Nuôi cấy mô là phương pháp có vai trò và ý nghĩa quan trọng trong công nghệ nhân giống. Vậy nuôi cấy mô là gì? Cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô được dựa vào đâu và thành tựu của nó ra sao? Tất cả những thắc mắc đó sẽ tiến hành Bankstore giải đáp qua nội dung bài viết về nuôi cấy mô tế bào tiếp sau đây.
Thế Nào Gọi Là Nuôi Cấy Mô Tế Bào Thực Vật ?
Hồ điệp là loài lan rất đẹp và sang trọng, hoa có kích thước to, lâu tàn, lá to dày, kết cấu lá đẹp. Thường được trồng để cắt cành hoặc kết chậu. trên thị trường hoa hiện nay Hồ điệp luôn là đối tượng người sử dụng được rất nhiều khách hàng ưa chuộng làm quà tặng biếu nhân thời cơ lễ tết. Do đó, giống này cũng là đối tượng người sử dụng được những nhà vườn lựa chọn để trồng. Để đảm bảo số lượng cây giống cung cấp cho bà con nông dân chúng tôi lựa chọn phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật để nhân giống hoa hồ điệp.
Đốt thân Phát hoa Hồ điệp mang chồi ngủ có kích thước từ 5 – 6 cm được khử trùng với dung dịch Javel: nước với tỉ lệ 1:một thời gian 15 phút, cấy mẫu vào môi trường tự nhiên MS có bổ sung 20 g/l sucrose và 8 g/l agar + acid ascorbic 75 mg/l để né tránh mẫu hóa nâu. Đốt phát hoa sau lúc cắt ngang mầm ngủ sẽ tiến hành nuôi trên môi trường tự nhiên MS có bổ sung BA 3 mg/l sau 8 tuần nuôi cấy PLBs hình thành. PLBs được nuôi cấy trên môi trường tự nhiên môi trường tự nhiên MS có bổ sung BA 1 mg/l để tái sinh chồi. Chồi Hồ điệp cao khoảng chừng 2 – 2,5 cm nuôi cấy trên môi trường tự nhiên 3 g/l Hyponex 7-6-19 bổ sung 5% nước dừa, 30 g/l chuối; 30 g/l khoai tây, 20 g/l đường 8 g/l agar và 0,5 g/l than hoạt tính. Cây Hồ điệp có độ cao trung bình từ 4-5 cm, có 3-4 rễ, 3-4 lá là các cây đạt tiêu chuẩn để trồng ra vườn ươm hoặc chuyển giao cho bà con nông dân
Khái niệm nuôi cấy mô tế bào. Cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô
Nuôi cấy mô tế bào là gì?
Khái niệm nuôi cấy mô tế bào – cơ sở khoa học ý nghĩa luôn là vấn đề được nhiều người quan tâm. Có thể hiểu, nuôi cấy mô tế bào là tổng hợp các kỹ thuật được sử dụng để nuôi cấy và duy trì mô tế bào trong nhập cuộc vô trùng. Biện pháp này sẽ tiến hành áp dụng trên các môi trường tự nhiên giàu dinh dưỡng và với những thành phần đã được xác định từ trước.
Trong các phương pháp nuôi cấy mô hiện nay, lai tế bào là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhất. Lai tế bào là gì? Lai tế bào là phương pháp kết hợp hai tế bào trần của của hai loài khác nhau, từ đó tạo ra tế bào lai chứa hệ gen của tất cả 2 loài ban đầu.
Vậy dựa trên cơ sở nào để giúp các nhà khoa học thực hiện được quá trình nuôi cấy mô tế bào? Hãy cùng tìm hiểu cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô tiếp sau đây.
Cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô
Mô tế bào bào là một phần của cơ thể nhưng chúng vẫn có tính độc lập riêng biệt. Vì thế, khi ta tách riêng chúng để nuôi trong một môi trường tự nhiên thích hợp với tương đối đầy đủ các chất dinh dưỡng, các mô tế bào có thể phát triển thành mô cơ quan, thậm chí còn là mô cơ thể.
Tế bào thực vật có tính toàn năng. Tức là mọi tế bào sẽ đều phải có cùng hệ gen và có khả năng sinh sản vô tính. Do đó, chúng có thể được nuôi cấy để tạo ra cơ thể mới. Dựa trên tính toàn năng này, phương pháp nuôi cấy mô tế bào đã xuất hiện. Cơ sở khoa học của công nghệ tế bào được dựa trên sự nhân đôi và phân li đồng đều của nhiều nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân.
Ưu điểm của phương pháp nuôi cấy mô
So với những phương pháp truyền thống, phương pháp nuôi cấy mô có rất nhiều ưu điểm. Đó là:
- Giúp tạo ra chính xác số cây nhân bản. Thông qua đó giúp tạo ra loài mới có tính trạng như mong muốn ban đầu.
- Tạo ra các cây trong nhập cuộc dinh dưỡng đầy đủ, giúp các cây trưởng thành một cách nhanh chóng hơn và phòng tránh khỏi sâu bệnh.
- Giúp tạo ra các loài cây mà không cần hạt hay quá trình thụ phấn thông thường.
- Giúp tái sinh các cây hoàn chỉnh từ những tế bào thực vật đã được biến đổi gen, tạo ra các loài mới tốt hơn.
- Làm sạch các cây bị nhiễm virus, giúp tăng năng suất và làm nguồn nguyên liệu.
Ứng dụng của phương pháp nuôi cấy mô tế bào
Chính nhờ những ưu điểm tuyệt vời, nuôi cấy mô tế bào đang rất được áp dụng ngày càng rộng rãi trong cả nghiên cứu và sản xuất. Phương pháp nuôi cấy phấn và chồi được áp dụng để tạo ra các loài hoa lá cây cảnh với số lượng lớn.
Không chỉ có vậy, dựa trên cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô, các nhà khoa học có thể bảo tồn được giống cây quý và hiếm hoặc hiện giờ đang bị rình rập đe dọa. Đồng thời, các nhà khoa học còn tồn tại thể sàng lọc được những cây trồng có tính trạng tốt, tạo ra các dược phẩm sinh học hay cứu phôi của một số loài khó sinh trường.
Để làm rõ hơn phần kiến thức này, tất cả chúng ta hãy cùng tìm hiểu một số thắc mắc trắc nghiệm nhé.
Một số thắc mắc về nuôi cấy mô tế bào thực vật
Câu 1: Khi nói về nuôi cấy mô và tế bào thực vật phát biểu nào sau đây không đúng:
A. Phương pháp nuôi cấy mô giúp bảo tồn một số loài gen quý và hiếm đang xuất hiện nguy cơ tuyệt chủng.
B. Phương pháp nuôi cấy mô giúp tạo ra một số lượng lớn cây trưởng thành trong thời gian ngắn
C. Phương pháp nuôi cấy mô giúp tiết kiệm ngân sách được diện tích S khi nhân giống
D. Phương pháp nuôi cấy mô được sử dụng để tạo ra nguồn gen biến dị tổng hợp.
Đáp án: D.
Như đã tìm hiểu ở trên, cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô được dựa trên sự nhân đôi và phân li đồng đều của nhiều nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân, do đó sẽ không còn tạo ra biến dị tổng hợp.
Xem Thêm Nguồn tổ ong: Khái niệm - Cấu tạo và Ưu nhược điểm
Câu 2: Thành tựu công nghệ tế bào là?
A. Tạo ra giống dâu tằm cho năng suất lá mạnh hơn
B. Tạo ra giống lúa có khả năng tổng hợp dưỡng chất tốt hơn
C. Tạo ra cừu Đôly
D. Tạo ra vi trùng E.coli – một chủng vi trùng có khả năng sản xuất insulin giúp điều trị bệnh tiểu đường.
Đáp án C. các thành tựu của công nghệ tế bào là gồm: tạo giống thực vật và tạo giống thú hoang dã thông qua việc cấy truyền phôi và nhân bản vô tính. Xét từng đáp án, ta thấy lí do như sau:
Phương án A: thành tựu của phương pháp gây đột biến thông qua tác nhân hóa học
Phương áo B và D: thành tựu của công nghệ gen.
Phương án C: thành tựu của công nghệ nuôi cấy mô [nhân bản vô tính].
Câu 3: Phát biểu nào sau đây đúng lúc nói về công nghệ tế bào thực vật?
A. Bằng phương pháp nuôi cấy mô thực vật, các nhà khoa học tạo ra được những kiểu gen đồng nhất
B. Khi ta nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh, kết quả sẽ tạo ra một dòng đồng hợp tử về số gen
C. Khi dung hợp 2 tế bào trần của 2 loài thực vật, ta có thể tạo ra giống mới có kiểu gen đồng hợp của tất cả 2 loài.
D. Công nghệ tế bào thực vật giúp nhân giống các cây quý và hiếm.
Dựa vào ứng dụng của công nghệ tế bào thực vật, ta có thể không cầu kỳ dàng trả lời là đáp án D/
Vậy là tất cả chúng ta đã tìm hiểu xong về nuôi cấy mô tế bào, cũng như cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô tế bào rồi. Nếu có bất kể thắc mắc gì về phần kiến thức cơ sở tế bào học của nuôi cấy mô, hãy nhanh chóng để lại nhận xét phía dưới nhé. Tất cả chúng ta sẽ cùng nhau trao đổi và thảo luận!
Xem thêm >>> Cơ sở tế bào học của hoán vị gen là gì? Đặc điểm của hoán vị gen
Câu hỏi:Ưu điểm của nhân giống cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào?
