1. Trang chủ >
  2. Luận Văn - Báo Cáo >
  3. Khoa học tự nhiên >

Tạo phôi soma – tạo hạt nhân tạo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1015.25 KB, 50 trang )


• Nhân giống in vitro đối với loài thực vật mà phương pháp nhân giống bằng
đỉnh sinh trưởng có hiệu quả khơng cao. •
Làm ngun liệu cho ni cấy tế bào đơn, thu nhận các hợp chất thứ cấp. •
Nghiên cứu các q trình hình thành cơ quan.

4.1.3.4 Ni cấy huyền phù tế bào


Huyền phù tế bào là một môi trường lỏng được lắc liên tục, trong đó có sự hiện diện của những tế bào soma cô lập hoặc những cụm nhỏ các tế bào có khả năng sinh phôi
có thể tái sinh thành một thực vật nguyên vẹn Henshaw và cộng sự, 1965; Torres 1989. Sự tạo huyền phù tế bào có khả năng sinh phôi trong môi trường lỏng được lắc liên
tục và sự tái sinh thực vật từ huyền phù tế bào này là hai giai đoạn quan trọng cần thiết cho phép thực hiện sự nhân giống in vitro ở mức độ công nghiệp. Ngoài ra các giai đoạn
này cũng cần thiết cho việc sử dụng các tác nhân vật lý, hóa học nhằm tuyển chọn các đặc tính thích hợp để phục vụ cho nhu cầu sống cầu sống của con người mà đặc biệt là
các kỹ thuật chuyển gen như bắn DNA, dung hợp tế bào…cũng như mọi thao tác ở mức tế bào.

4.1.3.5 Tạo phôi soma – tạo hạt nhân tạo


Trong mơi trường ni cấy thích hợp thì mơ cấy hay tế bào có thể phát triển thành phơi vơ tính. Phơi được bọc bằng lớp vỏ bọc chứa nội nhũ nhân tạo thành hạt nhân tạo.
Có hai cách tạo phơi vơ tính là: phát sinh phơi trực tiếp và phát sinh phôi gián tiếp. Sự ghi nhận đầu tiên về ni cấy phơi là cơng trình của Charles Bonnet ở thế kỷ
XVIII. Ơng tách phơi Phascolus và Fagopyrum trong trong đất và nhận được cây nhưng là cây lùn. Từ đầu thế kỷ XX các cơng trình ni cấy phơi dần được hồn thiện hơn. Từ
các cơng trình nghiên cứu trước đó, Knudson 1922 đã ni cấy thành công phôi cây lan trong môi trường chứa đường và khám phá ra một điều là nếu thiếu đường thì phôi
không thể phát triển thành protocorm. Raghavan 1976, 1980 đã công bố rằng phôi phát triển qua hai giai đoạn dị dưỡng
và tự dưỡng. Ở giai đoạn dị dưỡng tiền phơi cần có các chất điều hồ sinh trưởng để phát triển. Trong giai đoạn tự dưỡng sự phát triển của phơi khơng cần chất điều hồ sinh
trưởng. Đối với ni cấy phơi, như đã biết đường đóng vai trò rất quan trọng. Trong nhiều
trường hợp thì đường sucrose cho kết quả tốt hơn các đường khác. Ngoài ra một số chất tự nhiên như nước dừa, nước chiết malt, casein thuỷ phân, là những chất rất cần trong
nuôi cấy phơi. Các chất kích thích sinh trưởng như GA3, auxin, cytokinine thường được dùng nhiều trong nuôi cấy phôi
31
Các yếu tố ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi nuôi cấy in vitro. Thường phôi nuôi cấy cần nhiệt độ và ánh sáng thấp hơn phôi phát
triển tự nhiên. 4.1.3.6 Nuôi cấy hạt phấn và bao phấn đơn bội
Nguyên liệu cho phương pháp này là bao phấn hoặc hạt phấn tách rời, tình trạng vật lý của cây và kiểu gen ảnh hưởng đáng kể đến sự thành công của việc nuôi cấy bao phấn.
Ngoài ra, trạng thái của hạt phấn cũng rất quan trọng. 4.1.3.7 Nuôi cấy tế bào trần
Tế bào trần protoplast là tế bào đã bị loại bỏ vách cứng, chỉ còn lại màng tế bào bao bọc xung quanh.
Người ta có thể tiến hành lai, dung hợp giữa các dạng tế bào trần với nhau, sau đó lại tái tạo màng và vách tế bào. Việc dung hợp tế bào trần giúp tạo các cơ thể lai mà
phương pháp lai hữu tính khơng thể tiến hành được. 4.1.4 Chất điều hòa sinh trưởng [2]
Thuật ngữ chất điều hồ sinh trưởng thực vật Plant growth regulator, PGR đã được dùng rất nhiều bởi các công ty nông dược để chỉ các chất điều hoà sinh trưởng
tổng hợp. Định nghĩa của Van Overbreek và cộng tác viên 1954 vẫn còn được dùng đến ngày nay.
“Chất điều hoà sinh trưởng thực vật là những hợp chất hữu cơ khác với những chất dinh dưỡng, với một hàm lượng nhỏ kích thích, ức chế, hoặc bổ sung bất kỳ một
quá trình sinh lý nào trong thực vật”. Trong sinh lý thực vật khái niệm về chất kích thích sinh trưởng bao gồm các hợp
chất có tác dụng điều tiết các hoạt động sinh trưởng và phát triển của thực vật. Nhóm hợp chất này bao gồm các hormone tự nhiên auxin, gibberellin, cytokinin, acid
abscicic, ethylene, các hợp chất phenol điều tiết sinh trưởng, hormone ra hoa. 4.1.4.1 Auxin
Bản chất hóa học của auxin tự nhiên trong tế bào thực vật là acid indol acetic IAA và nó là dạng auxin đầu tiên, chủ yếu và quan trọng nhất trong tất cả các loại thực
vật. Trong thực vật nó khơng chỉ tồn tại ở dạng tự do mà còn ở dạng liên kết khơng có hoạt tính sinh học như IAA-glucose, IAA-myoinositol, IAA-glucan, IAA-aspartate…
Các dẫn suất khác của indol cũng thể hiện hoạt tính của auxin là indol tryptamine, indol acetaldehyde, indol pyruvate, indol ethanol.
Auxin được tổng hợp ở tất cả các thực vật bậc cao, tảo, nấm, vi khuẩn và chủ yếu ở định chồi ngọn rồi di chuyển xuống các bộ phận non của cơ thể thực vật: lá, rễ và các
mơ dự trữ…Auxin gồm có auxin tự nhiên và auxin tổng hợp IBA, NAA, 2,4-D… Auxin có nhiều vai trò khác nhau trong đời sống thực vật, liên quan tới hàng loạt
các quá trình sinh lý: tốc độ sinh trưởng, trạng thái ngủ, sự ra hoa, sự kết trái, sinh 32
trưởng quả, sự chín của quả, sự rụng quả và rụng lá, tạo củ, sự lão hóa…Đương nhiên, do hormone thực vật tác động lên sinh trưởng thông qua mối tương quan nồng độ giữa
các loại hocmone khác nhau, nên các q trình trên đây khơng chỉ ảnh hưởng của auxin mà còn của các hormone khác. Tùy thuộc vào nồng độ tác dụng mà các mô thực vật có
các kiểu phản ứng khác nhau đối với auxin. Phản ứng chủ yếu và nhanh chóng nhất đối với xử lý auxin là làm tăng độ kéo dài của tế bào thông qua tác dụng trực tiếp lên sự
giãn nở của vách tế bào.
Các chất điều hòa sinh trưởng thuộc nhóm auxin gồm một vài hợp chất đã được sử dụng từ rất lâu trong công nghiệp. Chỉ sau một thời gian ngắn sau khi IAA được tìm
thấy trong tự nhiên, nó đã được tổng hợp và trở thành một hợp chất có giá trị. Nhưng IAA khơng có lợi để dùng trong nơng nghiệp bởi nó dễ dàng bị phân hủy thành các hợp
chất mất hoạt tính dưới ảnh hưởng của ánh sáng và vi sinh vật. Một trong những tác dụng của auxin là kích thích sự hình thành rễ của những lát cắt thân. Một số hợp chất
tổng hợp nhân tạo có vai trò tương tự như IAA, trong đó có IBA. IBA là hợp chất có hoạt tính auxin yếu nhưng nó có khả năng ổn định và vơ hiệu hệ enzyme làm mất hoạt
tính của auxin. 4.1.4.2 Cytokinin
Phần lớn cytokinin là dẫn xuất của purine. Loại cytokinin đầu tiên phát hiện được và cũng là dạng phổ biến nhất là zeatin tách từ hạt ngô. Ngồi ra còn có hàng loạt
cytokinin khác như kinetin, dihydrozeatin, benzyladenin, chlorephenylurea…, trong đó kinetin khơng có mặt trong tự nhiên, mà ngừơi ta thu nhận bằng cách xử lý nhiệt ADN.
Chứng minh về khả năng ngăn cản sự vàng lá của benzyladenin BA là một phát hiện thu hút nhiều nhà sinh lý học từ những năm 1950. Những năm 1960, các nhà
nghiên cứu thấy rằng BA có thể kích thích nhiều q trình, BA được sử dụng trong nuôi cấy mô để kéo dài chồi và phát sinh phôi với các nồng độ khác nhau tùy theo đối tượng
thực vật ni cấy và mục đích ni cấy.
Cytokinin có mặt trong mọi thực vật, với hàm lượng cao nhất trong phơi và trong quả đang phát triển. Hoạt tính của chúng được tăng cường khi chúng tương tác với myo-
inositol, nhưng có thể bị mất khi kết hợp trong thành phần của các glycoside.
Cũng như auxin, cytokinin tham gia điều hòa các phản ứng trong cây, đồng thời làm tăng các quá trình trao đổi acid nucleic và protein. Cytokinin điều chỉnh sinh
trưởng bằng nhiều cách:
- Điều chỉnh tốc độ tổng hợp ADN khi phân chia tế bào. - Làm chậm sự lão hóa của lá.
- Góp phần phá vỡ trạng thái ngủ của hạt, kích thích hạt nảy mầm, kích thích ra
hoa và sinh trưởng của quả. - Gây nên sự hình thành chồi mầm trong nhiều mô, bao gồm mô sẹo trong nuôi
cấy mô.
33
- Trong cây, cytokinin vận động từ rễ đến chồi thông qua xylem khá dễ dàng, nhưng chúng hầu như không linh động trong lá, ngoại trừ một phần được dẫn
truyền định hứơng thông qua cuống lá.

4.1.4.3 Gibberellin


Xem Thêm
Tải bản đầy đủ (.doc) (50 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×