệ kinetin/auxin trong môi trường nuôi cấy đối với sự phát sinh hình thái của mô sẹo cây thuốc lá. Năm 1964, Guha và Maheswari phát hiện được cấu trúc giống phôi khi nuôi cấy bao phấn ở cây cà độc dược. Bắt đầu từ những năm 1960, Morel nhận thấy protocorm của cây địa lan khi nuôi cấy đã hình thành nên các protocorm khác. Nếu trong môi trường thích hợp thì các protocorm đó có thể phát triển thành cây con. Sự kiện này mở ra một hướng mới cho nuôi cấy mô tế bào thực vật được ứng dụng rộng rãi để nhân giống và phục hồi giống. II. Mục đích của phương pháp nhân giống vô tính in vitro Nhân giống vô tính in vitro là một trong bốn lĩnh vực ứng dụng chính của công nghệ tế bào thực vật (bao gồm: làm sạch virus, nhân nhanh các giống cây trồng quý, sản xuất và chuyển hóa sinh học các hợp chất tự nhiên và cải tạo về mặt di truyền các giống cây trồng) và đã mang lại hiệu quả kinh tế lớn nhất. Kỹ thuật nhân nhanh giống cây trồng in vitro được ứng dụng trong nhân giống các cây trồng nông nghiệp, lâm nghiệp nhằm phục vụ các mục đích sau: Duy trì và nhân nhanh các kiểu gen quý hiếm làm vật liệu cho công tác tạo giống Duy trì và nhân nhanh các cá thể đầu dòng tốt để cung cấp hạt giống cho các loại cây trồng khác nhau như: Cây lương thực có củ, các loại cây rau, cây hoa, cây cảnh, cây dược liệu Nhân nhanh và kinh tế các kiểu gen quý của giống cây lâm nghiệp Bảo quản các tập đoàn giống nhân giống vô tính và các loài cây giao phấn trong ngân hàng gen III. Ưu điểm, hạn chế của nhân giống vô tính in vitro III.1. Ưu điểm Đưa ra sản phẩm nhanh hơn: Từ một cây ưu việt bất kỳ đều có thể tạo ra một quần thể có độ đồng đều cao với số lượng không hạn chế, phục vụ sản xuất thương mại, dù cây đó là dị hợp về mặt di truyền Nhân nhanh với hệ số nhân giống cao: Từ 1 cây trong vòng 1 – 2 năm có thể tạo thành hàng triệu cây Sản phẩm cây giống đồng nhất: Nó tạo ra quần thể có độ đều cao dù xuất phát từ cây mẹ có kiểu gen đồng hợp hay dị hợp Tiết kiệm không gian: Mật độ cây trên một đơn vị diện tích lớn hơn sản xuất trên đồng ruộng và nhà kính theo phương pháp truyền thống Nâng cao chất lượng cây giống: Để loại trừ virus, nấm khuẩn khỏi các cây giống đã nhiễm bệnh. Cây con tạo ra trong điều kiện vô trùng nên sạch bệnh, tăng năng suất lên 15 – 30% so với giống gốc Lợi thế về vận chuyển: Cây con kích thước nhỏ, có thể vận chuyển đi xa dễ dàng và thuận lợi Có tiềm năng công nghiệp hóa cao: Sản xuất cây giống theo một dây chuyền sản xuất liên tục, bất kỳ thời gian nào, không phụ thuộc mùa vụ Khả năng tiếp thị sản phẩm tốt hơn và nhanh hơn: Các dạng sản phẩm khác nhau có thể tạo ra từ hệ thống vi nhân giống như cây con in vitro (trong ống nghiệm) hoặc trong bầu đất. Các cây giống có thể được bán ở dạng cây, củ bi hay là thân củ. III.2. Hạn chế Chi phí sản xuất cao: Đòi hỏi nhiều lao động kỹ thuật thành thạo dẫn đến giá sản phẩm cao so với các phương pháp truyền thống Hiện tượng sản phẩm bị