Nguyên nhân & Lịch sử ra đời:
a. Nguyên nhân:
Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ nhân giống cây in vitro với nhiều
đối tượng cây trồng đã giúp thu được một lượng lớn cây giống với độ ổn định
cao, chất lượng cây giống tốt, đồng điều. Có rất nhiều nghiên cứu về việc áp
dụng kỹ thuật vi nhân giống trên nhiều đối tượng cây trồng đã được tiến
hành và thu được các kết quả rất khả quan.
Ngay từ khi công nghệ nhân giống cây in vitro ra đời người ta tiến
hành nuôi cấy mẫu trên môi trường thạch. Nhưng khi ứng dụng của hệ thống
vi nhân giống thông thường trên môi trường thạch vào quy mô công nghiệp
thì gặp phải những khó khăn lớn về tỉ lệ nhiễm bệnh, tồn nhiều chi phí nhân
công, hiệu quả sử dụng môi trường không cao, hệ số nhân giống còn thấp
dẫn đến giá thành còn cao. Để khắc phục các nhược điểm trên người ta đã
tiến hành vi nhân giống cây trên môi trường lỏng trong các thiết bị
bioreactor. Phương pháp nhân giống trên môi trường lỏng tuy khắc phục
được các nhược điểm khi nhân giống trên môi trường thạch, cho hê số nhân
giống cao và có thể tiến hành nhân giống với một số lượng lớn nhưng các
mẫu cấy khi nuôi trong môi trường lỏng ngập chìm trong nước quá lâu dẫn
đến bị trương nước và bị hiện tượng thủy tinh thể, mẫu còn bị những tổn
thương do quá trình lắc, và trong quá trình nuôi phải sụt khí vào môi trường
lỏng để tránh hiện tượng mẫu bị thiếu oxi do ngập liên tục trong môi trường
lỏng.
Để khắc phục nhược điểm của cả hai phương pháp trên người ta đã
cho ra đời hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời - Temporary Immersion
System (TIS). Giống như tên của hệ thống, hệ thống này là bước cải tiến từ
việc nuôi cấy mẫu trên môi trường lỏng nhưng ở hệ thống này mẫu chỉ được
ngập trong môi trường lỏng một thời gian nhất định rồi cứ theo một chu kỳ
chúng lại tiếp tục được cho ngập một khoảng thời gian.
---------------------------------------------------
---------------------------------------------------
---------------------------------------------------
Mục lục
1. Nguyên nhân & lịch sử ra đời
2. Các hệ thống nuôi cấy chính
3. Ưu điểm và hạn chế
4. Giới thiệu nghiên cứu ứng dụng TIS ở Việt Nam
5. Tài liệu tham khảo
16 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3328 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (tis) trong vi nhân giống, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Trang 1
1 Công nghệ tế bào
HỆ THỐNG NUÔI CẤY NGẬP CHÌM TẠM THỜI (TIS)
TRONG VI NHÂN GIỐNG
Mục lục
1. Nguyên nhân & lịch sử ra đời
2. Các hệ thống nuôi cấy chính
3. Ưu điểm và hạn chế
4. Giới thiệu nghiên cứu ứng dụng TIS ở Việt Nam
5. Tài liệu tham khảo
Trang 2
2 Công nghệ tế bào
1. Nguyên nhân & Lịch sử ra đời:
a. Nguyên nhân:
Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ nhân giống cây in vitro với nhiều
đối tượng cây trồng đã giúp thu được một lượng lớn cây giống với độ ổn định
cao, chất lượng cây giống tốt, đồng điều. Có rất nhiều nghiên cứu về việc áp
dụng kỹ thuật vi nhân giống trên nhiều đối tượng cây trồng đã được tiến
hành và thu được các kết quả rất khả quan.
