Nuôi cấy tế bào thực vật

Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật là quá trình điều khiển sự phát sinh hình thái tế bào thực vật (khi nuôi cấy tách rời trong điều kiện nhân tạo vô trùng) một cách có định hướng. Tính toàn năng của tế bào thực vật: từ dạng tế bào bất kỳ nào trong cơ thể thực vật (lá, thân, rễ, hoa…) cũng đều có khả năng phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh trong các điều kiện thích hợp.

Sơ lược về lịch sử

• Áp dụng trên hoa lan – 1 năm/1 lần

• Nhân qua protocorms, 1,000,000/năm

Chồi phát sinh

từ protocorm

Tái sinh thành cây hoàn chỉnh

Các phương pháp nhân giống vô

Nuôi cấy chồi nách

Ngọn

Chồi nách trên trục của lá

Lựa chọn mẫu nuôi cấy

trường nuôi cấy

• Ngọn (mô phân sinh đỉnh)

• Chồi nách

• Hạt

• Lá

Môi trường

• Khi cắt mẫu nuôi cấy

ra khỏi cây mẹ, lấy đi

nguồn dinh dưỡng 

Lá - Đường, GA

• Khi nuôi cấy mô thường quang hợp không

đủ cung cấp đủ đường  thêm saccaroza 3% w/v

2-• Glucoza hay hỗn hợp glucoza và fructoza

• Khi nuôi cấy công nghiệp, các nguồn

carbon khác (rỉ đường, dịch thủy phân tinh bột) có thể sử dụng

Nuôi cấy tự dưỡng

• Sinh trưởng không có nguồn carbon  cần kích thích quang hợp

• Cường độ ánh sáng lớn (90-150Mole/m 2 /s) điều kiện tự nhiên (30-50).

• Nồng độ CO2 lớn (1000ppm) thông thường

369.4ppm.

• Ức chế sự nhiễm VSV và cây dễ thích ứng khi

chuyển vào nhà kính.

Môi trường khoáng cơ bản

• Bao gồm các nguyên tố đa lượng (>mg/l) và vi lượng (mg/l).

• Tồn tại rất nhiều môi trường khoáng cơ bản.

• Môi trường MS (Murashige và Skoog, 1965) là môi trường nuôi cấy chồi phổ biến nhất.

• Môi trường Gamborgs B5 được sử dụng phổ biến cho canh trường huyền phù tế bào (không chứa

NH4).

• Chức năng là các coenzyme (vitamin nhóm B).

• Mẫu nuôi cấy càng nhỏ, nhu cầu vitamin càng

• Không thể thay thế (không tồn tại đột biến)

• Trong tự nhiên có 1 chất: Indole-3-acetic

acid (IAA) Dẫn xuất tổng hợp: NAA, IBA, 2,4-D, 2,4,5-T, Pichloram

• Kích thích sự phân chia tế bào và sự tăng

kích thước Tạo rễ

• Được tổng hợp ở mô phân sinh đỉnh

• Tổ hợp 70 hợp chất tương tự gọi là các axit Gibberellic

• Thường sử dụng GA3 và GA4+9

• Kích thích sự kéo dài tế bào  chiều cao cây và kích thước quả

• Phá ngủ cho hạt

• Tổng hợp ở lá non

• Kiểm soát quá trình chín của quả

• Tổng hợp ở tất cả các tế bào làm tăng chiều dày thân và gây héo lá

• Ngăn cản quá trình tạo chồi bất định  sử dụng AgNO3 hay norbonadien

Axit Abscisic (ABA)

• Có duy nhất 1 chất

• Kích thích sự héo của lá và ngủ của hạt

• Kiểm soát sự đóng khí khổng và tính chịu hạn ở thực vật

• Giúp tạo phôi soma

07 March 2002 Dr Michael Parkinson 23

Các thành phần không xác định

• Nguồn hormon, vitamin and polyamin

• Ví dụ nước dừa, cao nấm men, cao malt

• Không lặp lại

• Hiệu quả

Kiểm soát quá trình phân hóa

Điều kiện trong nuôi cấy mô TBTV

• Vật liệu nuôi cấy khởi đầu phải phù hợp

(một số loại mô phản ứng tốt hơn so với

các mô khác)

• Môi trường thích hợp

• Điều kiện vô trùng

• Cấy chuyển

Các giai đoạn trong nuôi cấy mô TBTV

Các giai đoạn nuôi cấy mô TBTV

• Chọn vật liệu khởi đầu: thường từ các mô non, chưa bị phân hóa từ các cây mẹ khỏe, sạch bệnh

Các giai đoạn nuôi cấy mô TBTV

• Tiệt trùng bề mặt mẫu nuôi cấy: sử dụng tác nhân oxy hóa, clo hoạt động, kim loại nặng, rượu kết hợp với các chất tẩy rửa

• Đảm bảo điều kiện vô trùng sau tiệt trùng và trong khi cấy chuyển: tủ cấy vô trùng gió thổi ngang áp suất dương

Các giai đoạn nuôi cấy mô TBTV

• Đưa mẫu nuôi cấy lên môi trường nuôi cấy thích hợp (mỗi loài, giống cây trồng có môi trường riêng)

 Nhân nhanh trong

ống nghiệm

Các giai đoạn nuôi cấy mô TBTV

• Đưa cây vào vườn ươm

Các ứng dụng nuôi cấy mô TBTV

• Nhân nhanh giống cây

• Bảo tồn các giống, loài cây quí hiếm

• Cho phép sản xuất quanh năm, không phụ thuộc vào mùa vụ

• Làm sạch bệnh virut

• Sản phẩm dễ được vận chuyển đi xa