biến đổi kiểu hình: biến dị tế bào soma. Cây con không giữ được các đặc tính quý của cây mẹ. Tỷ lệ biến dị thấp ở giai đoạn đầu nhân giống, tăng lên khi nuôi cấy kéo dài và tăng hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng Hạn chế về chủng loại sản phẩm: Không phải tất cả các cây trồng hiện nay đều được nhân giống thương phẩm bằng vi nhân giống. Nhiều cây có giá trị kinh tế hoặc quý hiếm vẫn chưa được nhân nhanh để đáp ứng nhu cầu thương mại hoặc bảo quản nguồn gen. IV. Các phương thức nhân giống vô tính invitro Phương pháp nhân giống vô tính in vitro đã bổ sung cho các kỹ thuật nhân giống vô tính cổ điển như: giâm cành, chiết, ghép,… một kỹ thuật tiến bộ. Sau đây là một số phương thức nhân giống vô tính in vitro. 3.1.Nuôi cấy mô phân sinh hay đỉnh sinh trưởng 3.1.1. Đỉnh sinh trưởng Mô phân sinh bao gồm các mô đỉnh chồi, đỉnh cành, đỉnh rễ có kích thước 0.1 – 1 cm tính từ chóp của đỉnh sinh trưởng. Mô phân sinh có một số đặc điểm sau: Chứa các tế bào non trẻ, phân chia mạnh và sạch virus. Mô phân sinh đỉnh chứa những tế bào đỉnh sinh trưởng và được bao bọc bởi một lớp vỏ bề mặt có cấu tạo cutin hạn chế thấp nhất quá trình thoát nước, lớp cutin này bao bọc cả chồi đỉnh Mô phân sinh có sự phân hóa của những tế bào khởi sinh.Sự hình thành của các cơ quan ở thực vật đều bắt đầu trong các mô phân sinh đỉnh Mô phân sinh có thể tích tương đối ổn định. Các tế bào sinh ra từ tế bào khởi sinh sau một vài lần phân chia sẽ rời khỏi mô phân sinh Quá trình sinh trưởng của đỉnh sinh trưởng: Bắt đầu là giai đoạn phôi sinh, trong các điểm sinh trưởng xảy ra sự hình thành mầm cơ quan và sự phân chia đầu tiên của nó thành các mô riêng biệt. Sau đó là giai đoạn dài ra do sự sinh trưởng nhanh chóng , mầm cơ quan đạt kích thước tối đa và có hình dạng nhất định. Kết thúc sự phân hóa tế bào, sự phân hóa gỗ sẽ bắt đầu. Thành tế bào không có khả năng sinh trưởng, các u lồi dần được tạo thành gọi là u lá. Thể tích u lá tăng lên nhanh và kéo theo một phần lớn của đỉnh sinh trưởng. Dần dần, u lồi chuyển thành mầm lá, chúng phát triển nhanh theo chiêu dài. Sự sinh trưởng tiến hành không đồng đều nên lá mầm cong dần lên phía đỉnh . Sau khi lá mới tách ra, xảy ra sự phân chia tế bào kết quả là thể tích đỉnh sinh trưởng được phục hồi nhanh chóng và sự hình thành lá lại bắt đầu. Mô đỉnh sinh trưởng là mô duy nhất sạch virus, do đó đây là nguồn vật liệu nuôi cấy mô tế bào được sử dụng trong tạo giống cây sạch bệnh. Do kích thước quá nhỏ nên kỹ thuật nuôi cấy mô đỉnh sinh trưởng thường được tiến hành dưới kính lúp hay bao gồm cả chồi đỉnh. 3.1.2. Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Kết quả nuôi cấy đỉnh sinh trưởng phụ thuộc vào vật liệu khởi đầu, nguồn gốc và kích thước của mẫu, điều kiện nuôi cấy, thời điểm lấy mẫu. Để đạt hiệu quả cao, cần lấy mẫu nuôi cấy từ chồi đang sinh trưởng mạnh hoặc chồi của cây mới ghép. Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng cây non dễ dàng hơn cây trưởng thành Một số loài có ưu thế chồi đỉnh mạnh, nuôi cấy đỉnh sinh trưởng từ chồi đỉnh dễ dàng hơn chồi nách, đối với một số loài khác lại thu được kết quả ngược lại Kích thước mẫu nuôi cấy càng lớn, tỷ lệ tái sinh và sống sót của mẫu càng cao, tuy nhiên mẫu càng nhỏ khả năng sạch virus lại cao hơn. Do đó, kích thước mẫu nuôi cấy cần phải xác định bằng thực nghiệm đối với mỗi loài. Mẫu nuôi cấy nhỏ nhất chỉ có chóp sinh trưởng và 2 – 3 lá mầm là lí tưởng để tạo giống sạch bệnh, tuy nhiên đôi khi kích thước mẫu lớn hơn vẫn đảm bảo sạch bệnh virus và một số trường hợp lại đòi hỏi mẫu nhỏ hơn. Do gặp khó khăn lớn trong việc nuôi thành công các mô phân sinh đỉnh riêng rẽ có kích thước nhỏ nên trong khuôn khổ nhân giống invitro người ta thường nuôi cấy cả đỉnh chồi hoặc đỉnh sinh trưởng. Phổ biến với các đối tượng như phong lan, dứa,…đỉnh sinh trưởng được tách với kích thước từ 5 – 10 mm, nghĩa là toàn bộ mô phân sinh đỉnh và một phần mô xung quanh Tương quan giữa độ lớn của chồi nuôi cấy, tỷ lệ sống và mức độ ổn định về mặt di truyền của chồi được biểu hiện như sau: Nếu độ lớn tăng thì tỷ lệ sống và tính ổn định tăng và ngược lại. Xét về hiệu quả kinh tế nuôi cấy (thể tích bình nuôi, lượng dung dịch môi trường dinh dưỡng): Nếu độ lớn tăng thì hiệu quả kinh tế giảm và ngược lại. Do đó, phải kết hợp được các yếu tố để tìm ra phương thức lấy mẫu tối ưu Một đỉnh sinh trưởng nuôi cấy ở điều kiện thích hợp sẽ tạo một hay nhiều chồi và mỗi chồi sẽ phát triển thành một cây hoàn chỉnh. Xét về nguồn gốc của các cây đó có 3 khả năng sau: − Cây phát triển từ chồi đỉnh (chồi ngọn) − Cây phát triển từ chồi nách phá ngủ − Cây phát triển từ chồi mới phát sinh Các phương thức phát triển cây hoàn chỉnh Phát triển cây trực tiếp: Đối tượng là cây 2 lá mầm như: Khoai tây, thuốc lá, cam chanh,…Ví dụ ở khoai tây: Đỉnh sinh trưởng Chồi nách Cây Phát triển cây thông qua giai đoạn protocorm: Đối tượng là cây 1 lá mầm như: Phong lan, dứa, huệ,…Đỉnh sinh trưởngProtocormCây hoàn chỉnh. Đỉnh sinh trưởng tạo hàng loạt protocorm cùng một lúc, các protocorm này tiếp tục phân chia thành các protocorm mới hoặc phát triển thành cây hoàn chỉnh. Bằng phương thức này, trong một thời gian ngắn có thể thu được hàng triệu cá thể. Ứng dụng của phương thức này đã bắt đầu có kết quả trên các cây ăn quả và cây lâm nghiệp, cây quý như: cà phê, táo, lê,… Vì rằng, các cây trồng rừng và các cây ăn quả là những cây trồng lâu năm nên mọi chi phí ban đầu trong nhân giống invitro đều có thể chấp nhận được. 3.2.Tái sinh cây hoàn chỉnh từ các bộ phận khác của cây Ở thực vật hầu hết các bộ phận có thể sử dụng để tái sinh cây hoàn chỉnh. Tùy vào từng loại cây mà lựa chọn các bộ phận cho hệ số nhân giống cao. Ưu điểm của các phương pháp này là nhanh chóng thu được cây, đồng nhất về mặt di truyền. Bao gồm một số phương pháp nuôi cấy sau: 3.2.1. Nuôi cấy chồi bất