Tuesday, 3. February 2009, 12:02:42
Công nghệ nuôi cấy mô tế bào đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, rất nhiều phòng thí nghiệm tư nhân, doanh nghiệp nhà nước cũng như các công ty nước ngoài đã đầu tư các cơ sở nhân giống với qui mô rất hiện đại. Một trong những vấn đề quan trọng trong việc giảm giá thành cây giống là việc cải biến liên tục công nghệ nhân giống, các thiết bị phụ trợ trong việc nuôi cấy và đặc biệt là làm thế nào để tiết kiệm được điện năng. Các nhà khoa học trên thế giới trong lĩnh vực này đã tìm ra những giải pháp để cải tiến các thiết bị nuôi cấy để tạo ra các thiết bị nuôi cấy rẻ tiền, đơn giản và dễ sử dụng. Về mặt điện năng, các nhà khoa học cũng nghiên cứu liên tục các hệ thống phát sáng nhằm tiết kiệm năng lượng điện.
Để giải quyết những vấn đề trên, trong những năm qua chúng tôi đã liên tục nghiên cứu cải biến sử dụng những thiết bị nuôi cấy hiện có của Việt Nam, cũng như tìm cách thay thế dần những thiết bị nuôi cấy, bên cạnh đó cũng tím cách thay thế dần nguồn sáng bằng ánh sáng tự nhiên, nguồn đèn phát sáng mới cũng như số giờ chiếu sáng trong ngày. Những kết quả bước đầu này đã mang lại những kết quả khả quan trong chi phí mua thiết bị cũng như điện năng, và điều đó cũng đi kèm với việc giảm giá thành cây giống. Nhu cầu mở rộng các phòng thí nghiệm ngày càng lớn, việc cải biến trên của chúng tôi đã giúp nhiều bà con nông dân tin tưởng và ứng dụng vào công tác đầu tư để xây dựng phòng thí nghiệm tại Đà Lạt, Lâm đồng.
1. Cải biến hệ thống bình cấyHiện nay, các phòng thí nghiệm trên thế giới người ta sử dụng bình nuôi cấy là những loại sau: bình tam giác, hộp nhựa, … có giá thành cao, mặt khác các dụng cụ thuỷ tinh cũng dễ vỡ.
Bình serum (đựng dung dịch khoáng trong các bệnh viện)
Hiện nay giá của một bình thuỷ tinh vào khoảng từ 7000 –10.000 đồng/bình, do vậy việc nghĩ ra những thiết bị vừa rẽ tiền và dễ sử dụng là rất cần thiết. Hiện nay chúng tôi đã tận dụng các bình serum thải ra từ các bệnh viện ở các Tỉnh, và Thành Phố Hồ Chí Minh; đây là một nguồn bình nuôi cấy dồi dào và rất rẽ tiền, trung bình khoảng từ 700-1000 đồng/bình, tức là giảm được 1/10 giá tiền, song song đó bình serum dày và cũng có độ truyền suốt cao. Thực nghiệm đã cho thấy, các cây hoa cúc, dâu tây, hoa chuông, hoa Lily, hoa cẩm chướng, khoai tây, hoa hồng môn, hoa salem, địa lan, lan hồ điệp, lan hài, hoa hồng, hoa thu hải đường, hoa African violet, hoa bibi, chè, lan gấm, hoa calla lily, hoa đồng tiền, cây hông, hoa lay ơn, cà chua, khoai sọ, khoai mỡ, …..sinh trưởng và phát triển rất tốt. Bình serum có nhiều kích cỡ, do vậy cũng rất tiện cho nhiều loại cây trồng.
Hình 1: Các loại bình serum sử dụng trong nuôi cấy mô tại phân viện sinh học tại Đà lạt vàbình tam giác [từ trái sang phải: bình serum 125 ml, 250 ml, 500 ml (lùn), 500 ml (cao) và đối chứng bình tam giác (bên phải)].
Hiện nay giá của một bình serum 125 ml và 250 ml là khoảng 300-400 đồng/cái, đây là loại bình tiện dụng nhất vì phù hợp với rất nhiều loại cây trồng. Các loại bình trên rất thuận tiện trong việc thao tác cũng như vận chuyển; tuy nhiên miệng bình hơi nhỏ, cũng hơi khó khăn trong việc cấy mẫu nhưng chúng tôi vẫn khắc phục được bằng cách thiết kế các loại panh cấy (nhỏ, tiện lợi và rẽ hơn nhiều) tại Việt Nam, rất dễ sử dụng khi cấy.
Hình 2: Nhân chồi cây hoa hồng trong bình serum 500 ml. Chồi sinh trưởng bình thường trong hệ thống này.
