Các hình thức nuôi cấy tế bào và mô thực vật

Các hình thức nuôi cấy tế bào mô thực vật Khái niệm nuôi cấy tế bào mô thực vật thường dùng thuật ngữ chung để mô tả tất loại nuôi cấy thực vật điều kiện in vitro Trong trình nuôi cấy thường xuất hai kiểu sinh trưởng sau: Khái niệm nuôi cấy tế bào mô thực vật thường dùng thuật ngữ chung để mô tả tất loại nuôi cấy thực vật điều kiện in vitro Trong trình nuôi cấy thường xuất hai kiểu sinh trưởng sau: Sinh trưởng không phân hóa (undifferentiated growth) Sinh trưởng không phân hóa xuất thường xuyên mẫu mô hoàn chỉnh nuôi cấy in vitro Mẫu mô sau làm biến cấu trúc nhận biết nguyên vẹn ban đầu 1.1 Nuôi cấy callus Nuôi cấy callus cho phép khối tế bào hình dạng định tăng lên từ sinh trưởng không phân hóa mẫu vật môi trường dinh dưỡng rắn vô trùng Mẫu vật thường quan tử nhỏ mẫu mô Các khối tế bào không tương ứng với cấu trúc mô đặc trưng hoàn chỉnh Thuật ngữ nuôi cấy callus sử dụng phân chia vô tổ chức tế bào mà lúc đầu nghĩ cảm ứng với tổn thương thực thể thực vật trình tách khỏi hoàn chỉnh Tuy nhiên, sau người ta nhận thấy được cảm ứng chất điều hòa sinh trưởng thực vật (plant growth regulators) môi trường dinh dưỡng rắn Nuôi cấy callus 1.2 Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào chứa tế bào khối tế bào, sinh trưởng phân tán môi trường lỏng Thường khởi đầu cách đặt khối mô callus dễ vỡ vụn môi trường lỏng chuyển động (lắc khuấy) Nuôi cấy dịch huyền phù tiến triển từ thực vật đến mẫu vật, tới callus, cuối tới dịch huyền phù Nuôi cấy dịch huyền phù thích hợp cho việc sản xuất sinh khối tế bào thực vật so với nuôi cấy callus, nuôi cấy dịch huyền phù trì thao tác tương tự với hệ thống lên men vi sinh vật ngập chìm môi trường lỏng Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào thực vật máy lắc A: Nuôi bình tam giác có lắc để chuẩn bị tế bào B: Nuôi hệ lên men lắc để sản xuất sinh khối Hệ lên men có cánh khuấy (bình nuôi L) dùng để nuôi cấy dịch huyền phù tế bào thực vật quy mô phòng thí nghiệm 1.3 Nuôi cấy tế bào trần Nuôi cấy tế bào trần (protoplast) đòi hỏi sinh trưởng protoplast môi trường đặc lỏng Protoplast chuẩn bị phương pháp học enzyme để loại bỏ thành tế bào Các protoplast phân lập sử dụng để: (1) Biến đổi thông tin di truyền tế bào thực vật (2) Tạo lai vô tính thông qua dung hợp protoplast (protoplast fusion) (3) Nghiên cứu xâm nhiễm virus thực vật vấn đề khác Một ứng dụng đầy triển vọng khác nuôi cấy protoplast vi nhân giống thực vật Sau phân chia protoplast, thành tế bào tái sinh để tăng phát triển callus hoàn chỉnh nhờ thực vật nhân lên nhiều lần Sinh trưởng có phân hóa (differentiated growth) Sinh trưởng có phân hóa xuất phận thực vật chuyển lên môi trường nuôi cấy nơi chúng tiếp tục sinh trưởng với cấu trúc trì từ trước Các quan thực vật phân hóa sinh trưởng trình nuôi cấy mà không bị toàn vẹn gọi nuôi cấy quan (organ culture) 2.1 Nuôi cấy rễ tơ Nuôi cấy rễ tơ thiết lập từ đầu rễ tách nhiều loài thực vật khác Các nuôi cấy rễ sinh trưởng nhanh thu từ loài hai mầm cách gây nhiễm chúng với vi khuẩn đất Agrobacterium rhizogenes Các dòng rễ tơ (hairy root) hình thành dùng nuôi cấy để sản xuất chất thứ cấp Nuôi cấy rễ tơ 2.2 Nuôi cấy phôi Nuôi cấy phôi (embryo) thiết lập cho phôi tách từ hạt vô trùng, noãn Các phôi sản xuất từ kỹ thuật nuôi cấy tế bào, gọi phôi vô tính (somatic embryo), phân lập nảy mầm cung cấp mẫu vật Nuôi cấy phôi ứng dụng để sản xuất nhanh giống từ hạt có thời gian ngủ nghĩ dài Phương pháp có nhiều ưu điểm hệ thống nhân giống truyền thống trình đồng di truyền, sản xuất sinh khối nhân giống trồng bệnh  ... trưởng thực vật (plant growth regulators) môi trường dinh dưỡng rắn Nuôi cấy callus 1.2 Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào chứa tế bào khối tế bào, sinh trưởng phân tán môi... khối tế bào thực vật so với nuôi cấy callus, nuôi cấy dịch huyền phù trì thao tác tương tự với hệ thống lên men vi sinh vật ngập chìm môi trường lỏng Nuôi cấy dịch huyền phù tế bào thực vật máy... lắc A: Nuôi bình tam giác có lắc để chuẩn bị tế bào B: Nuôi hệ lên men lắc để sản xuất sinh khối Hệ lên men có cánh khuấy (bình nuôi L) dùng để nuôi cấy dịch huyền phù tế bào thực vật quy mô phòng