Ngay từ khi công nghệ nhân giống cây in vitro ra đời người ta tiến
hành nuôi cấy mẫu trên môi trường thạch. Nhưng khi ứng dụng của hệ thống
vi nhân giống thông thường trên môi trường thạch vào quy mô công nghiệp
thì gặp phải những khó khăn lớn về tỉ lệ nhiễm bệnh, tồn nhiều chi phí nhân
công, hiệu quả sử dụng môi trường không cao, hệ số nhân giống còn thấp
dẫn đến giá thành còn cao. Để khắc phục các nhược điểm trên người ta đã
tiến hành vi nhân giống cây trên môi trường lỏng trong các thiết bị
bioreactor. Phương pháp nhân giống trên môi trường lỏng tuy khắc phục
được các nhược điểm khi nhân giống trên môi trường thạch, cho hê số nhân
giống cao và có thể tiến hành nhân giống với một số lượng lớn nhưng các
mẫu cấy khi nuôi trong môi trường lỏng ngập chìm trong nước quá lâu dẫn
đến bị trương nước và bị hiện tượng thủy tinh thể, mẫu còn bị những tổn
thương do quá trình lắc, và trong quá trình nuôi phải sụt khí vào môi trường
lỏng để tránh hiện tượng mẫu bị thiếu oxi do ngập liên tục trong môi trường
lỏng.
Để khắc phục nhược điểm của cả hai phương pháp trên người ta đã
cho ra đời hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời - Temporary Immersion
System (TIS). Giống như tên của hệ thống, hệ thống này là bước cải tiến từ
việc nuôi cấy mẫu trên môi trường lỏng nhưng ở hệ thống này mẫu chỉ được
ngập trong môi trường lỏng một thời gian nhất định rồi cứ theo một chu kỳ
chúng lại tiếp tục được cho ngập một khoảng thời gian.
b. Lịch sử:
Năm 1983, Harris và Mason đã thiết kế hai hệ thống nuôi cấy ngập
chìm tạm thời là hệ thống nuôi cấy nghiêng và hệ thống Rocker.
Ít lâu sau, vào năm 1985 Tisserat và Vandercook đã thiết kế một hệ
thống nuôi cấy tự động APCS đây là hệ thống có thể thay thế được môi
trường và có thể sử dụng nuôi cấy trong một thời gian dài mà không cần cấy
chuyền.
Trang 3
3 Công nghệ tế bào
Hiện nay có các hệ thống ngập chìm tạm thời một phần hay toàn phần
được điều khiển tự động bằng máy tính hay bán tự động. Đáng chú ý là hệ
thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời RITA® của hãng Cirad, Pháp; BIT® Twin
Flask của Cuba; Hệ thống Plantima, của Đài Loan đã được khảo sát và
nghiên cứu trên nhiều đối tượng khác nhau.
Trên thế các nghiên cứu về hệ thống này từ năm 1983 đến nay rất
nhiều nhưng ở nước ta các nghiên cứu về hệ thống này còn rất khiêm tốn.
2. Các hệ thống nuôi cấy chính:
Nguyên tắc vận hành hệ thống:
Tất cả các hệ thống này đều tuân theo những điều kiện được đề ra bởi
Teisson và cộng sự năm 1999.
Gồm 6 nguyên tắc cơ bản:
Tránh sự ngập liên tục là yếu tố ảnh hưởng tiêu cực lên sự sinh
trưởng và phát sinh hình thái của mẫu cấy;
Cung cấp sự trao đổi oxy một cách đầy đủ;
Cung cấp sự hòa trộn đầy đủ;
Có thể thay đổi môi trường và điều khiển tự động;
Hạn chế sự nhiễm;
Gía thành hạ.
Tất cả các hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời đều phải tuân theo
một nguyên tắc là phải có khả năng tạo ra sự ngập chìm không liên tục theo
chu kỳ xác định. Các hệ thống đều có ngăn chứa môi trường riêng, có thể
chung một bình chứa nhưng có hai ngăn khác nhau hay gồm một hệ thống
bình chứa nối với hệ thống chứa mẫu cấy bằng hệ thống ống dẫn và bơm
điều khiển. Các mẫu cấy thường được đặt trên những đĩa bằng nhựa
polypropylene thành một cụm, điều này giúp tiết kiệm được thời gian phải
đặt mẫu lên trên giá thể thạch trong nuôi cấy thông thường.
a. Hệ thống RITA:
Năm 1995, Teisson và Alvard cùng nhau cho ra đời hệ thống nuôi cấy
ngập chìm tạm thời RITA.
Hệ thống này gồm:
Một bình chứa khoảng 1 lít gồm có hai phần, phần trên chứa
mẫu cấy và phần dưới chứa môi trường.
Trang 4
4 Công nghệ tế bào
Một máy bơm tạo áp suất vượt mức tác động vào môi trường
lỏng chứa trong phần dưới và đẩy chúng dâng lên ngăn chứa
mẫu cấy.
