Tạo cây khoai mì bằng lá non

Bài, ảnh: Tạ Minh Tuấn| 03/08/2017 14:32

KHPTO - Với vật liệu khởi đầu là mẩu lá non, qua quá trình tạo phôi soma, tạo tiền phôi sơ cấp tiến đến hoàn chỉnh tái sinh cây khoai mì (sắn) với đầy đủ rễ thân lá. Thành công của phương pháp tạo phôi soma cho phép nuôi hy vọng thực hiện việc chuyển gen để tạo ra những giống sắn có chất lượng cao, sắn dùng để chữa bệnh.

Trong sản xuất khoai mì thương phẩm việc tạo giống bằng cách cắt (chặt) thân cây thành những đoạn (hom) 20cm đem trồng. Cá biệt trong các nghiên cứu thực vật học nhân giống bằng hạt. Tạo phôi soma là một giải pháp công nghệ cao áp dụng thành công tái sinh (tạo ra) cây khoai mì không từ thân cây, hạt, mà từ lá non, đỉnh sinh trưởng.

Trong ứng dụng công nghệ, nhằm tạo ra giống mới tích hợp những ưu thế của các giống thì tạo phôi soma đóng vai trò “chìa khóa”. Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Tây Bắc, Viện Công nghệ sinh học - IBT, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - VAST  đã tiến hành tạo phôi soma từ tế bào dinh dưỡng trong lá non (lá chưa trưởng thành) cây khoai mì. Cơ sở khoa học áp dụng phương pháp tạo phôi soma: Trong lá non khoai mì có những tế bào có tính chất đậm đặc, những tế bào chứa nhiều hạt tinh bột lớn, có hàm lượng protein và RNA, có hạch nhân khá lớn ăn màu phẩm nhuộm; tế bào này có lưỡng cực, cực này phát triển rễ và cực kia phát triển chồi, lá. Viện Công nghệ sinh học còn cho biết: Phôi soma có thể chuyển hóa theo nhiều hướng như có thể cho nảy mầm trực tiếp tạo thành cây con, phôi soma chuyển hóa tiếp thành phôi soma thứ cấp, phôi soma được chọn lọc, nuôi cấy tạo thành mô sẹo tiền phôi tơi, được làm trưởng thành để trở lại phôi soma, từ mô sẹo tiền phôi tơi có thể tạo thành tế bào trần và ngược lại. Hoàn thành nghiên cứu tạo phôi soma, bắc cầu quan trọng cho những nghiên cứu tiếp theo, đó là nghiên cứu chuyển gen, kết hợp những gen tốt để tạo ra những giống sắn chất lượng cao với các mục đích (có thể là) giảm độc tố trong vỏ củ khoai mì, phù hợp thị hiếu tiêu dùng (khoai mì bở, dẻo, ngọt...) tăng cường vi chất cho sức khỏe hoặc chữa bệnh.

Chuyển gene thành công phụ thuộc hoàn toàn vào hiệu quả của hệ thống tái sinh. Vì vậy, các nhà khoa học thuộc ĐH Tây Bắc,  IBT, VAST thực hiện nghiên cứu này với đích đến là tái sinh cây sắn (Manihot esculenta Crantz) thông qua phôi soma từ lá chưa trưởng thành. Dẫn nguồn qua Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam - IASVN, vật liệu được IBT sử dụng là các mảnh lá của các cây in vitro từ 2-3 tuần tuổi, hai giống KM94 và KM140. Phôi soma được cảm ứng tạo thành trên môi trường MS có bổ sung picloram với các nồng độ khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trên môi trường MS bổ sung 12 mg/l picloram, cả hai giống đều cho tỉ lệ hình thành phôi soma cao nhất. Sau 4 tuần, giống KM94 cho tỷ lệ hình thành phôi cao hơn 11,4% so với giống KM140. Khi cụm phôi được chuyển sang môi trường MS có bổ sung 0,3 mg/l BAP để nảy mầm tạo cây con, tỷ lệ tạo cây con ở giống KM140 cao hơn với giống KM 94. Cây con tái sinh in vitro  được tạo ra đạt chiều dài khoảng 1,0 - 1,5 cm được chuyển sang môi trường MS không có chất kích thích sinh trưởng cho tỷ lệ ra rễ và rễ sinh trưởng tốt đạt 100%. Cây con sau đó được trồng trong bầu giá thể trấu hun 40% và đất cát 60% sống 100%.

Theo IASVN, đến năm 1995 lịch sử khoa học chứng minh hệ thống tái sinh duy nhất ở cây khoai mì là kiểu biệt hóa phát sinh phôi soma. Ở Việt Nam, sự tạo phôi soma và tạo các cơ quan của cây khoai mì mới chỉ đang được nghiên cứu. Thông qua nghiên cứu tạo phôi soma, công nghệ chuyển gene mới đã mở ra khả năng tạo ra những giống khoai mì chất lượng tốt bằng cách kết hợp các tính trạng mong muốn vào một số giống khoai mì vốn được nông dân ưa thích ở Việt Nam và trong tương lai là cây khoai mì dinh dưỡng, dược liệu... 

(0) Bình luận
Nổi bật
Đừng bỏ lỡ
Tạo cây khoai mì bằng lá non
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO