- Công nghệ tế bào là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng phương pháp nuôi cấy tế vào hoặc mô để tạo ra cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh. - Gồm 2 công đoạn: + Tách tế bào hoặc mô từ cơ thể rồi mang nuôi cấy để tạo mô sẹo. + Dùng hoocmon sinh trưởng kích thích mô sẹo phân hóa thành cơ quan hoặc cơ thể hoàn chỉnh. @70932@@70931@ Công nghệ tế bào được sử dụng khá rộng rãi trong nhân giống vô tính ở cây trồng và trong tạo giống cây trồng. a. Nhân giống vô tính trong ống nghiệm (vi nhân giống) ở cây trồng - Qui trình nhân giống vô tính trong ống nghiệm ở cây trồng: + Bước 1: Tách mô phân sinh (từ đỉnh sinh trưởng hoặc tế bào lá non). + Bước 2: Nuôi cấy trên môi trường dinh dưỡng đặc tạo mô sẹo. + Bước 3: Chuyển mô sẹo sang môi trường dinh dưỡng đặc + hoocmon sinh trưởng giúp kích thích phân hóa tạo cây con hoàn chỉnh. + Bước 4: Cây con nuôi cấy trong bầu, vườn có mái che. + Bước 5: Đưa ra trồng ngoài đồng ruộng. - Ưu điểm: + Tăng nhanh số lượng cây trồng. + Rút ngắn thời gian tạo ra cây con mới. + Bảo tồn và nhân nhanh một số nguồn gen thực vật quý hiếm. - Thành tựu: nhân giống ở cây khoai tây, phong lan, mía, dứa, … *Lưu ý: Không sử dụng các tế bào đã qua phân hóa hoặc đã già vì khi tiến hành nuôi cấy chúng phải trải qua khâu phản phân hóa mới có khả năng phân bào và tái sinh thành cây hoàn chỉnh sẽ tốn thời gian, hóa chất và kinh phí. Trong trường hợp cần thiết, người ta mới sử dụng tế bào đã phân hóa để duy trì các nguồn gen quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng. @70933@ b. Ứng dụng nuôi cấy tế bào và mô trong chọn giống cây trồng - Sử dụng công nghệ nuôi cấy tế bào và mô để phát hiện và chọn lọc dòng tế bào xoma biến dị. - Một dòng tế bào xoma là tập hợp các tế bào được hình thành từ một tế bào xoma ban đầu qua nhiều lần nguyên phân. - Ví dụ: + Từ tế bào phôi của giống lúa CR203 ta chọn được dòng tế bào chịu nóng và khô hạn, cho năng suất cao. + Dùng phương pháp nuôi cấy tế bào tạo ra giống lúa DR2 có năng suất và độ thuần chủng cao, chịu nóng và khô hạn tốt. @193890@ c. Nhân bản vô tính ở động vật - Trên thế giới, đã nhân bản vô tính thành công đối với cừu (cừu đôli), bò và một số động vật khác. - Ở Việt Nam, nhân bản vô tính thành công trên cá trạch. - Khái niệm: Nhân bản vô tính ở động vật là phương pháp nhân giống bằng cách chuyển nhân của một tế bào sinh dưỡng vào một tế bào trứng đã lấy mất nhân rồi kích thích phát triển thành phôi tạo cơ thể mới. Cơ thể mới này chứa bộ NST của cơ thể mẹ cho nhân. - Ý nghĩa: Tạo cơ quan nội tạng của động vật đã được chuyển gen người để chủ động cung cấp cơ quan thay thế cho các bệnh nhân bị hỏng cơ quan tương ứng. @193966@ Tiếp nối các chủ đề liên quan đến tính toàn năng của tế bào thực vật, hôm nay Việt Sinh sẽ mang đến những thông tin nuôi cấy mô tế bào là gì và cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thực vật. Một số thuật ngữ, quy trình sẽ được chia sẻ, diễn giải cũng như những thành tựu ứng dụng từ công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật mang lại sẽ được chúng tôi cập nhật thông qua bài viết sau.
