Công nghệ tế bào mở ra những hướng đi mới trong việc tạo ra các giống cây trồng và vật nuôi mang những đặc tính ưu việt. Vậy, kỹ thuật nào của công nghệ tế bào đóng vai trò quan trọng trong quá trình này?
Đáp án chính xác là lai tế bào sinh dưỡng. Đây là kỹ thuật cho phép kết hợp vật chất di truyền của hai loài khác nhau, tạo ra giống mới mang đặc điểm của cả hai mà phương pháp tạo giống truyền thống không thể thực hiện được.
Lai tế bào sinh dưỡng, hay còn gọi là dung hợp tế bào trần, là quá trình kết hợp hai tế bào soma (tế bào sinh dưỡng) từ hai loài khác nhau thành một tế bào lai duy nhất. Tế bào lai này sau đó có thể phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh mang bộ nhiễm sắc thể của cả hai loài gốc.
Kỹ thuật lai tế bào sinh dưỡng tạo giống mới, minh họa quá trình dung hợp tế bào và tái sinh cây trồng.
Ưu điểm vượt trội của kỹ thuật lai tế bào sinh dưỡng:
- Tạo giống mới với tổ hợp gen độc đáo: Lai tế bào sinh dưỡng cho phép kết hợp các đặc tính mong muốn từ hai loài khác nhau vào cùng một giống, tạo ra sự đa dạng di truyền và tiềm năng cải tiến vượt trội.
- Vượt qua rào cản lai xa: Trong nhiều trường hợp, các loài khác nhau không thể lai tạo hữu tính do sự không tương thích về mặt di truyền. Lai tế bào sinh dưỡng giúp vượt qua rào cản này, mở ra khả năng tạo ra các giống lai giữa các loài thậm chí thuộc các chi khác nhau.
- Tạo giống kháng bệnh, chịu hạn: Kỹ thuật này có thể được sử dụng để tạo ra các giống cây trồng kháng bệnh, chịu hạn hoặc có khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Ứng dụng công nghệ tế bào để tạo ra các giống cây trồng có khả năng kháng bệnh cao, giảm thiểu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
Các bước cơ bản của kỹ thuật lai tế bào sinh dưỡng:
- Loại bỏ thành tế bào: Sử dụng enzyme để loại bỏ thành tế bào của hai tế bào sinh dưỡng, tạo ra tế bào trần.
- Dung hợp tế bào trần: Sử dụng các tác nhân hóa học hoặc điện trường để kích thích sự dung hợp của hai tế bào trần thành một tế bào lai.
- Nuôi cấy tế bào lai: Nuôi cấy tế bào lai trong môi trường dinh dưỡng đặc biệt để kích thích sự phân chia và phát triển thành mô sẹo.
- Tái sinh cây: Sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô để tái sinh cây hoàn chỉnh từ mô sẹo.
Mặc dù còn nhiều thách thức trong việc tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng, kỹ thuật lai tế bào sinh dưỡng hứa hẹn sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc tạo ra các giống cây trồng và vật nuôi mới, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp bền vững.
