c. Bioreactor sủi bọt dạng cầu (Ballon type bubble bioreactor – BTBB)
1.2.5. Sự phát triển của thực vật trong bioreactor 1 Quá trình phát sinh phôi soma
1.2.5.1. Q trình phát sinh phơi soma
Việc sử dụng mơi trường lỏng nuôi cấy tế bào soma để tạo phôi đã được đề cập từ những năm 1958 trên cây cà rốt do Steward và cộng sự tiến hành. Tính tồn thế của tế bào thực vật, khả năng tạo phơi mới và sự biểu hiện kiểu hình là
cơ sở để đưa ra giả thiết về sự phân lập và nuôi cấy tế bào thực vật trong môi trường lỏng, đặc biệt giúp kích thích tạo phơi đơn bội.
Q trình phát sinh phơi soma được thực hiện bằng cách sử dụng mơi trường kích thích có chứa auxin (thường sử dụng 2,4-D) và nước dừa ban đầu. Sau đó dùng nhiều cytokinin, myo-inositol và giảm lượng nitrogen. Khi các cụm tiền phơi được tạo thành thì phải hạ thấp hoặc lấy bớt nồng độ auxin trong mơi trường. Sau đó, trình tự giống như q trình tạo phơi giao tử (đơn bội) sẽ diễn ra.
Quá trình phát sinh phôi soma được quan sát lần đầu tiên ở một chi của họ Umbelliferae được nuôi cấy trong môi trường lỏng (Steward và cộng sự, 1970). Kể từ đó, q trình này cịn được cơng bố ở nhiều cây hạt trần và cây hạt kín, bao gồm lồi cây cảnh, cây rau và cây lương thực cũng như cây thân gỗ.
Con đường phát sinh phôi đối lập với con đường phát sinh cơ quan. Đây có thể là một hệ thống sản xuất hiệu quả hơn trong việc nhân giống tạo số lượng lớn. Sự phát sinh phơi soma có thể ít bị biến dị. Tuy nhiên, hiện tượng biến dị soma đơn dịng có thể ít xảy ra ở mơ tái sinh trực tiếp nhưng lại thường xảy ra ở các phôi soma phát triển từ mô sẹo nuôi cấy liên tục. Các phôi đã chứa đầy đủ đỉnh sinh trưởng chồi và rễ sẽ được chuyển sang giai đoạn ra rễ giống như kỹ thuật nhân giống chồi in vitro truyền thống.
Phơi soma thường nhỏ và thích hợp cho các qui trình nhân sinh khối, chúng có thể được phân tách, đưa vào và khuấy trộn bằng một hệ thống tự động, sau đó có thể được cất trữ hay tạo ra cây con trực tiếp với sự hỗ trợ của các hệ thống máy móc.
Sự phát sinh phôi soma trong nuôi cấy lỏng lắc và bioreactor đã được công bố ở cây cà rốt, cây carum (họ hoa tán), cây trạng nguyên, cây cỏ linh lăng, cây cần tây, cây Eschcholtzia californica, cây Octea catharinensis, cây khoai lang, cây cao su và cây vân sam (spruce).
Tuy nhiên, để đạt được mục đích cuối cùng là tạo hạt nhân tạo thì trong số những giống cây trên, q trình tạo phơi soma trong ni cấy lỏng lắc, bioreactor chỉ mới thành cơng trên một số lồi như ở cây cà rốt, cây cỏ linh lăng, cây cần tây, và cây vân sam trắng và hiện nay đang khảo sát trên một số loài cây khác (Ziv, 1999).