CÁC CON ĐƯỜNG PHÁT TRIỂN CỦA PHÔI VÔ TÍNH THỰC VẬT

Abstract

này tương tự như phôi hữu tính về mặt hình thái. Chúng có cấu trúc lưỡng cực và chứa đầy đủ các bộ phận của một phôi, bao gồm mầm chóp rễ và chồi đỉnh. Tuy nhiên, sự phát triển của phôi hữu tính và phôi vô tính lại theo hai con đường khác nhau. Trong suốt quá trình tiến hóa, nhiều loài thực vật đã tiến hóa theo các phương thức khác nhau trong đó có phát sinh phôi vô tính, để vượt qua được các trở ngại về điều kiện môi trường và yếu tố gen ngăn cản quá trình thụ tinh. Ví dụ, phát sinh phôi vô tính từ bầu nhụy ở loài Paeonia để vượt qua các giới hạn của điều kiện tự nhiên. Kể từ những nghiên cứu đầu tiên trong tạo phôi vô tính từ tế bào sinh dưỡng của cây Daucus carota, người ta nhận ra nhiều tiềm năng phát sinh phôi vô tính ở các loài thực vật khác. Liên tục có nhiều báo cáo về phát sinh phôi ở các loài mới cũng như cải tiến phương pháp nghiên cứu phát sinh phôi. Sự phát sinh phôi có thể áp dụng trên nhiều loài thực vật khác nhau nếu có được nguồn mẫu, môi trường và điều kiện nuôi cấy thích hợp. Trong bài tổng quan này, chúng tôi sẽ nhấn mạnh những khía cạnh quan trọng của sự phát sinh phôi vô tính. Chúng tôi không đưa chi tiết trên từng loài thực vật bởi lĩnh vực nghiên cứu này đang phát triển rất nhanh. Những thông tin cập nhật nhất đều có thể tìm thấy dễ dàng trên các trang điện tử. Phôi vô tính được sử dụng làm kiểu mẫu trong các nghiên cứu phôi học. Tuy nhiên, quan trọng nhất là ứng dụng thực tiễn của chúng trong nhân giống thực vật với số lượng lớn. Trong vài trường hợp nhân nhanh giống, phôi vô tính tỏ ra hiệu quả nhờ khả năng tăng sinh khối trong hệ thống bioreactor. Hơn nữa, phôi vô tính hoặc nguồn mẫu có khả năng phát sinh phôi có thể được trữ lạnh trong hầu hết các trường hợp, từ đó có thể thiết lập ngân hàng gen. Nuôi cấy phôi cũng chính là mục tiêu hấp dẫn để thực hiện các kỹ thuật di truyền. Trong hơn 10 năm qua, Phân Viện Sinh học Đà Lạt, nay là Viện Sinh học Tây Nguyên đã có những kết quả bước đầu trong nghiên cứu phôi vô tính thực vật trên một số đối tượng cây trồng có giá trị kinh tế như các loại hoa (Hồng môn, Lily, Cát tường, Cẩm chướng, African violet, Gloxinia, Hồ điệp, Địa lan…), cây dâu tây, cây khoai tây, cây hông, cây chè, cây sâm Ngọc Linh…thuộc các chương trình Công nghệ sinh học nhà nước, đề tài cấp Bộ Khoa học và Công nghệ, cấp Sở Khoa học và Công nghệ…. Những kết quả thu được cho thấy, tiềm năng của phôi vô tính thực vật không những chỉ phục vụ công tác nhân giống (tạo ra cây giống đồng nhất, chất lượng cao với số lượng lớn so với các phương pháp nhân giống vô tính khác thông qua nuôi cấy chồi ngủ, chồi bất định, nuôi cấy cơ quan, mô và tế bào thực vật…), mà còn là công cụ cho những nghiên cứu cơ bản và hữu hiệu về di truyền học, sinh học phân tử và chuyển gen thực vật.