Nuôi cấy mô thực vật là gì?

Nuôi cấy mô thực vật là một quá trình sử dụng nguyên liệu thực vật trong môi trường đang phát triển để phát triển các tiểu cầu mới. Vật liệu thực vật ban đầu được nuôi cấy và phát triển trong một môi trường cụ thể và được kiểm soát chặt chẽ.

Còn được gọi là quá trình vi nhân giống, Quy trình Nuôi cấy Mô giúp bạn trồng liên tiếp nhiều cây đồng nhất một cách nhanh chóng.

Quá trình này có lợi cho các nước đang phát triển đang tìm cách tăng năng suất cây trồng, những người trồng trọt tư nhân tại nhà quan tâm đến việc tạo ra chất lượng ổn định, cũng như các doanh nghiệp đang tìm cách tạo ra các bản sao chính xác của một loài để kiếm lợi nhuận.

Mặc dù quá trình này đơn giản, nhưng có một số yếu tố chính cần được thực hiện. Nếu không có môi trường và chất trồng vô trùng thích hợp, quy trình nuôi cấy mô khó có thể thành công.

Khi các cây mới đã được nhân giống thành công, chúng sẽ được chuyển vào một môi trường tự nhiên hơn, có thể là vườn ươm hoặc nhà kính. Quá trình này thường nhanh hơn nhiều và người trồng có thể sản xuất nhiều cây trong một khoảng thời gian ngắn. Điều này nghe có vẻ quá tốt để trở thành sự thật, vậy vấn đề là gì? Hãy cùng điểm qua những ưu điểm và nhược điểm của quy trình nuôi cấy mô tế bào.

Ưu điểm của nuôi cấy mô

Có một số lợi thế khi sử dụng quy trình nuôi cấy mô. Chúng tôi đã đề cập đến hiệu quả của nó trong việc giúp các nước đang phát triển tăng sản lượng lương thực, nhưng một số lợi thế khác có thể phù hợp với bạn là gì?

• Các cây con mới có thể được trồng trong một khoảng thời gian ngắn.
• Chỉ cần một lượng nhỏ mô thực vật ban đầu.
• Các cây con và cây trồng mới có nhiều khả năng không có  virus và bệnh tật .
• Quá trình này không phụ thuộc vào mùa và có thể được thực hiện quanh năm.
• Bạn chỉ cần một không gian tương đối nhỏ để thực hiện quy trình (gấp mười lần số cây trồng trong một phần mười không gian).
• Ở quy mô lớn hơn, quy trình nuôi cấy mô giúp cung cấp cho thị trường tiêu dùng những phân loài và giống mới.
• Những người đang tìm cách trồng các loại cây đầy thách thức, chẳng hạn như các giống lan cụ thể, sẽ thành công hơn với quy trình nuôi cấy mô so với đất truyền thống.

Nhược điểm của nuôi cấy mô thực vật

• Nuôi cấy mô có thể đòi hỏi nhiều lao động hơn và tốn nhiều tiền hơn trong việc xây dựng cơ sở và trang bị cho phòng thí nghiệm tất cả các dụng cụ và hóa chất.
• Có khả năng là cây nhân giống sẽ ít bị bệnh hơn khi được trồng ở điều kiện bên ngoài do loại môi trường mà chúng được trồng.
• Điều bắt buộc là trước khi nuôi cấy, vật liệu phải được sàng lọc; không phát hiện bất kỳ dấu hiệu bất thường nào có thể dẫn đến việc cây mới bị nhiễm bệnh.
• Mặc dù tỷ lệ thành công cao nếu tuân thủ đúng quy trình, nhưng thành công với nuôi cấy mô không phải là một sự đảm bảo. Đó là lý do tại sao các quy trình chính xác là cần thiết để trồng cây trong môi trường nuôi cấy mô, điều này có thể tốn nhiều công sức khi bạn cố gắng tự mình tạo ra một quy trình hoạt động. 
• Nhiễm bẩn là vấn đề chính trong môi trường nuôi cấy mô. Cây có thể bị nhiễm vi khuẩn, nấm và vi rút. Đó là lý do tại sao nên thực hiện tất cả các biện pháp và nên sử dụng bộ PPE trong khi thực hiện nuôi cấy mô trong phòng thí nghiệm của bạn. 
• Nuôi cấy mô là một kỹ thuật tiên tiến và đòi hỏi một số kiến ​​thức cũng như thực hành nâng cao đối với bất kỳ ai mới bắt đầu trong lĩnh vực này. 

Như bạn có thể thấy, những ưu điểm dường như nhiều hơn những nhược điểm. Chắc chắn, bạn có thể phải chi thêm một chút tiền để nuôi cấy mô DIY của mình , nhưng phần thưởng chắc chắn lớn hơn chi phí ban đầu. Vì vậy, chúng ta hãy xem Quy trình nuôi cấy mô và xem liệu chúng ta có thể chia nhỏ các thuật ngữ phức tạp thành thứ gì đó dễ tiêu hóa hơn một chút không.

Các loại kỹ thuật nuôi cấy mô

Nuôi cấy mô là một kỹ thuật trong đó các mô khỏe mạnh được chiết xuất từ ​​vật chất hoặc sinh vật sống. Trong nuôi cấy mô thực vật, đây có thể là lá hoặc các bộ phận khác của cây- tùy thuộc vào quy trình.

