CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT pot

Những ưu thế của nuôi cấy mô và tế bàoMicropropagation - Hệ số nhân giống cao, chủ động - Giữ nguyên đặc tính cây mẹ... Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật• Tính toàn thế totipotency Tế bào

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

Vai trò CNSH TV trong tương lai

• Tăng sản lượng lương thực gấp đôi

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

• Môi trường nuôi cấy

- Nguyên tố đa lượng

[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 Khử trùng Nuôi cấy trên môi trường

Tạo mô sẹo

Figure 11.5

Root of

carrot plant

Root cells in growth medium

• 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

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 (artificial 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

- 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

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

• Myeloma (TB bạch cầu ung

thư): sinh sản vô hạn

nhưng không sinh kháng

thể

Hybridoma= tế bào bình

thường + myeloma

Ứng dụng của kháng thể đơn dòng

- Tăng độ nhạy trong xét nghiệm: thử kháng nguyên, nhóm

máu, tinh trùng, phát hiện thai, yếu tố đông máu

- Chẩn đoán : bệnh ung thư, bệnh truyền qua đường tình dục

Nhân bản vô tính động vật

• Tạo dòng vô tính cừu Dolly

Nhân bản vô tính động vật

• Nhân bản các động vật khác

• Các ứng dụng

Nhân bản vô tính động vật

• Nhân bản các động vật khác

• Các ứng dụng

Tế bào gốc

• Tế bào phôi và tế bào gốc

soma

• Tế bào gốc là những tế

bào có khả năng tự tái

sinh vô hạn và có thể tạo

ra ít nhất một kiểu tế bào

hậu duệ được biệt hóa ở

mức độ cao.

Tế bào gốc

• Con đường tái sinh và biệt hóa

– Phân chia bất đối xứng

– Phân chia thành quần thể và tạo tế bào biệt hóa khi gặp nhân tố đặc hiệu

Tế bào gốc

Khả năng ứng dụng của tế bào gốc

• Nuôi cấy tế bào động vật: tránh chết theo chương trình

• Đáp ứng chính xác đặc hiệu miễn dịch của từng cá thể Liệu pháp tế bào

• Dễ dàng tạo kháng thể đơn dòng

• Nhân bản vô tính

• Thay thế hay ghép cơ quan người

Tái tổ hợp DNA và tạo động vật

chuyển gene

Tính trạng chuyển gene ở vật nuôi

• Năng suất

• Hormone tăng trưởng

• Kích thích sự tăng trưởng cơ

• Tăng năng suất tạo lông ở cừu