Hộp nhựa các loại (đựng mứt, đựng cơm, đựng các loại thức ăn nhanh…..)
Hộp nhựa bán rộng rãi trên thị trường, có nhiều loại và nhiều cỡ. Chúng ta nên mua những loại hộp chịu nhiệt (chịu được nhiệt độ trên 150 độ, trong nồi tiệt trùng). Giá trung bình của một hộp nhựa khoảng 700-1000 đồng. Qua thực nghiệm, chúng tôi thấy rằng các cây hoa cúc, dâu tây, hoa chuông, hoa Lily, hoa cẩm chướng, khoai tây, hoa hồng môn, hoa salem, địa lan, lan hồ điệp, lan hài, hoa hồng, hoa thu hải đường, hoa African violet, hoa bibi, chè, lan gấm, hoa calla lily, hoa đồng tiền, cây hông, hoa lay ơn, cà chua, khoai sọ, khoai mỡ,… sinh trưởng bình thường trong các hệ thống nuôi cấy này. Tuy nhiên, do không có độ truyền suốt cao bằng thuỷ tinh, nên bộ lá của cây không phát triển tốt bằng trong bình serum. Sử dụng hộp nhựa cũng có rất nhiều tiện lợi như: nhẹ, có thể khử trùng nhiều hộp một lần bằng cách khử trùng riêng từng bộ phận (nắp và thân hộp), do vậy tiết kiệm được nhiều điện năng. Một ưu điểm rất lớn trong việc sử dụng hộp nhựa là sử dụng vào giai đoạn ra rễ (giai đoạn cuối của nuôi cấy mô), ở giai đoạn này cây phát triển mạnh có lá và rễ. Khi lấy cây ra khỏi hộp nhựa, cây không bị hư hại về mặt cơ học, không gian bên trong hộp cũng rộng và thoáng, do vậy cây phát triển cả bề ngang lẫn chiều cao.
Hinh 3: Cây hoa Lily nuôi cấy trong hộp nhựa (sản xuất tại Mỹ, giá 5 USD)
Hình 4: Cây hoa Lily nuôi cấy trong hộp nhựa (sản xuất tại Viêt Nam, 700 - 1000 đồng)
Túi nhựa (nylon, có bán rộng rãi trên thị trường, giá 30 – 50 đồng/túi)
Yêu cầu của hệ thống nuôi cấy mà đặc biệt là vi nhân giống phải có độ truyền suốt cao, lượng nước bay hơi thấp, phải được làm từ nguyên liệu trơ về mặt hóa học, đảm bảo cho sự phát triển bình thường của thực vật. Các hệ thống nuôi cấy truyền thống sử dụng vật liệu là thủy tinh, tuy đáp ứng được các nhu cầu trên nhưng còn nhiều hạn chế về mặt kinh tế (giá thành cao), dễ vỡ, độ truyền suốt giảm theo thời gian sử dụng và thường xảy ra các hiện tượng bất thường về sinh lý thực vật (hiện tượng thủy tinh thể). Các nghiên cứu gần đây cho thấy sự thoáng khí trong nuôi cấy có ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của mẫu cấy trong nuôi cấy in vitro và giai đoạn ra vườn ươm. Dựa trên ý tưởng này một hệ thống nuôi cấy bằng film thoáng khí đã xuất hiện và đã chứng tỏ được nhiều ưu điểm vượt trội so với các hệ thống cũ (Tanaka và cộng sự, 1988), tuy nhiên giá thành của hệ thống còn khá cao do sử dụng vật liệu đắt tiền (Tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer hoặc tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer), khó có thể ứng dụng trong thương mại mà đặc biệt trong điều kiện Việt Nam và các nước đang phát triển. Dựa trên nhu cầu thực tế đó chúng tôi bước đầu khảo sát việc ứng dụng hệ thống nuôi cấy mô bằng loại film (túi nylon) hiện được sử dụng rộng rãi trong đời sống, giá thành cực rẻ (khoảng 50 - 70 VNĐ/túi) với hy vọng tạo ra một hệ thống nuôi cấy mới dễ sử dụng với giá thành rẻ mà vẫn tạo ra cây có chất lượng tốt.
Hình 5: Cây hoa chuông sinh trưởng và phát triển tốt trong túi nylon khi so sánh với đối chứng là bình tam giác.
