nuôi cấy mô tế bào thực vật trong in vitro

Ch Ch ủ ủ đề đề : : NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO NUÔI CẤY MÔ – TẾ BÀO THỰC VẬT TRONG IN THỰC VẬT TRONG IN VITRO VITRO L L ịch sử ịch sử nuôi c y ấ nuôi c y ấ mô t bàoế mô t bàoế - - Giai đoạn khởi xướng( 1898- 1930): Giai đoạn khởi xướng( 1898- 1930): Haberlandt(1902) là người đầu tiên đề xuất phương pháp nuôi cấy mô tế Haberlandt(1902) là người đầu tiên đề xuất phương pháp nuôi cấy mô tế bào thưc vật để chứng minh tính toàn năng của tế bào dựa trên thuyết tế bào thưc vật để chứng minh tính toàn năng của tế bào dựa trên thuyết tế bào của Schleiden-Schwann bào của Schleiden-Schwann Giai đoạn nghiên cứu sinh lý(1930-1950 Giai đoạn nghiên cứu sinh lý(1930-1950 ): ): Bắt đầu với công trình của White(1934) nuôi cấy thành công rễ cà chua trên Bắt đầu với công trình của White(1934) nuôi cấy thành công rễ cà chua trên môi trường lỏng chứa muối khoáng, glucose, dịch chiết nấm men môi trường lỏng chứa muối khoáng, glucose, dịch chiết nấm men 1935 Thimann đã phát hiện ra auxin(IAA) trong mô thực vật. Nhiều nhà 1935 Thimann đã phát hiện ra auxin(IAA) trong mô thực vật. Nhiều nhà nghiên cứu đã sử dụng IAA cùng các vitamin bổ sung vào môi trương nghiên cứu đã sử dụng IAA cùng các vitamin bổ sung vào môi trương nuôi cấy đã thu được kết quả tốt. nuôi cấy đã thu được kết quả tốt. Những năm 1940 nhiều chất điều hoà sinh trưởng thuộc nhóm IAA được tổng Những năm 1940 nhiều chất điều hoà sinh trưởng thuộc nhóm IAA được tổng hợp thành công và được sử dụng nhiều trong nuôi cấy kết quả cho thấy hợp thành công và được sử dụng nhiều trong nuôi cấy kết quả cho thấy chất này có tác dụng kích thích tạo mô sẹo, phân chia tế bào chất này có tác dụng kích thích tạo mô sẹo, phân chia tế bào Giai đoạn nghiên cứu phát sinh hình thái(1950-1960 Giai đoạn nghiên cứu phát sinh hình thái(1950-1960 ) ) 1954-1955 Skoog phát hiện kinentin có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào. 1954-1955 Skoog phát hiện kinentin có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào. 1956 Skoog và Miller tìm hiểu ảnh hưởng của tỉ lệ Auxin/Cytokinin trong môi 1956 Skoog và Miller tìm hiểu ảnh hưởng của tỉ lệ Auxin/Cytokinin trong môi trường nuôi cấy đến sự hình thành cơ quan và tạo được chồi từ lá cây thuốc lá trường nuôi cấy đến sự hình thành cơ quan và tạo được chồi từ lá cây thuốc lá 1960 Bergman đã tái sinh tế bào đơn thuốc lá trong môi trường lỏng 1960 Bergman đã tái sinh tế bào đơn thuốc lá trong môi trường lỏng Giai đoạn triển khai nuôi cấy mô tế bào vào công nghệ sinh học thực Giai đoạn triển khai nuôi cấy mô tế bào vào công nghệ sinh học thực vật(1960 đến nay) vật(1960 đến nay) 1960 Cooking đã dùng enzym cellulase phân huỷ vỏ cellulose của tế bào thực vật thu 1960 Cooking đã dùng enzym cellulase phân huỷ vỏ cellulose của tế bào thực vật thu được tế bào không vỏ gọi là tế bào trần được tế bào không vỏ gọi là tế bào trần 1968 Nakata và Tanaka tạo được cây thuốc lá đơn bội bằng cách nuôi cấy bao phấn 1968 Nakata và Tanaka tạo được cây thuốc lá đơn bội bằng cách nuôi cấy bao phấn Từ 1977 Melchers dung hợp tế bào trần giữa khoai tây và cà chua thành công tạo ra Từ 1977 Melchers dung hợp tế bào trần giữa khoai tây và cà chua thành công tạo ra cây lai khoai tây-cà chua cây lai khoai tây-cà chua Từ năm 1980 hàng loạt nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sinh học đã được công Từ năm 1980 hàng loạt nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sinh học đã được công bố bố Ngày nay nuôi cấy mô tế bào không những là cơ sở quan trọng của