Ứng dụng nuôi cấy mô tế bào

 

HỌC THEO CHỦ ĐỀ

Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào trong

nhân giống cây trồng nông, lâm nghiệp

 

A-ĐẶT VẤN ĐỀ

 

   Công nghệ sinh học là sự ứng dụng tổng hợp của sinh hóa học, vi sinh vật học và các khoa học về công nghệ để đạt đến sự ứng dụng công nghiệp các năng lực của vi sinh vật, của các tế bào, các tổ chức nuôi cấy và các thành phần của chúng.

   Công nghệ sinh học như một thân cây mà những rễ chính của cây này là vi sinh vật học, di truyền học, sinh hóa học, điện tử học, nông học, công nghệ học…và trên vòm lá với hàng nghìn quả đó là các loại sản phẩm phục vụ trồng trọt, chăn nuôi, y học, năng lượng mới, vật liệu mới, tuyển khoáng, bảo vệ môi trường...

   Nhờ ứng dụng các thành tựu mới mẻ của công nghệ sinh học như kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào, kỹ thuật tái tổ hợp di truyền, người ta có thể tạo ra được những giống cây trồng không những có năng suất cao mà còn chống chịu được với sâu bệnh, hạn hán và điều kiện nghèo phân bón. Nhờ bỏ qua được việc lai chéo và khắc phục được sự tương khắc sinh sản mà việc lai tạo giống rút ngắn được nhiều thời gian. Kỹ thuật tái tổ hợp AND và các kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào mở ra khả năng lai khác loài và làm tăng nhanh tính đa dạng di truyền.

   Đối với các loại cây trồng có giá trị thương mại lớn, kỹ thuật nuôi cấy mô đã đem lại những hiệu quả kinh tế hết sức rõ rệt.

   Hiện nay, người ta đã bắt đầu ứng dụng khả năng nuôi cấy tế bào thực vật tách rời ở qui mô công nghiệp để thu nhận các sản phẩm, các hoạt chất sinh học có giá trị kinh tế cao. Nuôi cấy mô tế bào thực vật là một ngành khoa học trẻ có nhiều triển vọng, được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực kinh tế.

 

B-NỘI DUNG

 

I. Lịch sử hình thành và phát triển công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật.

   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. Trong vòng 30 năm trở lại đây, kỹ thuật này đã làm nên một cuộc cách mạng lớn trong nhân giống thực vật và hiện nay người ta đang hướng tới mục tiêu áp dụng kỹ thuật này để sản xuất cây giống thương mại. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã trở thành một phương pháp nhân giống chuẩn và phổ biến đối với nhiều loại cây trồng như: cây công nghiệp, cây lâm nghiệp, cây cảnh, cây dược liệu, cây ăn trái và rau xanh. Những kiến thức về công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật ngày càng được củng cố và có nhiều bước tiến rõ rệt. Với phương pháp này người ta có thể nhân giống rất nhiều loài cây từ các vùng khí hậu khác nhau trên thế giới mà các phương pháp nhân giống truyền thống không thể thực hiện được.

1. Giới thiệu sơ lược về công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật

1.1. Giới thiệu

   Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật là thuật 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 muối khoáng, vitamin, đường và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong điều kiện vô trùng.

   Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật cho phép tái sinh chồi hoặc cơ

quan từ các mô như lá, thân, hoa, rễ, củ hoặc đỉnh sinh trưởng. Trước kia người ta dùng phương pháp này để nghiên cứu các đặc tính cơ bản của tế bào như sự phân chia, đặc tính di truyền và ảnh hưởng của các hóa chất đối với tế bào và mô trong quá trình nuôi cấy. Hiện nay, các nhà khoa học sử dụng hệ thống nuôi cấy mô thực vật để nghiên cứu tất cả các vấn đề có liên quan đến thực vật như sinh lý học, sinh hoá học, di truyền học và cấu trúc thực vật. Kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật cũng mở rộng tiềm năng nhân giống vô tính đối với các loài cây trồng quan trọng, có giá trị về mặt kinh tế và thương mại trong đời sống hàng ngày của con người.

1.2. Lịch sử phát triển của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật.

 

     Việt Nam

-         Công nghệ NCMTBTV du nhập vào nước ta từ năm 1960 ở miền Nam và đầu những năm 1970 ở miền Bắc, nhưng thực sự phát triển từ năm 1980.

-         Lĩnh vực áp dụng rộng rãi công nghệ nuôi cấy mô - tế bào thực vật là lĩnh vực nhân giống, bảo quản nguồn gen cây trồng.

-         Nhiều phòng tỉnh thành trong cả nước đã xây dựng nhiều phòng nghiên cứu công nghệ cao để phát triển lĩnh vực nuôi cấy mô này.

-         Ở nước ta cây trồng chuyển gen mới chỉ  được nghiên cứu ở các viện, các phòng thí nghiệm, mà chưa được sản xuất ở quy mô lớn, đại trà như viện Di truyền Nông nghiệp, viện Công nghệ sinh học, viên Lúa đông bằng sông Cửu Long…và một số chương trình từ dự án quốc gia và quốc tế và thành công trong việc chuyển một số gen diệt sâu, bệnh, kháng thuốc vào một số cây như lúa, ngô, cải bắp…

-         Nhìn sang các nước khác chúng ta thấy công nghệ sinh học của Việt Nam còn đi một khoảng cách khá xa: Trung Quốc, Đài Loan, Mỹ…

*Thuận lợi

- Đảng và nhà nước tạo nhiều điều kiện giúp đỡ.

- Đội ngũ cán bộ nghiên cứu ngày càng được nâng cao cả về số lượng và chất lượng

- Có điều kiện làm việc học hỏi với các tổ chức nghiên cứu, đào tạo nước ngoài: Úc, Thái Lan, Singapore, Đức…

*Khó khăn còn tồn tại

- Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ: Các đề tài/dự án được xây dựng và đưa vào triển khai trên cơ sở đề xuất của các cá nhân và đơn vị nghiên cứu khoa học tương tự như các đề tài/dự án khác do Bộ Nông nghiệp  và Phát triển nông thôn quản lý. Chưa có các đơn đặt hàng và yêu cầu của cơ quan quản lý của các Bộ/ Ngành địa phương và doanh nghiệp.

- Đào tạo sau đại học.

- Xây dựng, ban hành và áp dụng các văn bản quản lý.

 

   Tại Hà Nội, Ngoài việc tạo giống mới, nhân giống nhanh phục vụ lợi ích nông nghiệp ra thì các nhà khoa học còn chú ý tạo ra ngày càng nhiều các giống hoa “cao cấp” để phục vụ cho nhu cầu của người Hà Nội và sản xuất với số lượng lớn để đáp ứng nhu cầu của các địa phương khác như Đà Lạt, các tỉnh lân cận Hà Nội: Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hưng Yên….

   Viện Sinh học Nông nghiệp Trường Đại học Nông Nghiệp I Hà Nội là một trong 50 cơ sở chuyên môn nuôi cấy mô tế bào, bước đầu cơ sở này đã đạt những kết quả tốt: nuôi cấy các loài Phong lan, dứa Cayen, khoai tây giống siêu sạch bệnh… Hầu hết các phòng nuôi cấy mô đều có ưu thế là có sản phẩm đầu ra liên tục và ổn định…

   Hiện nay nghành chuyên nghành công nghệ sinh học tế bào ở Hà Nội đang có bước phát triển nhảy vọt để phục vụ cho nền nông nghiệp, Khu nông nghiệp công nghệ cao đầu tiên đang được xây dựng tại Hà Nội:

    Dự án “Xây dựng cơ sở ứng dụng, sản xuất giống và sản phẩm cây trồng chất lượng cao” được khởi công năm 2003 và dự kiến thành công vào tháng 9 năm nay với hệ thống nhà kính với trang thiết bị hiên đại rộng hàng ngàn mét vuông.

   Dự án được Trung tâm kĩ thuật rau quả thuộc sở Nông Ngiệp và Phát triển Nông thôn Hà Nội đăng kí ở cấp thành phố.

 

 

      Thế giới

Chia  làm 3 giai đoạn:

•         Khởi đầu 1902 – 1933

   + Haberlandt, Đức (1902): “Tính toàn năng của tế bào thực vật’’. Tuy nhiên ông đã không thành công với các tế bào mô mềm, biểu bì do chúng không thể phân chia được.

•           Giai đoạn 1934 – 1965

        + Phát hiện ra các hoocmon sinh trưởng đầu tiên.

        + Xây dựng được môi trường cơ bản: MS, N6, B5.

•         Giai đoạn 1965 -1978 - đến nay

        Phát hiện ra các kĩ thuật nuôi cấy mô có ý nghĩa : Tạo cây đơn bội, nuôi cấy tế bào trần…

 

Năm	Sự kiện quan trọng
1665	Robert Hooke quan sát được tế bào sống dưới kính hiển vi và đưa ra khái niệm tế bào
1838	Matthias Schleiden và Theodore Schwann đề xướng học thuyết tế bào Schleiden
1902	Haberlandt lần đầu tiên thí nghiệm nuôi cấy mô cây một lá mầm nhưng không thành công
1904	Hannig tiến hành các thí nghiệm nuôi cấy phôi đầu tiên ở các loài họ cải Crucifers
1922	Cho hạt phong lan nảy mầm in vitro
1924	Hình thành callus từ rễ cà rốt trong môi trường có acid lactic
1925	Làm hạt phong lan nảy mầm in vitro
1929	Laibach sử dụng nuôi cấy phôi để khắc phục hiện tượng bất hoà hợp khi lai ở Linum spp
1934	White đã thành công khi nuôi cấy mô rễ cà chua trong thời gian dài
1934	Kogl lần đầu tiên xác định được vai trò của IAA, 1 hoocmon thực vật đầu tiên có khả năng kích thích sự tăng trưởng và phân chia tế bào
1936	Nuôi cấy phôi các loài cây hạt trần khác nhau
1939	Gautheret, Nobecourt và White lần đầu tiên nuôi cấy mô sẹo thành công trong thời gian dài từ mô thượng tầng (cambium) ở cà rốt và thuốc lá
1941	Overbeek và cs đã sử dụng nước dừa trong nuôi cấy phôi non ở cà rốt
1942	Gautheret lần đầu tiên theo dõi sự hình thành chất trao đổi thứ cấp trong nuôi cấy mô sẹo thực vật
1944	Skoog lần đầu tiên nghiên cứu sự hình thành chồi phụ từ nuôi cấy mô thuốc lá in vitro
1946	Sự tạo cây đầu tiên từ đỉnh chồi ở Lupinus và Tropaeolum
1948	Hình thành chồi phụ và rễ ở thuốc lá
1950	Lần đầu tiên nuôi cấy thành công cây một lá mầm bằng nước dừa
1951	Nitsch lần đầu tiên nghiên cứu nuôi cấy noãn tách rời in vitro Skoog nghiên cứu sử dụng các hoá chất điều hoà sinh trưởng và phát sinh cơ quan
1952	Morel và Martin lần đầu tiên tạo được cây Dahlia sạch virus bằng nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Morel và Martin lần đầu tiên thực hiện vi ghép in vitro thành công
1953	Tulecke lần đầu tiên thành công trong nuôi cấy bao phấn và tạo mô sẹo đơn bội từ hạt phấn Ginkgo biloba
1954	Muir và cs lần đầu tiên tạo được mô sẹo từ mô nuôi dưỡng (nurse culture)
1955	Miller và cs đã phát minh cấu trúc và con đường sinh tổng hợp kinetin
1957	Skoog và Miller đã khám phá vai trò tỷ lệ nồng độ các chất auxin : cytokinin trong môi trường đối với sự phát sinh cơ quan (rễ hoặc chồi) Vasil nghiên cứu nuôi cấy bao phấn tách rời ở Allium cepa
1958	Maheshwari thực hiện nuôi cấy noãn tách rời in vitro ở cây anh túc Papaver somniferum Maheshwari đã tái sinh thành công phôi soma từ phôi tâm (nucella) trong nuôi cấy noãn Citrus
1959	Tulecke và Nickell thử nghiệm sản xuất sinh khối thực vật quy mô lớn (134 L) bằng nuôi cấy chìm Reinert và Steward lần đầu tiên tạo được phôi vô tính từ nuôi cấy mô cà rốt.
1960	Kanta lần đầu tiên thực hiện thụ tinh trong ống nghiệm ở Papaver rhoeas Cocking lần đầu tiên đã sử dụng enzym phân giải thành tế bào để tạo ra số lượng lớn tế bào trần Morel lần đầu tiên thành công trong nuôi cấy mô đỉnh sinh trưởng để nhân nhanh phong lan
1962	Murashige và Skoog phát minh môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật- môi trường
1964	Guha và Maheshwari lần đầu tiên thành công trong tạo được cây đơn bội từ nuôi cấy bao phấn của cây cà rốt
1967	Bourgin và Nitsch tạo cây đơn bội từ hạt phấn thuốc lá
1969	Phân lập tế bào trần từ nuôi cấy tế bào dịch lỏng (huyền phù) của Hapopappus gracilis
1970	Chon lọc đột biến sinh hoá ở thuốc lá
1971	Takebe và cs đã tái sinh được cây từ tế bào trần mô thịt lá ở thuốc lá
1972	Carlson và cs tạo được cây từ lai xa tế bào trần đầu tiên nhờ dung hợp tế bào trần của 2 loài thuốc lá Nicotiana glauca và N. langsdorfii
1973	Phát hiện cytokinin có khả năng phá ngủ ở Gerberas
1974	Zaenen và cs phát hiện plasmid Ti đóng vai trò là yếu tố gây u (crown gall) ở cây trồng Melchers và Lalib tạo được cây đa bội từ dung hợp tế bào trần đơn bội
1975	Gengenbach và Green chọn lọc dòng tế bào kháng bệnh nấm Helminthosporium maydis trong nuôi cấy mô sẹo ngô
1977	Chilton và cs chuyển thành công T-DNA vào thực vật Noguchi và cs nuôi cấy tế bào thuốc lá trong bioreactor 20,000L
1978	Melchers và cs tạo được cây lai soma cà chua- thuốc lá bằng dung hợp tế bào trần Tabata và cs nuôi tế bào thực vật ở quy mô công nghiệp phục vụ sản xuất shikonin (chọn lọc dòng tế bào cho sản lượng các sản phẩm thứ cấp cao hơn)
1979	Marton và cs xây dựng quy trình chuyển gen vào tế bào trần bằng đồng nuôi cấy tế bào và Agrobacterium
1980	Alfermann và cs sử dụng các tế bào nuôi cấy trong chuyển hoá sinh học digitoxin thành digoxin
1981	Larkin và Scowcroft đưa ra thuật ngữ "biến dị soma" để chỉ các thay đổi di truyền tính trạng xảy ra do nuôi cấy mô và tế bào in vitro
1982	Krens đã chyển DNA vào tế bào trần Zimmerman sử dụng kỹ thuật xung điện trong dung hợp tế bào trần
1983	Công ty Mitsui Petrochemicals lần đầu tiên đã sản xuất chất trao đổi thứ cấp trên quy mô công nghiệp bằng nuôi cấy tế bào dịch lỏng Lithospermum spp Zambryski và cs thiết kế các vector chuyển gen thông qua Agrobacterium
1984	Chuyển gen vào tế bào trần thuốc lá Nicotiana bằng ADN plasmid và tái sinh cây chuyển gen
1985	Fraley và cs thiết kế vector Ti plasmid đã loại bỏ các gen độc gây hại cho việc chuyển gen vào thực vật Horsch và cs chuyển gen vào mảnh lá bằng Agrobacterium tumefaciens và tái sinh cây chuyển gen An và cs đã phát triển hệ thống hai vector cho chuyển gen thực vật Chuyển gen vào tế bào trần cây một lá mầm và hai lá mầm bằng phương pháp điện thẩm Flores và Filner lần đầu tiên sản xuất chất trao đổi thứ cấp từ nhân nuôi rễ tơ ở Hyoscyamus muticus. Những rễ này sản xuất nhiều hoạt chất hyoscyamine hơn cây tự nhiên
1986	Crossway và cs chuyển gen vào tế bào trần thuốc lá bằng vi tiêm AND trực tiếp
1987	Klein và cs đã sử dụng súng bắn gen (Particle gun) mang vi đạn trong chuyển gen và tái sinh cây biểu hiện gen chuyển Bytebier và cs lần đầu tiên đã chuyển gen vào cây một lá mầm (Asparagus) bằng Agrobacterium tumefaciens
1988	Klein và cs tái sinh cây chuyển gen ổn định thông qua phương pháp bắn gen
1991	Sản xuất cây mang gen đầu tiên ở thông Larix decidua bằng chuyển gen qua Agrobacterium rhizogenes
1992	Lúa kháng chất diệt cỏ nhờ chuyển gen vào tế bào trần thông qua PEG
1993	Kranz và Lorz thực hiện thụ tinh in vitro tạo ra và nuôi cấy phôi hợp tử ở ngô. Các quá trình phát triển và phân hoá của phôi sau đó đã được quan sát dưới kính hiển vi và phân tích biểu hiện của gen nhằm xác định các gen tham gia trong từng giai đoạn phát triển của phôi
1994	Thương mại hoá giống cà chua chuyển gen 'Flavr-Savr'
1998	Hamilton và cs đã phát triển vector mang NST nhân tạo của hai vi khuẩn (BBIC) cho chuyển gen thông qua Agrobacterium (khả năng chuyển 150 kb)

 

II. Khái niệm về phương pháp nuôi cấy mô tế bào.

 

-Tế bào, mô thực vật là một phần của cơ thể nhưng chúng vẫn có tính độc lập. Nếu nuôi cấy mô tế bào trong môi trường thích hợp và cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng gần giống như trong cơ thể sống thì mô tế bào có thể sống. Qua nhiều lần phân bào liên tiếp, biệt hóa mô và cơ quan, mô tế bào có thể phát triển thành cây hoàn chỉnh.

 

III. Cơ sở khoa học

-Tế bào thực vật có tính toàn năng. Bất cứ tế bào nào hoặc mô nào thuộc các cơ quan đều chứa hệ gen quy định kiểu gen của loài vật đó. Chúng đêu có khả năng sinh sản vô tính để tạo thành cây hoàn chỉnh nếu được nuôi cấy trong môi trường thích hợp. Tính toàn năng của tế bào là cơ sở khoa học của phương pháp nuôi cấy mô tế bào.

-Cơ thể thực vật là một thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quan có chức năng khác nhau, được hình thành từ nhiều tế bào khác nhau. Tất cả các tế bào này đều có chung nguồn gốc là tế bào hợp tử. Ở giai đoạn đầu, tế bào hợp tử phân chia thành các tế bào phôi sinh chưa mang chức năng chuyên biệt. Sau đó tế bào phôi sinh tiếp tục biến đổi thành các tế bào chuyên háo đặc biệt cho các, các cơ quan khác nhau. Sự chuyển hóa các tế bào phôi sinh thành các tế bào chuyển hóa đảm nhận chức năng  khác nhau gọi là sự phân hóa tế bào.