Cải biến hệ thống phát sáng (đèn Compact 3U)
Để sản xuất giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật nhất thiết phải sử dụng năng lượng ánh sáng nhân tạo, bấy lâu nay người ta sử dụng đèn neon, một loại đèn được sử dụng rộng rãi trong đời sống con người. Tuy nhiên độ bền của đèn không lâu, phát nhiệt rất lớn nên phải dùng một hệ thống điều hoà để giảm nhiệt, nếu không sẽ ảnh hưởng đến những cây nuôi cấy trong ống nghiệm. Các nhà khoa học trên thế giới đã thống kê nếu dùng 65% điện năng để thắp sáng trong các phòng nuôi cấy mô, thì song song đo ùcần 25% điện năng để làm mát phòng nuôi cây. Việc đưa công nghệ mới vào canh tác hoa cúc ở Đà Lạt bấy lâu, các nhà vườn cũng phải thắp sáng hoa cúc hàng đêm bằng những bóng đèn điện tròn 75 – 100 w, trung bình 150 bóng/ 1000 m2, tiêu hao một lượng điện rất lớn…cho nên việc nghiên cứu phát triển các thiết bị giảm được lượng điện sử dụng là nhu cầu cấp bách hiện nay vì nếu giảm được lượng điện sử dụng thì sẽ giảm được giá thành cây giống và chi phí sản xuất đồng thời tiết kiệm được năng lượng điện cho xã hội. Từ thực tế đó chúng tôi đã cải biến bằng cách sử dụng đèn huỳnh quang Compact 3U nhãn hiệu điện quang, rạng đông…công suất 20 w trong phòng nuôi cấy mô thay thế cho bóng đèn neon cho thấy phạm vi phát sáng của loại bóng này rộng hơn bóng đèn neon nên giảm được số lượng bóng đèn nhưng những chỉ số về sinh trưởng và phát triển của cây không thay đổi. Thực nghiệm đã cho thấy kết quả khảo cứu của những cây nuôi cấy dưới hệ thống đèn này (cây cúc và cây cà chua) sinh trưởng và phát triển tốt, đặc biệt trên thân cây cúc có hình thành sắc tố đỏ đậm, rất giống cây cúc sinh trưởng ở giai đoạn vườn ươm, do vậy tỉ lệ sống sót ở giai đoạn vườn ươm là rất cao. Công việc này đã được ứng dụng ở rất nhiều hộ nông dân tại Đà Lạt trong nhân giống cũng như trồng hoa cúc đã đem lại kết quả khả quan. Thực nghiệm sản xuất tại một phòng thí nghiệm cấy mô tư nhân tại Đà Lạt cho thấy để cung cấp điện cho 40 giá gỗ nuôi cây mô, nếu dùng đèn Compact 3U để thấp sáng thì mỗi tháng tiết kiệm được 1.500.000 đồng tiền điện; với vườn hoa cúc cứ 1000 m2 mỗi tháng giảm được 1.457.000 đồng, đáng nói là cây giống và hoa cúc vẫn phát triển bình thường; quan trọng hơn nữa là tiết kiệm điện năng đáng kể cho xã hội. Hiện nay ngày càng nhiều bà con ở Đa Thiện, Đà Lạt sử dụng loại bóng này vào sản xuất hoa cúc đại trà.
Có thể khẳng định với việc nghiên cưu ứng dụng đèn huỳnh quang Compact (3U-20w) vào sản xuất giống và canh tác hoa cúc thành công đã có giá trị kinh tế rất lớn đối với vùng rau, hoa Đà Lạt, nơi mà mỗi năm có khoảng 1.500 hecta hoa các loại được gieo trồng.
Hình 6: Nuôi cấy hoa cúc trong bình serum 125 ml dưới hệ thống chiếu sáng đèn Compact 3U (trong) và đèn neon (ngoài, đối chứng).
Tóm lại: Với những nổ lực cải biến không ngừng của hệ thống nuôi cấy và hệ thống phát sáng, chúng tôi hy vọng rằng ngày càng có nhiều hệ thống mới giúp cho bà con nông dân và những người sản xuất cây giống tìm ra những hệ thống phù hợp cho sản xuất của mình.
TS. DƯƠNG TẤN NHỰTPhân Viện Sinh Học tại Đà Lạt
Đây là một khóm cây cảnh hình dáng hấp dẫn có trái đỏ, bóng, mọng (xem hình), trông đã đẹp mắt mà nếm thì có vị… “trên cả tuyệt vời” nên được gọi là “quả cây kỳ diệu”, tên khoa học Synsepalum dulcificum. Dù có ăn kèm với một trái cây “chua lè” như chanh chẳng hạn, thì chua cũng hoá ngọt. Hiện nay, người ta đang tính dùng nó là “trái tạo ngọt thiên nhiên” thay thế đường theo dòng những thảo mộc như cây Cỏ ngọt Stevia rebaudiana; hơn thế nữa, có thể dùng kèm với những thuốc đắng, để át vị của thuốc - mà không làm thay đổi tác dụng, không tương tác với thuốc, không gây tác dụng phụ nào cả.
.jpg)
(31%)
WIDGETIZE