Một số thành tựu trong ứng dụng hệ thống bioreactor

Một phần của tài liệu nghiên cứu ảnh hưởng nông độ khóa đa lượng đến sự hình thành và phát triển chồi lan phalaenopsis yubidan và lan đẻnobiumsonia trong hiij thống nuôi cấy ngập tạm thời (Trang 52 - 57)

c. Bioreactor sủi bọt dạng cầu (Ballon type bubble bioreactor – BTBB)

1.2.8. Một số thành tựu trong ứng dụng hệ thống bioreactor

Môi trường lỏng là môi trường đã được sử dụng trong nuôi cấy tế bào, phôi soma hay cơ quan thực vật kể cả trong nuôi cấy tĩnh hay các kiểu bioreactor khác nhau.

Mặc dù trước đây bioreactor chủ yếu được sử dụng trực tiếp cho nuôi cấy huyền phù tế bào và sản xuất sản phẩm thứ cấp, nhưng gần đây cũng có nhiều bioreactor được cải tiến để tạo phơi soma mà đã được công bố trên một số giống cây (xem bảng 1.2).

Bảng 1.2. Các nghiên cứu tạo phôi soma bằng bioreactor

Aralia cordata Air-lift, dạng trống quay,

dạng cột sủi bọt Nishihira et al., 1998

Capsicum annum Air-lift Marvituna và Buyukalaca,

1996 Air-lift, khuấy bằng thanh

từ Marvituna và Buyukalaca,1995

Coffea arabica Ngập gián đoạn Etienne-Barry et al., 1999

Camellia sinensis Ngập gián đoạn Akula et al., 2000

Eleutherococcus senticosus

Air-lift Kim và Kim, 2001

Santalum album Air-lift Bapat et al., 1990

Air-lift Das et al., 1999

Picea glauca Bioreactor kiểu ngập với một giá đệm nâng đỡ tế bào

Attree et al., 1994

Picea abies Bioreactor ngập với

polyurethane Paques et al., 1995

Picea sitchensis STR với màng

polypropylen của ống sục khí

Moorhouse et al., 1996

Picea sitchensis Khuấy bằng thanh khuấy Ingram và Mavituna, 2000

Picea

glauca-engelnannii

Khuấy bằng cơ Tautorus et al., 1992

Pseudotsuga menziesii Ngập bán liên tục với giá đỡ tế bào Jain et al., 1999 (Nguồn: Dương Tấn Nhựt, 2007)

Việc nuôi cấy trong môi trường lỏng bằng hệ thống huyền phù tạm thời với các tần suất khác nhau của huyền phù đã được báo cáo là cải thiện chất lượng cây trồng và tốc độ nhân giống của chuối, cà phê, cao su. Bioreactor cũng được sử dụng cho nuôi cấy để tạo rễ bằng hệ thống tạo rễ thứ cấp. Việc sử dụng một kiểu bioreactor che kín giúp cho việc tạo rễ và phát sinh chồi hoa cẩm chướng đã được báo cáo là cải thiện quá trình tăng sinh khối.

Việc sử dụng bioreactor được xem là một cuộc cách mạng về hệ thống cho nhân giống thực vật thông qua con đường phát sinh cơ quan. Mặc dù nó bị giới hạn trên một số ít lồi nhưng hiện nay thì bioreactor đang được áp dụng trên một số lồi cây cảnh, cây ăn trái và cây rau (xem bảng 1.3) (Ziv, 1999).

Gần đây, người ta đã tiến hành vi nhân giống cây dứa để tăng sinh khối bằng cách sử dụng các cụm chồi trong hệ thống nuôi cấy huyền phù (dâng lên và rút xuống) của bioreactor.

Bioreactor hiện nay đã và đang được sử dụng trong việc vi nhân giống thương mại ở Mỹ, Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Cuba, Costa Rica, Hà Lan, Tây Ban Nha, Bỉ, Pháp… trên các cây cảnh và cây cho củ như dứa, khoai tây và cây lâm nghiệp.

Một số báo cáo gần đây của Takayama và Akita (1998) nói về một vài kỹ thuật sử dụng bioreactor trong nhân giống tạo số lượng lớn các giống khoai tây, hoa lay-ơn, hoa lily, dâu tây, cây lan dạ hương, hoa loa kèn đỏ và một vài giống Araceae.

