Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2. Tổng quan về phƣơng pháp nhân giống nuôi cấy mô tế bào
1.2.5. Chất điều hòa sinh trưởng
1.2.5.1. Auxin
Auxin là nhóm chất điều hòa sinh trƣởng thực vật đƣợc sử dụng thƣờng xuyên trong nuôi cấy mô tế bào thực vật. Auxin kết hợp chặt chẽ với các thành phần khác của môi trƣờng dinh dƣỡng để kích thích sự tăng trƣởng của mô sẹo, huyền phù tế bào và điều hòa sự phát sinh hình thái, đặc biệt khi nó đƣợc phối hợp sử dụng với các cytokinin. Sự áp dụng loại và nồng độ auxin trong môi trƣờng nuôi cấy phụ thuộc vào:
+ Kiểu tăng trƣởng và phát triển cần nghiên cứu. + Hàm lƣợng auxin nội sinh của mẫu cấy
+ Khả năng tổng hợp auxin tự nhiên của mẫu cấy.
+ Sự tác động qua lại giữa auxin ngoại sinh và auxin nội sinh. + Đặc tính của auxin: kích thích sự tăng trƣởng và kéo dài tế bào.
Đối với nuôi cấy mô, auxin đã đƣợc sử dụng cho sự phân chia tế bào và phân hóa rễ. Những auxin dùng rộng rãi trong nuôi cấy mô là IBA (3-indolebutiric axit), IAA (3 - indolaxetic axit), NAA (Napthaleneaxetic axit), 2,4-D (2,4-D- Dichlorophenoxyaxetic axit) và 2,4,5-T (trichlorophenoxyaxetic axit). Trong số các auxin, IBA và NAA chủ yếu sử dụng cho môi trƣờng ra rễ và phối hợp với cytokinin sử dụng cho môi trƣờng ra chồi. 2,4-D và 2,4,5-T rất hiệu quả đối với môi trƣờng tạo và phát triển callus. Auxin thƣờng hòa tan trong etanol hoặc NaOH [4].
1.2.5.2. Cytokinin
Tính chất đặc trƣng của cytokinin là kích thích sự phân chia tế bào mạnh mẽ. Vì vậy ngƣời ta xem chúng nhƣ là các chất hoạt hóa sự phân chia tế bào, nguyên nhân là do cytokinin hoạt hóa mạnh mẽ quá trình tổng hợp axit nucleic và protein dẫn đến kích sự phân chia tế bào.
Cytokinin ảnh hƣởng rõ rệt lên sự hình thành và phân hóa cơ quan của thực vật, đặc biệt là sự phân hóa chồi. Ngƣời ta đã chứng minh rằng sự cân bằng giữa tỷ lệ auxin (phân hóa rễ) và cytokinin (phân hóa chồi) có ý nghĩa
cũng nhƣ trên cây nguyên vẹn. Nếu tỷ lệ auxin cao hơn cytokinin thì kích thích sự ra rễ, còn tỷ lệ cytokinin cao hơn auxin thì kích thích ra chồi. Ðể tăng hệ số nhân giống, ngƣời ta thƣờng tăng nồng độ cytokinin trong môi trƣờng nuôi cấy ở giai đoạn tạo chồi. Ở trong cây rễ là cơ quan tổng hợp cytokinin chủ yếu nên rễ phát triển mạnh thì hình thành nhiều cytokinin và kích thích chồi trên mặt đất cũng hình thành nhiều.
Cytokinin kìm hãm quá trình già hóa của các cơ quan và của cây nguyên vẹn. Nếu nhƣ lá tách rời đƣợc xử lý cytokinin thì duy trì đƣợc hàm lƣợng protein và chlorophin trong thời gian lâu hơn và lá tồn tại màu xanh lâu hơn. Hiệu quả kìm hãm sự già hóa, kéo dài tuổi thọ của các cơ quan có thể chứng minh khi cành dâm ra rễ thì rễ tổng hợp cytokinin nội sinh và kéo dài thời gian sống của lá lâu hơn. Hàm lƣợng cytokinin nhiều làm cho lá xanh lâu do nó tăng quá trình vận chuyển chất dinh dƣỡng về nuôi lá. Trên cây nguyên vẹn khi bộ rễ sinh trƣởng tốt thì làm cho cây trẻ và sinh trƣởng mạnh, nếu bộ rễ bị tổn thƣơng thì cơ quan trên mặt đất chóng già.
Cytokinin trong một số trƣờng hợp ảnh hƣởng lên sự nảy mầm của hạt và của củ. Vì vậy nếu xử lý cytokinin có thể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ và chồi ngủ.
Ngoài ra, cytokinin còn có mối quan hệ tƣơng tác với auxin, cytokinin làm yếu hiện tƣợng ƣu thế ngọn, làm phân cành nhiều. Cytokinin còn ảnh hƣởng lên các quá trình trao đổi chất nhƣ quá trình tổng hợp axit nucleic,
protein, chlorophin và vì vậy ảnh hƣởng đến các quá trình sinh lý của cây [4].