1. TỔNG QUANT ÀI LIỆU
1.3.2.1.Phát sinh cơ quan trực tiếp
Phát sinh cơ quan trực tiếp bao gồm sự hình thành chồi và rễ trực tiếp từ mẫu cấy mà không thông qua giai đoạn mô sẹo.
Sự phát sinh chồi bất định
Chồi bất định xuất hiện không chỉ liên hệ với sinh mô chóp mà còn xuất hiện gần vết thương, gần vết cắt, gần vùng phát sinh libe- mộc hoặc ngoài biểu bì, vì vậy chồi có thể có nguồn gốc nội sinh hoặc ngoại sinh do sự khử phân hóa các tế bào trưởng thành. Chúng cũng khởi sự bằng những phân chia tế bào và sắp xếp tế bào giống như sinh mô chóp và có mạch gắn liền với mạch của thân (Mai Trần Ngọc Tiếng, 2001).
Mô phân sinh ngọn chồi có thể từ tế bào biểu bì, mô hàng rào, mô khuyết hay mô bao quanh mạch của mô cấy. Trước khi phân hóa để hình thành tầng phát sinh của chồi được tạo mới, tế bào đã phân hóa phải trải qua quá trình tái hoạt động. Sự tái hoạt động này có thể được cảm ứng trên cây nguyên bằng cách đàn áp các hiệu ứng cản tương quan (gỡ ưu tính ngọn bằng cách cắt bỏ chồi ngọn) hay trên mô cấy nhờ các môi trường nuôi cấy có bổ sung các chất điều hòa thích hợp. Theo Buvat, có hai giai đoạn xảy ra trong quá trình tái hoạt động: giai đoạn khử phân hóa và giai đoạn tái phân hóa (Gautheret, 1966).
Người ta sử dụng phương pháp tạo chồi bất định như một phương pháp nhân giống vô tính nhằm làm tăng số lượng cây con mong muốn. Các loại cây thường được áp dụng phương pháp này để nhân giống như: Saintpaulia, Begonia,
Achimenes, Streptocarpus, Lilium... Thật sự phương pháp tạo chồi bất định không được phổ biến như phương pháp nuôi cấy chồi bên vì số cây có khả năng tạo chồi bất định ít hơn. So với phương pháp nhân giống bằng cách cấy nốt đơn thân và phương pháp chồi bên thì phương pháp này có nhiều khả năng xảy ra đột biến.
Pierik (1987) chứng minh rằng sự tạo chồi bất định của mẫu cấy tăng nhiều khi để cho lớp biểu bì dưới của phiến lá Kalanchoe farinacea tiếp xúc trực tiếp với môi
trường nuôi cấy và rút ra kết luận rằng nếu đặt mẫu nằm trên môi trường thì sẽ tạo được nhiều chồi hơn là cây thẳng đứng.
Nhu cầu về auxin và cytokinin trong sự tạo chồi bất định có phần phức tạp. Có những loài thực vật về mặt cơ bản không cần cả auxin lẫn cytokinin để tạo chồi bất định như cây Cải luna lưỡng niên, rau Diếp xoăn, Cardamine pratensis (Pierik, 1987). Tuy nhiên, khi bổ sung auxin hoặc cytokinin vào môi trường nuôi cấy thì những chất này cũng có tác dụng trên sự tạo chồi. Hầu hết các loài thực vật đều cần đến cytokinin để cảm ứng sự tạo chồi, trong khi auxin lại có vai trò ngược lại.
Có một số điểm giống nhau trong sự tạo chồi bất định và rễ bất định như: Các phần của cây non có khả năng tạo chồi dễ dàng hơn. Ví dụ trong nuôi cấy cây thuộc nhóm hạt trần, chồi bất định chỉ có thể tạo thành từ phôi, cây con và các phần của cây con mà không xảy ra ở các mẫu cấy thu được từ cây trưởng thành. Đường luôn luôn đóng vai trò quan trọng trong sự tạo cơ quan (chồi và rễ). Sự hình thành chồi và rễ đều bị ức chế bởi GA3 và ABA.
Sự hình thành rễ bất định
Rễ bất định có thể có ở trụ hạ diệp của một cây con, ở các mấu và lóng của thân và ở rễ. Hầu hết rễ bất định phát sinh kiểu nội sinh, mặc dù vẫn có những trường hợp phát sinh ngoại sinh. Các rễ bất định có thể nảy sinh từ các mầm nằm yên và vẫn ngủ cho đến khi được kích thích để sinh trưởng hoặc chúng có thể là hệ thống tổ chức mới.
Các rễ bất định sinh trên thân tạo ra hệ thống rễ chính ở các cây có mạch bậc thấp, hầu hết cây một lá mầm, cây hai lá mầm nhân giống bằng thân rễ hoặc thân bò, các cây thủy sinh, các cây sống hoại sinh và ký sinh. Rễ được hình thành trên cành giâm cũng là những rễ bất định (Võ Thị Bạch Mai, 2004).
Sự hình thành rễ bất định gồm ít nhất hai giai đoạn có thể phân biệt được dưới kính hiển vi (Mai Trần Ngọc Tiếng và cộng sự, 1980): giai đoạn tạo sơ khởi rễ từ vài tế bào của tầng phát sinh libe -mộc hay chu luân, và giai đoạn kéo dài sơ khởi rễ này.