Lồi Phát sinh hình thái Tác giả

Amaryllis hippeastrum Chồi, cây con, củ con Takayama và Akita, 1998

Ananas comosus Cụm chồi Escalona et al., 1999

Apium graveolens Phôi soma Nadel et al., 1990

Araceae species Chồi, cây con Takayama và Akita, 1998

Brodiaea complex Cụm chồi, thân hành Ilan et al., 1995

Coffea arabica Cụm chồi, cây con Alvard et al., 1993; Teisson và Alvard, 1995

Cyclamen persicum Mô sẹo, phôi soma Hvoslef-Eide và Munster, 1998

Daucus carota Mô sẹo, phôi soma Jay et al., 1994; Archambault et al., 1995

Dianthus caryophyllus Chồi, cây con Chatterjee et al., 1997

Eschcholtzia californica

Phôi soma Archambault et al., 1994

Euphorbia

pulcherrima Phôi soma Preil, 1991; Luttman et al.,1994

Fragaria ananasa Chồi, cây con Takayama và Akita, 1998

Gladiolus

grandiflorum Cụm chồi, cây con,thân hành Ziv, 1990; Ziv et al., 1998 Chồi, cây con, thân

hành

Takayama và Akita, 1998

Hevea brasiliensis Chồi, cây con Alvard và Teisson, 1993; Teisson và Alvard, 1995

Hyacinthus orientalis Củ con, cây con Takayama và Akita, 1998

Lilium spp. Cây con, củ con Takayama, 1991

Củ con, cây con Takayama và Akita, 1998

Medicago sativa Mô sẹo, phôi soma Stuart et al., 1985, 1987; Chen et al., 1987; Stuart et

al., 1987; McDonald và

Jackman, 1989; Denchev et

al., 1992

Musa spp. Chồi, cây con Alvard và Teisson, 1993; Teisson và Alvard, 1995 Cụm chồi, cây con Ziv et al., 1998

Hadar, 1991; Ziv et al., 1998

Nerine sarniensis Cụm tiền phôi soma, phôi soma, củ con

Lilien-Kipnis et al., 1994; Ziv et al., 1994

Ornithogalum dubium Cụm chồi, cây con, củ

con Ziv và Lilien-Kipnis, 1997

Populus tremula Cụm chồi, chồi, cây con

McCown et al., 1988; Carmi

et al., 1997

Picea glauca Phôi soma Attree et al., 1994

Picea

glaucaengelmannii Phôi soma Tautorus et al., 1994

Picea marianna Phôi soma Tautorus et al., 1994

Solanum tuberosum Cây con, thân củ Akita và Trakayama, 1994 Cụm chồi, cây con,

thân củ Levin et al., 1997; Ziv et al.1998; Ziv và Shemesh, 1996; Takayama và Akita, 1998

(Nguồn: TS. Dương Tấn Nhựt, 2007)

Một số thành tựu trong nuôi cấy bằng bioreactor gần đây:

- Tạo hạt nhân tạo cây gỗ Vân Sam (Picea glauca [Moench.] Voss.) trong bioreactor (Attree, 1994).

- Tăng trưởng củ Lilium giống lai ‘Casablanca’ bằng bioreactor (Lian, 2003). - Tạo trên 1.600 phôi soma cây Coffea arabica L. trong bioreactor có thể tích 1 lít kiểu ngập bán liên tục (gián đoạn) trong 2 tuần, tiết kiệm 30% thời gian lao động, chỉ sử dụng 6,3% diện tích so với ni cấy bằng agar thông thường (Etienne-Barry, 1999).

- Tạo rễ sâm Triều Tiên (Panax ginseng) trong bioreactor dạng sủi bọt hướng lên trên (Bubble air-lift bioreactor) với sự tăng cường bởi acid jasmonic (Kee-Won, 2002).

Ứng dụng nuôi cấy mô tế bào trong nhân giống vơ tính cây trồng và sản xuất các sản phẩm thứ cấp trên qui mô công nghiệp là một trong những lĩnh vực quan trọng nhất của công nghệ tế bào thực vật (Dương Công Kiên, 2002).

Một số sản phẩm quan trọng như Alkaloid: Morphinan Alkaloid, Berberine, Tropane Alkaloid, Cardinolides; Các hợp chất kháng ung thư: Camptothecin, Homoharringtonine, Podophyllotoxin, Vinca Alkaloid, Taxol, Nhân sâm,…

Hiện nay trên thế giới, người ta đã thành công trong việc sử dụng bioreactor trong nuôi cấy huyền phù tế bào như cây Thông Đỏ, cây Dừa Cạn, cây Sâm Triều Tiên, cây Lan Gấm,… với thể tích của bình ni cấy từ vài chục lít lên đến vài chục ngàn lít.

Một phần của tài liệu nghiên cứu ảnh hưởng nông độ khóa đa lượng đến sự hình thành và phát triển chồi lan phalaenopsis yubidan và lan đẻnobiumsonia trong hiij thống nuôi cấy ngập tạm thời (Trang 52 - 57)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(105 trang)
w