Nghiên cứu nhân giống in vitro hai dòng bạch đàn PN46 và PN47

Nghiên cứu phương pháp nuôi cấy vintro để nhân giống bạch đàn urô Eucalyptus urophylla PN46 và PN47, mang lại hiệu quả cao trong sản xuất.

• Người hướng dẫn: PGS-TS. Dương Mến Hùng
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên Cứu Nhân Giống In Vitro Hai Dòng Bạch Đàn PN46 Và PN47
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Tây

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Khái niệm về nhân giống in vitro
• 1.2. Các giai đoạn nhân giống in vitro
• 1.3. Tính toán năng của tế bào thực vật
• 1.4. Môi trường nuôi cấy in vitro
• 1.5. Một số loài cây trồng rừng quan trọng và nghiên cứu nhân giống in vitro

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Nhân Giống In Vitro Bạch Đàn PN46 PN47

Kỹ thuật nhân giống in vitro, hay còn gọi là nhân giống vô tính, đã đạt được những thành tựu đáng kể trong lĩnh vực công nghệ sinh học, đặc biệt trong sản xuất và cải thiện giống cây trồng. Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là khả năng nhân nhanh giống bạch đàn đồng nhất về di truyền với số lượng lớn trong thời gian ngắn, đồng thời trẻ hóa cây con gần như cây từ hạt. Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô bạch đàn cho các dòng bạch đàn PN46 và PN47 trở nên vô cùng quan trọng. Nghiên cứu này tập trung vào việc hoàn thiện quy trình nhân giống bạch đàn trong ống nghiệm, góp phần cung cấp nguồn giống chất lượng cao phục vụ cho trồng rừng. Kỹ thuật công nghệ sinh học trong lâm nghiệp này mở ra một hướng đi mới trong việc bảo tồn và phát triển các giống bạch đàn quý hiếm. Theo Phạm Đức Huy, phương pháp này giúp tái tạo cây con gần như từ hạt, từ đó cải thiện chất lượng cây giống [15].

1.1. Khái niệm và ưu điểm của Nhân Giống In Vitro

Nhân giống in vitro là quá trình nuôi cấy mô và tế bào thực vật trong điều kiện vô trùng, hay còn gọi là nuôi cấy mô bạch đàn. Kỹ thuật này có nhiều ưu điểm so với phương pháp truyền thống, bao gồm khả năng nhân nhanh số lượng lớn cây giống, đảm bảo tính đồng nhất về di truyền, và tạo ra cây con sạch bệnh. Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong việc bảo tồn và nhân giống các giống cây quý hiếm hoặc khó nhân giống bằng phương pháp khác. Ngoài ra, nhân giống in vitro còn cho phép tạo ra các giống cây trồng có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu đối với Bạch Đàn PN46 PN47

Nghiên cứu về nhân giống in vitro đối với bạch đàn PN46 và PN47 có ý nghĩa quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu cây giống ngày càng tăng cho trồng rừng sản xuất. Hai dòng bạch đàn này đã được Bộ NN&PTNT công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật và khuyến khích trồng ở các vùng có điều kiện sinh thái tương tự vùng Trung tâm Bắc Bộ. Việc áp dụng thành công kỹ thuật nhân giống in vitro sẽ giúp sản xuất cây giống bạch đàn hàng loạt, đảm bảo nguồn cung ổn định và chất lượng. Bên cạnh đó, nghiên cứu này còn góp phần vào việc bảo tồn và phát triển nguồn gen của hai dòng bạch đàn này.

