3/3/2015
1
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
THỰC VẬT
Nguyễn Vũ Phong
Chương IV
Lịch sử phát triển
•1902 – 1930: Thử nghiệm ban đầu
•1934 – 1954:
- Nuôi thành công tế bào cà rốt (Gautheret, 1937)
- Phát hiện vitamine, auxin và cytokinin
•1957 – 1992:
- Tách và nuôi tế bào đơn
- Vai trò auxin/cytokinin
- Tạo protoplast và tái sinh cây
- Tạo cây đơn bội từ từ nuôi cấy túi phấn
•Sản xuất quy mô lớn và trên diện rộng
Những ưu thế của nuôi cấy mô và tế bào
Micropropagation
- Hệ số nhân giống cao, chủ động
- Giữ nguyên đặc tính cây mẹ
Những ưu thế của nuôi cấy mô và tế bào
Chọn giống in vitro
- Rút ngắn thời gian
- Chọn các đặc tính quý
Những ưu thế của nuôi cấy mô và tế bào
Khai thác các hợp chất
- Chất quý, cấu trúc phức tạp, không tổng hợp được bằng phương pháp
hóa học
- Giảm giá thành
Vai trò CNSH TV trong tương lai
•Tăng sản lượng lương thực gấp đôi , giảm nhập lượng
- Chọn giống: chống chịu thời tiết khắc nghiệt, phẩm chất tốt, năng
suất cao, có khảnăng sản xuất hóa chất, protein phục vụ
- Biện pháp chống sâu bệnh, cỏ dại.
- Giảm thuốc trừsâu, diệt cỏ, phân bón
•Phát triển bền vững
- Hệ thống canh tác
- Sản xuất sạch và xanh
3/3/2015
2
•Tính toàn thế (totipotency)
Tế bào sống qua nuôi cấy sẽ tăng trưởng thành cây tạo hoa
quả.
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•Môi trường nuôi cấy
- Nguyên tố đa lượng: N , P, K, S, Ca, Mg
- Nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, Zn, Br, Cu, Co, Mo
- Vitamine: B1, nicotinic acid, biotin,..
- Nguồn carbone: surcrose hoặc glucose
- Chất điều hòa tăng trưởng : auxine và cytokinine, GA, ABA
- Các chất phụ trợ khác
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
[cytokinin] 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 mg/L
[auxin] 0 0.1 0.3 1.0 3.0 mg/L
•Chất điều hòa sinh trưởng
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•Mẫu dùng trong nuôi cấy
- Tếbào đang phát triển mạnh
chiếm tỉlệlớn
- Cây mẹcó phẩm chất tốt, năng
suất cao và không có triệu chứng
bệnh
-Được vô trùng trước khi nuôi
cấy trên môi trường dinh dưỡng
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•Nuôi cấy mô phân sinh và cơquan
Mẫu Nuôi cấy trên môi trường
Khử trùng
Tạo cụm chồi
Nhân giống
Auxine
Cytokinine
Duy trì
Nuôi dòng tế bào đơn
Duy trì
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
Figure 11.5
Root of
carrot plant
Root cells in
growth medium
Cell division
in culture
Single cell
Plantlet
Adult plant
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
3/3/2015
3
•Nuôi cấy bao
phấn (anther) và
hạt phấn
(pollen)
Tạo cây đơn bội
trong chọn giống
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật QuáQuá trìnhtrình vi vi nhânnhân giốnggiống
•Nhân giống vô tính quy mô lớn
-Hệ số nhân giống lớn
- Sự đồng đều của cây giống ảnh hưởng đến năng suất và chất
lượng sản phẩm
- Rút ngắn thời kỳ sinh trưởng và sử dụng ưu thế lai
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•Củ bi và hạt giống nhân tạo (artificial seeds)
- Dễ dàng bảo quản và vận chuyển
- Cung cấp giống số lượng lớn
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•Lập ngân hàng gene thực vật
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•Sản xuất cây giống sạch mầm bệnh
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
3/3/2015
4
•Sản xuất cây giống sạch mầm bệnh
Ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan thực vật Nuôi cấy tế bào thực vật
Nuôi cấy tế bào thực vật Nuôi cấy tế bào thực vật
•Tếbào trần
(Protoplast)
Biến đổi di truyền thực vật
Cải thiện giống cây trồng: kháng thuốc diệt cỏ, kháng bệnh,
sâu bệnh
Biến đổi di truyền thực vật
Cải thiện giống cây trồng: kháng thuốc diệt cỏ, kháng bệnh,
sâu bệnh
3/3/2015
5
Biến đổi di truyền thực vật
Cải thiện giống cây trồng: kháng thuốc diệt cỏ, kháng bệnh,
sâu bệnh
Biến đổi di truyền thực vật
Tạo giống chống chịu điều kiện khí hậu bất lợi, già hóa
Biến đổi di truyền thực vật
Tạo sắc tố ở các thực vật chuyển gene
Biến đổi di truyền thực vật
Biến đổi chất lượng thực phẩm cây trồng
Biến đổi di truyền thực vật
Biến đổi chất lượng thực phẩm cây trồng
Biến đổi di truyền thực vật
Biến đổi chất lượng thực phẩm cây trồng