-Tế bào đã phân hóa thành các tế bào chuyên biệt có chức năng khác nhau không mất đi khả năng biến dổi của mình. Ở điều kiện thích hợp chúng lại có thể trở về dạng phôi sinh và phân chia mạnh mẽ. Quá trình này được gọi là phản phân hóa tế bào.

- Kĩ thuật nuôi cấy mô tế bào là kĩ thuật điều khiển sự phát sinh hình thái của tế bào thực vật có cách định hướng dựa vào sự phân hóa, phản phân hóa trên cơ sở tình toàn năng của tế bào thực vật khi được nuôi cấy tách rời trong điều kiện nhân tạo, vô trùng.

 

 

 

 

Nuôi cấy mô tế bào

 

 

 

 

 

 

 

IV. Quy trình công nghệ nuôi cấy tế bào

 

1)Các bước nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào

a) Chọn vật liệu nuôi cấy

-Chọn cây mẹ khỏe, sạch bệnh để cây sinh trưởng và phát triển tốt, không tạo cơ hội cho sâu bệnh cản trở sự sinh trưởng và ohaats triển của cây con dẫn đến năng suất và chất lượng giảm sút.

- Chọn vật liệu nuôi cấy thường là các tế bào của mô phân sinh đỉnh chồi, đỉnh rễ, bộ phận non. Vì đây là các bộ phận có khả năng phân chia nhanh, có sức sống cao hơn, sinh trưởng tốt hơn, dễ tham gia vào quá trình phân hóa và phản phân hóa tạo nên cơ thể mới. Các bộ phận này cũng thường là cấc bộ phận chống chịu tốt và ít bị nhiễm sâu bệnh. Nếu vật liệu nuôi cấy là đoạn thân , lá, rễ già thì sự phát sinh hình thái diễn ra chậm, mẫu cây dễ bị thối và nhiễm các loại bệnh. Vì vậy, đây là quy trình quan trọng nhất.

- Vật liệu nuôi cấy được trồng trong buồng cách li để tránh hoàn toàn các nguồn lây bệnh.

b) Khử trùng.

- Vật liệu nuôi cấy cần được được khử trùng để tránh sự xâm nhiễm cảu nguồn bệnh.

- Tiến hành: Phân cắt đỉnh sinh trưởng của vật liệu nuôi cấy thành các phần nhỏ. Mẫu sau khi cắt được tẩy rửa bằng nước sạch và khử trùng.

c) Tạo chồi

- Quá trình này giúp cây phất triển thân, cành.

- Tiến hành:  Mẫu được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo

( thường là môi trường mới) đẻ tái tạo cây từ đỉnh sinh trưởng.

d) Tạo rễ

- Cần phải có quy trình tạo rễ để giúp cây hình thành rễ, tạo cây con hoàn chỉnh để nuôi cấy.

- Tiến hành: Chồi đạt tiêu chuẩn được cắt thành mảnh nhỏ, sau đó được cấy và chuyển sang môi trường tạo rễ có bổ sung chất kích thích phân trưởng

( NAA, IBA).

e) Cấy cây vào môi trường thích hợp

- Cấy cây vào môi trường thích ứng để cây thích nghi dần với điều kiện tự nhiên. Đây cũng là quá trình không thể bỏ qua vì cây con mới tạo ra rất yếu, nếu trồng trực tiếp vào môi trường tự nhiên thì cây sẽ dễ nhiễm bệnh và chết.

- Tiến hành: Sau khui cây tạo rễ, cây được cấy vào  môi trường gần giống với môi trường tự nhiên có nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, khí hậu phù hợp với với cây trồng.

f) Trồng cây trong vườn ươm

- Cây được chuyển sang vườn ươm để phát triển trong môi trường tự nhiên, thuận tiện cho việc chăm sóc.