công nghệ sinh Ngày nay nuôi cấy mô tế bào không những là cơ sở quan trọng của công nghệ sinh học hiên đại mà còn là công cụ quan trong trong chon tạo nhân giống, đóng học hiên đại mà còn là công cụ quan trong trong chon tạo nhân giống, đóng góp cơ sơ ly luận mới cho sinh học hiên đại góp cơ sơ ly luận mới cho sinh học hiên đại KHÁI NIỆM KHÁI NIỆM Nuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép Nuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm . . C C Ơ SỞ KHOA H Ơ SỞ KHOA H ỌC C ỌC C ÔNG NGHỆ ÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO Tính toàn năng Tính toàn năng : : - - Tế bào bất kì của cơ thể Tế bào bất kì của cơ thể simh vật nào cũng mang simh vật nào cũng mang toàn bộ lượng thông tin toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ di truyền cần thiết và đủ của sinh vật đó,khi gặp của sinh vật đó,khi gặp điều kiện thích hợp mỗi điều kiện thích hợp mỗi tế bào đều có thể phát tế bào đều có thể phát triển thành cá thể hoàn triển thành cá thể hoàn chỉnh chỉnh  Tùy từng tế bào, từng Tùy từng tế bào, từng loại mô, từng thời kì sinh loại mô, từng thời kì sinh trưởng, phát triển mà trưởng, phát triển mà các gen phù hợp hoạt các gen phù hợp hoạt động; các gen không động; các gen không cùng hoạt động như cùng hoạt động như nhau trong các giai đoạn nhau trong các giai đoạn phát triển của cơ thể (do phát triển của cơ thể (do cơ chế điều hòa hoạt cơ chế điều hòa hoạt động của gen). động của gen).  S S PHÂN CHIA, PHÂN HOÁ, PH N PHÂN HOÁ C A Ự Ả Ủ PHÂN CHIA, PHÂN HOÁ, PH N PHÂN HOÁ C A Ự Ả Ủ CÔNG NGH NUÔI C Y MÔ-T BÀOỆ Ấ Ế CÔNG NGH NUÔI C Y MÔ-T BÀOỆ Ấ Ế  Phân hóa Phân hóa : 1 t b o,1kh i t b oế à ố ế à : 1 t b o,1kh i t b oế à ố ế à   phân hóa t o mô c ạ ơ phân hóa t o mô c ạ ơ quan h c quan.ệ ơ quan h c quan.ệ ơ  Ph n phân hóaả Ph n phân hóaả : khi các t b o ã phân hóa th nh các mô ế à đ à : khi các t b o ã phân hóa th nh các mô ế à đ à ch c n ng riêng bi t nh ng v n có th quay v tr ng thái ứ ă ệ ư ẫ ể ề ạ ch c n ng riêng bi t nh ng v n có th quay v tr ng thái ứ ă ệ ư ẫ ể ề ạ ch c n ng phôi sinh ban u khi g p i u ki n thu n l i.ứ ă đầ ặ đ ề ệ ậ ợ ch c n ng phôi sinh ban u khi g p i u ki n thu n l i.ứ ă đầ ặ đ ề ệ ậ ợ Sự trẻ hoá Sự trẻ hoá - - Khả năng ra Khả năng ra chồi,rễ ở các chồi,rễ ở các thành phần khác thành phần khác nhau là rất khác nhau là rất khác nhau nhau - Trong nuôi cấy - Trong nuôi cấy invitro các bộ invitro các bộ phận non trẻ sẽ ra phận non trẻ sẽ ra chồi,rễ tốt hơn các chồi,rễ tốt hơn các bộ phận trưởng bộ phận trưởng thành thành CÁC NHÂN TỐ ĐẢM BẢO THÀNH CÁC NHÂN TỐ ĐẢM BẢO THÀNH CÔNG TRONG CÔNG NGHỆ NUÔI CÔNG TRONG CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT CẤY MÔ- TẾ BÀO THỰC VẬT : :  Đảm bảo điều kiện Đảm bảo điều kiện vô trùng, phòng thí vô trùng, phòng thí nghiệm phải chuyên nghiệm phải chuyên hóa cao. hóa cao.  Chọn đúng môi Chọn đúng môi trường và chuẩn bị trường và chuẩn bị môi trường đúng môi trường đúng cách. cách.  Chọn mô cấy, xử lí Chọn mô cấy, xử lí mô cấy thích hợp mô cấy thích hợp trước và sau khi cấy. trước và sau khi cấy. [...]