định Đỉnh chồi bất định mới có thể phát triển được hoặc trực tiếp trên mẫu vật hoặc gián tiếp từ mô callus, mà mô callus này hình thành trên bề mặt vết cắt của mẫu vật. Một số mẫu vật được dùng là: Đoạn thân, mảnh lá, cuống lá, các bộ phận của hoa, nhánh củ, đoạn mầm. Sự phát sinh chồi bất định trực tiếp bắt đầu bằng các tế bào nhu mô nằm ở trong biểu bì hoặc ngay phía dưới bề mặt của thân; một số tế bào này trở thành mô phân sinh và các túi nhỏ gọi là thể phân sinh phát triển. Các thể phân sinh này rõ ràng có nguồn gốc từ các tế bào đơn. Tuy nhiên, chiều hường phản ứng ở thực vật cũng tùy thuộc vào nồng độ phytohoocmon Sự phát triển của các chồi bất định gián tiếp đầu tiên qua giai đoạn hình thành callus cơ sở từ các chồi được tách trong nuôi cấy. Các chồi sau đó phát triển từ ngoại vi mô callus và không có quan hệ ban đầu với các mô có mạch dẫn của mẫu vật 3.2.2. Nhân giống thông qua giai đoạn mô sẹo (callus ) Mô sẹo là một khối các tế bào phát sinh vô tổ chức có hình dạng không xác định với các màu sắc khác nhau (vàng, trắng, xanh). Nguyên liệu dùng tạo mô sẹo là các phần non của cây được nuôi cấy trên môi trường giàu auxin và trong quá trình nuôi cấy mẫu phải để trong tối. Khả năng tái sinh của tế bào mô sẹo phụ thuộc vào độ tuổi của mô sẹo, tế bào callus khi cấy chuyển nhiều sẽ không ổn định về mặt di truyền. Do đó, sử dụng callus sơ cấp hoặc cấy chuyển 1 – 2 lần để tái sinh cây thì thu được được cây tái sinh đồng nhất. Trong nhân giống thông qua giai đoạn mô sẹo, các loại môi trường được sử dụng bao gồm: Môi trường tạo callus, môi trường nhân callus, môi trường tái sinh chồi. Ưu điểm của phương pháp nhân giống thông qua giai đoạn mô sẹo là hệ số nhân giống thông qua giai đoạn mô sẹo lớn hơn hệ số nhân giống trực tiếp, đồng thời thông qua giai đoạn callus còn có thể thu được những cá thể sạch virus. 3.2.3. Nhân giống thông qua phát sinh phôi vô tính Phôi vô tính là các cá thể nhân giống có cực tính bắt nguồn từ các tế bào soma. Phôi vô tính giống phôi hữu tính ở hình thái, quá trình phát triển và sinh lý nhưng không có quá trình tái tổ hợp di truyền giữa giao tử đực và cái, chúng có nội dung di truyền giống hệt với các tế bào soma đã sinh ra chúng Ở phôi hữu tính (có sự kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái để tạo thành hợp tử) trải qua các bước phát sinh hình thái sau: − Cây 1 lá mầm: Dạng cầu dạng scutellar dạng diệp tiêu − Cây 2 lá mầm: Dạng cầu dạng thủy lôi dạng có lá mầm Ở nhiều cây, người ta nhận thấy các tế bào đang phân chia vô tổ chức đã tạo nên callus khi nuôi cấy. Có thể thay đổi hướng phát triển của chúng để tạo ra các phôi vô tính với các bước phát sinh hình thái rất giống với trường hợp phôi hữu tính: Callus Phôi vô tính Cây hoàn chỉnh. Sự khác nhau cơ bản của phôi vô tính và phôi hữu tính là: Phôi hữu tính luôn đi kèm với nội nhũ là cơ quan dự trữ năng lượng và chất dinh dưỡng phục vụ cho quá trình nảy