Báo cáo môn Công nghệ Sinh học nhập môn - Đề tài: Công nghệ nuôi cấy mô tạo ra cây hoàn chỉnh - Huỳnh văn Dũng

BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHẬP MÔNĐỀ TÀI:CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ TẠO RA CÂY HOÀN CHỈNHNHÓM THỰC HIỆN: Huỳnh Văn Dũng Hà Ngọc Bằng Trần Văn Tạo Trương Thị Thùy LinhA.ĐẶT VẤN ĐỀ:Sự gia tăng dân số và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên đặt con người trước những thử thách lớn: Tình trạng thiếu hụt lương thực, thực phẩm, năng lượng; sự ô nhiễm môi trường, thiên tai, dịch bệnh Để khắc phục các tình trạng trên, hàng loạt các ngành khoa học mới đã ra đời như công nghệ thông tin, công nghệ tự động hoá, công nghệ vật liệu mới và đặc biệt là công nghệ sinh học. Trong đó, công nghệ sinh học được xem như là một ngành khoa học mũi nhọn hứa hẹn sẽ tạo ra những thay đổi lớn lao trong lịch sử loài người. Những thành tựu mà công nghệ sinh học tạo ra trong vài thập kỉ vừa qua là không thể phủ nhận. Chỉ tính riêng trong lĩnh vực nông nghiệp, với sự ra đời của các giống cây trồng mang nhiều đặc tính ưu việt về năng xuất và phẩm chất, đó là sự đóng lớn lao của ngành nuôi cấy mô. LỊCH SỬ NUÔI CẤY MÔLịch sử và thành tựu đạt được trong nuôi cấy mô: Trên thế giới: Mô động vật được cấy trước tiên, do A Carrel (1919), đến năm 1934 mô thực vật mới được cấy. Năm 1951, Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển sự nhân chồi. Năm 1964, Ball là người đầu tiên tìm ra mầm rễ từ việc nuôi cấy chồi ngọn. Năm 1962, Murathige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu một bước tiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô. Môi trường của họ dùng làm cơ sở cho việc nuôi cấy nhiều loại cây và vẫn còn được sử dụng rộng rãi cho đến nay. Ở Việt Nam: Sau 1975, phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và tế bào đầu tiên được xây dựng tại viện Sinh vật học, viện Khoa học Việt Nam do tiến sĩ Lê Thị Muội đứng đầu. Hiện nay, các hướng nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật được phát triển mạnh: dung hợp cây lai tế bào chất và chuyển gen, Nuôi cấy bao phấn để tạo dòng thuần, Nuôi cấy các cây dược liệu quý để bảo tồn nguồn gen và tạo các dòng tế bào có hàm lượng các chất sinh học KHÁI NIỆMNuôi cấy mô- tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô phân sinh sạch bệnh trong môi trường nhân tạo thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay những cây hoàn chỉnh trong ống nghiệm.Phân hoá tế bàoTế bào phôi sinhTế bào dãnTế bào chuyên hoáPhản phân hoá tế bàoCƠ SỞ KHOA HỌCCƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ- TẾ BÀOTính toàn năng : - Tế bào bất kì của cơ thể simh vật nào cũng mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ của sinh vật đó,khi gặp điều kiện thích hợp mỗi tế bào đều có thể phát triển thành cá thể hoàn chỉnhTùy từng tế bào, từng loại mô, từng thời kì sinh trưởng, phát triển mà các gen phù hợp hoạt động; các gen không cùng hoạt động như nhau trong các giai đoạn phát triển của cơ thể (do cơ chế điều hòa hoạt động của gen).SỰ PHÂN CHIA, PHÂN HOÁ, PHẢN PHÂN HOÁ CỦA CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ-TẾ BÀOPhân hóa: 1 tế bào,1khối tế bàophân hóa tạo mô cơ quan hệ cơ quan.Phản phân hóa: khi các tế bào đã phân hóa thành các mô chức năng riêng biệt nhưng vẫn có thể quay về trạng thái chức năng phôi sinh ban đầu khi gặp điều kiện thuận lợi.Sự trẻ hoá - Khả năng ra