công nghệ sinh học thực vật

công nghệ sinh học thực vật

CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT GV: ThS. BÙI VĂN THẾ VINH CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ PHÔI VÔ TÍNH – HẠT NHÂN TẠO PHÔI VÔ TÍNH 1. KHÁI NIỆM VỀ PHÔI VÔ TÍNH Phôi vô tính, phôi soma, phôi sinh dưỡng hay phôi thể hệ đều là khái niệm để mô tả một cấu trúc lưỡng cực bất định bao gồm cực chồi và cực rễ, mà dưới những điều kiện thích hợp thì có thể phát triển thành một cơ thể có chức năng hoàn chỉnh. Các tế bào có khả năng phát sinh phôi có các đặc tính cơ bản sau:  Tế bào có kích thước nhỏ, đẳng kính.  Tế bào chất đậm đặc, hạnh nhân lớn.  Hoạt động biến dưỡng mạnh mẽ.  Hàm lượng protein và RNA cao.  Có một số lượng lớn ribosome, ty thể và hạt tinh bột. 2. MỘT SỐ KHÍA CẠNH GIẢ ĐỊNH VỀ SỰ HÌNH THÀNH PHÔI VÔ TÍNH • Sự cảm ứng hình thành phôi vô tính phải làm kết thúc sự biểu hiện của một gene trong mô thực vật tại thời điểm đó và thay thế bằng chương trình biểu hiện của gene sinh phôi. • Theo Sharp và các đồng nghiệp (1980) sự tạo phôi soma có thể theo 2 con đường: • Phôi phát sinh trực tiếp không qua giai đoạn tạo mô sẹo (con đường PEDC). • Sự tạo phôi soma cần có giai đoạn tạo mô sẹo ban đầu (con đường IEDC). • Hai danh từ tế bào tiền phôi PEDC (Preembryogenic determined cell) và tế bào phát sinh phôi IEDC (induced embryogenic determined cell) dùng để phân loại mô, nhưng thực chất là 1 quá trình tiếp nối nhau, kết thúc sự phát triển là sự hệ thống những tế bào phôi (EC- Embryogenic cell). • Nếu mô cấy có các PEDC thì chỉ cần một sự kích thích phân chia tế bào là đủ để hình thành phôi => hình thành phôi trực tiếp. • Nếu mô cấy là những tế bào đã phân hóa không còn khả năng sinh phôi thì chúng phải trải qua nhiều lần phân chia tế bào liên tiếp dưới sự cảm ứng của auxin tạo mô sẹo => hình thành phôi gián tiếp. Mỗi tế bào phôi soma đều phát triển qua 3 giai đoạn trước khi trưởng thành: – Hình cầu – Hình tim – Hình thủy lôi Hình cầu Hình tim Hình thủy lôi [...]... thực vật chuyển gene: •Biến nạp vào mẫu cấy và sau đó cho tái sinh thông qua tạo phôi vô tính trực tiếp hoặc gián tiếp •Biến nạp vào tế bào có khả năng sinh phôi và tái sinh bằng con đường sinh phôi gián tiếp •Biến nạp vào phôi vô tính và tái sinh thông qua con đường sinh phôi thứ cấp hoặc sinh phôi gián tiếp •Biến nạp vào phôi vô tính, tăng sinh thông qua con đường hình thành phôi thứ cấp và tái sinh. .. sinh thực vật có khả năng tái tạo nên cây mới từ tế bào đơn nhằm tránh sự xuất hiện biến dị gene Đồng thời chọn lọc những đặc tính mà ta mong muốn Ví dụ: ngô biến đổi gene kháng sâu đục rễ, năng suất cao, hiệu quả sử dụng phân N tốt Phong Lan kháng thuốc diệt cỏ nhờ vi khuẩn Agrobacterium… Nhân giống lan Hồ điệp bằng nuôi cấy mô Quy trình chuyển gene nhờ vi khuẩn Agrobacterium 5.2 Sự tái sinh các thực. .. Kohlenbach (1978) các thể phôi soma xuất hiện trong nuôi cấy invitro từ 3 nguồn tế bào nhị bội: •Tế bào sinh dưỡng của cây trưởng thành •Các tế bào sinh sản không phải hợp tử •Trục hạ diệp và tử diệp của phôi hợp tử và cây con không có thông qua sự phát triển mô sẹo nào 4 ĐẶC ĐIỂM CỦA THỰC VẬT TÁI SINH TỪ CON ĐƯỜNG HÌNH THÀNH PHÔI VÔ TÍNH Cây con được tạo thành vẫn duy trì đặc tính của cây mẹ và đồng... quản trong thời gian dài và vận chuyển dễ dàng hơn Tạo nên những cá thể đồng nhất về mặt di truyền, tính ổn định cũng như chất lượng cây trồng KHÁI NIỆM HẠT NHÂN TẠO  1 2 3 4 Công nghệ hạt nhân tạo quan trọng với những thực vật: Không tạo được hạt Hạt tạo thành với số lượng thấp Khả năng sống sót rất thấp Nhân giống khó khăn, chất mầm không thể bảo quản CÁC NHÂN TỐ CẦN THIẾT TRONG TỔNG HỢP HẠT NHÂN... tính tăng khả năng sống sót của phôi vô tính BỔ SUNG Do phôi vô tính thiếu lớp nội nhũ chứa chất dinh dưỡng bên ngoài phôi, do đó cần thêm: Chất dinh dưỡng Chất điều hòa sinh trưởng Chất kháng sinh, chất trừ nấm, trừ sâu, vi sinh vật -> Vào chất nền gel ... của phôi thành cây con Sự tạo PLB từ mô lá VẬT LIỆU LÀM VỎ BỌC   Có nhiều tác nhân tạo gel được sử dụng làm vỏ bọc cho phôi: agar, alginate, polyco2133, carboxyl methyl cellulose, carrageenan, gelrite, guargum, sodium pectate, tragacanth gum, dextran, xanthan gum… Sử dụng alginate nhiều vì: dính vừa phải, không gây độc cho phôi, đặc tính tương hợp sinh học, tạo gel nhanh, rẻ tiền, để lâu được, độ... thể hoàn chỉnh nhanh, cây ra hoa kết trái nhanh hơn là biến đổi cá thể Cây tái sinh từ phôi vô tính có sức sống cao, dễ sống khi di chuyển ra môi trường đất và sinh trưởng Quy trình nuôi cấy mô cây chuối 5 ỨNG DỤNG CỦA QUÁ TRÌNH TẠO PHÔI VÔ TÍNH Số lượng lớn phôi vô tính là nguồn nguyên liệu đáng kể phục vụ cho ứng dụng thực tiễn quan trọng như : sản xuất hạt nhân tạo, cải thiện chất lượng cây trồng,... được đưa ra do Redenbaugh và cộng sự vào năm 1987 Nghiên cứu cho thấy việc ủ nấm khuẩn căn ngoài vào môi trường thúc đẩy phát triển cây con nguồn gốc phôi vô tính HẠT NHÂN TẠO Hạt nhân tạo cây Địa Lan CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN TẠO Được nghiên cứu nhằm tạo vỏ bao để cải thiện chất lượng phôi  Được giới thiệu đầu tiên năm 1977, nhưng đến năm 1986 Redenbaugh và cộng sự mới tóm lại tất cả các nhân tố cần thiết . CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT GV: ThS. BÙI VĂN THẾ VINH CHƯƠNG III CÔNG NGHỆ PHÔI VÔ TÍNH – HẠT NHÂN TẠO PHÔI VÔ TÍNH 1. KHÁI NIỆM VỀ PHÔI VÔ TÍNH Phôi vô tính, phôi soma, phôi sinh dưỡng. tái sinh các thực vật chuyển gene: • Biến nạp vào mẫu cấy và sau đó cho tái sinh thông qua tạo phôi vô tính trực tiếp hoặc gián tiếp. • Biến nạp vào tế bào có khả năng sinh phôi và tái sinh. bằng con đường sinh phôi gián tiếp. • Biến nạp vào phôi vô tính và tái sinh thông qua con đường sinh phôi thứ cấp hoặc sinh phôi gián tiếp. • Biến nạp vào phôi vô tính, tăng sinh thông qua con