Các van, ống dẫn khí và các màng lọc khí vô trùng.
Một timer điều khiển hoạt động của hệ thống bằng khoảng thời
gian ngập chìm và chu kỳ giữa các lần ngập chìm.
Mẫu cấy được ngập chìm trong môi trường lỏng lâu hay mau tùy theo
thời gian áp suất vượt mức được duy trì. Trong suốt thời gian ngập, không
khí được sục vào trong môi trường lỏng, môi trường được chuyển động làm
cho mẫu cấy xoay trở được các mặt tiếp xúc với bề mặt môi trường, áp suất
vượt mức sau đó được thoát ra bên ngoài nhờ một ngõ ra phía trên đầu hệ
thống.
Hình 1: Sơ đồ hoạt động hệ thống RITA
Qui trình hoạt động của hệ thống:
1) Hệ thống ở trạng thái không ngập chìm mẫu cấy;
2) Đến thời gian cho mẫu ngập chìm, timer kích hoạt bơm hoạt
động thổi không khí vào hệ thống qua đường ống dẫn khí tạo áp
Trang 5
5 Công nghệ tế bào
suất vượt mức ở ngăn dưới đẩy chất lỏng dâng lên ngâp chứa
mẫu phía trên theo khe thông với hai phần chủa bình;
3) Bơm tiếp tục hoạt động, khi chất lỏng bên dưới đã được đưa lên
trên hết thì không khí phần dưới được sụt vào môi trương lỏng
lên trên làm cho mẫu cấy xoay chuyển;
4) Hết thời gian ngập chìm, timer điều khiển tắt hoạt động của
bơm. Áp lực bên phần bên dưới giảm dần đến cân bằng với môi
trường bên ngoài và đồng thời môi trường lỏng bên trên bị trọng
lực nên di chuyển xuống phần dưới.
Trong quá trình hoạt động của hệ thống van thông khí ở phần ngăn
trên luôn được mở.
Hình 2: Hệ thống RITA ngoài thực tế
b. Hệ thống bình đôi BIT:
Được thiết kế bởi Escalona và cộng sự vào năm 1998. Được dự định
nhân giống số lượng lớn qua con đường phát sinh phôi soma.
Trang 6
6 Công nghệ tế bào
Hệ thống này gồm:
Hai bình chứa thể tích nằm trong khoảng 250ml-10l được nối với
thông nhau qua một ống dẫn.
Máy tạo áp suất, ống dẫn, van và các màng lọc như trong hệ
thống RITA.
Hình 3: Sơ đồ hoạt động của hệ thống BIT
Qui trình hoạt động của hệ thống:
1) Hệ thống khi chưa cho mẫu cấy ngập chìm;
2) Đến thời điểm cho mẫu ngập chìm timer kích hoạt bơm thổi
không khí qua bộ lọc khí vào trong bình chứa môi trường dinh
dưỡng dạng lỏng. Áp suất bên bình chứa môi trường tăng cao
hơn áp suất bên bình chứa mẫu cấy làm môi trường di chuyển
qua bên bình chứa mẫu và ngập chìm mẫu;
3) Khi hết thời gian ngập chìm, timer điều khiển tắt bơm bên bình
chứa môi trường và mở bơm bên bình chứa mẫu cấy. Không khí
được thổi vào bình chứa mẫu cấy làm áp suất tăng cao hơn áp
suất trong bình chứa môi trường dinh dưỡng và chất lỏng di
chuyển về bình chứa môi trường. Sau đó đến một thời điểm chất
lỏng đã di chuyên gần như hoàn toàn thì bơm sẽ tự động tắt.
Đối với hệ thống BIT ta thấy do môi trường dinh dưỡng được chứa ở
một ngăn riêng nên tao có thể đễ dàng thay thôi môi trường nuôi cấy so với
hệ thống một bình hai ngăn.
Trang 7
7 Công nghệ tế bào
Hình 4: Hệ thống BIT ngoài thực tế
c. Hệ thống Plantima:
Hệ thống này do Đài Loan sản xuất. Về tổng thể thiết kế giống tương
tự hệ thống RITA. Nhưng có một số thay đổi, cải tiến các chi tiết ở hệ thống
bơm và vị trí đặt bơm.
