Nuôi cấy mô thực vật

26/05/2026

Bổ sung MES buffer giúp ổn định pH và nâng cao hiệu quả nuôi cấy mô thực vật

Bài viết chi tiết: https://hoachatthinghiem.org/bo-sung-mes-buffer-giup-on-dinh-ph-va-nang-cao-hieu-qua-nuoi-cay-mo-thuc-vat/

Trong lĩnh vực nuôi cấy mô thực vật và nuôi cấy tế bào, buffer MES (2-morpholinoethanesulfonic acid) đóng vai trò không thể thiếu như một chất đệm sinh học quan trọng. MES không chỉ có khả năng điều chỉnh hiệu quả giá trị pH của môi trường nuôi cấy mà còn cung cấp môi trường ổn định cho sự sinh trưởng và trao đổi chất bình thường của tế bào thực vật, từ đó nâng cao đáng kể hiệu quả nuôi cấy. Bài viết này sẽ đi sâu tìm hiểu vai trò cụ thể và tầm quan trọng của MES trong môi trường nuôi cấy thực vật.

Tính chất cơ bản và chức năng của MES

MES, tên đầy đủ là 2-morpholinoethanesulfonic acid, là một chất đệm lưỡng tính (zwitterionic) có khả năng đệm tuyệt vời và độ ổn định hóa học cao. Nhóm sulfonic acid trong cấu trúc phân tử của nó có thể tạo liên kết hydro với các phân tử nước trong môi trường nuôi cấy, từ đó điều chỉnh áp suất thẩm thấu và giá trị pH của môi trường.

Trong nuôi cấy tế bào thực vật, do nồng độ dinh dưỡng thấp, các chất axit được sản sinh từ quá trình trao đổi chất của tế bào rất dễ tích tụ, dẫn đến pH của môi trường giảm. MES có thể nhanh chóng hấp thụ và giải phóng ion hydro, duy trì sự ổn định của pH môi trường nuôi cấy. Điều này cực kỳ quan trọng đối với sự sinh trưởng và trao đổi chất bình thường của tế bào.

Vai trò cụ thể của MES trong môi trường nuôi cấy thực vật
Ổn định giá trị pH

Sự sinh trưởng và phát triển của tế bào thực vật rất nhạy cảm với pH của môi trường nuôi cấy. MES, với vai trò là chất đệm axit-bazơ hiệu quả, có thể duy trì pH của môi trường nuôi cấy thực vật ở mức khoảng 5.8 — đây là khoảng pH phù hợp cho sự sinh trưởng của hầu hết các loài thực vật. Ở mức pH này, thực vật có thể hấp thụ dinh dưỡng bình thường, thực hiện quang hợp và hô hấp, từ đó đảm bảo sự phát triển khỏe mạnh. Đồng thời, MES có thể chống lại ảnh hưởng của các chất tiết từ rễ thực vật lên pH môi trường, duy trì sự ổn định pH.

Điều chỉnh áp suất thẩm thấu

Bên cạnh việc duy trì ổn định pH, MES còn có khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu của môi trường nuôi cấy. Trong môi trường nuôi cấy tế bào thực vật có nồng độ thấp, sự cân bằng áp suất thẩm thấu cũng quan trọng không kém đối với sự sinh trưởng và phân hóa của tế bào. Nhóm sulfonic acid trong cấu trúc phân tử của MES có thể tạo liên kết hydro với nước, từ đó điều hòa áp suất thẩm thấu. Tác dụng này giúp duy trì hình thái và chức năng bình thường của tế bào, tránh tổn thương do mất cân bằng áp suất thẩm thấu.

Cải thiện hiệu quả nuôi cấy

Việc ứng dụng MES trong môi trường nuôi cấy thực vật không chỉ giới hạn ở việc ổn định pH và áp suất thẩm thấu mà còn tương tác với các chất dinh dưỡng khác, thúc đẩy tế bào hấp thụ và sử dụng dinh dưỡng hiệu quả hơn. Trong điều kiện pH và áp suất thẩm thấu ổn định, tế bào có thể sử dụng dinh dưỡng trong môi trường một cách hiệu quả hơn cho quá trình sinh trưởng và trao đổi chất. Chức năng này khiến MES trở thành công cụ quan trọng giúp nâng cao hiệu quả nuôi cấy tế bào thực vật.

