+ Định nghĩa
Phát sinh hình thái ở thực vật là thuật ngữ dùng ñể chỉ những thay ñổi của cơ quan, mô hay ở mức tế bào thực vật (Bùi Trang Việt, 2000), bao gồm
sự phát sinh chồi bất ñịnh, phát sinh rễ bất ñịnh, tạo phôi soma, v.v. Phát sinh hình thái là một trong những vấn ñề căn bản và phức tạp nhất
của sinh học. Nhiều nhà sinh học thực vật cho rằng không thể chỉ mô tả hình thái và cấu trúc thực vật mà cần tìm hiểu nguồn gốc phát sinh và các yếu tố liên quan trong các biến ñổi hình thái và cấu trúc ñó. Do ñó, không có một kỹ thuật hay phương pháp riêng rẽ nào có thể chứng minh ñược tất cả mọi khía cạnh của nó. Những kỹ thuật từ nhiều lĩnh vực khác nhau như mô học, giải phẫu học, sinh lý học, tế bào học và di truyền học ñều có thể giúp ta tìm hiểu hiện tượng phát sinh hình thái. Trong số các phương pháp thực nghiệm, hai phương pháp thường ñược dùng nhất là:
- Cắt bỏ một vùng lân cận của mô phân sinh và theo dõi các biến ñổi phát triển sau ñó.
- Nuôi cấy in vitro trong ñiều kiện vô trùng và có kiểm soát các phần tách rời của một cơ thể thực vật. Trong phương pháp này, nên áp dụng các
chất ñiều hòa sinh trưởng thực vật ngoại sinh vì mẫu cấy có kích thước nhỏ,
rất khó tiến hành nghiên cứu sinh lý học. Trong phát sinh cơ quan, chồi thường ñược cảm ứng và tăng trưởng
trước, rễ ñược tạo ra sau. Cũng có thí nghiệm tạo rễ trước, sau ñó mới hình thành chồi như trên cây Malus pumila, sự tạo rễ và chồi ñược cảm ứng bởi Agrobacterium rhizogenes (James và cs, 1988).Với những cây thân gỗ cứng, chồi thường ñược cảm ứng trực tiếp từ bộ lá.
+ Sự phát sinh chồi bất ñịnh Bằng phương pháp nuôi cấy in vitro, nghiên cứu sự tạo chồi nhằm nhân
nhanh ñể tạo một số lượng chồi lớn với những ñặc tính ñồng nhất và giống với cây mẹ. Sự tạo chồi in vitro có thể từ nuôi cấy cơ quan, mô hay tế bào trên môi trường có hàm lượng cytokinin kết hợp với auxin. Tỉ lệ về hàm lượng của hai loại hormon này là rất quan trọng. Nồng ñộ cytokinin cao hơn auxin thì mẫu có khuynh hướng tạo chồi, ngược lại, nếu nồng ñộ auxin cao hơn cytokinin thì mẫu có khuynh hướng tạo rễ.
Trong sự tạo chồi, hoặc là chồi ñược tạo trực tiếp hoặc thông qua mô sẹo. Các tế bào của mô cấy ñược cảm ứng bởi môi trường ñể phản biệt hóa trở về trạng thái sinh mô. Những tế bào sinh mô ñược cảm ứng ñể có khả năng
biệt hóa trở lại tạo một cơ quan chồi mới ñược gọi là chồi bất ñịnh. Chồi thường ñược cảm ứng và tạo thành ở vùng ngoại vi (vùng nhu
mô vỏ) nên thường ñược xem là có nguồn gốc ngoại sinh.
+ Sự phát sinh rễ bất ñịnh Sự tạo rễ trên nhánh cây hoặc chồi in vitro gọi là sự tạo rễ bất ñịnh,
gồm ít nhất là hai giai ñoạn có thể phân biệt ñược dưới kính hiển vi (Mai Trần Ngọc tiếng và cs, 1980):
- Giai ñoạn tạo sơ khởi rễ từ vài tế bào của tầng phát sinh libe-mộc hoặc chu luân, giai ñoạn này ñược khởi phát bởi auxin ở nồng ñộ cao. Auxin
kích thích rất mạnh sự phân chia tế bào tượng tầng, ñồng thời giúp sự phân hóa của các mô dẫn.
- Giai ñoạn kéo dài sơ khởi rễ ñược kích thích bởi auxin ở nồng ñộ thấp.
Điều quan trọng là nồng ñộ của auxin kích thích giai ñoạn tạo sơ khởi rễ nhưng có thể ức chế giai ñoạn kéo dài rễ và ngược lại [17].
Auxin tự nhiên không bền (bị oxi hóa trong vài ngày dưới ánh sáng), nên trong thực tế người ta thường dùng các auxin tổng hợp ít bị phân hủy như: indole-3-butyric acid (IBA), anpha–naphtalenacetic acid (NAA), 2,4- dichlorophenoxyacetic acid (2,4 – D). Tùy vào mục ñích và ñối tượng nghiên
cứu mà chúng ta sử dụng các loại auxin với nồng ñộ khác nhau.