Hình 5: Cấu tạo của
hệ thống Plantima
Trang 8
8 Công nghệ tế bào
Hình 6: Hệ thống Plantima với hệ thống điều khiển chu kỳ ngập
Hình 7: Hệ thống Plantima ngoài thực tế
Trang 9
9 Công nghệ tế bào
3. Ưu điểm và hạn chế:
a. Ưu điểm:
Tác động tích cực lên tất cả các giai đoạn từ nhân nhanh chồi
cho tới phát sinh phôi soma trên nhiều đối tượng cây trồng khác
nhau.
Sự sinh trưởng và hệ số nhân nhanh chồi luôn cao hơn so môi
trường rắn hay trong những hệ thống bioreactor thông thường.
Cây tái sinh và phôi soma thu được trong hệ thống này luôn có
chất lượng tốt hơn khi đem cây ra vườm ươm có tỉ lệ sống
cao, khỏe mạnh.
Có thể tạo thành một hệ thống nuôi cấy qui mô lớn được điều
khiển tự động.
b. Hạn chế:
Do mới xuất hiện nên các nghiên cứu về hệ thống này chưa nhiều
đặc biệt là ở nước ta.
Cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn để tìm kiếm các thông số tối ưu
cho hệ thống:
- Mật độ tế bào sử dụng trong bình nuôi
- Các thông số vật lý: nhiệt độ, ánh sáng,…
- Thời gian ngập, thời gian giữa 2 lần ngập
- Thành phần môi trường,…
Ở Việt Nam, do phải nhập công nghệ và thiết bị từ nước ngoài nên
chi phí còn tương đối cao cần nghiên cứu thiết kế trong nước.
Cần phải cung cấp điện liên tục để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn
định.
4. Giới thiệu nghiên cứu ứng dụng TIS ở Việt Nam:
a. Bước đầu ứng dụng hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời
trong nhân giống lan Hồ Điệp lai – Plalaenopsis hybrid:
Của các giả: Cung Hoàng Phi Phượng, Nguyễn Văn Hiếu, Nguyễn Quốc
Thiện, Dương Hoa Xô. Trung tâm công nghệ sinh học TP. Hồ Chí Minh.
Tóm tắt nội dung của báo cáo:
“Trong báo cáo này hệ thống nuôi cấy tạm thowid được thiết lập. kết
quả nghiên cứu bước đầu cho thấy với đối tượng nghiên cứu là giống Hồ Điệp
lai Dtps. Taida Salu, nuôi cấy trên hệ thống TIS cho tỉ lệ nhân PLBs gấp 3 lần
trên môi trường thạch và gấp 1,3 lần trên môi trường lỏng. Đối với giai đoạn
tái sinh chồi và nhân chồi, hệ thống TIS cho tỉ lệ nhân chồi gấp 3,6 lần so
với nuôi cấy trên thạch. Từ đó giúp gia tăng tỉ lệ tạo cây con lên 10,8 lần so
với phương pháp nuôi cấy truyền thống. Hệ thống này mở ra một hướng mới
trong nhân nhanh các loại cây trồng Việt Nam”.
Trang 10
10 Công nghệ tế bào
Ở nghiên cứu này người ta sử dụng hệ thống bình nuôi cấy Plantima
do công ty A-tech Bioscientific của Đài Loan sản xuất.
Nội dung của nghiên cứu này:
1) khảo sát sự nhân nhanh PLBs trong các hệ thống nuôi cấy khác nhau;
2) khảo sát sự tái sinh chồi từ PLBs trong hệ thống TIS;
3) khảo sát sự ra rễ của chồi Hồ Điệp tái sinh từ PLBs trong hệ thống TIS.
Điều kiện tiến hành thí nghiệm: các thí nghiệm được thực hiện tại
phòng Công nghệ tế bào Thực vật (Trung tâm Công Nghệ Sinh Học TP.HCM)
Nhiệt độ 25±20C
Độ ẩm 80-85%
Thời gian chiếu sáng 10 giờ/ngày
Cường độ chiếu sáng 2500lux
Kết quả nghiên cứu:
1. Khảo sát sự nhân nhanh PLBs trong các hệ thống nuôi cấy khác
nhau:
Môi trường nuôi cấy trong phần nghiên cứu này: môi trường MS bổ
sung BA và NAA, sucrose, glucose, nước dừa. Môi trường đối chứng trên
thạch có sử dụng than hoạt tính và agar.
