Những vấn đề thường gặp trong nuôi cấy mô thực vật pps

Một số nguồn gây tạp nhiễm như từ mẫu cấy, thao tác trong quá trình cấy, từ côn trùng như ve bét, môi trường, dụng cụ và các máy móc thiết bị như màng lọc của tủ cấy, hệ thống... Nhiễm k

Những vấn đề thường gặp trong nuôi cấy mô

thực vật

1 Sự tạp nhiễm

Nhiễm là vấn đề rất được quan tâm

và dễ xảy ra trong nuôi cấy mô

thực vật, gây hậu quả nghiêm trọng đến hiệu suất nuôi cấy Một số

nguồn gây tạp nhiễm như từ mẫu cấy, thao tác trong quá trình cấy, từ côn trùng như ve bét, môi trường, dụng cụ và các máy móc thiết bị

như màng lọc của tủ cấy, hệ thống

thông khí trong phòng cấy

- Trong giai đoạn vô mẫu, mẫu cấy

là nguồn gây nhiễm chính và đây cũng được xem là giai đoạn khó

nhất trong vi nhân giống Mẫu cấy

có thể là đốt thân, đỉnh sinh trưởng, mẫu lá, phát hoa hay rễ non Tuy nhiên để mẫu sống và phát triển

trong điều kiện vô trùng thì không phải dễ Môi trường bên ngoài luôn

có rất nhiều vi sinh vật bám trên bề mặt, các rãnh nhỏ, nách lá, lớp

vẩy… của cây mẹ, đây là nơi cư

ngụ khá vững chắc mà chất khử

trùng không dễ tiếp xúc được

chúng Đặc biệt, vi khuẩn thường nhiễm vào hệ thống mô mạch và

gây nhiễm môi trường sau 1 tuần

nuôi cấy Nhiễm khuẩn trong

trường hợp này thường gây những vệt trắng sữa xuất phát từ mô cấy

và quan sát rõ nhất khi xem từ dưới đáy chai nuôi cấy Vài loài vi

khuẩn thường gây

nhiễm: Acinebacter, Aerococcus, Agrobacterium, Bacillus,

Clostridium, Curtobacterium,

Erwinia, Pseudomonas…

- Điều kiện trồng cây mẹ và vị trí lấy mẫu từ cây mẹ là yếu tố quan trọng thiết lập quá trình nuôi cấy

sạch Cây trồng trong nhà kính ít

nhiễm vi sinh vật hơn ngoài đồng ruộng Các bộ phận như rễ, củ, thân

bò thì thường khó làm sạch hơn các

bộ phận khác

- Môi trường không khí phòng

sáng, phòng cấy gây nhiễm nghiêm trọng nếu không được xử lý kịp

thời, nấm thường là nguyên nhân gây nhiễm chính trong trường hợp này Nấm thường tồn tại dạng bào

tử lơ lửng trong không khí, khi

phòng nuôi có nhiều người ra vào tạo điều kiện tích lũy vi sinh vật

càng nhiều Nếu màng lọc tủ cấy

không tốt sẽ gây nhiễm mẫu hàng loạt ngay trong quá trình cấy

Ngoài ra, bào tử nấm còn tấn công gây nhiễm những chai môi trường chưa sử dụng hoặc những bình đã được nuôi 2 - 3 tháng Các loài nấm

thường gặp:Aspergillus, Candida, Cladosporium, Microsprium và

Phialophra

- Côn trùng, đặc biệt là ve bét là

mối nguy hiểm không thua gì nấm mốc, chúng có nhiều loài khác

nhau: Dermataphagoides

pteronyssimus, Dermataphagoides farinae và Tyropharus

putrescentiae… Ve bét có thể sống

trong ống dẫn của máy điều hòa

không khí, góc phòng, dưới kệ nuôi cấy Nó hoạt động tích cực hơn

vào lúc xế chiều ở những nơi có độ

ẩm và chất hữu cơ Vòng đời của chúng kéo dài 2 tuần Khi cấy, ta thường không phát hiện nhiễm

chúng, nhưng sau vài ngày ta sẽ

thấy những rãnh đường trên bề mặt bình nuôi cấy và trên bề mặt môi

trường, đó là đường di chuyển của chúng Ve bét xâm nhập vào vào bình nuôi cấy bằng cách chui qua các khe hở miệng bình, khi chúng xâm nhập chúng cũng mang theo nấm làm bình nuôi cấy vừa nhiễm nấm và ve bét cùng lúc Một điều thường thấy là mẫu cấy bị thối

nhũn và chết khi chúng xâm nhập sau khoảng 2 tuần

2 Tính bất định về mặt di truyền

Kỹ thuật nhân giống vô tính áp

dụng với mục đích tạo quần thể cây trồng đồng nhất với số lượng lớn

nhưng phương pháp cũng tạo ra

những biến dị tế bào soma qua nuôi cấy mô sẹo Những biến dị này

cũng là cơ sở nghiên cứu ứng dụng vào cải thiện giống cây trồng

nhưng thực tế có rất ít biến dị có lợi được báo cáo Tần số biến dị thì

hoàn toàn khác nhau và không lặp lại (Creissen và Karp 1985; Fish và Karp 1986) Nuôi cấy mô sẹo cho biến dị nhiều hơn nuôi cấy chồi

đỉnh Cây trồng bị biến dị tế bào

soma qua nuôi cấy thường là biến

dị về chất lượng , số lượng và năng suất và biến dị này không di truyền Đến nay việc gây ra biến dị chưa

được làm sáng tỏ nhưng được đồng

ý nhất là do thay đổi vị trí DNA

Nhân tố thường gây ra biến dị tế

bào là số lần cấy chuyền Số lần

cấy chuyền càng nhiều càng cho độ biến dị cao Biến dị nhiễm sắc thể nhiều hơn khi nuôi cấy kéo dài

(Amstrong và Phillips, 1988) Số lần cấy chuyền ít và thời gian giữa hai lần cấy chuyền ngắn làm giảm

sự biến dị

3.Việc sản xuất các chất gây độc

từ mẫu cấy

Thường chúng ta hay thấy hiện

tượng hóa nâu hay hoá đen mẫu

làm sinh trưởng của mẫu bị ngăn

chặn hay hư mẫu Hiện tượng này

là do mẫu nuôi cấy có chứa các hợp

chất Tannin và Hydroxyphenol, có nhiều trong mô già hơn trong mô non Các phân tử Phenol làm nâu mẫu Cattleya là Eucomic acid và Tyramine Có vài phương pháp làm giảm sự hóa nâu mẫu:

- Than hoạt tính đưa vào môi

trường giúp ngăn cản quá trình hóa nâu hay đen, đặc biệt có hiệu quả

trên các loài phong lan

Phalaenopsis, Cattleya và

Aerides với nồng độ thường dùng

0.1-0.3% Tuy nhiên than hoạt tính cũng làm chậm quá trình phát triển của mô do hấp thu các chất kích

thích tăng trưởng và các chất khác

- Polyvinylpyrolidone (PVP), một chất thuộc loại polyamide hấp thu

phenol qua vòng hydrogen ngăn

chặn sự hóa nâu ở nhiều loại cây

trồng khác nhau

- Giảm sự hóa nâu bằng cách cho các chất khử quá trình oxy hóa vào môi trường ngăn chặn quá trình

oxy hóa phenol, chất khử thường được dùng như ascorbic acid, citric acid, L-cystein hydrochloride,

ditheithreitol, glutathione và

mecaptoethanol

Để hạn chế ảnh hưởng phenol các nhà khoa học đưa ra vài kỹ thuật

khi thao tác trên mẫu:

- Sử dụng mẫu nuôi cấy nhỏ từ mô non

- Gây vết thương trên mẫu nhỏ nhất khi khử trùng

- Ngâm mẫu vào dung dịch

ascorbic acid, citric acid vài giờ trước khi cấy

- Nuôi cấy mẫu trong môi trường lỏng, oxy thấp, không có đèn 1-2

tuần

4 Hiện tượng thủy tinh thể

Trong nuôi cấy mô cũng thường gặp hiện tượng thủy tinh thể mẫu nuôi cấy Khi chuyển ra khỏi bình nuôi cấy, cây con dễ bị mất nước

và tỷ lệ sống sót thấp Dạng này thường thấy khi nuôi cấy trên môi trường lỏng hay môi trường bán rắn, đặc biệt khi sự trao đổi khí

thấp, quá trình thoát hơi nước tập trung trong cây

Để hạn chế quá trình thủy tinh thể

một phương pháp hiệu quả nhất

được nhiều người ủng hộ là làm

giảm ảnh hưởng của hàm lượng

nước trong môi trường nuôi cấy

bằng cách tăng nồng độ đường và tạo điều kiện môi trường nuôi

(nhiệt độ, ánh sáng, trao đổi khí)

thích hợp

Nguyễn Văn Hiếu

Tài liệu tham khảo:

- Dương Công Kiên (2003), Nuôi cấy mô thực vật II, NXB Đại học

quốc gia TP HCM

- Edwin F George (1993), Plant Propagation by Tissue Culture,

part 1, Exegetics Ltd., Edington, Wilts BA13 4QG, England

- Trần Văn Minh (1999), Giáo

trình Công nghệ sinh học Thực vật,

Viện sinh học nhiệt đới