Nuôi cấy mô tế bào thực vật được thực hiện như sau: Trồng thành vườn gốc với các cây giống được chăm sóc và theo dõi kĩ đặc điểm hình thái. Cây sạch bệnh và đang giai đoạn sinh trưởng khỏe mạnh, đây chính là nguồn nguyên liệu quan trọng cho kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật. Xem thêm: Tùy vào đối tượng nhân giống, mục đích nghiên cứu mà lựa chọn vị trí lấy mẫu trên cây mẹ, kích thước mẫu, hình thái mẫu. Song song đó, phải chuẩn bị môi trường vô trùng để nuôi cấy mẫu. Mẫu sau khi được lựa chọn, bảo quản trong bao PE, có ghi nhãn tránh nhầm lẫn. Dụng cụ lấy mẫu được khử trùng kỹ càng. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bàoMẫu cấy ở ngoài tự nhiên luôn chứa vi khuẩn, nấm… nên cần phải loại bỏ các yếu tố này để đưa vào môi trường nuôi cấy vô trùng. Đây là khâu rất khó trong nuôi cấy mô vì nó quyết định 50% sự thành công trong nuôi cấy mô. Để khử trùng mẫu cấy, cần lựa chọn hóa chất và thời gian khử trùng thích hợp làm chết các tác nhân gây nhiễm mẫu (nấm, vi khuẩn). Mẫu còn khả năng tái sinh sẽ được chuyển vào giai đoạn này để tăng nhanh số lượng cá thể bằng sự sinh phôi soma, tăng số lượng chồi bên, tạo chồi bất định. Các chồi tăng trưởng tốt, khỏe mạnh, đạt kích thước và chiều cao sẽ được cấy sang giai đoạn kế tiếp. Môi trường nuôi cấy được bổ sung chất kích thích tạo chồi. Mẫu cấy hoàn chỉnh hình thái cây, tiếp tục phát triển chiều cao và hình thành rễ. Tất nhiên, mỗi giai đoạn tăng trưởng, các môi trường nuôi cấy đều được bổ sung các chất điều hòa sinh trưởng phù hợp cho sự ra rễ. Bình chứa các cây con được chuyển ra vườn ươm (nhà kính), ánh sáng và nhiệt độ đạt 75 – 80 % so với bên ngoài tự nhiên, giúp cây con thích nghi dần với điều kiện bên ngoài. Đây là giai đoạn trung gian để chuyển cây từ phòng thí nghiệm ra ngoài vườn ươm. Kiểm soát được dịch bệnh cây trồng (ta có thể loại bỏ hoàn toàn cá thể mang mầm bệnh). Kiểm soát được chất lượng giống thông qua kiểm soát kiểu gen của cây bố mẹ làm mẫu nuôi cấy. Nhân giống trong phòng thí nghiệm ít phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên bên ngoài. Dựa vào cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào, thực tế tất cả các giống cây đều có thể áp dụng công nghệ này. Đến năm 2019, thông qua nuôi cấy mô tế bào thực vật, ở nước ta đã có những giống cây trồng được nhân giống thành công như:
Còn một số loại cây quý hiếm, có giá trị cao đang tồn tại trong tự nhiên vẫn đang được các nhà khoa học nghiên cứu để tối ưu quy trình nuôi cấy. Hy vọng trong tương lai gần có thể ứng dụng rộng rãi để góp phần phát triển ngành công nghệ sinh học dược liệu nước ta. Đến đây chắc hẳn các bạn đã phần nào hiểu rõ về cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào cũng như qui trình, ý nghĩa và thành tựu của phương pháp này rồi. Nhớ bình luận cho Việt Sinh biết nếu những thông tin này bổ ích với bạn và đừng quên tiếp tục theo dõi những bài chia sẻ thú vị khác nhé! |