Các ví dụ ứng dụng của MES trong môi trường nuôi cấy thực vật
MES đã được áp dụng thành công trong nhiều loại môi trường nuôi cấy tế bào thực vật nồng độ thấp và mang lại kết quả rõ rệt. Ví dụ, trong nuôi cấy tế bào Lan Arabidopsis, các nhà nghiên cứu đã duy trì thành công sự ổn định pH của môi trường và thúc đẩy sự sinh trưởng, phân hóa của tế bào bằng cách bổ sung lượng MES thích hợp. Ngoài ra, MES cũng cho thấy hiệu quả tốt trong nuôi cấy tế bào của các cây trồng như thuốc lá và lúa. Những trường hợp thành công này đã chứng minh đầy đủ tầm quan trọng và tính thực tiễn của MES trong nuôi cấy tế bào thực vật.

Sự kết hợp giữa môi trường MS và MES

Môi trường MS (Murashige và Skoog Medium) là một trong những môi trường nuôi cấy mô thực vật được sử dụng rộng rãi nhất, chứa đầy đủ các nguyên tố đa lượng, vi lượng và vitamin cần thiết cho sự sinh trưởng của tế bào, mô và cơ quan thực vật. Việc bổ sung MES vào môi trường MS có thể nâng cao thêm hiệu quả nuôi cấy. Sự kết hợp giữa MES và môi trường MS không chỉ cung cấp môi trường sinh trưởng ổn định cho tế bào thực vật mà còn thúc đẩy tế bào hấp thụ và sử dụng dinh dưỡng, từ đó cải thiện đáng kể hiệu quả nuôi cấy.

https://hoachatthinghiem.org/bo-sung-mes-buffer-giup-on-dinh-ph-va-nang-cao-hieu-qua-nuoi-cay-mo-thuc-vat/

10/08/2024

Chỉnh sửa gene giảm đường khó tiêu trong cây đậu tương

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Sinh học ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gene giúp giảm 50% lượng đường khó tiêu trong đậu tương.

Thông tin được TS Đỗ Tiến Phát, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam báo cáo tại hội thảo "Công nghệ sinh học phục vụ tạo giống cây trồng" do Trung tâm Thông tin Thống kê Khoa học và Công nghệ, Sở Khoa học Công nghệ TP HCM (CESTI) tổ chức hôm 8/8.

Theo TS Phát, trong hạt đậu tương có chứa nhiều thành phần đường khó tiêu (không được tiêu hóa hết trên người và một số loài động vật như lợn, gà... ). Khi không tiêu hóa được, lượng khí sinh ra gây trướng bụng đầy hơi, giảm hiệu suất hấp thu dinh dưỡng.

Nhóm sử dụng hệ thống chỉnh sửa gene Crispr/Cas làm mất chức năng của hai gene GmGOLS1A và GmGOLS1B giúp giảm lượng đường trong đậu tương. Kết quả, lượng đường khó tiêu trong đậu tương chỉnh sửa gene giảm 40 - 50% so với giống gốc. Trong khi hàm lượng các loại đường dễ tiêu như glucose có xu hướng tăng.

Nhóm nghiên cứu cũng ứng dụng công nghệ này với cà chua làm tăng lượng đường và amino acid. Công nghệ chỉnh sửa gene Crispr/Cas tạo đột biến vùng uORF làm mất chức năng điều khiển của nó lên gene bZIP giúp tăng hàm lượng amino acid lên gấp đôi, hàm lượng đường glucose và fructose tăng đáng kể so với giống gốc.

Theo TS Phát, bằng công nghệ chỉnh sửa gene Crispr/Cas nhóm đã tạo ra những đột biến chính xác theo lựa chọn trên các vùng gene quan tâm, từ đó điều khiển quá trình sinh lý, sinh hóa, sinh tổng hợp đường, amino acid trong cây. Nhóm muốn hợp tác nghiên cứu ứng dụng chỉnh sửa gene trong cải tạo giống cây trồng tại Việt Nam thông qua các đề tài, dự án nghiên cứu khoa học.

Công nghệ chỉnh sửa gene sử dụng hệ thống Crispr/Cas được ứng dụng phổ biến trên thế giới cả trên tế bào động vật và thực vật từ năm 2013, ông Phát cho biết. Đây là kỹ thuật có hiệu suất chỉnh sửa có thể lên tới 100%. Giống sau chỉnh sửa gene không khác biệt so với chọn tạo giống truyền thống về kiểu hình và đặc điểm sinh trưởng. Thời gian tạo giống mới bằng kỹ thuật chỉnh sửa gene rút ngắn còn một nửa so với các công nghệ đột biến phóng xạ, hóa chất.

