Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật

Môi trường nuôi cấy mô tế bào

Mô nuôi cấy bị tách rời ra khỏi cơ thể mẹ nên mất khả năng tự dưỡng. Vì vậy, để cho mô tồn tại và phân hóa thì trong các giai đoạn nuôi cấy phải tạo ra được môi trường có đủ các chất dinh dưỡng mà cây cần thiết. Thành phần hoá học của môi trường dinh dưỡng gồm chủ yếu là muối khoáng, nguồn cacbon, chất điều hoà sinh trưởng,… Cho đến nay, đã có nhiều loại môi trường dinh dưỡng được tìm ra: môi trường Murashige và Skoog (l962) viết tắt là MS, môi trường Linsmainer và Skoog (1965), môi trường Gamborg (1968)… Đây là những môi trường cơ bản và sẽ được cải biến ra nhiều loại môi trường khác nhau cho phù hợp với mỗi đối tượng nghiên cứu và mục đích thí nghiệm. Trong số đó, môi trường MS được đánh giá là phù hợp nhất cho đa số loài thực vật.

Không có mô tả ảnh.

Thành phần của môi trường nuôi cấy tế bào thay đổi tùy theo từng loại thực vật, loại tế bào, mô, cơ quan được nuôi cấy, các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của mẫu cấy cũng như mục đích nuôi cấy. Tuy nhiên môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật đặc trưng đều chứa các thành phần sau:

– Các nguyên tố đa lượng (muối nitơ, phốt pho, magie, canxi, kali, lưu huỳnh) : là thành phần không thể thiếu được vì chúng tham gia cấu thành các cơ quan tử trong cơ thể thực vật.

– Các nguyên tố vi lượng (muối sắt, kẽm, đồng, mangan, coban, molipden, bo, iot) . Các nguyên tố này tuy có hàm lượng thấp nhưng có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của thực vật ở giai đoạn xuân hóa, ngoài ra chúng còn là thành phần của enzym, xúc tác cho các phản ứng sinh hóa trong cơ thể. Ví dụ thiếu sắt tế bào mất khả năng phân chia, thiếu bo gây thừa auxin làm mô nuôi cấy có biểu hiện mô sẹo hóa mạnh nhưng lại xốp, mọng nước và tái sinh kém, molipđen tác động trực tiếp lên quá trình trao đổi đạm trong tế bào thực vật.

– Nguồn cabon: khi nuôi cấy in vitro thì các tế bào thực vật không khả năng quang hợp nên đòi hỏi phải cung cấp nguồn cacbon để tạo năng lượng cho các quá trình sinh lí, sinh hóa diễn ra bình thường trong tế bào. Đường sucrose là nguồn cacbon tốt nhất thường được sử dụng với nồng độ 2 – 3%. Đường có thể bị caramen hóa nếu bị hấp khử trùng quá lâu và sẽ ức chế phản ứng với các hợp chất melanoidin, một chất sẫm màu có phân tử lượng cao, ức chế sự phát triển của tế bào.

Các vitamin: mô và các tế bào nuôi cấy tuy có tổng hợp được vitamin nhưng không đủ nên thường phải bổ sung vitamin vào môi trường nuôi cấy chủ yếu là: thiamin (B1) đóng vai trò quan trọng trong quá trình biến đổi cacbon và tham gia vào thành phần tổ hợp enzim xúc tác quá trình oxi hóa khử dehydrogenase xúc tác việc tách hydro ra khỏi các axit hữu cơ; pyridoxin (B6) tham gia vào thành phần các enzym khử cacbon và thay đổi vị trí nhóm amin trong các axit amin; myo – insitol giúp cải thiện sự tăng trưởng của mô, có vai trò trong sinh tổng hợp thành tế bào. Vitamin rất nhạy cảm với sự tăng trưởng của mô nuôi cấy, vitamin được sử dụng ở nồng độ thấp, nó có vai trò quan trọng trong sự tổng hợp tế bào.

Các chất có nguồn gốc tự nhiên phức tạp: nước dừa, dịch chiết muối, dịch chiết cà chua, dịch chiết nấm men, dịch thủy phân cazein,… cũng được sử dụng trong nuôi cấy in vitro vì thành phần của chúng có nhiều chất thúc đẩy tăng trưởng tế bào và mô nuôi cấy. Nước dừa bổ sung vào môi trường các loại đường, protein, các axit hữu cơ, các axit amin, các chất kích thích sinh trưởng, các vitamin và các chất quan trọng khác có tác dụng tốt trong tăng trưởng của mô.

Các chất làm rắn môi trường: agar là một polysaccarit thu được từ một số tảo thuộc ngành tảo đỏ. Agar được sử dụng để làm rắn môi trường, tạo giá thể nâng đỡ cây. Tùy đặc điểm nuôi cấy và chất lượng agar mà nồng độ sử dụng thay đổi từ 0,8 – 1,0%. Nếu sử dụng với nồng độ quá cao sẽ làm môi trường quá cứng và ảnh hưởng tới sự khuếch tán cũng như hấp thụ dinh dưỡng của mô, tế bào. Nếu như agar không tinh sạch thì nó có thể làm đục màu môi trường do các chất cặn trong agar gây nên. Agar có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm bởi vì agar là một sản phẩm lấy từ tảo biển, nó có thể có những tác động sinh lí trên mô thực vật. Ngoài agar, một số hợp chất khác cũng đã được thử nghiệm thành công để làm rắn môi trường như Gerlit (là một polysaccarit tinh và trong suốt được hình thành trong quá trình lên men của Pseudomonas.

– Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật: phytohoocmon là thành phần quan trọng bậc nhất của môi trường nuôi cấy. Nhờ những chất này mà các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh quá trình phát sinh hình thái thực vật in vitro. Trong nuôi cấy mô tế bào hai nhóm chất điều hòa sinh trưởng được sử dụng rộng rãi là auxin và xytokynin:

  • Auxin là chất điều khiển sinh trưởng chủ yếu kích thích sinh trưởng tế bào làm tăng phân bào, gây hiện tượng ưu thế ngọn, kích thích sự hình thành rễ. Nhóm auxin bao gồm IAA, IBA, α – NAA, 2,4 – D có hiệu quả sinh lý ở nồng độ thấp kích thích ra rễ, ở liều lượng cao auxin sẽ phát động sự tạo mô sẹo và thường gây nên các đột biến . 2,4 – D thường được sử dụng rộng rãi trong việc phát sinh mô sẹo; IAA, IBA, α – NAA thường được sử dụng trong việc phát sinh rễ
  • Xytokynin là nhóm các phytohoocmon dẫn xuất của adenin nó liên quan chặt chẽ đến quá trình phân bào, kích thích phân hóa chồi từ mô cấy. Các xytokynin thường dùng trong nuôi cấy là kinetin, BAP, zeatin giúp tạo số lượng chồi nhiều nhưng có kích thước nhỏ, có thể gây ra hiện tượng mọng nước (thủy tinh thể và kìm hãm sự tạo rễ) . Theo Skoog và Miller, tỷ lệ auxin/xytokynin cao thường có xu thế kích thích quá trình tạo rễ bất định, kéo dài chồi, ngược lại tỷ lệ trên thấp thì sẽ đẩy mạnh biệt hóa chồi và ức chế sự phát triển chồi, nếu tỷ lệ trung bình thì mô sẹo sẽ được hình thành.
  • Ngoài ra trong nuôi cấy mô tế bào người ta còn sử dụng nhóm phytohoocmon khác là GA (Gibberellic axit) . Gibberelin điển hình là GA3có tác dụng kích thích kéo dài lóng đốt và sự sinh trưởng của cây, phá vỡ trạng thái ngủ nghỉ của cây,… Nhưng so với auxin và xytokynin thì nhóm GA rất ít được sử dụng vì có biểu hiện ức chế sinh trưởng và phát sinh hình thái thực vật in vitro, đặc biệt là với mô thực vật một lá mầm, GA3 được đưa vào môi trường trong những trường hợp cần thiết để kéo dài những chồi bất định hoặc kích thích tái sinh chồi ở một số loài thực vật .

Không có mô tả ảnh.

pH của môi trường là một yếu tố quan trọng. Sự ổn định pH của môi trường là yếu tố duy trì trao đổi các chất trong tế bào. Ngoài ra sự bền vững và hấp thụ các chất phụ thuộc vào pH môi trường, đặc biệt mẫn cảm với pH môi trường là NAA, gibberellin và các vitamin. Sự hấp thụ các hợp chất sắt cũng phụ thuộc vào pH. pH môi trường thường ở 5,5 – 5,8 trước khi khử trùng. Giá trị pH đầu tiên của môi trường ảnh hưởng không nhỏ tới sự sinh trưởng và tổng hợp của tế bào. Khi pH môi trường thấp sẽ hoạt hóa các enzym hydrolase, dẫn tới kìm hãm sinh trưởng đồng thời kích thích sự già hóa của tế bào trong mô nuôi cấy. Giá trị pH đầu tiên của môi trường nuôi cấy luôn luôn ở trong khoảng 5,5 – 5,9. Vì hầu hết trong môi trường nuôi cấy đều không có chất đệm nên giá trị pH sẽ thay đổi trong quá trình khử trùng môi trường và trong quá trình nuôi cấy. Giá trị pH giảm nhanh chóng xuống 4,0 – 4,5 trong vòng 24 – 28 giờ sau khi cấy tế bào vào môi trường nuôi. Những thay đổi này liên quan đến sự hấp thụ amonium của tế bào.Tuy nhiên, giá trị pH sẽ tăng lên sau vài ngày và giữ ở mức độ ổn định 5,0 – 5,5 do có liên quan đến sự hấp thụ nitrate.

👉👉👉THÔNG TIN LIÊN HỆ: Công ty TNHH TEKCO Việt Nam
CHUYÊN CUNG CẤP:
– Hóa chất, mt dùng cho sinh học phân tử, nuôi cấy TB, nuôi cấy mô,..
– Các kit xét nghiệm, điện di, kháng sinh,…
– Các loại hóa chất tinh khiết, thiết bị dụng cụ vật tư tiêu hao dùng cho PTN,…
https://hoachattekco.com/
👉👉👉Tell/ Zalo: 0986.869.775( E Vân)
👉👉👉Email: Sales.tekco2@gmail.com

Hình ảnh có thể có: thực vật và hoa
097 3314 999