Trả lời:
Ưu điểm của nhân giống cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào là:
- Hệ số nhân giống cao, nhân giống nhanh
- Cây được tạo ra sạch bệnh
- Duy trì được tính tốt của cây bố mẹ
Cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về phương pháp nuôi cấy mô tế bào nhé!
KHÁI NIỆM VỀ PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO
- Nuôi cấy mô tế bàolà phương pháp tách rời tế bào, mô nuôi cấy trong môi trường thích hợp và vô trùng để chúng tiếp tục phân bào, biệt hóa thành mô, cơ quan để phát triển thành cây mới.
- Môi trường dinh dưỡng:
+ Nguyên tố đa lượng: N, S, Ca, K, P
+ Nguyên tố vi lượng: Fe, B, Mo, I, Cu
+ Đường: Glucozơ, Saccarozơ
+ Chất điều hòa sinh trưởng: Auxin, Cytokinin
CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO
Tính toàn năng của tế bào
- Tế bào chứa hệ gen qui định loài đó, mang toàn bộ lượng thông tin của loài
- Tế bào có thể sinh sản vô tính khi nuôi cấy trong môi trường thích hợp để tạo thành cây hoàn chỉnh
Khả năng phân hóa và phản phân hóa
- Phân hóa tế bào:là quá trình từ tế bào phôi sinh biến đổi thành tế bào chuyên hóa đảm bảo các chức năng khác nhau
- Phản phân hóa tế bào:Là quá trình chuyển tế bào chuyên hóa về tế bàophôi sinh trong điều kiện thích hợp và tiếp tục phân chia mạnh mẽ
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÂN GIỐNG BẰNG NUÔI CÂY MÔ TẾ BÀO
Bước 1: Chọn vật liệu nuôi cấy
+ Chọn mẫu tốt, không bị nhiễm bệnh
Cách làm:
+ Chọn cây mẹ khỏe, sạch bệnh
+ Chọn mô phân sinh đỉnh chồi, đỉnh rễ, bộ phận non
- Bước 2: Khử trùng
+ Mẫu và dụng cụ được tẩy rửa, khử trùng
+ Cắt đỉnh sinh trưởng thành phần tử nhỏ, tẩy rửa, khử trùng ở buồng vô trùng.
+ Để khử trùng mô thực vật, người ta thường dùng một số chất hoá học như: HgCl, HO … Và tuỳ thuộc vào từng loại mô thực vật mà lựa chọn loại hoá chất,nồng độ và thời gian xử lý hoá chất thích hợp.
- Bước 3: Tạo chồi
Đưa vào môi trường dinh dưỡng nhân tạo các chất điều hoàsinh trưởng [Auxin, Xytokinin, Gibberellin…], các chất bổ sung như nước dừa, nước chiết nấm men, dịch thuỷ phân Casein. kết hợp với các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng thích hợp. Tuỳ thuộc vào từng đối lượng nuôi cấy, người ta có thể nhân nhanh các cụm chồi hay kích thích sự phát triển của các chồi nách [vi giâm cành] hoặc thông qua việc lạo cây từ phôi vô tính.
Môi trường dinh dưỡng:
+ Nguyên tố đa lượng: N, S, Ca, K, P
+ Nguyên tố vi lượng: Fe, B, Mo, I, Cu
+ Đường: Glucozơ, Saccarozơ
+ Chất điều hòa sinh trưởng: Auxin, Cytokinin
Để phát triển thân cành cho chồi trong môi trường dinh dưỡng có bổ sung Cytokinin hoạt hóa tạo chồi
- Bước 4: Tạo rễ
Khi chồi đạt tiêu chuẩn về chiều cao, số lá thì chuyển sang môi trường tạo rễ, bổ sung chất kích thích auxin, IBA…
- Bước 5: Cấy cây vào môi trường thích ứng
Chuyển các chồi, mầm ngủ từ môi trường nhân nhanh chồi sang môi trường ra rễ để tạo ra cây con hoàn chỉnh. Sau 2 – 3 tuần, từ những chồi riêng lẻ này sẽ xuất hiện rễ và trở thành cây hoàn chỉnh. Ở giai đoạn này thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy các Auxin là nhóm hormon thực vật quan trọng có chức năng tạo rề phụ từ mô nuôi cấy.
- Bước 6: Trồng cây trong vườn ươm
Khi cây đủ chiều cao, thân lá thì chuyển cây ra vườn ươm
Để có được qui trình nuôi cấy mô hoàn chỉnh [qui trình trong phòng thí nghiệm] cần ít nhất 10 – 12 tháng.Cây con được sản xuất hàng loạt, đồng nhất về mặt di truyền, có sự đồng đều về hình thái.
Trong tương lai, nuôi cấy mô tế bào thực vật sẽ là những đóng góp to lớn để phục tráng, nhân giống cây trồng và chọn giống cây trồng, góp phần vào sự phát triển của ngành nông nghiệp.