Với sự phát triển của công nghệ sinh học, phương pháp chiếu xạ kết hợp với nuôi cấy mô tế bào thực vật trở nên rất phổ biến trong các nghiên cứu sinh học và chọn giống thực vật. Ưu điểm của phương pháp này là có thể chiếu xạ một số lượng lớn các tế bào dạng soma trong một diện tích nhỏ. Nhiều yếu tố ngoại cảnh có thể được kiểm soát tốt hơn; sử dụng tế bào trần, tế bào riêng lẻđể gây tạo đột biến làm cho việc chọn lọc và tạo dòng thuần được dễ dàng và nhanh chóng; khả năng thu
được biến dị dạng thể khảm rất thấp nên thuận tiện cho công tác chọn lọc và tạo dòng; tần suất đột biến thường khá cao bởi vì mỗi tế bào đều có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với tác nhân gây đột biến; hàng chục dòng biến dị tiềm năng có thểđược chọn lọc nhanh chóng chỉ sau một vài thế hệ, ít tốn kém, tốc độ tạo dòng thuần nhanh [31].
Chiếu xạ kết hợp với nuôi cấy in vitro đã được chứng minh bằng thực nghiệm là phương pháp có giá trị để tạo ra các đột biến mong muốn và nhân giống nhanh,
đặc biệt là ở thực vật [31]. Đầu những năm 1990, những nghiên cứu vềđột biến gây tạo bằng chiếu xạ trên mẫu in vitro được tiến hành trên chuối và khoai tây. Hiện nay, kỹ thuật này đã được sử dụng rộng rãi trên những cây trồng nhân giống vô tính khác như Chimera [31] (xem Hình 1.8), Phong lan [9], hoa Baby [25], Hồng môn [46],v.v.
18
Hình 1.8. Quy trình chọn giống Chimera bằng phương pháp chiếu xạ kết hợp nuôi cấy in vitro (nguồn: FNCA)
Năm 2005, Puchoa tiến hành nghiên cứu chiếu xạin vitro cây hồng môn [45]. Trong công trình này, tác giảđã thành công trong việc tạo callus từ lá non trên môi trường Nitsch (1960) bổ sung 0,1mg/l BA và 0,1mg/l 2,4D; tạo chồi khi bổ sung 0,05mg/l BA và tái sinh rễ khi môi trường bổ sung 1,0mg/l IBA. Sau đó, tiến hành chiếu xạ cây in vitro. Kết quả thu được chỉ ra rằng tại liều xạ 5Gy đã có hiệu ứng lên sự hình thành và nhân lên của callus trong khi đó liều xạ 15Gy có hiệu ứng gây chết trên loại mô này. Tuy nhiên, nghiên cứu này còn hạn chế vì đã chưa chứng minh được sự khác biệt giữa các cá thể biến dị và cây mẹ.
Đến năm 2011, Barakat và cộng sự [25] đã thành công trong nghiên cứu tạo chọn cây hoa Baby bằng phương pháp chiếu xạin vitro. Kết quảđã tạo ra được các
19
dòng hoa Baby biến dị có những kiểu hình khác biệt so với giống mẹ như: cứng cây, thấp cây, cao cây, bề rộng của lá hẹp.
Tuy nhiên, kỹ thuật này cũng có một vài hạn chế: Môi trường nuôi cấy in vitro
có thể làm xuất hiện một vài biến dị dạng thường biến xuất hiện do lỗi khi dịch mã DNA làm ảnh hưởng đến quá trình chọn lọc và tạo dòng đột biến. Thời gian thế hệ
trong nuôi cấy in vitro khác với in vivo, một số giai đoạn sống của thực vật không diễn ra trong điều kiện in vitro do đó không chọn lọc được các biến đổi chỉ biểu hiện trong giai đoạn này ví dụ như màu sắc, hình dạng hoa và cánh hoa, quả, v.v.
Đòi hỏi trang bị phòng cấy mô, nuôi mô, hóa chất, kỹ thuật công nghệ nuôi cấy mô, v.v. Để nâng cao hiệu quả chọn lọc dòng đột biến tiềm năng, người ta thường sử
dụng các kỹ thuật sinh học phân tử để kiểm tra các biến đổi DNA. Do đó nhà tạo giống cần phải có kiến thức về di truyền phân tử [31].