Bảng 1: Kết quả khảo sát mật độ PLBs thích hợp cho việc nhân nhanh
trên hệ thống TIS sau 6 tuần nuôi:
Nghiệm
thức
Trọng
lượng
tươi
(g)
Số
PLBs/1g
PLBs ban
đầu
Số chồi Nhận xét
2g
11,25
±1,87
973,27
±30,68
19,58
±4,79
PLBs xanh tốt, tròn, từng cụm một
Một số PLBs phát triển thành chồi
Không gian TIS còn trống
4g
23,05
±4,65
1020,11
±110,36
36,31
±6,91
PLBs xanh tốt, tròn, một số PLBs phát
triển thành chồi
Không gian TIS còn trống
6g
40,15
±5,08
984,60
±116,54
73,21
±6,99
PLBs xanh tốt, tròn, một số PLBs phát
triển thành chồi
Vừa đủ không gian TIS
8g
53,30
±6,80
753,26
±151,81
113,25
±8.91
PLBs không được tròn, hơi vàng, chồi
nhiều, lá chồi bị vàng
Chật kín không gian TIS
Trang 11
11 Công nghệ tế bào
Bảng 2: Khảo sát ảnh hưởng của tần xuất ngập chìm của hệ thống lên
việc nhân PLBs:
Nghiệm
thức
Trọng lượng
tươi (g)
Số PLBs hình
thành
Số chồi Nhận xét
2 giờ/ 10
phút
50,85
±5,31
6276,98
±413,26
125,28
±11,65
PLBs rất to, xanh tốt
2 giờ/ 5
phút
42,27
±6,27
6112,30
±326,41
82,96
±6,57
PLBs xanh tốt
1 giờ/ 10
phút
68,18
±6,96
8545,68
±612,45
187,89
±9,60
PLBs rất to, một số có
dạng trong, mọng
nước
Bảng 3: Ảnh hưởng của các hệ thống nuôi cấy khác nhau lên sự nhân
nhanh PLBs sau hai tháng:
Hệ thống nuôi cấy Số PLBs tạo ra/1PLB ban đầu
Lỏng lắc 8,3±0,58
TIS 10,2±1,55
Thạch 3,6±0,31
Tóm lại:
- Việc nhân PLBs trên hệ thống TIS cho kết quả tối ưu khi thời
gian ngập từ 5-10 phút sau mỗi 2 giờ, thể tích bình nuôi cấy 200ml và
mật độ là 6g PLBs.
- Sau 6 tuần nuôi cấy mỗi bình cho khoảng 6100 PLBs từ 600
PLBs ban đầu.
- Nếu so sánh nuôi cấy trên môi trường thạch, cùng thể tích và
mật độ, sau 6 tuần thu được 2200 PLBs và với môi trường lỏng lắc
trong bình tam giác 250ml, thể tích môi trường 40ml từ 1 PLBs ban
đầu tạo ra 7-8 PLBs mới.
Vậy, nuôi cấy trên hệ thống TIS cho tỷ lệ nhân PLBs gấp 3 lần
trên môi trường thạch và gấp 1,3 lần trên môi trường lỏng.
2. Khảo sát sự tái sinh chồi từ PLBs trong hệ thống TIS:
Môi trường nuôi cấy trong phần nghiên cứu này là môi trương MS ½ có
bổ sung nước dừa, pepton, dịch chiết khoai tây, sucrose. Đối chứng là những
mẫu cấy được nuôi trên môi trường đặc.