II. Thách Thức Nhân Giống In Vitro Bạch Đàn Giải Pháp Hữu Hiệu

Mặc dù kỹ thuật nhân giống in vitro mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đối mặt với một số thách thức nhất định, đặc biệt là đối với cây bạch đàn. Một trong những vấn đề lớn nhất là nguy cơ giảm sự đa dạng di truyền, làm tăng khả năng lây lan dịch bệnh. Thêm vào đó, không phải dòng bạch đàn nào cũng dễ dàng nhân giống bằng phương pháp in vitro. Thực tế đã chứng minh rằng quy trình nhân giống in vitro hai dòng PN14 và U6 không thành công do đặc điểm sinh lý, sinh hóa khác biệt so với các dòng khác. Do đó, việc nghiên cứu và tối ưu hóa quy trình nuôi cấy mô cho từng dòng bạch đàn cụ thể là vô cùng cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc giải quyết những thách thức này, từ đó nâng cao hiệu quả nhân giống bạch đàn in vitro. Phạm Đức Huy chỉ ra rằng, việc giảm đa dạng di truyền có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng [16].

2.1. Hạn chế về sự đa dạng di truyền khi Nhân Giống Vô Tính

Nhân giống vô tính, bao gồm cả nhân giống in vitro, có thể làm giảm sự đa dạng di truyền của quần thể cây trồng. Điều này làm tăng nguy cơ cây trồng dễ bị tổn thương trước các dịch bệnh và biến đổi khí hậu. Để khắc phục hạn chế này, cần kết hợp nhân giống in vitro với các phương pháp chọn tạo giống truyền thống, như lai tạo và chọn lọc, để tạo ra các giống cây có tính đa dạng di truyền cao hơn.

2.2. Khó khăn trong việc áp dụng quy trình chung cho các dòng bạch đàn

Mỗi dòng bạch đàn có những đặc điểm sinh lý và sinh hóa riêng, do đó quy trình nhân giống in vitro cần được điều chỉnh cho phù hợp với từng dòng. Việc áp dụng một quy trình chung cho tất cả các dòng có thể không mang lại hiệu quả cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển quy trình nuôi cấy mô riêng cho bạch đàn PN46 và PN47, đảm bảo tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng tốt nhất cho cây con.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Nhân Giống In Vitro Bạch Đàn PN46 PN47

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp nhân giống in vitro để tạo ra cây giống bạch đàn PN46 và PN47. Quy trình bao gồm các giai đoạn chính: chuẩn bị môi trường nuôi cấy, khử trùng mẫu, cấy mẫu, nhân chồi, tạo rễ, và huấn luyện cây con. Môi trường nuôi cấy được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng đặc biệt của từng dòng bạch đàn. Các chất điều hòa sinh trưởng, như auxin và cytokinin, được sử dụng để kích thích quá trình hình thành chồi và rễ. Quá trình khử trùng mẫu được thực hiện cẩn thận để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của vi sinh vật. Cuối cùng, cây con được huấn luyện để thích nghi với điều kiện môi trường tự nhiên trước khi trồng ra vườn ươm. Môi trường MS là môi trường nuôi cấy cơ bản, theo Phạm Đức Huy [26].

3.1. Quy trình chuẩn bị môi trường nuôi cấy và khử trùng mẫu

Việc chuẩn bị môi trường nuôi cấy là một bước quan trọng trong nhân giống in vitro. Môi trường cần cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của mô thực vật. Thành phần của môi trường bao gồm các muối khoáng đa lượng và vi lượng, vitamin, đường, và các chất điều hòa sinh trưởng. Quá trình khử trùng mẫu cũng rất quan trọng để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn của vi sinh vật. Mẫu được khử trùng bằng các chất hóa học như hypoclorit hoặc HgCl2.

3.2. Kỹ thuật nhân chồi và tạo rễ trong ống nghiệm

Sau khi mẫu được cấy vào môi trường, quá trình nhân chồi bắt đầu. Chồi được nhân nhanh bằng cách chuyển sang môi trường mới có chứa các chất điều hòa sinh trưởng thích hợp. Khi chồi đạt kích thước đủ lớn, chúng được chuyển sang môi trường tạo rễ. Môi trường này thường chứa auxin, một chất điều hòa sinh trưởng kích thích quá trình hình thành rễ. Khi cây con đã có rễ và lá, chúng được chuyển sang giai đoạn huấn luyện.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Nhân Giống In Vitro Bạch Đàn PN46 PN47