mầm, còn phôi vô tính không có nội nhũ. Khả năng tạo phôi vô tính trong nuôi cấy mô thực vật, ngoài các điều kiện vật lý, hóa học thuận lợi cho sự tạo phôi còn phụ thuộc rất lớn vào loài, giống và dòng trong cùng một loài. 3.2.4. Nhân giống trong các nồi phản ứng sinh học Trên cơ sở các nồi phản ứng sinh học (hay nồi lên men), nhiều tác giả đã nhân giống thành công nhiều loại phôi vô tính và các thể chồi, cụm chồi hoặc củ nhỏ. Hệ thống hình thành chồi Sự hình thành chồi có tương quan với hàm lượng etylen và CO 2 . Khi 2 chất này được phóng thích ra khỏi bình nuôi cấy thì quá trình biệt hóa bị ức chế. Trong 10 ngày đầu tiên C 2 H 4 và CO 2 ảnh hưởng đến quá trình biệt hóa phù hợp với giai đoạn tăng trưởng và phân chia tế bào dẫn đến sự hình thành vòm đỉnh sinh trưởng Tỉ lệ tác động C 2 H 4 /CO 2 chỉ có hiệu quả khi có mặt của O 2 và CO 2 duy trì quá trình trao đổi oxi hóa ở mô SF và NSF (SF: chồi mầm được nuôi cấy trên môi trường không có BA, phát sinh chồi sau 3 ngày thì phân chia tế bào. NSF: chồi [...]... khả năng phát sinh chồi nách) V Quy trình nhân giống vô tính in vitro Quy trình nhân giống vô tính in vitro được tiến hành thông qua 5 giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Chuẩn bị cây làm vật liệu gốc (3 – 6 tháng) Để chuẩn bị nguồn vật liệu gốc cho quá trình nhân giống in vitro, cần lựa chọn các nguồn vật liệu theo những chỉ tiêu sau: Chọn cây mẹ để lấy mẫu mang tính ưu việt, có giá trị kinh tế cao Chọn... trồng quý hiếm và có giá trị kinh tế cao Cây hoa như: hoa cúc, hoa lan,… Cây ăn quả như: táo, lê,… Cây lâm nghiệp như: thông, bồ đề,… VI.2 Ứng dụng Nhân giống vô tính in vitro là lĩnh vực mà nuôi cấy mô, tế bào thực vật đã mang lại hiệu quả kinh tế to lớn thực sự Một trong những ưu việt của phương pháp nhân giống in vitro là việc sử dụng các mô nuôi cấy ở kích thước nhỏ Ở kích thước nhỏ, sự tương tác... lượng ánh sáng ảnh hưởng trực tiếp đến cây invitro, ánh sáng cao hơn ánh sáng đỏ hay ánh sáng đỏ có ảnh hưởng đến những biến đổi sinh lý trên cây như: ra hoa, chế độ dinh dưỡng, khả năng rạo rễ của cành cắt invitro Bước sóng cũng ảnh hưởng đến phản ứng cây invitro và có mối tương tác với môi trường dinh dưỡng Thành phần chất khí trong bình nuôi cấy có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây invitro Bình nuôi... nuôi cấy invitro không đường làm giảm đáng kể cây chết do những nguyên nhân sinh học − Ngăn chặn hay tránh được các quá trình phát sinh hình thái hay hiện tượng sinh lý không thuận lợi và sản xuất ra những cây invitro đồng nhất − Bình nuôi cấy invitro có thể sử dụng những bình có thể tích lớn, dễ dàng trong kiểm soát môi trường nuôi cấy, thực hiện tự động hóa KẾT LUẬN Nhân giống vô tính in vitro là... µm sucrose, 600 µm 8-hydroxyquiniline citrate có tác dụng trên chồi tách rời và trong invitro có thể sử dụng thêm GA 3 và cytokinin hay auxin trong phát sinh cơ quan VII.2 Ảnh hưởng của môi trường đến