(Temporary Immersion system) a. Ưu điểm
Hệ thống ngập chìm tạm thời (TIS) cĩ tác động tích cực lên tất cả các giai đoạn từ nhân nhanh chồi cho tới phát sinh phơi soma trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau. Sự sinh trưởng và hệ số nhân nhanh chồi của cây được nuơi cấy trong hệ thống ngập chìm tạm thời luơn cao hơn so với những cây nuơi cấy trong hệ thống thơng thường trên mơi trường rắn hay trong những hệ thống bioreactor thơng thường. Cây tái sinh và phơi soma thu được trong hệ thống này luơn cĩ chất lượng tốt hơn. Từ đĩ cây cĩ nguồn gốc từ hệ thống nuơi cấy ngập chìm tạm thời cĩ tỷ lệ sống sĩt cao, sinh trưởng khỏe mạnh trong quá trình thuần hố ngồi vườn ươm.
Thời gian ngập và số lần ngập chìm là những chỉ số chủ yếu ảnh hưởng đến sự phát triển của mẫu cấy cũng như tồn bộ quy trình vi nhân giống. Khi những chỉ
số này được tối ưu hĩa, sản lượng sẽ được gia tăng, quá trình kiểm sốt sự phát sinh hình thái tốt hơn và cịn cĩ khả năng hạn chế tối đa hiện tượng thủy tinh thể. Đây là ưu điểm lớn nhất của hệ thống TIS so với hệ thống bioreactor thơng thường.
Khơng kể đến khả năng ứng dụng trong vi nhân giống cây trồng, hệ thống ngập chìm tạm thời cho thấy là một cơng cụ hữu hiệu trong nghiên cứu những quá trình biến dưỡng khác nhau của thực vật. Ví dụ như cĩ thể sử dụng hệ thống này làm mơ hình mẫu để nghiên cứu hiện tượng thủy tinh thể. Theo những nghiên cứu hiện nay, thời gian ngập tác động một cách trực tiếp lên hiện tượng thủy tinh thể và trạng thái của nước trong callus và phơi soma của cây Cà Phê. Một cách chính xác hơn, một số thơng số về nước như hàm lượng nước và thế nước cĩ sự tương đồng với hiện tượng thủy tinh thể và chúng bị tác động trực tiếp bởi thời gian ngập và số lần ngập.
Một số nghiên cứu đã chú trọng đến việc tối ưu hĩa sự làm khơ phơi soma trưởng thành để hướng tới nâng cao hiệu quả tái sinh cây cũng như xác định điều kiện bảo quản trong một thời gian khơng trong bình. Hệ thống RITA®
được thiết kế rất tốt để đạt được sự làm khơ từ từ mẫu cấy. Độ ẩm tương đối của phần trên nơi mẫu cấy được nuơi cĩ thể được điều khiển bởi dung dịch khống bảo hịa được chứa trong phần dưới. Những tác động tích cực lên sự phân cực của phơi và tái sinh cây được quan sát thấy trên đối tượng phơi soma cây Cà Phê arabica và cây Cao Su bị làm khơ đi dưới điều kiện ngập chìm tạm thời. Và rất nhiều hệ thống TIS cũng thích hợp được sử dụng trong nghiên cứu mơi trường khí bên trong hệ thống nuơi cấy lên sự sinh trưởng và phát triển của mẫu cấy.
Từ sau những hệ thống được thiết kế bởi Harris và Mason (1983), một số hệ thống TIS bán tự động đã được thiết kế và những nghiên cứu quan tâm đến kỹ thuật này ngày càng gia tăng. Từ một hệ thống Bioreactor phức tạp, những hệ thống TIS dần dần đã được đơn giản hĩa và cĩ khả năng sánh với những bình nuơi cấy in vitro phổ biến. Những hệ thống đơn giản với giá thành rẻ đang được nghiên cứu và phát triển hiện nay rất thích hợp cho việc sản xuất trên quy mơ lớn. Những quá trình nhân nhanh phơi soma, tái sinh nhiều chồi, tạo củ bi cĩ khả năng được tối ưu hố trên nhiều đối tượng cây trồng từ đĩ giảm được chi phí sản xuất một cách đáng kể.
Một ưu điểm khác của hệ thống này trong việc giảm được hoạt tính của các chất độc ngoại bào hay các chất ức chế sinh trưởng được tiết ra ngồi mơi trường trong thời gian nuơi cấy của mẫu cấy vẫn chưa được đánh giá chính xác
b. Khuyết điểm
Thời gian ngập tối ưu phải được khảo sát và xác định chính xác cho từng giai đoạn nuơi cấy và từng loại cây trồng.
Hiện nay, nhiều nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của hệ thống nuơi cấy ngập chìm tạm thời về mặt vật lý là rất cần thiết để cĩ thể tối ưu hĩa điều kiện nuơi cấy trong những hệ thống này.
Trong điều kiện nước ta hiện nay, giá thành của những hệ thống nuơi cấy TIS tương đối cao do phải nhập hệ thống này từ nước ngồi như Đài Loan giá thành tương đối cao: 85 - 100 triệu đồng/hệ thống với 40 bình Platima. Ngồi ra, filter lọc khí giá thành cao (120.000 – 130.000đ/cái) phải thay khi hấp khử trùng nhiều lần và bị nước vào khi hấp.
CHƯƠNG II
NỘI
DUNG
NGHIÊN CỨU
2.1 Nội dung 1. Hồn thiện quy trình nhân giống Mokara và Renanthera trên hệ thống ngập chìm tạm thời.
Dựa trên kết quả dự án ―Sưu tập, nhập nội, nhân nhanh các giống hoa lan phục vụ nội tiêu và xuất khẩu 2006 - 2010‖ của Xơ và cộng sự thực hiện tại Trung tâm Cơng nghệ Sinh học TP. HCM; trong đĩ năm 2008 và 2009 cĩ nghiên cứu nhân giống Mokara và Renanthera bằng phương pháp nuơi cấy thơng thường (mơi trường thạch) và phương pháp nuơi cấy ngập chìm tạm thời. Tuy nhiên chưa thực hiện các thí nghiệm về ảnh hưởng của thể tích nuơi cấy. Do vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu thể tích nuơi cấy để hồn thiện quy trình nhân giống trên hệ thống ngập chìm (TIS).
2.1.1 Thí nghiệm 1: Nghiên cứu thể tích nuơi cấy để hồn thiện quy trình nhân giống lan Mokara trên hệ thống ngập chìm tạm thời.