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc nhân giống in vitro hai dòng bạch đàn PN46 và PN47 là khả thi. Tỷ lệ sống sót của cây con sau khi cấy ra vườn ươm đạt mức cao. Cây con sinh trưởng và phát triển tốt, cho thấy tiềm năng lớn trong việc sử dụng kỹ thuật này để sản xuất cây giống bạch đàn chất lượng cao. Nghiên cứu này đã xác định được các điều kiện nuôi cấy tối ưu cho từng dòng bạch đàn, từ đó nâng cao hiệu quả nhân giống. Những kết quả này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi kỹ thuật nhân giống in vitro trong lâm nghiệp Việt Nam. Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phù Ninh đã thành công trong việc sản xuất công nghiệp nhiều giống cây trồng bằng phương pháp này, Phạm Đức Huy [23].

4.1. Tỷ lệ sống sót và khả năng sinh trưởng của cây con

Tỷ lệ sống sót của cây con sau khi cấy ra vườn ươm là một chỉ số quan trọng đánh giá hiệu quả của quy trình nhân giống in vitro. Nghiên cứu này cho thấy tỷ lệ sống sót của cây con bạch đàn PN46 và PN47 đạt mức cao, chứng tỏ quy trình nuôi cấy đã được tối ưu hóa. Bên cạnh đó, cây con cũng thể hiện khả năng sinh trưởng tốt, phát triển nhanh và khỏe mạnh.

4.2. Điều kiện nuôi cấy tối ưu cho từng dòng bạch đàn

Nghiên cứu đã xác định được các điều kiện nuôi cấy tối ưu cho từng dòng bạch đàn PN46 và PN47, bao gồm thành phần môi trường, nồng độ chất điều hòa sinh trưởng, và điều kiện ánh sáng. Việc điều chỉnh các điều kiện này cho phù hợp với từng dòng đã giúp nâng cao hiệu quả nhân giống và đảm bảo chất lượng cây con. Cụ thể, môi trường MS cải tiến bổ sung BA được sử dụng rộng rãi [27].

V. Ứng Dụng và Hiệu Quả Nhân Giống In Vitro Bạch Đàn Trong Lâm Nghiệp

Kỹ thuật nhân giống in vitro có nhiều ứng dụng tiềm năng trong lâm nghiệp, bao gồm nhân nhanh giống bạch đàn quý hiếm, tạo ra các giống cây trồng có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn, và phục hồi các khu rừng bị suy thoái. Hiệu quả nhân giống in vitro đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu, cho thấy khả năng tăng năng suất và chất lượng rừng trồng. Việc áp dụng kỹ thuật này vào thực tế sản xuất sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành lâm nghiệp Việt Nam. Thêm vào đó, đây là một phương pháp hiệu quả để bảo tồn các giống cây quý hiếm. Nhiều cơ sở nghiên cứu và sản xuất đã áp dụng phương pháp này ở quy mô công nghiệp, Phạm Đức Huy.

5.1. Tiềm năng ứng dụng trong sản xuất cây giống và phục hồi rừng

Ứng dụng nhân giống in vitro trong lâm nghiệp mở ra nhiều cơ hội để cải thiện chất lượng và năng suất rừng trồng. Kỹ thuật này cho phép sản xuất cây giống bạch đàn hàng loạt, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Ngoài ra, nhân giống in vitro còn có thể được sử dụng để phục hồi các khu rừng bị suy thoái bằng cách trồng các giống cây có khả năng thích nghi tốt với điều kiện khắc nghiệt.