Trang 12
12 Công nghệ tế bào
Bảng 4: Ảnh hưởng của mật độ PLBs lên sự tái sinh chồi và nhân chồi
trong hệ thống TIS:
Nghiệm
thức
Trọng
lượng tươi
(g)
Tỷ lệ PLBs
tái sinh
chồi
Số chồi/PLB
ban đầu
Nhận xét
20PLBs
11,54
±2,19
100%
4,35
±0,38
Cụm chồi xanh tốt, lá
tròn mượt có rễ
30PLBs
18,41
±2,67
100%
4,66
±0,71
Cụm chồi xanh tốt, lá
tròn mượt có rễ
50PLBs
31,25
±5,10
100%
6,3
±0,64
Cụm chồi xanh tốt nhưng
lá nhỏ hơn nghiệm thức
20, 30 PLBs
Đối chứng
trên thạch
(30PLBs)
7,24
±1,04
100%
1,73
±0,26
Lá hơi bị dún lại, thân
chồi kéo dài
Bảng 5: Ảnh hưởng của tần xuất ngập chìm lên sự tái sinh chồi từ
PLBs:
Hệ thống
nuôi cấy
Số chồi/ mẫu
cấy
Chiều cao
thân (mm)
Chiều dài lá
(mm)
Chiều rộng lá
(mm)
Bình tam giác
(môi trường
thạch)
1,73 7±0,36 6±0,14 3±0,5
TIS (môi
trường lỏng)
6,30 9±0,23 7±0,24 5±0,22
Tóm lại:
- Trong bình mật độ 50 PLBs trung bình từ 1 PLB ban đầu tạo 6,3
PLBs so với 1,73 PLBs trên môi trường thạch (gấp 3,6 lần) và các
trong hệ thống TIS đều sinh trưởng và phát triển tốt hơn.
- Tần suất ngập 3 phút trong chu kỳ 6 giờ cho kết quả số chồi
tạo thành trên một PLB là cao nhất. Ở nghiệm thức 4 giờ/ 3 phút được
cung cấp chất dinh dưỡng thường xuyên hơn nên từ gốc lại tiếp tục tạo
PLBs. Nghiệm thức 8 giờ/ 3 phút do sự cung cấp chậm chất dinh dưỡng
và sự thoáng khí nên mẫu tạo ít chồi hơn.
- Do ít bị ảnh hưởng bởi chất thải và có độ thông khí nhiều hơn
nên mẫu trong hệ thống TIS phát triển tốt hơn so với bình tam giác.
Trang 13
13 Công nghệ tế bào
3. Khảo sát sự ra rễ của chồi Hồ Điệp tái sinh từ PLBs trong hệ thống
TIS:
Môi trường nuôi cấy là môi trường MS ½ có bổ sung nước dừa, pepton,
dịch chiết khoai tây, sucrose, IBA. Đối chứng là các mẫu cấy được nuôi trên
môi trường đặc.
Bảng 6: Ảnh hưởng của tần suất ngập chìm lên sự ra rễ và phát triển
của chồi Hồ Điệp:
Nghiệm
thức
Trọng lượng
tươi (g)
Số chồi/
chồi ban
đầu
Chiều rộng
lá (cm)
Chiều dài
rễ (cm)
Tình trạng
cây
4 giờ/ 3
phút
47,39±6,27 3,79±6,27 0,68±0,06 0,92±0,16 Xanh mướt
6 giờ/ 3
phút
60,19±7,78 3,99±0,59 0,97±0,09 2,62±0,29 Xanh mướt
8 giờ/ 3
phút
43,23±5,39 2,59±0,26 0,77±0,05 1,67±0,14 Xanh mướt
Bảng 7: Ảnh hưởng của hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời lên sự
sinh trưởng và phát triển của chồi Hồ Điệp sau hai tháng nuôi cấy:
Hệ thống
nuôi cấy
Chiều cao
thân (mm)
Chiều rộng
lá (cm)
Chiều dài
lá (cm)
Số rễ
Chiều dài
rễ (cm)
Bình tam
giác 500ml
15±0,4 6±0,2 11±0,3 3 10±0,1
TIS 20±0,6 9,8±0,4 15±0,7 6 26±0,2
Tóm lại:
- Nghiệm thức 3 phút ngập trong chu kỳ 6 giờ cho sự tảo rễ tốt
nhất.
- Hệ thống ngập chìm tạm thời tạo độ thoáng khí giúp cây không
bị thủy tinh thể, cây tăng cường khả năng quang hợp nên cây phát
triển khá đều đặn, thích hợp cho quá trình tạo bộ rễ khỏe mạnh trước
khi ra vườn ươm.
b. Bước đầu ứng dụng thành công hệ thống nuôi cấy ngập chìm
tạm thời trong nhân giống cây kiểng lá Spathiphyllum
sensation:
Theo bài báo của tác giả Nguyễn Văn Hiếu đăng trên trang web của
Trung tâm Công Nghệ Sinh Học TP.HCM.