Nhiều nước như Mỹ, Canada, Ấn Độ, Australia... và một số nước Đông Nam Á như Philipines, Thái Lan... đã chấp thuận việc sử dụng cây trồng chỉnh sửa gene tương tự như các cây trồng chọn tạo giống truyền thống. TS Phát đề xuất, trong tương lai Việt Nam có các chính sách cụ thể về ứng dụng, sử dụng sản phẩm chỉnh sửa gene, nhằm đưa sản phẩm vào thực tế sản xuất cho nông dân.

Theo GS.TS Lê Huy Hàm, Chủ nhiệm Chương trình trọng điểm Phát triển, nghiên cứu và ứng dụng Công nghệ sinh học Quốc gia giai đoạn 2021 - 2030, nguyên Viện trưởng Viện Di truyền Nông nghiệp, hướng nghiên cứu chỉnh sửa gene mới xuất hiện sau năm 2010. Đến 2017 - 2018, Việt Nam mới có những tiếp cận đầu tiên trong giới khoa học nghiên cứu chỉnh sửa gene cho lúa, ngô, đậu tương, cà chua... Các công trình hướng đến ứng dụng công nghệ này tạo giống sắn không ra hoa; lúa kháng bạc lá, chịu mặn, tăng kích thước hạt, tăng độ thơm; ngô tăng số hàng hạt... GS Hàm cho rằng, thực tế nghiên cứu công nghệ gene, Việt Nam chủ yếu mới ở giai đoạn thiết kế, chuyển gene... trong khi lĩnh vực này còn nhiều công đoạn phức tạp khác với công nghệ rất cao, cần đầu tư kinh phí rất lớn.

Ông đánh giá, các nghiên cứu của Việt Nam mới dừng lại quy mô phòng thí nghiệm, chưa có nhiều công trình được tiếp tục giai đoạn ứng dụng thực tế cho người dân. Do đó, GS Hàm cho rằng giới khoa học cần có các nghiên cứu chuyên sâu tìm nguồn gene có giá trị mang tính bản quyền để tạo giống biến đổi gene.

Phân tích cơ sở dữ liệu sáng chế, thạc sĩ Nguyễn Thị Minh Thư, chuyên viên phân tích thông tin, thuộc CESTI cho biết theo số liệu của WIPS Global, số lượng sáng chế về ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống trên thế giới có trên 43.000 công trình.

Tại Việt Nam, theo dữ liệu của WIPO Publish của Cục Sở hữu Trí tuệ, có 197 sáng chế, giải pháp hữu ích đề cập ứng dụng công nghệ sinh học trong tạo giống cây trồng, trong đó có 52 sáng chế từ viện trường, doanh nghiệp trong nước. Thạc sĩ Thư đánh giá, xu hướng nghiên cứu công nghệ sinh học phục vụ tạo giống tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào kỹ thuật nuôi cấy mô, còn kỹ thuật di truyền, chỉ thị phân tử khá khiêm tốn, cần được quan tâm đầu tư nhiều hơn thời gian tới.
Hà An

27/07/2024

Timelapse sự phát triển của cây bẫy kẹp (cây bắt ruồi) trong ống nghiệm.

14/06/2024

Timelapse sự phát triển của rễ cây Thanh cúc (cornflower)

08/05/2023

Have a nice day

01/05/2023

Nuôi cấy mô cây Nho

Môi trường thích hợp: CHÉE & POOL medium including vitamins
Tham gia nhóm để thảo luận https://www.facebook.com/groups/203657430248630

29/01/2023

Nuôi cấy mô: Tạo dòng Cẩm Chướng Gấm đa bội bằng xử lý Colchicine
TẠO DÒNG CẨM CHƯỚNG GẤM (Dianthus chinensis) ĐA BỘI BẰNG XỬ LÝ COLCHICINE IN VITRO: Colchicine thường được sử dụng nhằm tạo ra thể đa bội ở nhiều loài thực vật và đạt hiệu quả cao khi xử lý trong điều kiện ống nghiệm( in vitro).

Hóa chất thí nghiệm 🧫🧪Sigma Aldrich , Wako, Bioline 🧬, Duchefa☘️; Thiết bị thí nghiệm Buchi, Memmert, Phoenix Đức.

21/12/2022

Túi zip có lỗ khí cho nuôi cấy mô
https://bit.ly/3PJ45ak

14/12/2022

🥰

12/11/2022

Nhân giống cây Chà là trong ống nghiệm
Môi trường Eeuwen’s Y3 Basal Media