NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO THỰC VẬT

NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO THỰC VẬT BẰNG TẾ BÀO TRẦN VÀ KĨ THUẬT KHÁI NIỆM Nuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm. CƠ SỞ SINH LÍ CỦA CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO TÍNH TOÀN NĂNG: Là khả năng của 1 tế bào hình thành 1 cây hòa chỉnh trong điều kiện nuôi cấy thích...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO THỰC VẬT NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO THỰC VẬT BẰNGTẾ BÀO TRẦN VÀ KĨ THUẬTKHÁI NIỆMNuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật chophép nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vậthay mô phân sinh sạch bệnh trong môi trườngnhân tạo thích hợp để tạo ra những khối tếbào hay những cây hoàn chỉnh trong ốngnghiệm.CƠ SỞ SINH LÍ CỦA CÔNG NGHỆ NUÔICẤY MÔ- TẾ BÀOTÍNH TOÀN NĂNG:Là khả năng của 1 tế bào hình thành 1 câyhòa chỉnh trong điều kiện nuôi cấy thích hợp,do trong tế bào có chứa bộ AND(NST) hoànchỉnh, chứa toàn bộ thông tin di truyền cho 1chu kì sống hoàn chỉnh.AND mARN Protêin tính trạngTùy từng tế bào, từng loại mô, từng thời kìsinh trưởng, phát triển mà các gen phù hợphoạt động; các gen không cùng hoạt động nhưnhau trong các giai đoạn phát triển của cơ thể(do cơ chế điều hòa hoạt động của gen).SỰ PHÂN CHIA, PHÂN HÓA, PHẢN PHÂNHÓA CỦA TẾ BÀO:Phân hóa: 1 tế bào 1khối tế bào(phân hóa) môcơ quan hệ cơ quan.Phản phân hóa: khi các tế bào đã phân hóathành các mô chức năng riêng biệt nhưng vẫncó thể quay về trạng thái chức năng phôi sinhban đầu ki gặp điều kiện thuận lợi.Các đặc tính trên được xác định dựa trên cơsở là đặc điểm di truyền nhưng sự thay đổimôi trường cũng có ảnh hưởng trực tiếp đếncác đặc tính đó.CÁC NHÂN TỐ ĐẢM BỎ THÀNH CÔNGTRONG CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ- TẾBÀO THỰC VẬT:Đảm bảo điều kiện vô trùng, phòng thí nghiệmphải chuyên hóa cao.Chọn đúng môi trường và chuẩn bị môi trườngđúng cách.Chọn mô cấy, xử lí mô cấy thích hợp trước vàsau khi cấy.CÁC BƯỚC TRONG KĨ THẬY NUÔI CẤYMÔ- TẾ BÀO THỰC VẬTTạo vật liệu khởi đầu: thường chọn chồi là bộphận nuôi cấy thích hợp nhất khử trùng cấytrong môi trường khởi động để tái sinhGiai đoạn nhân nhanh: vật liệu khởi đầu đượcchuyển sang môi trường nhân nhanh có bổsung Xitokinin để tái sinh 1 thành nhiều chồi.Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnh: tách riêng cácchồi cho vào môi trường tạo rể (bố sungAuxin) mỗi chồi ra rể thành 1 cây hoàn chỉnh.Giai đoạn ra cây: cây trong ống nghiệm đủ tiêuchuẩn (chiều cao, số lá, số rể) sẽ đượcchuyển sang môi trường tự nhiên.CÁC HÌNH THỨC NUÔI CẤY MÔNuôi cấy mô thực vậtNuôi cấy mô bằng tế bào trầnNUÔI CẤY MÔ THỰC VẬTNuôi cấy mô của cơ quan tách rời:VD: củ cà rốt cắt lát tách mảnh mạch rây xửlí+ nuôi cấy mô phôi phôi nảy mầm cây nontrong ống nghiệm cây trưởng thànhNuôi cấy từ mô hay cơ quan:VD: từ 1 mô lá tách tế bào nuôi cấy trên đĩaPêtri điều kiện thuận lợi sẽ hình thành nhữngcây non trồng chậu phát triển cây trưởngthành.Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng:Từ 1 mô phân sinh của đỉnh sinh trưởng củarễ hoặc thân nuôi cấy trong môi trường dinhdưỡng sẽ tạo nên cây conNuôi cấy mô sẹo từ hạt phấn( Auxin rất quantrọng):Nuôi cấy bao phấn có hạt phấn chín môitrường thuận lợi bao phấn chín sẽ phân hóabằng cách: nhân sinh sản sẽ tiêu biến nhânsinh dưỡng sẽ nguyên phân tạo mô sẹo nuôidưỡng cây đơn bội(n) xử lí cônxixin câytrưởng thành(đơn bội kép).NUÔI CẤY MÔ BẰNG TẾ BÀO TRẦNKhái niệm tế bào trần:Là tế bào thực vật bị loại bỏ vách bởi 1 xử líenzim. Đó là tế bào tự do, cô lập, không địnhhướng( vì không còn chịu sự tương quantrong hệ thống thực vật).SỰ CÔ LẬP VÀ NUÔI CẤY TẾ BÀO TRẦNSự cô lập:Trước hết phải xử lí vật liệu khởi đầu( lá, môsẹo, dịch treo tế bào…) với enzim phân hủyvách( Xenlulaza, HemiXenlulaza,Pectolyaza…).Ví dụ: phương pháp tạo tế bào trần từ lá:Lá làm sạch lá bằng Clorox 10% rửa lại lá 3lần bằng nước cất tiệt trùng tách lớp biểu bìdưới của lá+ gây co nguyên sinh 1h bằngMannitol 10% enzim thu được tế bào trần.Sức trương tế bào bình thường thì được cânbằng với sức ép cơ học của vách vách mất,để tế bào không bị vỡ thì cho vào những chấtgây co nguyên sinh (CaCl2,KCl,Mannitol…)hòa tan trong Enzim khi xử líSỰ NUÔI CẤYThành phần của môi trường nuôi cấy lỏng hayđặc tùy thuộc vào vaät liệu thực vật.Môitrường này có thêm Auxin và Xitokinin để giúpsự tái tạo vách và các lần phân cia đầu tiênĐảm bảo đủ các yếu tố dinh dưỡng: axit amin,polyamin, Hydrolysat Cazein, nước dừa, mạchnha…Đảm bảo điều kiện nhiệt độ, PH, ánh sáng,ápsuát thẩm thấu….Trong lần tự nhân đôi đầu tiên, môi trườngphải có áp suất thẩm thấu cao, Auxin, Xitikininthích hợp, ánh sáng yếu.Sau đó cần giảm áp suất thẩm thấu bắng cáchpha loãng môi trường để giúp cho sự tăngtrưởng tế bào.Khi mô sẹo được hình thành cần chuyểnchúng vào trong môi trường rắn chứa Auxin ởnồng độ thấp hơn và Xitokinin cao hơn.Sau cùng kích thích ra rễ cần loại Xitokinin,tăng nồng độ Auxin.Thông thường, tế bào trần cần 1-2 ngày chosự hình thành vách, 2-7 ngày cho các lầnnhân đôi đầu tiên, 3-4 tuần cho sự tăngtrưởng mô sẹo, sau đó 1-2 tháng để có phôihình cầu, 1tháng nữa để có cây nảy mầm.ÍCH LỢI CỦA TẾ BÀO TRẦNTế bào trần có khả năng tái tạo vách và chophôi thể hệ.Nuôi cấy tế bào trần sẽ mở ra 1 mô hình hấpdẫn để theo dõi quá trình sinh phôi thể hệ từ 1tế bào cô lập. Đặc biệt biết được sự sắp xếpcác sợi Xenluloz để xác định hướng kéo dài tếbào, vị trí và hướng của mặt phẳng phân chia.Thuận lợi cho sự nghiên cứu về sinh lí tế bào:tính thấm của màng, vận chuyển các chất hòatan, ion, cơ chế hoạt động của hoocmon thựcvật…Tế bào trần có thể chịu các xử lí gây đột biếnvà được dùng để tạo ra các dòng tế bào cónguồn gốc đơn bào.Tế bào trần thiết yếu cho sự lai thể hệ( dunghợp tế bào trần) và áp dụng các kĩ thuậtchuyển gen( bơm AND, hóa thẩm, điệnthẩm…)MỞ RỘNG NUÔI CẤY MÔ BẰNG KĨ THUẬTDUNG HỢP TẾ BÀO TRẦN VÀ KĨ THUẬTCHUYỂN GENSỰ LAI THỂ HỆ BẰNG KĨ THUẬT DUNGHỢP TẾ BÀO TRẦNKhái niệm:Dung hợp là hiện tượng cắt đứt màng sinhchất nơi tiếp xúc giữa 2 tế bào trần khác loàido tác động của các nhân tố bên ngoài. Sauđó là sự tái tổ chức các màng ban đầu thành 1và bao lấy tế bào chất và 2 nhân cha mẹ.CÁC HÌNH THỨC DUNG HỢPTự dung hợp:Vì màng sinh chất của tế bào(-) do nhóm P vàProtein nên các tế bào trần đẩy nhau nênkhông tự dung hợp. Do đó phải làm các rế bàotrần tiếp xúc nhau nhờ PEG hay sốc điện.Hóa dung hợp:Sự hóa ...