CHƢƠNG II. CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ VÀ TẾ BÀO THỰC VẬT – NHÂN GIỐNG IN VITRO

CHƢƠNG II. CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ VÀ TẾ BÀO THỰC VẬT – NHÂN GIỐNG IN VITRO Những năm 70 của thế kỷ XX là thập niên của sự bùng nổ công nghệ sinh học thực vật, đặc biệt là kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật. Đây là công cụ nghiên cứu của rất nhiều nhà khoa học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƢƠNG II. CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ VÀ TẾ BÀO THỰC VẬT – NHÂN GIỐNG IN VITRO CHƢƠNG II. CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ VÀ TẾ BÀO THỰC VẬT – NHÂN GIỐNG IN VITRO Những năm 70 của thế kỷ XX là thập niên của sự bùng nổ công nghệ sinhhọc thực vật, đặc biệt là kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật. Đây là công cụnghiên cứu của rất nhiều nhà khoa học. Trong vòng 30 năm trở lại đây, kỹ thuậtnày đã làm nên một cuộc cách mạng lớn trong nhân giống thực vật và hiện nayngười ta đang hướng tới mục tiêu áp dụng kỹ thuật này để sản xuất cây giốngthương mại. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã trở thành một phươngpháp nhân giống chuẩn và phổ biến đối với nhiều loại cây trồng như: cây côngnghiệp, cây lâm nghiệp, cây cảnh, cây dược liệu, cây ăn trái và rau xanh. Nhữngkiến thức về công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật ngày càng được củng cốvà có nhiều bước tiến rõ rệt. Với phương pháp này người ta có thể nhân giống rấtnhiều loài cây từ các vùng khí hậu khác nhau trên thế giới mà các phương phápnhân giống truyền thống không thể thực hiện được.1. Giới thiệu sơ lược về công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật1.1. Giới thiệu Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật hay nhân giống in vitro đều làthuật ngữ mô tả các phương pháp nuôi cấy các bộ phận thực vật (tế bào đơn, mô,cơ quan) trong ống nghiệm có chứa môi trường dinh dưỡng thích hợp như muốikhoáng, vitamin, đường và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong điều kiệnvô trùng. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật cho phép tái sinh chồi hoặc cơquan từ các mô như lá, thân, hoa, rễ, củ hoặc đỉnh sinh trưởng. Trước kia ngườita dùng phương pháp này để nghiên cứu các đặc tính cơ bản của tế bào như sựphân chia, đặc tính di truyền và ảnh hưởng của các hóa chất đối với tế bào và môtrong quá trình nuôi cấy. Hiện nay, các nhà khoa học sử dụng hệ thống nuôi cấymô thực vật để nghiên cứu tất cả các vấn đề có liên quan đến thực vật như sinh lýhọc, sinh hoá học, di truyền học và cấu trúc thực vật. Kỹ thuật nuôi cấy mô thựcvật cũng mở rộng tiềm năng nhân giống vô tính đối với các loài cây trồng quantrọng, có giá trị về mặt kinh tế và thương mại trong đời sống hàng ngày của conngười.1.2. Lịch sử phát triển của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật Năm 1902, nhà thông thái Haberlandt l n đ u tiên đưa ra ý tưởng cấy môcủa sinh vật ra ngoài cơ thể nhưng ông đã dùng tế bào quá chuyên biệt nên khôngthành công. 8  Năm 1934, White đã thành công trong việc phát hiện ra sự sống vô hạncủa việc nuôi cấy tế bào rễ cà chua. Năm 1964, Ball là người đ u tiên tìm ra m m rễ từ việc nuôi cấy chồingọn. Ông đã thành công trong việc chuyển cây non của cây sen cạn từ môitrường nuôi cấy tối thiểu. Tuy nhiên, việc nhân giống cây vẫn chưa hoàn chỉnh.Sau đó nhiều nhà nghiên cứu đã khám phá ra những thành ph n dinh dưỡng quantrọng c n thiết cho sự phát triển của các tế bào được nuôi cấy. Năm 1951, Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiểnsự nhân chồi. Năm 1962, Murashige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấumột bước tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô. Môi trường của họ đã được dùng làmcơ sở cho việc nuôi cấy nhiều loại cây và vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đếnnay. Năm 1960 – 1964, Morel cho rằng có thể nhân giống vô tính lan bằngnuôi cấy đỉnh sinh trưởng. Từ kết quả đó, lan được xem là cây nuôi cấy mô đ utiên được thương mại hóa. Từ đó đến nay, công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thựcvật đã được phát triển với tốc độ nhanh trên nhiều cây khác và được ứng dụngthương mại hóa.1.3. Tầm quan trọng của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật có ý nghĩa vô cùng to lớn đốivới việc nghiên cứu lý luận sinh học cơ bản, đồng thời đóng góp trực tiếp chothực tiễn sản xuất và đời sống.1.3.1. Về mặt lý luận sinh học cơ bản Nuôi cấy mô đã mở ra khả năng to lớn cho việc tìm hiểu sâu sắc bản chấtcủa sự sống. Thông qua nuôi cấy mô và tế bào, có thể tiến hành so sánh đặc tínhcơ thể với các hợp ph n của chúng khi tách rời khỏi cơ thể, từ đó rút ra mốitương quan giữa các bộ phận trong cây. Thực tế đã cho phép tách và nuôi cấytrước hết là mô phân sinh rồi từ đó cho ra nhóm tế bào không chuyên hoá gọi làmô sẹo, từ mô sẹo có thể kích thích để tái sinh cây hoàn chỉnh. Đây là ưu thế màcác nhà sinh lý, hoá sinh và di truyền học dễ dàng sử dụng trong công việc củamình. Trong một cơ thể rất khó phân biệt được từng giai đoạn một cách cụ thểvà chính xác theo chu kỳ phát triển của cá thể. Phương pháp nuôi cấy mô có thểkhắc phục được khó khăn trên và dễ dàng tạo ra các bước phát sinh hình tháiđược phân biệt một cách rõ rệt. Điều này tạo thuận lợi cho công tác nghiên cứuvề các quy luật sinh trưởng, phát triển cùng mối quan hệ giữa chúng với bênngoài. Từ đó có thể tìm ra các mấu chốt thúc đẩy sự phát ...