5.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế của phương pháp nhân giống in vitro

Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho nhân giống in vitro có thể cao hơn so với các phương pháp truyền thống, nhưng hiệu quả kinh tế về lâu dài là rất lớn. Kỹ thuật này cho phép nhân nhanh giống bạch đàn với số lượng lớn, giảm chi phí sản xuất cây giống. Bên cạnh đó, cây con được tạo ra bằng nhân giống in vitro thường có chất lượng tốt hơn, cho năng suất cao hơn, từ đó tăng lợi nhuận cho người trồng rừng.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Nhân Giống Bạch Đàn

Nghiên cứu này đã thành công trong việc phát triển quy trình nhân giống in vitro hai dòng bạch đàn PN46 và PN47. Kết quả nghiên cứu là cơ sở quan trọng để sản xuất cây giống bạch đàn chất lượng cao phục vụ cho trồng rừng sản xuất. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình nuôi cấy mô, giảm chi phí sản xuất, và mở rộng ứng dụng kỹ thuật này cho các dòng bạch đàn khác. Đồng thời, cần chú trọng đến việc bảo tồn sự đa dạng di truyền của cây trồng để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành lâm nghiệp. Cần nghiên cứu thêm về đặc điểm sinh học bạch đàn PN46 và đặc điểm sinh học bạch đàn PN47 để tối ưu quy trình.

6.1. Tóm tắt kết quả và đóng góp của nghiên cứu

Nghiên cứu đã đóng góp vào việc hoàn thiện quy trình nhân giống in vitro bạch đàn PN46 và PN47, cung cấp cơ sở khoa học cho việc sản xuất cây giống bạch đàn chất lượng cao. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc đáp ứng nhu cầu cây giống cho trồng rừng và bảo tồn nguồn gen của các giống bạch đàn quý hiếm.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo và khuyến nghị

Trong tương lai, cần tập trung vào việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhân giống in vitro, như ánh sáng, nhiệt độ, và độ ẩm, để tối ưu hóa quy trình. Bên cạnh đó, cần nghiên cứu về các phương pháp bảo tồn sự đa dạng di truyền của cây trồng để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành lâm nghiệp. Khuyến nghị rằng các nhà sản xuất cây giống nên áp dụng kỹ thuật nhân giống in vitro để nâng cao chất lượng và năng suất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé gi¸o dôc & ®µo t¹o bé n«ng nghiÖp vµ ptnt Tr­êng ®¹i häc l©m nghgiÖp. ph¹m ®øc huy nh©n gièng hai dßng b¹ch ®µn ur« (Eucalyptus urophylla Bleck) PN46 vµ PN47 b»ng ph­¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro. Chuyªn ngµnh: l©m häc M· sè : 60 62 60 LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc l©m nghiÖp ng­êi h­íng dÉn khoa häc PGS-TS. D­¬ng méng hïng Hµ t©y 2006 LuËn v¨n ®­îc hoµn thµnh t¹i: Khoa ®µo t¹o Sau ®¹i häc Tr­êng ®¹i häc L©m nghiÖp Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: PGS.

D­¬ng Méng Hïng Ph¶n biÖn 1:. LuËn v¨n sÏ ®­îc b¶o vÖ t¹i Héi ®ång chÊm luËn v¨n cÊp nhµ n­íc Häp t¹i: Tr­êng §¹i häc L©m nghiÖp ViÖt Nam Xu©n Mai, Ch­¬ng Mü, Hµ T©y Vµo håi: .n¨m 2006 Cã thÓ t×m luËn v¨n t¹i: Trung t©m th«ng tin t­ liÖu vµ th­ viÖn - Tr­êng §HLN Th­ viÖn Khoa ®µo t¹o Sau ®¹i häc Hµ t©y 2006 1 Më ®Çu Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, kü thuËt nu«i cÊy m« vµ tÕ bµo thùc vËt ®· kh«ng ngõng ph¸t triÓn vµ thu ®­îc nh÷ng thµnh tùu ®¸ng kÓ. Kü thuËt nµy ra ®êi ®· më ra mét h­íng míi trong nghiªn cøu thùc vËt vµ nhanh chãng cã vÞ trÝ quan träng trong lÜnh vùc c«ng nghÖ sinh häc vÒ s¶n xuÊt vµ c¶i thiÖn c¸c gièng c©y trång. ­u ®iÓm næi bËt cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ cã thÓ nh©n nhanh ®ång nhÊt di truyÒn mét sè l­îng lín c¸ thÓ trong thêi gian ng¾n, c©y con ®­îc trÎ ho¸ gÇn nh­ c©y tõ h¹t [15].

Mét sè loµi thuéc chi B¹ch ®µn (Eucalyptus) ®· ®­îc nhËp néi vµo ViÖt Nam tõ rÊt sím vµ trång réng r·i trªn hÇu hÕt c¸c vïng sinh th¸i nh»m ®¸p øng c¸c nhu cÇu nguyªn liÖu giÊy, bét giÊy, gç trô má, gç x©y dùng, gç xÎ vµ cñi. Trong héi th¶o quèc gia vÒ loµi c©y ­u tiªn cho trång rõng ë ViÖt Nam n¨m 2001, c¸c loµi b¹ch ®µn lµ ®èi t­îng ­u tiªn sè 1 trong “Danh môc c¸c loµi c©y ­u tiªn cho trång rõng trong toµn quèc” [25]. HiÖn nay, nguån c©y gièng cung cÊp cho trång rõng b¹ch ®µn ë n­íc ta chñ yÕu lµ c©y v« tÝnh (s¶n xuÊt b»ng ph­¬ng ph¸p gi©m hom vµ nh©n gièng in vitro). ë ViÖt Nam, nh©n gièng in vitro c¸c dßng b¹ch ®µn Ur« ë n­íc ta tuy míi ®­îc s¶n xuÊt c«ng nghiÖp tõ nh÷ng n¨m 1994 nh­ng ®Õn nay ®· thu ®­îc nh÷ng thµnh c«ng ®¸ng kÓ.

Mçi n¨m, c«ng nghÖ nµy cung cÊp kho¶ng 10 triÖu c©y gièng b¹ch ®µn c¸c lo¹i phôc vô c¸c ch­¬ng tr×nh trång rõng trªn toµn quèc [25]. Rõng trång c¸c dßng v« tÝnh b¹ch ®µn tõ c©y mÑ ­u tréi ®­îc chän läc ®· t¹o ra b­íc ®ét ph¸ míi vÒ n¨ng suÊt vµ chÊt l­îng rõng trång trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y. Tuy nhiªn, nh­îc ®iÓm lín nhÊt khi g©y trång c©y nhËp néi lµ chóng cã nguy c¬ tæn thÊt nÆng nÒ h¬n c©y b¶n ®Þa khi x¶y ra dÞch s©u bÖnh t¹i m«i tr­êng g©y trång míi v× søc ®Ò kh¸ng cña chóng kÐm h¬n c©y b¶n ®Þa. Thªm vµo ®ã, mét thùc tÕ mµ nhiÒu ng­êi ®Òu thèng nhÊt r»ng, ®iÓm yÕu nhÊt, râ nhÊt, nghiªm träng nhÊt cña trång rõng tõ c©y ®­îc nh©n gièng b»ng ph­¬ng ph¸p in vitro lµ lµm gi¶m ®¸ng kÓ biÕn dÞ di truyÒn vµ gi¶m sù ®a 2 d¹ng di truyÒn.

HiÖu qu¶ cña nã lµm ng¨n chÆn cña qu¸ tr×nh chän läc tiÕp, kh«ng ®­îc t¨ng thu tiÕp theo, t¨ng kh¶ n¨ng l©y lan, tµn ph¸ nhanh vµ réng cña s©u bÖnh h¹i [16]. §Ó h¹n chÕ sù l©y lan cña dÞch bÖnh cã thÓ x¶y ra th× mét trong nh÷ng biÖn ph¸p kü thuËt lµ trång nhiÒu loµi, nhiÒu dßng kh¸c nhau trªn nh÷ng diÖn tÝch lín. ë n­íc ta hiÖn nay cã kho¶ng 12 dßng b¹ch ®µn ®· ®­îc Bé NN&PTNT c«ng nhËn vµ cho phÐp trång rõng s¶n xuÊt, trong khi ®ã míi cã 3-4 dßng ®­îc nh©n gièng b»ng ph­¬ng ph¸p in vitro. V× vËy, nh÷ng dßng ®· ®­îc Bé NN&PTNT c«ng nhËn cÇn ®­îc nghiªn cøu nh©n gièng b»ng ph­¬ng ph¸p in vitro ®Ó cung cÊp cho trång rõng kh¶o nghiÖm vµ trång rõng s¶n xuÊt.

N¨m 2003 Bé NN&PTNT ®· c«ng nhËn hai dßng b¹ch ®µn ur« PN46 vµ PN47 (tªn ®Çy ®ñ lµ “Dßng b¹ch ®µn Phï Ninh sè 46” vµ “Dßng b¹ch ®µn Phï Ninh sè 47”) lµ gièng tiÕn bé kü thuËt vµ khuyÕn khÝch trång rõng trªn nh÷ng vïng cã ®iÒu kiÖn sinh th¸i t­¬ng tù vïng Trung t©m B¾c Bé (Phô lôc 1. HiÖn nay, nhu cÇu c©y gièng cña hai dßng nµy nh»m phôc vô trång rõng kh¶o nghiÖm vµ s¶n xuÊt kh¸ lín. Thªm vµo ®ã, viÖc nh©n gièng b»ng kü thuËt nu«i in vitro cña 2 dßng nµy ch­a ®­îc nghiªn cøu. Thêi gian võa qua, ViÖn nghiªn cøu c©y nguyªn liÖu giÊy ®· thö nghiÖm ¸p dông quy tr×nh nh©n gièng invitro hai dßng PN14 vµ U6 vµo nh©n gièng hai dßng nµy nh­ng kh«ng thµnh c«ng.

§iÒu nµy cã thÓ do nh÷ng ®Æc ®iÓm sinh lý, sinh ho¸ cña hai dßng nµy cã nh÷ng ®iÓm kh¸c so víi c¸c dßng ®· vµ ®ang ®­îc nh©n gièng b»ng quy tr×nh trªn. Nªn viÖc ¸p nghiªn cøu nh©n gièng 2 dßng b¹ch ®µn nµy b»ng kü thuËt nu«i cÊy in vitro ®Ó tiÕn tíi hoµn thiÖn c«ng nghÖ phôc vô cho s¶n xuÊt lµ cÇn thiÕt. Tõ nh÷ng ®Æc ®iÓm, nhu cÇu thùc tiÔn vµ nhu cÇu khoa häc nªu trªn, chóng t«i tiÕn hµnh ®Ò tµi “Nh©n gièng hai dßng b¹ch ®µn ur« (Eucalyptus urophylla S. Blake) PN46 vµ PN47 b»ng ph­¬ng ph¸p nu«i cÊy in vitro”.

3 Ch­¬ng 1 tæng quan vÊn ®Ò nghiªn cøu 1. Kh¸i niÖm vÒ nh©n gièng in vitro. Nu«i cÊy m« vµ tÕ bµo thùc vËt cßn gäi lµ nu«i cÊy thùc vËt in vitro (trong èng nghiÖm) ®Ó ph©n biÖt víi c¸c qu¸ tr×nh nu«i cÊy trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn gäi lµ nu«i cÊy in vivo (ngoµi èng nghiÖm). ThuËt ng÷ “nu«i cÊy m« vµ tÕ bµo thùc vËt” hay “nu«i cÊy in vitro’’ (Plant Tissue Culture) lµ ph¹m trï kh¸i niÖm chØ tÊt c¶ c¸c lo¹i nu«i cÊy m« vµ tÕ bµo ë ®iÒu kiÖn v« trïng.