nhân giống invitro Những loài khác nhau đòi hỏi môi trưởng nuôi cấy khác nhau Môi trường MS (Murashige và Skoog, 1962) được sử dụng phổ biến nhất trong nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Một số nghiên cứu cho thấy... pháp nhân giống vô tính in vitro nhiều giống cây lan (hoa lan, cẩm chướng, đồng tiền,…), cây lương thực thực phẩm (khoai tây, súp lơ, cọ dầu, …), cây ăn quả (chuối, dứa, dâu tây,…), cây lâm nghiệp (bạch đàn, keo lai,…) đã được phổ biến nhanh vào trong sản xuất VII Một số vấn đề liên quan đến nhân giống in vitro VII.1 Mẫu nuôi cấy Các nhân tố khi chọn mẫu bao gồm: kiểu gen, cơ quan được chọn, tuổi sinh... cho đỉnh sinh trưởng sạch virus) Cường độ ánh sáng là nhân tố quan trọng trong quang hợp, ảnh hưởng đến khả năng nuôi cấy invitro cây có lá xanh Ảnh hưởng đầu tiên đến sự quang hợp là ảnh hưởng đến sinh lý Ảnh hưởng quan trọng đến chồi nhưng lại tối cần thiết cho sự tạo rễ Cường độ ánh sáng cũng ảnh hưởng tới sự tăng sinh chồi Thời gian chiếu sáng ảnh hưởng sâu sắc đến những đáp ứng sinh lý ở cây trồng... hóa ở cây có múi có thể nuôi cấy và bảo quản lâu dài trong môi trường không có chất kích thích sinh trưởng Nhiệt độ thích hợp nhất cho nuôi cấy mô từ 20 – 27 oC Nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc đến sinh trưởng và phát triển cây invitro qua những tiến trình sinh lý như hô hấp hay hình thành tế bào và cơ quan (ở 24 oC cytokinin kích thích hình thành chồi bị ức chế) Xử lý nhiệt cây mẹ trước khi nuôi cấy invitro... quy trình nhân giống in vitro cây chuối trên quy mô công nghiệp: Hình 5.1: Tạo protocorm cây chuối Hình 5.3: Cây chuối cấy mô ươm trên bột dừa Hình 5.2: Nhân chồi trong phòng sáng dưới ánh sáng đèn Hình 5.4: Cây chuối cấy mô lúc trồng vào bầu được 10 ngày Hình 5.5: Cây chuối cấy mô khi xuất khỏi vườn ươm VI Thành tựu, ứng dụng của phương pháp nhân giống in vitro ở thực vật VI.1 Thành tựu Nhân giống nhiều... râm cao hơn chồi ngoài trời Sự tăng sinh chồi qua nuôi cấy mẫu lá khi cây mẹ được xử lý dưới ánh sáng đỏ Ánh sáng đỏ kích thích tăng khả năng tổng hợp Cytokinin và làm giảm tổng hợp auxin − Tác nhân vật lý, hóa học: Tiền xử lý mẫu nuôi cấy invitro có những ảnh hưởng đến khả năng tăng sinh cơ quan invitro Khi ngâm mẫu lá hay các bộ phận khác trong dung dịch cytokinin như BA trước khi nuôi cấy, trong . này mở ra một hướng mới cho nuôi cấy mô tế bào thực vật được ứng dụng rộng rãi để nhân giống và phục hồi giống. II. Mục đích của phương pháp nhân giống vô tính in vitro Nhân giống vô tính in vitro. hoặc bảo quản nguồn gen. IV. Các phương thức nhân giống vô tính invitro Phương pháp nhân giống vô tính in vitro đã bổ sung cho các kỹ thuật nhân giống vô tính cổ điển như: giâm cành, chiết, ghép,… một. sạch virus. 3.2.3. Nhân giống thông qua phát sinh phôi vô tính Phôi vô tính là các cá thể nhân giống có cực tính bắt nguồn từ các tế bào soma. Phôi vô tính giống phôi hữu tính ở hình thái, quá