- Tiến hành: Sau khi cây phát triển bình thường và đạt tiêu chuẩn giống, chuyển cây ra vườn ươm.

2) Áp dụng

- Khoai tây: từ 1 củ khoai tây sau 8 tháng nhân giống thu được 2 tỉ màm giống đủ trồng cho 40ha.

 

 

-1 chồi Dứa sau 1 năm tạo được 116 649 cây con

 

-Mía cũng được nhân giống bằng nuôi cấy tế bào

 

V. Ý nghĩa, thành tựu nuôi cấy mô tế bào

* Ý nghĩa

 Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với việc nghiên cứu lí luậ sinh học cơ bản, đồng thời đóng góp trực tiếp cho thực tiễn vào sản xuất đời sống.

  + Về mặt lí luận sinh học cơ bản:

  Nuôi cấy mô đã mở ra khả năng to lớn chưa được tìm hiểu sâu sắc bản chấ của sự sống thông qua nuôi cây mô và tế bào,có thể tiến hành so sánh đặc tish cơ thể với các hợp phần của chúng khi tách rời khỏi cơ thể từ đó rút ra mối tương quang giữa các bộ phận trong cây.Thực tế đã cho phép tách và nuôi cấy trước hết là mô phân snh rồi từ đó chô ra nhóm tế bào không chuyên hóa gọi là mô sẹo, từ mô sẹo có thể kích thích để tái sinh cây hoàn chỉnh.

   Đây là ưu thế mà các nhà sinh lí, hóa sinh và di truyền học dễ dàng sử dụng trong công việc của mình.

   Trong một cơ thể khó phân biệt được từng giai đoạn một cách cụ thể và chính xác theo chu kì phát triển của cá thể.Phương pháp nuôi cấy mô có thể khắc phục được khó khăn trên và dễ dàng tạo ra các bước phát triển hình thái được phân biệt một cách rệt.Điều này tạo thuận lợi về công tác nghiên cứu về cac quy luật sinh trưởng, phát triển cùn mối quan hệ giữa chúng với bên ngoài. Từ đó có thể tìm ra các mấu chốt thúc đẩy sự phát triển của cây trồng theo hướng mong muốn. Bằng phương pháp nuôi cấy mô và tế bào có thể tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữa kí sinh và kí chủ. Như vậy,rõ ràng nhiều vấn đề về bệnh lí sẽ được giải quyết một cách cơ bản.Từ đó tìm ra những cơ chế miế dịch của thực vật, giúp cho việc phòng bệnh cho cây trồng tốt hơn,đỡ tốn ké hơn.

  + Về mặt thực tiễn sản xuất :

  Phương pháp nuôi cấy mô được sử dụng đẻ bảo quản và nhân nhanh các giống cây quý có giá trị kinh tế cao. Hiện nay, phương pháp này ngay cang phổ biến trong công tác giống cây trồng. Bằng phương phap nuôi cấy mô, chỉ sau một thời gian ngắn có thể tạo được một sinh khối lớn có hoạt chất : sinh khối được tạo ra vẫn giữ nguyên được thuộc tính, nghĩa là vẫn giữ được khả năng tổng hợp các chất thứ cấp như alkaloyg,glycosid, các steroid dùng trong y học, chất dính dùng trong công nghiệp thực phẩm, những chất kìm hãn sinh trưởng của vi khuẩn trong nông nghiệp.

  Ngoài ra, nhân giống cây trồng bằng nuôi cấy mô tế bào :

- Có thể nhân giống cây trồng ở quy mô công nghiệp kể cả trên các đối tượng khó nhân giống bằng phương pháp thông thường.

- Có hệ số nhân giống cao.

- Cho ra các sản phẩm đồng nhất về mặt di truyền.

- Nếu nguyên liệu nuôi cấy sạch bệnh thì sản phẩm nhân giống sẽ hoàn toàn sạch bệnh

*Thành tựu trong công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật ở Việt Nam

- Phương pháp chọn giống nuôi cấy mô đã được áp dụng lâu đời bởi các nhà trồng hoa, các nhà chọn giống muốn nhân nhanh các giống đặc cấp cải thiện hiệu quả của từng thời kì chọn lọc.

- Người ta có thể sản xuất giống trong phòng thí nghiệm để đưa ra sản xuất nhanh chóng hơn nhiều phương pháp cổ điển. Nhờ kết quả này mà một người có thể sản xuất ra 130.000 cây Hồng/năm từ một gốc hồng.

- Với công nghệ mới này năng xuất của người nông nghiệp tăng thêm 2500 lần – không có lĩnh cực công nghệ nào có thể sánh nổi.

- Ở miền Bắc, Nhân bản vô tính thực vật được ứng dụng ở hầu hết các nông, lâm sản, bảo tồn thành công nguồn gen của các loại gỗ quý như: Vù hương - Loại gỗ chiết tinh dầu dùng trong dược, mỹ phẩm, cây Đăng lấy gỗ, Chè vang - một loại chè rất khó trồng. Kĩ thuật này giúp lai tạo thành công giống lúa chịu hạn DR1, nhân bản nhiều loại khoai tây, mía…

- Chỉ với 3 người, Phòng nuôi cấy mô – Trung tâm Giống và Kĩ thuật cây trồng Phú Yên có thể tạo 500.000 cây lan cấy mô theo yêu cầu cầu của khách hàng.

- Từ năm 2001 đến nay, Sở Khoa học – Công nghệ Lạng Sơn, hàng năm cung cấp hàng vạn cây giống Bạch Đàn Europhylla.

- Trung tâm Ứng dụng và chuyển giao tiến bộ công nghệ tỉnh Vĩnh Phúc vừa ứng dụng thành công CNNCMTB để nhân giống cây Lô hội - một      loài dược liệu quý của địa phương.

 

 

-   Việt Nam có thể trở thành quốc gia sản xuất phong lan lớn trong khu vực.

-   Hiện nay, 100% nông dân Đà Lạt sử dụng cây giống từ nuôi cấy mô.

-  Bước sang năm 2008 công nghệ nuôi cấy mô đã có những bước đột phá mới: Nhân giống thành công giống sâm Ngọc Linh quý hiếm, khôi phục nhiều loài Lan rừng quý hiếm khỏi nguy cơ tuyệt chủng đặc biệt là loài lan Hài hồng - loài lan hài duy nhất có hương thơm trên thế giới…

 

 

 

 

 

 

 

C- KẾT LUẬN

 

   Công nghệ nuôi cấy mô tế bào hiện nay đang rất phổ biến và là ngành có tiềm năng phát triển mạnh. Trong vòng 30 năm trở lại đây, kĩ thuật này đã làm đã làm nên cuộc cách mạng lớn trong nhân giống thực vật và hiện nay người ta đang hướng tới mục tiêu áp dụng kỹ thuật này để sản xuất giống cây thương mại. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vậtđã trở thành mọt phương pháp nhân giống chuẩn và phổ biến đối với nhiều loại cây trồng như: cây công nghiệp, cây lâm nghiệp, cây cảnh, cây dược liệu, cây ăn trái, rau xanh. Những kiến thức về công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật ngày càng được ủng hộ và có nhiều bước tiến rõ rệt. Với phương pháp này người ta có thể nhân giống rất nhiều loại cây từ các vùng khí hậu khác nhau trên thế giới mà các phương pháp truyền thống không thể thực hiện được.

   Ngoài ra, không chỉ riêng lĩnh vực cây trồng, công nghệ nuôi cấy này còn có ở động vật và ở cả con người. Tuy nhiên, công nghệ này đòi hỏi chi phí bảo quản cao, thiết bị máy móc hiện đai, đắt tiền và đọi ngũ cán bộ lành nghề nên cần được đầu tư hơn nữa mới đem lại nhiều hiệu quả cao. ngô, cải bắp…