Bao gåm [16]:  Nu«i cÊy c©y: nu«i cÊy thùc vËt.  Nu«i cÊy c¸c bé phËn ®· ®­îc t¸ch khái thùc vËt: nu«i cÊy c¬ quan.  Nu«i cÊy c¸c ph«i thµnh thôc hay ch­a thµnh ®· ®­îc t¸ch khái thùc vËt: nu«i cÊy ph«i.  Nu«i cÊy m« b¾t nguån tõ c¬ quan thùc vËt: nu«i cÊy m« hay nu«i cÊy m« sÑo.

 Nu«i cÊy tÕ bµo ®¬n lÎ hay c¸c côm tÕ bµo rÊt nhá trong m«i tr­êng láng.  Nu«i cÊy tÕ bµo thùc vËt sau khi ®· t¸ch bá phÇn vá, cßn gäi lµ nu«i cÊy tÕ bµo trÇn (protoplast). C¸c giai ®o¹n nh©n gièng in vitro. Nh©n gièng in vitro gåm nhiÒu giai ®o¹n kÕ tiÕp nhau, qu¸ tr×nh nµy cã thÓ chia thµnh c¸c giai ®o¹n sau ®©y: 1.

Giai ®o¹n chuÈn bÞ lµ giai ®o¹n quan träng, quyÕt ®Þnh sù thµnh c«ng cña mçi thÝ nghiÖm nh©n gièng in vitro. Giai ®o¹n nµy gåm nhiÒu néi dung kh¸c nhau nh­ pha m«i tr­êng nu«i cÊy, chuÈn bÞ c¸c ho¸ chÊt khö trïng mÉu, 4 chuÈn bÞ vµ khö trïng thiÕt bÞ. ë giai ®o¹n nµy, chuÈn bÞ m«i tr­êng dinh d­ìng cã vai trß v« cïng quan träng v× m« nu«i cÊy cã sinh tr­ëng, ph¸t triÓn ®­îc hay kh«ng lµ phô thuéc vµo thµnh phÇn, nång ®é c¸c chÊt cã trong m«i tr­êng nu«i vµ kh¶ n¨ng hÊp thô chÊt dinh d­ìng cã trong m«i tr­êng cña m« nu«i cÊy. Nhu cÇu dinh d­ìng cña m« nu«i cÊy rÊt kh¸c nhau tuú thuéc vµo loµi, gièng, thËm chÝ c¸c m« lÊy tõ c¸c c¬ quan kh¸c nhau trªn cïng mét c¸ thÓ còng cã c¸c nhu cÇu dinh d­ìng kh¸c nhau [23].

Cho ®Õn nay, ng­êi ta ®· t×m ra nhiÒu lo¹i m«i tr­êng dinh d­ìng thÝch hîp cho nhiÒu loµi kh¸c nhau nh­: m«i tr­êng White (1934), m«i tr­ßng MS (Murashige and Skoog, 1962), m«i tr­êng Litvay (1985),…vv, trong ®ã m«i tr­êng MS lµ m«i tr­êng nu«i cÊy c¬ b¶n thÝch hîp cho nhiÒu loµi thùc vËt nãi chung. C¸c lo¹i m«i tr­êng kh¸c nhau cã thµnh phÇn vµ nång ®é c¸c chÊt kh¸c nhau, tuy nhiªn m«i tr­êng lu«n gåm 4 thµnh phÇn c¬ b¶n:  Nguån cacbon: Nguån cacbon th­êng sö dông ®­êng Glucose vµ sucrose. Ngoµi ra, m«i tr­êng cña mét sè lo¹i thùc vËt cßn sö dông mantose hoÆc lactose [12].  Nguån muèi kho¸ng: C¨n cø vµo hµm l­îng chøa trong c©y, c¸c nguyªn tè kho¸ng ®­îc chia thµnh hai nhãm.

