Cây bị thủy tinh thể trong nuôi cấy mô: nguyên nhân và cách khắc phục
Chồi trông mập mạp nhưng trong suốt như ngâm nước, lá dày, giòn, dễ gãy, ra rễ kém và chết hàng loạt khi đưa ra vườn ươm. Đó là hiện tượng thủy tinh thể (hyperhydricity), một rối loạn sinh lý rất phổ biến trong nuôi cấy mô.
Nhận biết cây bị thủy tinh thể
- Chồi và lá trong, mọng nước, màu xanh nhạt hoặc hơi trắng, nhìn như ngâm nước.
- Lá dày, giòn, cong hoặc nhăn; thân mập, đốt ngắn, dễ gãy khi gắp.
- Chồi khó ra rễ và tỉ lệ sống rất thấp khi đưa ra ngoài, vì lớp sáp và khí khổng không hoạt động bình thường nên cây mất nước nhanh.
Ở mức tế bào, mô bị thủy tinh thể chứa quá nhiều nước trong khoảng gian bào, thành tế bào kém hóa gỗ, ít diệp lục và khí khổng không đóng mở bình thường.
Vì sao cây bị thủy tinh thể?
| Nguyên nhân | Giải thích |
|---|---|
| Độ ẩm trong bình quá cao | Bình đậy kín làm không khí bên trong gần bão hòa hơi nước, khí như ethylene tích tụ, cây không thoát hơi nước được. |
| Chất tạo gel quá mềm | Agar nồng độ thấp, Gelrite hoặc môi trường lỏng làm cây hút nhiều nước hơn. Một số loài nhạy với Gelrite hơn agar. |
| Cytokinin cao | 6-BAP, TDZ ở nồng độ cao hoặc dùng liên tục qua nhiều lần cấy chuyển là nguyên nhân rất hay gặp ở giai đoạn nhân chồi. |
| Amoni cao | Môi trường giàu NH₄⁺ như MS đầy đủ có liên quan đến thủy tinh thể ở một số loài nhạy cảm. |
| Nhiệt độ cao, ánh sáng yếu | Phòng nuôi quá nóng hoặc thiếu sáng làm tình trạng nặng hơn. |
Cách khắc phục
1. Cho bình "thở"
Dùng nắp hoặc túi nuôi cấy có màng lọc trao đổi khí để giảm độ ẩm và thoát khí tích tụ, ví dụ túi nuôi cấy có màn lọc. Tránh dồn quá nhiều mẫu trong một bình.
2. Tăng độ cứng gel
Tăng nhẹ nồng độ agar trong khoảng khuyến nghị, hoặc chuyển từ Gelrite sang agar với giống dễ bị thủy tinh thể. Kiểm tra pH 5,7–5,8 trước khi hấp vì pH thấp làm gel mềm.
3. Điều chỉnh chất điều hòa sinh trưởng
Giảm nồng độ 6-BAP hoặc TDZ, hoặc xen kẽ một chu kỳ cấy trên môi trường ít cytokinin để chồi "hồi phục". Một số quy trình dùng kinetin thay cho 6-BAP vì tác động nhẹ hơn. Mức điều chỉnh cụ thể nên thử trên lô nhỏ.
4. Xem lại nguồn đạm và điều kiện phòng
- Với loài nhạy cảm, một số quy trình giảm tỉ lệ amoni (ví dụ dùng môi trường pha loãng) theo hướng dẫn của quy trình gốc.
- Giữ nhiệt độ phòng nuôi ổn định, tránh quá nóng; đảm bảo cường độ và thời gian chiếu sáng phù hợp.
5. Chọn chồi khỏe để cấy chuyển
Loại bỏ chồi đã thủy tinh thể nặng, chỉ cấy chuyển chồi xanh, cứng cáp. Chồi bị nhẹ đôi khi hồi phục khi chuyển sang điều kiện thông thoáng và ít cytokinin hơn.
Hóa chất nhắc đến trong bài
Xem theo nhóm: Agar, gelrite, than hoạt tính và phụ gia nuôi cấy mô · Chất điều hòa sinh trưởng: auxin, cytokinin, GA₃ · Khoáng đa lượng cho môi trường nuôi cấy mô
Câu hỏi thường gặp
Thủy tinh thể có lây sang bình khác không?
Không. Đây là rối loạn sinh lý do điều kiện nuôi, không do nấm hay vi khuẩn. Tuy nhiên các bình cùng điều kiện thường bị cùng lúc.
Chồi bị thủy tinh thể có ra rễ được không?
Thường rất khó và cây con yếu, dễ chết khi ra vườn ươm. Nên chọn chồi bình thường để ra rễ.
Đổi từ Gelrite sang agar có giúp giảm thủy tinh thể không?
Với nhiều loài là có, vì gel agar ở nồng độ phù hợp cứng hơn và cây hút ít nước hơn. Nên thử trên vài bình trước.
Thủy tinh thể trong nuôi cấy mô còn gọi là gì?
Còn gọi là hiện tượng thủy tinh hóa hay mọng nước; tên khoa học là hyperhydricity, trước đây thường gọi là vitrification.
Túi nuôi cấy có màng lọc giúp gì với thủy tinh thể?
Màng lọc cho phép trao đổi khí, giảm độ ẩm và khí tích tụ trong bình, nhờ đó hạn chế thủy tinh thể và giúp cây con cứng cáp hơn.
Tài liệu tham khảo
- Debergh P., Aitken-Christie J., Cohen D., Grout B., von Arnold S., Zimmerman R., Ziv M. (1992). Reconsideration of the term ‘vitrification’ as used in micropropagation. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 30: 135–140. doi:10.1007/BF00034307
- George E.F., Hall M.A., De Klerk G.-J. (chủ biên) (2008). Plant Propagation by Tissue Culture, 3rd ed., Vol. 1: The Background. Springer, Dordrecht. doi:10.1007/978-1-4020-5005-3
Về tác giả
Chịu trách nhiệm chuyên môn: CEO Nguyễn Huỳnh Điệp Phương, Cử nhân Hóa học, 15 năm kinh nghiệm làm việc với hóa chất.
Bài viết liên quan
Hóa chất & pha chếCách pha dung dịch mẹ chất điều hòa sinh trưởng 1 mg/mL
Hướng dẫn pha dung dịch mẹ 6-BAP, kinetin, NAA, IBA, 2,4-D, GA3, TDZ nồng độ 1 mg/mL: chọn dung môi, các bước pha, cách tính liều và bảo quản.
Theo cây trồngNuôi cấy mô lan: danh sách hóa chất cần chuẩn bị
Nuôi cấy mô lan (hồ điệp, Dendrobium…): danh sách hóa chất cho từng giai đoạn khử trùng mẫu, gieo hạt, nhân protocorm, ra rễ và lưu ý chọn công thức.
Tin Hóa Sinh11/11 là ngày gì? Hóa Sinh "mai mối" 11 cặp đôi hoàn hảo trong phòng nuôi cấy mô
11/11 là ngày gì? Ngày Độc thân, ngày hội mua sắm, Ngày Pepero… Còn trong phòng nuôi cấy mô, Hóa Sinh "mai mối" 11 cặp đôi hoàn hảo, kèm 3 câu đố vui.