2.5.1. Cơ sở khoa học
Virus tồn tại ở mọi tế bào sống. Tuy nhiên, những nghiên cứu của Morel và Martin (1952) [39] cho thấy nồng độ virus ở mô phân sinh đỉnh và lá bao thứ nhất là bằng không sau đó tăng dần ở các lá xa với mô phân sinh đỉnh ở phía d−ới. Từ đây các tác giả đã đề xuất kỹ thuật nuôi cấy meristem (mô phân sinh đỉnh) để tạo cây sạch virus hoàn toàn từ cây đã nhiễm bệnh.
Limasset và Cornuet đã dùng ph−ơng pháp huyết thanh định l−ợng chứng minh đ−ợc có sự tồn tại một gradien nồng độ virus từ các mô non đến mô già ở cây thuốc lá bị bệnh (Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, 2003)[17]. Cụ thể là nồng độ virus bằng không ở mô đỉnh và bao lá mầm thứ
nhất, sau đó tăng dần lên cực đại ở lá mầm thứ năm rồi lại giảm ở lá phía d−ới. Trên cơ sở đó Morel và Martin (1952) [39] đề xuất ph−ơng pháp tẩy sạch virus bằng cách nuôi cấy meristem - mô phân sinh đỉnh (nơi hoàn toàn không chứa virus) trên môi tr−ờng vô trùng để tạo cây sạch virus.
Cơ sở lý luận của việc nuôi cấy meristem tạo cây sạch virus đã đ−ợc Mathews R.E.F., Wang P.J. và Hu C.Y., Lizarraga R và CS, Pierik R.L.H. (Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Anh, 2003)[17] tổng kết nh− sau:
- Virus vận chuyển nhờ hệ thống mô dẫn, hệ thống này không có ở mô phân sinh đỉnh. Nh− thế virus bị bao vây không vào đ−ợc mô phân sinh đỉnh.
- ở meristem tốc độ phân bào là rất lớn, tốc độ nhân bản của DNA cao
nó không t−ơng hợp với tốc độ nhân bản vật chất di truyền của virus do đó virus không tự tồn tại.
- Dựa vào đặc điểm sinh lý ở meristem nồng độ auxin rất cao (vì đỉnh sinh tr−ởng là nơi sản xuất ra các hợp chất auxin). Chính vì vậy nên nó ức chế sự nhân bản virus do đó virus không tồn tại trong mô phân sinh đỉnh.
- Hệ thống vô hiệu hoá virus ở vùng meristem mạnh hơn các vùng khác trong cây.
Bắt nguồn từ những nghiên cứu về sự phân bố virus trong cây bị bệnh đã đ−a đến một kỹ thuật mới, kỹ thuật nuôi cấy meristem để tạo ra các cây sạch virus.
Nhiều tác giả đã phát hiện thấy có sự sai khác lớn về vùng sạch virus ở đỉnh sinh tr−ởng phụ thuộc vào các loại virus. Vì thế, cần có các ph−ơng pháp tách Meristem khác nhau khi tẩy virus (Ten Houten et all, 1968)[47].
Kỹ thật nuôi cấy mô đỉnh sinh tr−ởng - meristem đã đ−ợc các tác giả Buvat (1952), Norris (1954), Quak (1957) phát triển. Năm 1962 Murashige và Skoog đã đ−a ra thành phần môi tr−ờng dinh d−ỡng thích hợp để nuôi cấy. Sau
đó năm 1964 Morel và Muller đã hoàn thiện môi tr−ờng nuôi cấy từng đoạn mầm khoai tây (Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nghị, Lê Thị Muội)[1]
Từ cơ sở lý luận nêu trên nhiều tác giả đã ứng dụng thành công ph−ơng pháp nuôi cấy meristem và trong môi tr−ờng thích hợp đã tái sinh đ−ợc cây khoai tây sạch virus. Tuy nhiên, việc nuôi cấy và tái sinh cây từ meristem với kích th−ớc nhỏ nên đòi hỏi kỹ thuật cao trong, công việc phức tạp và tỷ lệ tái sinh thành công cây hoàn chỉnh thấp.
Việc làm sạch virus tức là phải giải phóng các thực vật bị nhiễm virus khỏi virus, đó là công việc cần thiết đối với cây trồng nói chung nhất là các loại cây trồng nhân giống vô tính vì ph−ơng thức nhân giống vô tính này là nguyên nhân truyền bệnh từ thế hệ này sang thế hệ khác. Biện pháp làm sạch virus phải luôn luôn đ−ợc kết hợp với các biện pháp duy trì tính sạch bệnh của cây trồng (Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nghị, Lê Thị Muội)[1]
Ph−ơng pháp chung để tạo cây sạch virus là nuôi cấy đỉnh sinh tr−ởng kết hợp với việc xử lý nhiệt, sau đó thông qua ph−ơng pháp nhân nhanh in vitro để tạo ra số l−ợng cây lớn.