Nhãm c¸c nguyªn tè chiÕm mét l­îng lín tõ 10-1 ®Õn 10-4 chÊt kh« gäi lµ c¸c nguyªn tè ®a l­îng gåm: C, H, O, N…vv. Nhãm c¸c nguyªn tè chiÕm mét l­îng nhá, tõ 10-5 ®Õn 10-7 chÊt kh« gäi lµ c¸c nguyªn tè vi l­îng, ®ã lµ c¸c nguyªn tè Mn, Bo, Cu…vv [22].  Vitamin: Nãi chung c¸c m« nu«i cÊy cã kh¶ n¨ng tæng hîp ®Çy ®ñ c¸c vitamin cÇn thiÕt, tuy nhiªn víi sè l­îng kh«ng ®Çy ®ñ. §Ó m« nu«i cÊy sinh tr­ëng vµ ph¸t triÓn tèt, ng­êi ta th­êng ®­a thªm vµo m«i tr­êng mét sè vitamin nhãm B nh­: thiamine (B1), pyridoxine (B6), niconin (B3), riboflavin (B2) vµ vitamin C [17] [24].

5  ChÊt ®iÒu hoµ sinh tr­ëng: C¸c chÊt ®iÒu hoµ sinh tr­ëng tuy chiÕm hµm l­îng rÊt nhá trong m«i tr­êng nu«i cÊy nh­ng cã vai trß quan träng quyÕt ®Þnh sù thµnh c«ng cña qu¸ tr×nh nh©n gièng. Trong m«i tr­êng nh©n gièng in vitro chØ sö dông c¸c chÊt trong nhãm chÊt kÝch thÝch sinh tr­ëng bao gåm: auxin, cytokinin vµ gibberelin. Auxin ®­îc sö dông ®Ó ®iÒu chØnh sù ph¸t sinh rÔ. Cytokinin sö dông ®Ó ®iÒu chØnh sù ph¸t sinh chåi.

Tû lÖ c©n ®èi gi÷a auxin/cytokinin t¹o c©y hoµn chØnh [24]. Trong nh©n gièng in vitro, ng­êi ta th­êng sö dông auxin lµ IAA, NAA vµ IBA, cytokinin lµ BAP, BA vµ kinetin. LÊy mÉu, khö trïng mÉu vµ cÊy mÉu vµo m«i tr­êng t¹o chåi. MÉu sau khi lÊy ®­îc röa b»ng n­íc s¹nh (cã thÓ röa b»ng xµ phßng hoÆc c¸c chÊt tÈy röa kh¸c).

Sau ®ã röa b»ng n­íc cÊt v« trïng, cuèi cïng khö trïng b»ng chÊt diÖt khuÈn trong buång cÊy v« trïng. MÉu cÊy th­êng lÊy tõ c¸c bé phËn ®ang ph¸t triÓn m¹nh nh­ m« ph©n sinh ®Ønh cña chåi hoÆc rÔ hoÆc c¸c bé phËn cßn non v× c¸c bé phËn nµy cã kh¶ n¨ng t¸i sinh, sinh tr­ëng vµ ph¸t triÓn m¹nh. Kh¶ n¨ng t¸i sinh cña mÉu cÊy phô thuéc vµo tõng lo¹i c©y, tõng giai ®o¹n ph¸t triÓn kh¸c nhau cña c¸ thÓ nh­ tuæi c©y mÑ, tuæi cµnh. Ngoµi ra kh¶ n¨ng t¸i sinh cña mÉu cÊy cßn phô thuéc vµo thêi ®iÓm lÊy mÉu, mïa lÊy mÉu vµ vÞ trÝ cña mÉu.

Khö trïng mÉu nu«i lµ b­íc cÊy khëi ®Çu quan träng trong nu«i nh©n gièng in vitro. §Æc biÖt trong mét sè tr­êng hîp mÉu cÊy lµ c¸c loµi quý hiÕm, sè l­îng mÉu cã h¹n th× giai ®o¹n khö trïng lµ v« cïng quan träng v× tû lÖ mÉu sèng cao sÏ t¹o ra ®­îc sè l­îng chåi ®ñ lín cho c¸c thö nghiÖm tiÕp theo.