(
Trang 14
14 Công nghệ tế bào
Mục tiêu thực hiện:
Dựa vào các tính năng, các ưu điểm của hệ thống nuôi cấy ngập chìm
tạm thời từ đó tiến hành khảo sát khả năng phát triển của đối tượng nghiên
cứu trên hệ thống như khả năng nhân chồi và ra rễ. Từ đó có thể rút ra được
kết luận sự phù hợp của đối tượng nuôi cấy trên hệ thống, chi phí nuôi cấy
và định hướng ứng dụng hệ thống vào công tác sản xuất vi nhân giống.
Từ kết quả thu được trên hệ thống nuôi cấy thông thường như môi
trường nuôi cấy thích hợp trong các giai đoạn, tiến hành so sánh sự tăng
sinh của mẫu nuôi cấy giữa hai hệ thống nuôi cấy trong cùng điều kiện. Qua
các giai đoạn khảo sát rút ra kết luận sự phù hợp, hiệu quả cuả đối tượng
nuôi cấy trong từng giai đoạn nuôi cấy trên hệ thống.
Kết quả:
Trên hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (TIS), các thí nghiệm được
tiến hành trong việc khảo sát mật độ nuôi cấy, thể tích và tần suất ngập
chìm.Giống kiểng lá Spathiphyllum sensation được nuôi với mật độ 8g, thể
tích nuôi cấy 250 ml và tần suất ngập chìm được thiết lập là ngập 3 phút sau
mỗi 6 giờ. Bên cạnh đó, để đánh giá khả năng sinh trưởng của đối tượng
nuôi cấy trên hệ thống TIS thì mẫu đối chứng được nuôi cấy trên môi trường
thạch trong bình tam giác trong cùng điều kiện. Sau thời gian nuôi cấy 2
tháng cho kết quả như sau:
Bảng 8: Ảnh hưởng của các hệ thống nuôi cấy lên sự tạo chồi sau 2
tháng nuôi cấy:
Hệ thống
Trọng lượng
(g)
Số chồi thu
được
Chiều cao
chồi (cm)
Rộng lá (cm)
TIS 25.06 56.67 3.93 1.23
Thạch 8.72 13.33 4.10 1.03
Trang 15
15 Công nghệ tế bào
Hình 8: So sánh kết quả trên hai hệ thống nuôi cấy
Đây là kết quả bước đầu ứng dụng hệ thống TIS trong việc nhân giống
cây kiểng lá Spathiphyllum sensation cho kết quả rất khả quan sau 2 tháng
nuôi cấy. Các mẫu cấy sống 100% và có khả năng tái sinh chồi, chồi thu
được có từ 3-4 lá, xanh mướt. Xét về số lượng chồi thu được cho tỷ lệ khác
biệt giữa hai hệ thống nuôi cấy. Trên hệ thống TIS cho hệ số nhân chồi gấp
4 lần trên môi trường thạch, các chồi phát triển đều về mọi phía của khối mô
điều này có thể do mẫu cấy được ngập trong dịch nuôi cấy, khối mô có điều
kiện tiếp xúc toàn bộ với môi trường nuôi cấy. Hệ thống TIS có nhiều ưu
điểm trong công tác vi nhân giống, tuy nhiên tối ưu hóa các thông số kỹ
thuật (mật độ nuôi cấy, thể tích, số lần ngập chìm) là rất quan trọng. Để có
kết quả chính xác hơn, nhóm thực hiện sẽ tiến hành tối ưu hóa các thông số
kỹ thuật trong các thí nghiệm tiếp theo.
5. Tài liệu tham khảo
1. Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (05-01-2007), Nguyễn Quốc
Thiện,
=31
Trang 16
16 Công nghệ tế bào
2. Cung Hoàng Phi Phượng, Nguyễn Văn Hiếu, Nguyễn Quốc Thiện,
Dương Hoa Xô. Bước đầu ứng dụng hệ thống nuôi cấy ngập chìm
tạm thời trong giống lan Hồ Điệp lai – Phalaenopsis hybrid. Trung
tâm công nghệ sinh học TP. Hồ Chí Minh, 2007.
3. Bước đầu ứng dụng thành công hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm
thời trong nhân giống cây kiểng lá Spathiphyllum sensation (31-03-
2009), Nguyễn Văn Hiếu,
6
4. Nguyễn Đức Lượng, Lê Thị Thủy Tiên. Công nghệ tế bào. Nhà xuất
bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2006.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- TIS.pdf