... ng phi hp ca Auxin v Cytokinin cú tỏc dng quyt nh s phõn hoỏ ca mụ theo hng to r iu ho s phõn húa c quan auxin/cytokinin cao kớch thớch ra r auxin/cytokinin thp kớch thớch ny chi Quy trình tổng quát công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật in- vitro 1 Quy trình Bớc 1 Chọn vật liệu nuôi cấy Bớc 2 Khử trùng Bớc 3 Tạo chồi Bớc 4 Tạo rễ Bớc 5 Cấy cây vào môi trờng thích ứng Bớc 6 Trồng cây trong vờn ơm Sơ... cho nên việc đa vào môi trờng nuôi cấy nguồn các bon dới dạng hữu cơ là bắt buộc, giúp cho tế bào phân chia và tăng sinh khối Tuỳ thuộc mục đích và sự đòi hỏi của từng hệ mô có thể dùng các loại đ ờng khác nhau: Sucrose, Maltose, Glucose, Galactose và Lactose Hàm l ợng đờng bổ sung vào môi trờng nuôi cấy thờng là 20 - 40 g/l Các vitamin Các loại mô và tế bào thực vật nuôi cấy in vitro đều có khả năng...Các điều kiện cần thiết của nuôi cấy mô - tế bào thực vật Phòng thí nghiệm B trớ theo s : Phũng chun b v gi mụi trng Phũng cy Phũng nuụi cõy Môi trờng vật lý -ánh sáng: Bao gồm: + Chất lợng ánh sáng + Thời gian chiếu sáng + Cờng độ chiếu sáng -Nhiệt độ: Thích hợp nhất là 25 0C Môi trờng hoá học Hầu hết các loại môi trờng nuôi cấy mô và tế bào thực vật đều bao gồm: Các loại muối khoáng đa... thiếu sắt tế bào mất khả năng phân chia -Mangan (Mn): Thiếu Mn kém phân bào - Bo (B): Thiếu B trong môi trờng gây nên biểu hiện nh thừa auxin vì thực tế Bo làm cho các chất ức chế auxin oxydase trong tế bào giảm Mô nuôi cấy có biểu hiện mô sẹo hoá mạnh, nhng thờng là loại mô sẹo xốp, mọng nớc, kém tái sinh Ngun cacbon Cây in vitro sống chủ yếu theo phơng thức dị dỡng, mặc dù dới ánh sáng nhân tạo... hoa c ch phỏt trin hoa cỏi, kớch thớch phỏt trin hoa c Cytokinin - cht iu ho phõn chia t bo thc vt Cytokinin c nh ngha l nhng cht hoỏ hc cú hot tớnh ging vi trans-zeatin kớch thớch phõn chia t bo mụ so kớch thớch hỡnh thnh r/chi trong mụ so lm chm quỏ trỡnh gi húa ca lỏ kớch thớch phỏt trin ca lỏ mm V cu trỳc, a s cytokinin cú dng purine c thay th N ti v trớ C6 Zeatin cytokinin l nhng dn xut... trỡnh sinh lý trong cõy, m bo mi quan h hi ho gia cỏc c quan, b phn Auxin Auxin - hor m one kớch thớch th c v t sinh tr ng nh ngha l cht cú hot tớnh sinh Auxin c hc ging vi IAA: kớch thớch kộo di cỏc t bo lỏ bao mm v lỏt ct thõn cõy tỏch ri cựng vi cytokinin kớch thớch s phõn chia ca cỏc t bo mụ so (callus culture) kớch thớch hỡnh thnh r t lỏ v thõn cõy tỏch ri kớch thớch mt s hin tng sinh trng... t tARN thc vt, chỳng c tng hp trong h r, ri c vn chuyn khụng phõn cc trong xylem lờn ngn Ngoi ra chỳng cũn c tng hp chi, lỏ non, qu non, tng phỏt sinh cytokinin trong thc vt cú th dng t do hoc liờn kt, chỳng nhanh chúng b chuyn hoỏ nh cỏc enzyme oxidase thnh adenine ri theo con ng chuyn húa adenin tỏi s dng trong c th hoc phõn gii thnh sn phm cui cựng l urea Cytokinin c b sung vo mụi trng ch yu... mt s gene CDK (cyclin-dependent protein kinase) cú vai trũ trong iu ho chu trỡnh t bo (chuyn t bo t pha G1 sang pha S) Hiu qu sinh lý Kớch thớch s sinh trng kộo di ca thõn (c xỏc nh do vai trũ ca GA1) Sinh trng cỏc t bin lựn (thiu gene chu trỏch nhim tng hp enzyme trong con ng tng hp GA) Hiu qu sinh lý Kớch thớch s vn di ca cỏc giúng cõy h lỳa Kớch thớch s ny mm ca ht, c Hiu qu sinh lý Kớch thớch s... trình nhân giống bằng nuôi cấy mô TB Bớc 1: Chọn vật liệu nuôi cấy - Đỉnh chồi, đỉnh rễ : là bộ phận non, dễ tham gia vào quá trình phân hoá và phản phân hoá tạo nên cơ thể mới.Thờng ít nhiễm bệnh Bớc 2 : Khử trùng Buồng khử trùng Bớc 2 : Khử trùng Mẫu và dụng cụ đợc tẩy rửa khử trùng - Cắt đỉnh sinh trởng thành phần tử nhỏ, tẩy rửa, khử trùng ở buồng vô trùng VD: - Vật liệu nuôi cấy tiến khử trùng với... lp Vn chuyn khụng phõn cc trong xylem v phloem hay gia cỏc t bo cnh nhau Cú th liờn kt vi ng (thng l glucose) tr thnh dng khụng hot ng GA khỏ bn vng trong cõy, ớt b phõn hu C ch S sinh trng kộo di ca thõn: GA kớch thớch s kộo di ca t bo (khụng bng c ch sinh trng acid nh auxin), tuy nhiờn trong thc t GA luụn xut hin cựng auxin cú th tỏc dng kộo di ca GA ph thuc vo auxin GA kớch thớch s phõn chia