Dựa trên vật liệu cấy (nguyên liệu ban đầu/mô thực vật được sử dụng để trồng cây), nuôi cấy mô được phân thành các loại sau :

• Nuôi cấy mô sẹo:  Một mô sẹo đề cập đến một nhóm các tế bào không phân biệt với khả năng vượt trội để tạo ra các bộ phận khác nhau của cây. Khi các mô thực vật có nguồn gốc từ bất kỳ cơ quan thực vật nào được tạo ra một cách nhân tạo trong môi trường phòng thí nghiệm, chúng sẽ tạo thành mô sẹo, mô sẹo này tiếp tục tạo ra các cơ quan, rễ và chồi khác nhau của thực vật.
• Văn hóa hạt giống: 
• Protoplast Nuôi cấy:  Một protoplast là một tế bào thực vật không có thành tế bào. Trong kỹ thuật này, thành tế bào của tế bào thực vật được loại bỏ thông qua các biện pháp cơ học hoặc enzym. Các nguyên sinh chất thu được được tinh chế và sau đó, trong các điều kiện được kiểm soát, thành tế bào được tái tạo trước khi chuyển chúng sang môi trường thích hợp để tiếp tục phát triển thành một cây hoàn chỉnh.
• Nuôi cấy mô phân sinh:  Nuôi cấy mô phân sinh liên quan đến việc cô lập vùng mô phân sinh , chẳng hạn như chồi chồi, từ thực vật và chuyển nó sang môi trường tăng trưởng có chứa chất dinh dưỡng, vitamin và kích thích tố thực vật. Kỹ thuật này thúc đẩy quá trình phân chia tế bào và biệt hóa mô trong tế bào nuôi cấy. Nuôi cấy mô phân sinh tìm thấy các ứng dụng đa dạng, bao gồm sản xuất cây sạch bệnh, tái sinh cây hoàn chỉnh, tạo cây chuyển gen và cây đơn bội, tăng cường cây trồng và bảo tồn nguồn gen.
• Nuôi cấy phôi:  Nuôi cấy phôi liên quan đến việc phân lập và nuôi cấy phôi thực vật chưa trưởng thành hoặc trưởng thành để hỗ trợ sự phát triển của chúng thành cây hoàn chỉnh. Thay vì khử trùng riêng từng phôi, phương pháp này liên quan đến việc khử trùng cơ quan (chẳng hạn như noãn, hạt hoặc quả) mà từ đó phôi được hình thành và sử dụng nó trong quá trình nuôi cấy.
• Nuôi cấy buồng trứng:  Kỹ thuật này liên quan đến việc nuôi cấy buồng trứng đã thụ tinh hoặc chưa thụ tinh của các loài thực vật trong môi trường thích hợp để tạo điều kiện cho chúng phát triển thành cây hoàn chỉnh. Phương pháp này, còn được gọi là phụ khoa, chủ yếu được sử dụng để vượt qua các rào cản trước và sau khi thụ tinh. Ngoài ra, nó đã được sử dụng để đạt được các giống lai khác loài.
• Bao phấn/Nuôi cấy phấn hoa:  Nuôi cấy phấn hoa/bao phấn là một kỹ thuật trong công nghệ sinh học thực vật trong đó các hạt phấn hoa hoặc  bao phấn (bộ phận sinh sản đực của hoa) được phân lập và nuôi cấy trong môi trường giàu chất dinh dưỡng. Phương pháp này cho phép phát triển và tái sinh cây đơn bội hoặc mô sẹo từ phấn hoa hoặc tế bào bao phấn được nuôi cấy. Nó thường được sử dụng trong nghiên cứu nhân giống và di truyền thực vật để tạo ra các giống cây trồng mới hoặc nghiên cứu hành vi của tế bào thực vật trong môi trường được kiểm soát.

Điều gì làm cho nuôi cấy mô trở nên tuyệt vời?

Nuôi cấy mô có thể được sử dụng để nhân giống nhiều loài khác nhau và có nhiều ứng dụng thực tế.

Bằng cách sử dụng quy trình nuôi cấy mô, năng suất của cây trồng có thể tăng lên đáng kể trong một khoảng thời gian ngắn. Cây cũng có thể được biến đổi gen để nó trở nên miễn nhiễm với một số bệnh và vi rút. Việc biến đổi gen cho phép người trồng đảm bảo rằng cây trồng mang những đặc điểm rất cụ thể. Trong nhiều trường hợp, các doanh nghiệp và cá nhân sẽ nhân giống cây mang những đặc điểm cụ thể mang lại nhiều lợi nhuận hơn cho hoạt động kinh doanh của họ hoặc được mong muốn hơn cho mục đích sử dụng cá nhân.

Một lưu ý khác, quy trình nuôi cấy mô có thể được sử dụng để thúc đẩy sự sống sót của một loài thực vật quý hiếm hoặc các loài có nguy cơ tuyệt chủng.

Cuối cùng, kỹ thuật nuôi cấy mô dựa vào khả năng bẩm sinh của cây trồng để làm trẻ hóa tế bào một cách nhanh chóng, và những tế bào trẻ hóa này là những bản sao thường được gọi là dòng vô tính. Kỹ thuật này có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm với các thiết bị đắt tiền và phức tạp, hoặc nó có thể được điều chỉnh đơn giản để tự làm tại nhà.