SINH ĐẬU XANH TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.3.1. Một số thành tựu về nuôi cấy mô, tế bào thực vật trong và ngoài nước
Nhân giống in vitro hay vi nhân giống (micropropagation) là một trong
4 lĩnh vực ứng dụng chính của công nghệ tế bào thực vật. - Làm sạch virus;
- Nhân nhanh các giống cây trồng quí;
29
- Cải biến về mặt di truyền các giống cây trồng;
Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật hiện đang được rất nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới sử dụng, đây là kỹ thuật sinh học hiện đại để ứng dụng trong công nghệ tế bào và công nghệ gene ở thực vật. Sự phát triển kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào nhanh chóng trở thành công cụ hữu hiệu trong nhiều lĩnh vực của công tác cải tạo giống cây trồng, đưa nghề trồng trọt vào
kỷ nguyên của công nghệ sinh học hiện đại [1], [29].
Ở Thái Lan đã sản xuất các giống hoa lan in vitro cung cấp cho nhiều thị trường trên toàn thế giới, Hàn Quốc sản xuất nhân sâm in vitro phục vụ
cho sản xuất dược phẩm, Trung Quốc nhân nhanh các giống bạch đàn cao sản phục vụ trồng rừng kinh tế… Đã có trên 400 loài cây được nhân giống vô tính
in vitro, trong đó bào gồm các loài cây nông nghiệp - công nghiệp như: lúa,
lúa mì, ngô, đậu tương, lạc, cải dầu, khoai tây, cà chua, cà phê, mía, dứa, đu đủ…và nhiều loại cây lâm nghiệp như: bạch đàn, keo, bạch dương, tếch, trầm hương, vù hương, bách xam, bách vàng, thông… [10].
Một số hướng ứng dụng nuôi cấy mô tế bào để phục tráng giống và tạo cây sạch bệnh virus như nuôi cấy mô phân sinh đỉnh cây khoai tây có thể loại bỏ hoàn toàn virus ở nhiều quốc gia: Hà lan, Đức, Anh, Thái Lan…, nhiều giống hoa sạch bệnh như: lan hài, huệ, lay ơn…, cũng đã tạo ra được bằng phương pháp xử lý nhiệt kết hợp với nuôi cấy mô phân sinh đỉnh.
Nuôi cấy mô và tế bào thực vật được phát triển ở Việt Nam ngay sau khi chiến tranh kết thúc (1975). Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và tế bào đầu tiên được xây dựng tại Viện Sinh vật học, Viện Khoa học Việt Nam (nay là Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Bước đầu tập trung vào nghiên cứu các phương pháp nuôi cấy cơ bản trong điều kiện Việt Nam như nuôi cấy bao phấn, nuôi cấy mô sẹo và protoplast. Các kết quả bước đầu về nuôi cấy thành công bao phấn lúa và thuốc lá đã được công
30
bố vào năm 1978. Tiếp đó là thành công về nuôi cấy protopast ở thuốc lá và khoai tây. Đến nay chúng ta đã có rất nhiều phòng thí nghiệm cấy mô không những ở các viện nghiên cứu mà có cả một số tỉnh và cơ sở sản xuất (Yên bái, Hưng Yên, Thanh Hóa, Nghệ An, Đà Lạt…).
Từ giữa những năm 80 trở lại đây, các hướng nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật được phát triển mạnh. Những kết quả khích lệ đã đạt được trong lĩnh vực vi nhân giống khoai tây, dứa, chuối, mía…, một số giống cây hoa như lan, hồng, cúc, cẩm chướng... Một số kết quả bước đầu đã được ghi nhận trong lĩnh vực chọn dòng tế bào như chọn dòng tế bào kháng bệnh, chọn dòng chịu muối, chịu mất nước... Các kết quả về dung hợp tạo cây lai tế bào chất, cây chuyển gene lục lạp cũng thu được kết quả lý thú [2], [10]. 1.3.2. Nghiên cứu hệ thống tái sinh ở cây đậu xanh
Những nghiên cứu chọn tạo giống đậu xanh có năng suất cao, kháng bệnh, chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi, thời gian chín tập trung… là những vấn đề có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng. Và việc chuyển gene để tạo nên những tính trạng mới trên là điều cần thiết, thế nhưng mức độ thành công của chuyển gene vào cây trồng phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống nuôi cấy và
tái sinh tế bào thành cây in vitro sau chuyển gene.
Sự tái sinh trong nuôi cấy in vitro từ phôi soma hoặc từ một bộ phận
khác độc lập của cây còn phụ thuộc vào kiểu gene của giống [26], [35]. Đối với cây ngô, sự tái sinh cây có thể thực hiện từ mô sẹo hoặc tạo đa chồi; Sự
phát sinh phôi vô tính và tái sinh chồi trực tiếp của cây lúa (Oryza sativa L.)
có thể bằng phương pháp nuôi cấy lớp mỏng tế bào mô phân sinh đỉnh.
Nghiên cứu khả năng tái sinh của 27 giống thuộc loài Vigna có nguồn gốc từ
nhiều nước trên thế giới, Renato & CS (2001) đã cho thấy kỹ thuật tái sinh từ nốt lá mầm của hạt nảy mầm 4 ngày tuổi đạt hiệu quả tái sinh từ 80%-100% và tái sinh chồi trực tiếp từ nốt lá mầm như là chỉ thị cho hệ gene của loài đậu
31
Vigna châu Á. Tái sinh từ nốt lá mầm của cây Vigna unguiculata (L.) Walp.)
cótỉ lệ tái sinh là 100% [32].
Trên thế giới đã có nhiều công trình về nuôi cấy mô cây đậu xanh từ phôi soma và từ nốt lá mầm, thân, lá… phục vụ chuyển gene đã đươc công bố bởi nghiên cứu tái sinh từ nốt lá mầm của [19], [22], [23], [24], [33], [35], [37], [39], [41]. Nghiên cứu chuyển gene mã hóa protein ức chế enzyme α-
amylase vào cây đậu tương nhờ vi khuẩn Agrobacterium được thực hiện nhờ tái sinh đa chồi từ mắt là mầm. Đánh giá hiệu quả chuyển gene ở cây Vigna radiata, Vigna mungo khi sử dụng kỹ thuật cấy mô từ nốt là mầm của Sita &
CS (2006b) [38], Muruganantham & CS (2007) [28], cũng khẳng định được hiệu quả của phương pháp này.
32 Chương 2