chồi,rễ ở các thành phần khác nhau là rất khác nhau - Trong nuôi cấy invitro các bộ phận non trẻ sẽ ra chồi,rễ tốt hơn các bộ phận trưởng thànhChän vËt liÖu nu«i cÊyT¹o chåiKhö trïngT¹o rÔCÊy c©y vµo m«i tr­êng thÝch øngS¬ ®å : quy tr×nh nh©n gièng b»ng nu«i cÊy m« TB 1. Quy tr×nhTrång c©y trong v­ên ­¬mB­íc 1B­íc 2B­íc 3B­íc 4B­íc 6B­íc 5Quy tr×nh tæng qu¸t c«ng nghÖ nu«i cÊy m« tÕ bµo thùc vËt in-vitro - §Ønh chåi, ®Ønh rÔ : lµ bé phËn non, dÔ tham gia vµo qu¸ tr×nh ph©n ho¸ vµ ph¶n ph©n ho¸ t¹o nªn c¬ thÓ míi.Th­êng Ýt nhiÔm bÖnh.B­íc 1: Chän vËt liÖu nu«i cÊyB­íc 2 : Khö trïng Buång khö trïngB­íc 2 : Khö trïng - MÉu vµ dông cô ®­îc tÈy röa khö trïng. - C¾t ®Ønh sinh tr­ëng thµnh phÇn tö nhá, tÈy röa, khö trïng ë buång v« trïng. - VËt liÖu nu«i cÊy tiÕn khö trïng víi HgCl 0,1% vµ n­íc cÊt. - Que cÊy, èng nghiÖm vµ gi¸ thÓ®­îc khö trïng trong nåi hÊp.B­íc 3 : T¹o chåiKhèi callus chuÈn bÞ t¹o c©y conC©y con míi ®ang h×nh thµnhB­íc 3 : T¹o chåi - §Ó c©y cã thÓ ph¸t triÓn th©n cµnh - C¾m vËt liÖu nu«i cÊy trong m«i tr­êng dinh d­ìng cã bæ sung thªm xytokinin ho¹t ho¸ t¹o chåi.B­íc 4 : T¹o rÔ - Khi c©y ®¹t tiªu chuÈn vÒ chiÒu cao, sè l¸ th× chuyÓn sang MT t¹o rÔ. §ã lµ MT dinh d­ìng thÝch hîp bæ sung chÊt KT auxin, IBA T¹o rÔB­íc 5 :CÊy c©y vµo m«i tr­êng thÝch øng - ChuyÓn c©y sang MT thÝch øng gÇn gièng víi MT tù nhiªn vÒ: nhiÖt ®é, ®é Èm, ¸nh s¸ng... - Kh«ng thÓ bá qua b­íc nµy ®­îc v× c©y míi t¹o ra rÊt yÕu. NÕu trång trùc tiÕp vµo MT tù nhiªn c©y sÏ dÔ nhiÔm bÖnh vµ chÕt.B­íc 5 :CÊy c©y vµo m«i tr­êng thÝch øngB­íc 6: Trång c©y trong v­ên ­¬m - Cho c©y thÝch øng víi MTSX. - Khi c©y ®ñ chiÒu cao, th©n l¸ th× chuyÓn c©y ra v­ên ­¬m nh©n nhanh SX.Quy tr×nh nh©n gièng Lan b»ng nu«i cÊy m« in-vitro Ý nghĩa khoa học- Tạo ra 1 quần thể cây con đồng đều giữ nguyên đặc tính của cây mẹ- Hệ số nhân nhanh cao- Rút ngắn thời gian đưa giống vào sản xuất và phát huy được hiệu quả kinh tế- Nhân được số lượng cây lớn trong 1 diện tích nhỏ- Đảm bảo các cây giống sạch bệnh- Cây con được tạo ra nuôi cấy mô được trẻ hoá cao độ- Thuận tiện và hạ giá thành vận chuyển- Bảo quản cây giống thuận lợiỨng dụng trong thực tiễnNhân cây giống,tạo cây giốngSản xuất chất thứ cấp + Chất thứ cấp ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm: chất tạo mùi,màu,chất ngọt + Chất thứ cấp ứng dụng trong dược phẩm: ankanoid,steroid,các chất riêng lẻ khác ( ubiquinon,saponin ),các protein tái tổ hợpMột số ứng dụng trong thực tiễnLàm sạch virut qua nuôi cấy mô phân sinh đỉnh*Nguyên lý: - Nồng độ virut giảm dần ở bộ phận gần đỉnh sinh trưởng do: + virut không vận chuyển được trong mô phân sinh đỉnh + Các tế bào mô phân sinh đỉnh không cho phép sự sao chép thông tin di truyền cua virut + Hệ thống vô hiệu hoá virut ở mô phân sinh đỉnh mạnh hơn các vùng khác + Nồng độ auxin cao ngăn cản quá trình sao chép của virut*Các kĩ thuật làm sạch virut in vitro + Nuôi cấy mô phân sinh đỉnh : Bao gồm các phương pháp: - Nuôi cấy mô phân sỉnh đỉnh kết hợp với xử lí ở nhiệt độ cao - Nuôi cấy mô phân sỉnh đỉnh kết hợp với xử lí hoá chất - Kĩ thuật vi ghépKẾT LUẬNNuôi cấy mô là một ngành khoa học có sự gắn kết chặt chẽ giữa nghiên cứu cơ bản và sản xuất .Để phát huy tối đa hiệu quả của công nghệ sinh học cần có sự đầu tư thích đáng cho nghiên cứu cơ bản và quan trọng hơn là phải gắn kết chặt chẽ giữa việc nghiên cứu phát triển và chuyển giao công nghệ sinh học. Chân Thành Cảm Ơn