ƯNG DỤNG HỆ THỐNG NUÔI CẤY NGẬP CHÌM TẠM THỜI TRONG NHÂN GIỐNG HOA LAN NUÔI CẤY MÔ
26/10/2015 | 10:12 AM

Ở Việt Nam, hoa lan là một trong những sản phẩm đặc thù của ngành nông nghiệp đô thị, góp phần tích cực làm cho chất lượng môi trường sống ngày càng trong lành hơn, mỹ quan hơn. Việc sản xuất, cung cấp giống và phát triển nghề trồng lan là một đòi hỏi bức thiết, một nhu cầu thiết thực trong sản xuất nông nghiệp ở thành phố hiện nay và tương lai thế giới. Tại Trung Tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp công nghệ cao cũng đang là nơi cung cấp với số lượng lớn các giống cây lan con nuôi cấy mô và hoa cắt cành cho thị trường. Vườn lan tại Trung tâm hiện có các giống lan nuôi cấy mô như: lan Mokara, lan Dendrobium, lan Hồ điệp và các giống lan rừng đặc hữu của Việt Nam. Các giống lan đang ngày càng được mở rộng về quy mô.

Để nâng cao chất lượng cũng như số lượng cây giống thì các giải pháp kỹ thuật cũng được đặt lên hàng đầu nhằm hạ giá thành cây giống. Có nhiều phương pháp nhân giống in vitro như: nuôi cấy trên môi trường thạch, nuôi cấy trên môi trường lỏng, nuôi cấy ngập chìm tạm thời.

Trong đó, hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (TIS) không những tận dụng được các ưu điểm của nuôi cấy lỏng và nuôi cấy trên thạch mà còn hạn chế được nhược điểm của hai hệ thống nuôi cấy trên. Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời có tác động tích cực lên tất cả các giai đoạn từ nhân nhanh chồi cho tới phát sinh phôi soma trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau. Sự sinh trưởng và hệ số nhân nhanh chồi của cây được nuôi cấy trong hệ thống ngập chìm tạm thời luôn cao hơn so với những cây nuôi cấy trong hệ thống thông thường trên môi trường rắn hay trong những hệ thống bioreactor thông thường. Cây tái sinh và phôi soma thu được trong hệ thống này có chất lượng tốt hơn. Cây có nguồn gốc từ hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời có tỷ lệ sống sót cao, sinh trưởng khỏe mạnh trong quá trình thuần hoá ngoài vườn ươm. Có thể nói hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời đã kết hợp thành công những ưu điểm của hệ thống nuôi cấy rắn thoáng khí và hệ thống nuôi cấy lỏng giúp cây tránh được những hiện tượng bất lợi do sự thiếu thông thoáng của môi trường lỏng ngập liên tục hay trong hệ thống kín trên môi trường rắn, giúp gia tăng sự hấp thu chất dinh dưỡng.

 Chu kỳ và tần số ngập chìm là những chỉ số chủ yếu ảnh hưởng đến sự phát triển của mẫu cấy cũng như toàn bộ quy trình nhân giống. Khi những chỉ số này được tối ưu hóa, sản lượng sẽ được gia tăng, quá trình kiểm soát sự phát sinh hình thái tốt hơn và còn có khả năng hạn chế tối đa hiện tượng thủy tinh thể. Ðây là ưu điểm lớn nhất của hệ thống TIS so với hệ thống bioreactor thông thường.

 Hệ thống TIS tiết kiệm được công lao động và không gian phòng nuôi cấy và giảm được chi phí sản xuất. Các quá trình nhân nhanh phôi soma, tái sinh nhiều chồi, tạo củ bi có khả năng được tối ưu hoá trên nhiều đối tượng cây trồng từ đó giảm được chi phí sản xuất một cách đáng kể. 

Hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời RITA® (Teisson và Alvard, 1995): có cấu tạo gồm một vật chứa có dung tích 1 lít, có hai ngăn, ngăn trên chứa mẫu cấy và ngăn dưới chứa môi trường lỏng. Một áp suất khí dương được cung cấp vào ngăn dưới sẽ đẩy chất lỏng dâng lên ngăn trên. Khi đó mẫu cấy sẽ ngập trong môi trường dinh dưỡng. Trong thời gian mẫu ngập trong môi trường lỏng, không khí vẫn được cung cấp vào bình nuôi cấy dưới dạng những giọt khí, góp phần đảo trộn nhẹ mẫu cấy và làm mới không gian nuôi cấy. Áp suất dương trong bình cấy sẽ đẩy không khí trong bình ra ngoài qua một màng lọc khí ở trên nắp bình.

Hệ thống RITA®

Mô tả hoạt động của hệ thống

-    Pha 1: mô không ngập trong môi trường.

-    Pha 2: Các van mở ra cho khí đi qua các màng lọc đẩy môi trường lỏng lên ngập mô cấy.

-    Pha 3: Mẫu cấy tiếp xúc trực tiếp với môi trường lỏng.

-    Pha 4: Chu kỳ kết thúc, các van đóng lại và môi trường lỏng rút xuống ngăn bên dưới.

Hiện hệ thống TIS đang được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp công nghệ cao ứng dụng rất hiệu quả trên lan Ngọc điểm, lan Mokara và lan Hồ điệp. Đối với lan Mokara giống Vàng chanh, chế độ ngập chìm thích hợp cho sự tăng sinh PLBs trong hệ thống RITA® là 3 phút ngập chìm sau mỗi 2 giờ. Sự tăng sinh cao gấp 2,43 lần so với môi trường thạch và gấp 1,8 lần so với môi trường lỏng lắc. Chế độ ngập chìm thích hợp cho sự tái sinh chồi từ PLBs trong hệ thống RITA® là 3 phút ngập chìm sau mỗi 4 giờ. Số lượng chồi tái sinh trong hệ thống RITA®  cao gấp 2,72 lần so với môi trường thạch và gấp 2,42 lần so với môi trường lỏng lắc.

Hệ thống RITA (a), tăng sinh PLBs (b) và tái sinh chồi (c) lan Mokara Vàng chanh trong hệ thống RITA

(Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao Tp HCM)

Việc nghiên cứu ứng dụng hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời vào nhân giống nuôi cấy mô hoa lan các loại đang được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp công nghệ cao quan tâm phát triển để góp phần giải quyết một phần nhu cầu cây giống của thị trường, mang lại hiệu quả kinh tế - xã hội.

P.CNTBTV

Tin tức khác