Hệ thống ngập chìm

hệ thống ngập chìm “Ứng dụng hệ thống ngập chìm tạm thời trong nhân giống cây lan hồ điệp lai (Phalaenopsis hydrid)” và “Nghiên cứu, cải tiến hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời sử dụng trong vi nhân giống thực vật” Giới thiệu Ngày nay, việc nghiên cứu cải thiện các quy trình nhân giống thực vật nhất là cây hoa cảnh trong ống nghiệm rất được quan tâm bởi nhiều nhà khoa học trên khắp thế giới. Ðể khắc phục nhược điểm của hệ thống vi nhân giống thông thường trên môi trường thạch là có tỷ lệ nhiễm cao, môi trường nuôi cấy bảo hoà hơi nước nên làm cho cây bị các hiện tượng trương nước, bị thủy tinh thể dẫn đến nhanh chóng bị mất nước khi đưa ra ngoài điều kiện có độ ẩm thấp hơn ở ngoài vườn ươm làm cho cây khô và chết rất nhanh. Ngoài ra trên môi trường thạch thường hạn chế hệ số nhân chồi của cây. Cùng với tỷ lệ nhiễm cao, tỷ lệ sống sót thấp ngoài vườn ươm, chi phí cho môi trường thạch, nhân công cao đã làm cho giá thành sản xuất lên cao. Ðể khắc phục hệ số nhân thấp của cây trên môi trường thạch, nhiều nghiên cứu đã sử dụng phương pháp nuôi cấy trong môi trường lỏng có hay không có lắc. Kỹ thuật này cho phép đạt được hệ số nhân chồi, tạo phôi soma, PLB, & nhiều hơn so với trên môi trường thạch. Tuy nhiên khi nuôi cấy trong môi trường lỏng mẫu cấy bị trương nước và bị hiện tượng thủy tinh thể do ngập quá lâu trong môi trường, ngoài ra mẫu còn bị những tổn thương do quá trình lắc. Vì vậy để kết hợp những ưu điểm của hệ thống nuôi cấy trên thạch với nuôi cấy lỏng, vào năm 1983, Harris và Mason đã thiết kế hai hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời là hệ thống nuôi cấy nghiêng và hệ thống Rocker. ´t lâu sau, vào năm 1985 Tisserat và Vandercook đã thiết kế một hệ thống nuôi cấy tự động APCS đây là hệ thống có thể thay thế được môi trường và có thể sử dụng nuôi cấy trong một thời gian dài mà không cần cấy chuyền. Ngoài ra còn có một số hệ thống ngập chìm tạm thời một phần hay toàn phần được điều khiển tự động bằng máy tính hay bán tự động. Hiện nay đáng chú ý là hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời RITA® của hãng Cirad, Pháp; BIT® Twin Flask của Cuba đã được khảo sát và nghiên cứu trên nhiều đối tượng khác nhau. Một hệ thống cũng xuất hiện gần đây là hệ thống Plantima® của công ty Atech, Ðài Loan. Hệ thống này cũng đã được tiến hành khảo sát trên nhiều đối tượng như chuối, hoa Lan… Những ưu điểm của những hệ thống ngập chìm tạm thời có thể liệt kê ngắn gọn như tạo ra môi trường nuôi cấy thoáng khí, cây con khỏe mạnh, tỷ lệ sống sót cao, giảm tỷ lệ nhiễm, giảm chi phí nhân công, tiết kiệm và giảm chi phí môi trường nuôi cấy do sử dụng ít môi trường trên một mẫu cấy và không sử dụng thạch. Bên cạnh đó trong những năm gần đây, hệ thống nuôi cấy lát mỏng tế bào được phát triển bởi một nhóm nhà khoa học người Việt Nam là Giáo sư K. Trần Thanh Vân, Phó Giáo sư Bùi Văn Lệ và Tiến sỹ Dương Tấn Nhựt đã nổi lên như một công cụ hữu hiệu tạo ra nguồn mẫu in vitro dồi dào nhờ hệ số nhân của mẫu cấy rất cao. Hệ thống nuôi cấy này được sử dụng để tạo ra nguồn nguyên liệu cho các thí nghiệm trong các thí nghiệm con đường biệt hóa, nhân giống và chuyển gene trong thực vật. Do đó việc kết hợp ưu điểm của hệ thống nuôi cấy lát mỏng tế bào trong việc tạo nguồn mẫu cùng với hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời để tạo ra một quy trình vi nhân giống ưu việt là một công trình rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn sản xuất. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ sinh học, ngành vi nhân giống cây đặc biệt trên đối tượng cây hoa Lan từng bước phát triển, nhiều đơn vị nhà nước cũng như tư nhân đã mạnh dạn đầu tư để sản xuất cây giống phục vụ cho nông dân. Tuy nhiên qui mô cũng như những hạn chế về đội ngũ kỹ thuật cũng như kiến thức về lĩnh vực này có hạn, vì thế cây giống có chất lượng thấp không đồng đều, không đáp ứng được nhu cầu của thị trường. Hầu hết các giống hoa Lan phải nhập giống từ Thái Lan, trong đó Hồ Ðiệp chủ yếu được nhập từ Ðài Loan. Hiện nay, việc nghiên cứu và nhân giống Hồ Ðiệp đã được tiến hành ở một số nơi, nhưng hầu hết đều chưa có thành tựu nào đột biến để ngành nhân giống Lan Hồ Ðiệp phát triển đáp ứng được nhu cầu của thị trường. Những thành công hiện nay thường là nhân giống với qui mô sản xuất nhỏ và chỉ trên một vài giống nhất định. Trong đó kỹ thuật nhân giống Hồ Ðiệp phổ biến hiện nay là nhân giống trên môi trường thạch mà như đã đề cập ở trên, phương pháp này có nhiều nhược điểm ảnh hưởng đến chất lượng, số lượng cũng như giá thành sản xuất của cây, đó là những trở ngại chủ yếu cản trở sự phát triển của ngành vi nhân giống Hồ Ðiệp nước ta. Trong khi đó việc ứng dụng những kỹ thuật, phương pháp mới trong nhân giống Hồ Ðiệp trong nước còn rất yếu và hiện nay chỉ có một số cơ sở, trường Ðại Học, Viện Nghiên cứu là có hướng phát triển những kỹ thuật mới như sử dụng kỹ thuật nuôi cấy quang tự dưỡng, bioreactor trong ngành vi nhân giống một số loài cây khác nhưng vẫn chưa đạt được thành tựu mới nào trong việc nhân giống Hồ Ðiệp Ðể đáp ứng được nhu cầu thị trường về cây giống lan Hồ Ðiệp cũng như theo chủ trương của mục tiêu phát triển hoa cây kiểng cá cảnh của Thành phố giai đoạn 2004 – 2010 đã được UBND Thành phố phê duyệt theo Quyết định số 718/QÐ-UB ngày 25/2/2004, việc triển khai nhanh chóng đề tài “Ứng dụng hệ thống ngập chìm tạm thời trong nhân giống cây lan hồ điệp lai (Phalaenopsis hydrid)” và “Nghiên cứu, cải tiến hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời sử dụng trong vi nhân giống thực vật” sẽ là một hướng triển vọng để có thể đáp ứng những yêu cầu đã nêu ở trên. Mục tiêu: Đề tài này nhằm nghiên cứu và xây dựng kỹ thuật nuôi cấy ngập chìm tạm thời trên cây lan Hồ Điệp từ hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời (TIS) nhập ngoại (Đài Loan). Từ đó, dựa trên nguyên lý hoạt động của hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời được nhập khẩu từ Đài Loan để tự thiết kế hệ thống có chất lượng tốt, giá thành hạ, áp dụng trong sản xuất cây giống chất lượng cao trong điều kiện Việt Nam. Nội dung nghiên cứu: bao gồm việc thu thập mẫu, thiết lập môi trường thích hợp để vi nhân giống lan Hồ Điệp và thiết lập hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời trong quá trình nhân nhanh, tái sinh chồi và ra rễ. Song song đó, thử nghiệm hệ thống, từ đó cải tiến, thiết kế lại với chất liệu và các chi tiết cấu trúc của hệ thống đều của Việt Nam, ứng dụng trong vi nhân giống một số loại hoa cảnh. Từ đó, thương mại hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu hệ thống này. Thời gian thực hiện: 2 năm (2005 – 2007) Kết quả dự kiến: Xây dựng quy trình vi nhân giống cho giống lan Hồ Điệp lai trên hệ thống TIS của Đài Loan. Yêu cầu khoa học và kinh tế: Hệ số nhân gấp khoảng 2 – 3 lần so với khi nhân giống trên hệ thống nuôi cấy thông thường. Giảm giá thành sản xuất nhờ tiết kiệm môi trường, agar và rút ngắn thời gian nuôi cấy. Tạo được khuôn đúc hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời. Trên cơ sở đó, hoàn thiện hệ thống nuôi cấy ngập chìm tạm thời phù hợp về chất lượng cũng như giá thành tại Việt Nam.  Nguyễn Quốc Thiện