3. Ý nghĩa lí luận và ý nghĩa thực tiễn
1.9.Ứng dụng của nuôi cấy in vitro trong sản xuất
Nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể phục vụ rất nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Tạo ra một quần thể cây trồng lớn và đồng nhất trong một thời gian ngắn với diện tích thí nghiệm nhỏ.
- Tạo ra đƣợc nhiều cây con từ mô và cây con của cây (lóng, thân, phiến lá, hoa, hạt phấn,…) mà ngoài thiên nhiên không thực hiện đƣợc.
- Tạo cây sạch bệnh và kháng bệnh.
- Cải tiến các giống cây trồng bằng công nghệ sinh học. - Bảo quản nguồn gen quý.
- Sản xuất các hợp chất thứ cấp, các chất có hoạt tính sinh học (Alcaloid, Steroid,…) qua nuôi cấy mô tế bào, một số cây thuốc trên quy mô lớn,…7 14.
Trong đó, ứng dụng trong nhân giống cây trồng là lĩnh vực đƣợc quan tâm hơn cả. Nuôi cấy in vitro là một phƣơng pháp nhân giống hữu hiệu nhất trong các phƣơng pháp nhân giống vô tính. Phƣơng pháp này cho phép tạo ra một quần thể cây con đồng đều, giữ đƣợc đặc tính của cây mẹ, có hệ số nhân giống cao, sớm phát huy đƣợc hiệu quả kinh tế, không tốn diện tích cho nhân giống, dễ chăm sóc, khắc phục đƣợc những điều kiện bất lợi của thời tiết. Phƣơng pháp này đặc biệt tỏ ra hiệu quả hơn với các loài cây khó nhân giống bằng phƣơng pháp hữu tính và các giống quý có số lƣợng giống ban đầu hạn chế mà lại cần nhân nhanh. Theo Murashige (1974) [41], có khoảng 300 loại cây có thể nhân giống bằng các phƣơng pháp nuôi cấy in
Nguyễn Thị Hồng Hạnh 34 K37A - Sinh
vitro. Lợi ích của phƣơng pháp này còn ở chỗ: có thể tạo ra một quần thể với số lƣợng lớn, sạch bệnh, đồng nhất về mặt di truyền, phục tráng một quần thể thực vật có nguy cơ bị diệt vong, lƣu giữ bảo quản nguồn gen dƣới dạng cây in vitro.
Khả năng ứng dụng dễ thấy nhất của phƣơng pháp nuôi cấy mô thực vật là phục tráng giống cây trồng. Kỹ thuật này đặc biệt có giá trị đối với Khoai tây, cây ăn quả và nhiều loại cây trồng nhân giống vô tính khác. Đối với Khoai tây, bệnh nguy hiểm nhất đó là bệnh virut - một trong những nguyên nhân chính gây nên hiện tƣợng thoái hoá giống. Một số tác giả đã dùng kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh trƣởng tạo đƣợc cây Khoai tây không có virut, mang lại hiệu quả rất lớn cho ngành sản xuất Khoai tây của thế giới. Việc ứng dụng nuôi cấy mô thực vật trong nhân giống đƣợc nâng lên một mức mới khi các nhà khoa học nhận thấy sự trẻ hóa của các chồi nách cây Nho và cây Khoai tây đem cấy chuyển nhiều lần trong ống nghiệm. Việc ứng dụng nuôi cấy mô trong nhân giống trên quy mô lớn đã đƣợc thể hiện ở quy mô thƣơng mại đối với hàng loạt cây trồng có ý nghĩa kinh tế cao nhƣ Chuối, Dứa, Cà, Khoai tây,... và đã có những đóng góp to lớn cho nền nông nghiệp thế giới.
Trong lĩnh vực sản xuất hoa cây cảnh, kỹ thuật nuôi cấy in vitro và các công nghệ sinh học khác nhƣ: tạo phôi soma, biến dị soma,... đã ngày càng đóng góp rất nhiều vào thị trƣờng Hoa - Cây cảnh trên thế giới. Năm 1985, kim ngạch của thị trƣờng này ƣớc tính 20 - 25 tỷ USD. Ở Hà Lan, kỹ thuật vi nhân giống trở thành nền tảng của công nghệ hoa và cây cảnh. Năm l987, Thái Lan có 20 công ty tƣ nhân dùng kỹ thuật nuôi cấy in vitro trên quy môthƣơng mại để sản xuất hoa cắt. Colombia là nƣớc sản xuất hoa Cẩm Chƣớng lớn nhất thế giới nhờ công nghệ nuôi cấy in vitro.
Nguyễn Thị Hồng Hạnh 35 K37A - Sinh
Nuôi cấy in vitro đã đƣợc đƣa vào chƣơng trình chọn và nhân giống hiện đại. Bằng phƣơng pháp này, con ngƣời đã xây dựng nên các hệ thống sản xuất giống gốc, cho nhiều loại cây hoàn toàn sạch virut (Khoai tây, Đu đủ,…). Ở Việt Nam, từ năm 1975 nhiều phòng nuôi cấy mô trong cả nƣớc đã thành lập và thu đƣợc thành quả đáng kể. Viện Sinh vật - Viện Khoa học Việt Nam đã hoàn thiện quy trình nhân giống in vitro một số giống cây trồng có khả năng chống chịu nhƣ Lúa, Thuốc lá, Khoai lang, Dứa sợi,... Tại trƣờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội hoàn thiện quy trình nhân giống Khoai tây. Tại các tỉnh phía Nam xây dựng đƣợc ngân hàng Cà phê với 10 giống khác nhau, hoàn thiện quy trình nhân giống Cao su. Ngoài ra, các phòng thí nghiệm nuôi cấy mô, tế bào trong cả nƣớc đã nghiên cứu thành công nhiều quy trình nhân giống cây hoa và cây ăn quả.
Nuôi cấy mô thực vật hiện nay đƣợc đƣa vào trong các chƣơng trình chọn giống và nhân giống hiện đại, góp phần tích cực vào lý luận sinh học cây trồng và thực tiễn nông nghiệp. Mở ra một hƣớng đi mới cho nghiên cứu di truyền học, sinh hoá, sinh lý thực vật. Đặc biệt đem lại những ứng dụng to lớn trong công tác lai tạo và nhân nhanh giống cây trồng.
Nguyễn Thị Hồng Hạnh 36 K37A - Sinh
CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU