Giáo án môn Công nghệ lớp 10 - Bài 6: Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào trong nhân giống cây trồng nông, lâm nghiệp

Bài 6: Ứng dụng cơng nghệ nuơi cấy mơ tế bào trong nhân giống cây trồng nơng, lâm nghiệp CƠNG NGHỆ 10Chương I: TRỒNG TRỌT – LÂM NGHIỆP ĐẠI CƯƠNGNHỮNG NỘI DUNG CHÍNHI. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬTII. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬTIII. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÂN GIỐNG CÂY BẰNG NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT IV. MỘT SỐ THỰC VẬT NUÔI CẤY MÔ ĐIỂN HÌNH LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA NUƠI CẤY MƠ TẾ BÀO THỰC VẬT - Giai đoạn 1:Năm 1838, hai nhà sinh vật học Đức là Schleiden & Schwann đã đề xướng thuyết tế bào và nêu rõ : Mọi cơ thể sinh vật phức tạp đều gồm nhiều đơn vị nhỏ, các tế bào hợp thành. - Các tế bào đã phân hóa đều mang các thông tin di truyền có trong tế bào đầu tiên ( trứng và tinh trùng), và là những đơn vị độc lập, từ đó có thể xây dựng lại toàn bộ cơ thể.- Năm 1902, Harberlandt gặp thất bại trong nuôi cấy các tế bào đã phân hóa tách từ lá một số cây 1 lá mầm.Giai đoạn 3: Năm 1954 – 1957, nghiên cứu thành công ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng như auxin, cytokinin - Giai đoạn 2: Năm 1934, White, người Mỹ, nuôi cấy thành công trong thời gian dài đầu rễ cà chua với môi trường lỏng chứa muối khoáng, glucose, và nước chiết nấm men. Từ đó việc nuôi cấy đầu rễ được tiến hành ở nhiều loại cây khác.- Năm 1954 – 1959, phát triển kỹ thuật tách và nuôi cấy tế bào đơn, các tế bào sống độc lập không dính với các tế bào khác – thu huyền phù tế bào đơn bằng cách đưa lắc trên máy lắc - Năm 1966 – 1967, tạo thành công cây đơn bội từ nuôi cấy túi phấn cây cà độc dược và cây thuốc lá.- Năm 1960, Morel nhân giống thành công cây địa lan từ tế bào ở đỉnh sinh trưởng.Cà độc dược Cây thuốc lá Cây thuốc lá Giai đoạn 4: Từ 1980 – 1992, hàng loạt công trình chuyển gen ngoại lai vào thực vật được thực hiện. Kĩ thuật chuyển gen thông qua vi khuẩn, sử dụng điện, vi tiêm, sử dụng súng bắn gen phát triển mạnh và đạt nhiều kết quả. Hiện nay, nuôi cấy mô thực vật được ứng dụng mạnh mẽ vào thực tiễn chọn giống, nhân giống vào việc sản xuất các chất mang hoạt tính sinh học và vào nghiên cứu lí luận di truyền học. Nuôi cấy mô thực vật ở Việt Nam đã thoát khỏi giai đoạn phôi thai, và đang có những đóng góp tích cực vào lí luận sinh học cây trồng và vào thực tiễn nông nghiệp.  CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ THỰC VẬT  Tính toàn năng của tế bào. Tế bào thực vật Cây hoàn chỉnhChọn vật liệu nuôi cấyTrồng cây trong vườn ươmTạo chồiKhử TrùngTạo rễQUI TRÌNH CÔNG NGHỆ NHÂN GIỐNG CÂY BẰNG NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT Cấy cây vào môi trường thích hợpChọn vật liệu nuôi cấyCác mô đang phát triển mạnh như:Mô phân sinh ngọnChồi bênThượng tầngĐầu rễ.Thịt quả nonLá nonCuống hoa Đế hoa Mô phân sinh đốt NONKhử trùng – Vô TrùngPhòng nuôi cấy môDụng cụ nuôi cấyVật liệu nuôi cấy Thao tác nuôi cấyBa nhân tố đảm bảo thành công trong cấy mô thực vật là:Bảo đảm điều kiện vô trùng.Chọn đúng môi trường và chuẩn bị môi trường đúng cáchChọn mô cấy thích hợp, xử lý mô cấy thích hợp trước và sau khi cấyDung dịch mẹHĩa chấtNồng độ (g/l)Số ml/1 lít mtAEDTAFe2(SO4)30.800.3828BNH4NO3KNO382.509520CH3PO4 KH2PO4KINa2MoO4.2H2OCoCl2.6H2O1.25340.1660.0500.0055DMgSO4.7H2OMnSO4.4H2OZnSO4.7H2OCuSO4.5H2O744.461.720.0055ECaCl2.2H2O885FThiamin HClAcid NicotinicPyridoxin HClGlycin0.020.10.10.45GNAA0.11HKinetin0.40.5Môi trường MS Giàu Dinh dưỡngTạo chồiChồi được tạo trên môi trường có cytokinin 0,5 – 5mg/l.Mẫu non cho khả năng tạo chồi cao.Chồi ngọn và chồi bên xuất hiện sau 3 – 4 thángTạo rễCây được cấy vào môi trường có chứa auxin 0.1 – 5mg/l.Giảm độ ẩm từ 90% xuống 30 – 50%, lá dầy lên và rễ phát triển.Tạo rễ thường kết hợp với việc thuần hóa giúp cây làm quen với chế độ tự dưỡng.Cây được nhúng 1 -3 giây trong dd auxin nồng độ cao (50 – 1000mg/l)..Cấy cây vào môi trường thích hợpGiúp thuần hóa cây con invitro.Cấy chuyển cây sang môi trường thích hợp.Ổn định sự sinh trường chuẩn bị đưa ra vườn ươm.Trồng cây trong vườn ươmCây phát triển ổn định, đủ lá và rễ , chuyển cây sang vườn ươm.Vườn ươm cây cấy mô phải mát, cường độ chiếu sáng thấp, nhiệt độ không khí mát, độ ẩm cao.Rễ cũ lụi dần, rễ mới xuất hiện.Phun chất kích thích lên lá để rút ngắn thời gian ra rễ .MỘT SỐ THỰC VẬT NUÔI CẤY MÔ ĐIỂN HÌNH HoaLanCẩm ChướngCúcDâu tằmDâu TâyAtisôBắp cảiChuốiĐu đủDừaDứaQuá trình phản phân hóaQuá trình phân hóatế bàoTế bào hợp tửTế bào phôi sinhCây hoàn chỉnhTế bào chuyên hóa đặc hiệu111Tế bào phôi sinhTế bào chuyên hóa đặc hiệuCây hoàn chỉnh222Nuôi cấy mô tế bào