'Thay máu' giống cây trồng bằng giống nuôi cấy mô

Với nhiều ưu thế vượt trội về chất lượng và khả năng nhân giống nhanh, các giống cây trồng, nhất là giống rau quả sản xuất bằng nuôi cấy mô ngày càng tỏa rộng.

Nhu cầu ngày càng tăng mạnh

Theo TS Đặng Minh Tâm, Phó Giám đốc Trung tâm Ứng dụng Công nghệ sinh học và Nông nghiệp công nghệ cao (Viện Lúa ĐBSCL) giải thích: https://vigen.vn/cay-co-dao/ Nuôi cấy mô tế bào là tổng hợp các kỹ thuật được sử dụng trong nuôi cấy và duy trì mô tế bào trong điều kiện vô trùng 100%.

Đây là phương pháp áp dụng nuôi cấy trong môi trường giàu dinh dưỡng giúp cây có thể phát triển tốt nhất. Môi trường là yếu tố quan trọng quyết định đến sự thành công và chất lượng của giống cây cấy mô. Môi trường có nhiệm vụ hỗ trợ sự sống, tăng sinh tế bào, ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả, tỉ lệ sản xuất của công nghệ nuôi cấy mô.

Nuôi cấy mô tế bào thực vật đã trở thành phương pháp nhân giống vô cùng phổ biến với nhiều loại cây trồng như: Cây công nghiệp, cây nông nghiệp, cây ăn trái và rau xanh, hoa lan, cây cảnh… Đối với người dân ở các tỉnh như Lâm Đồng, đã quá quen thuộc với giống dâu tây, khoai tây hoặc cà chua cấy mô.

Nông dân khu vực miền núi Tây Bắc đã ứng dụng vượt khó vươn lên làm giàu nhờ dược liệu cấy mô (đinh lăng, tam thất, sâm…). Người dân vùng ĐBSCL đã sẵn sàng chuyển đổi một diện tích lớn trồng cây hoa màu và ăn trái từ những giống truyền thống thành cây giống cấy mô (hoa lan, chuối cấy mô, thanh long cấy mô, khoai lang cấy mô…).

Xem thêm: https://vigen.vn/chuoi-su-cay-mo/

Ngày nay, nhu cầu sử dụng hoa, cây cảnh ngày tăng nhanh. Các loại cây hoa lan (dendro nắng, phi điệp, hồ điệp…), cây cảnh như trầu bà (gồm có trầu bà cánh phượng, trầu bà tỉ phú, trầu bà lá lụa, trầu bà lá lủng , trầu bà lá xẻ…), lục đế vương… đang rất được ưa chuộng trên thị trường cây cảnh. Cây có tán lá xanh tươi, hình dáng lá đẹp và tao nhã, phù hợp với rất nhiều mục đích như làm cây trang trí nội thất, cây trồng chậu hoặc sử dụng cành cắt để cắm hoa.

Ưu điểm vượt trội của giống cây cấy mô

Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật (invitro) được sử dụng nhằm nhân nhanh các loại cây trồng, khắc phục được nhược điểm của các phương pháp nhân vô tính khác như chiết, ghép hay giâm cành.

TS Đặng Minh Tâm cho biết thêm, giống cây cấy mô có thể nhân giống với số lượng lớn đáp ứng nhu cầu trồng trọt trên quy mô diện tích lớn, cây giống mang đặc tính tốt giống hệt cây bố mẹ ban đầu. Công nghệ nuôi cấy mô tạo ra các cây con trong điều kiện dinh dưỡng đầy đủ, giúp cây trưởng thành một cách nhanh chóng và phòng tránh sâu bệnh gây hại, nhất là các bệnh do virus gây ra, đảm bảo cây con sạch bệnh.

Giống cây cấy mô là các cây hoàn chỉnh từ những tế bào thực vật đã được chọn lọc có giá trị kinh tế cao và tạo ra các loài tốt hơn, hệ số nhân giống cao, đáp ứng nguồn giống quanh năm. Giống cây cấy mô đã qua sàng lọc và cho ra sản phẩm là những cây có tính trạng tốt, độ đồng đều cao và đảm bảo thời gian sinh trưởng thu hoạch đồng loạt. Ứng dụng của nuôi cấy mô dùng để tạo ra dược phẩm sinh học hay cứu sống phôi mầm của một số loài cây khó phát triển và sinh trưởng, bảo vệ các giống cây quý hiếm đang bị đe dọa.

Những năm qua, trong ngành rau quả, hoa/cây cảnh đã có nhiều nghiên cứu, ứng dụng hiệu quả cao nhiều giống mới bằng công nghệ nuôi cấy mô so với giống cũ như mô hình trồng khoai lang, khoai môn Nhật, khoai tây bằng nguồn giống nuôi cấy mô, https://vigen.vn/ mô hình trồng chuối nuôi cấy mô, mô hình trồng thanh long nuôi cấy mô, cây ăn trái như cam, quýt, và các loại hoa lan, cây cảnh… Một số mô hình đưa giống mới bằng công nghệ nuôi cấy mô so với giống cũ như:

Mô hình nuôi cấy mô cây cam và quýt: Xây dựng quy trình nuôi cấy invitro trụ trên lá mầm (epicotyl) hoàn chỉnh của cây cam Vinh và quýt đường canh phục vụ cho công tác chuyển gen tại Việt Nam. Đây là hai giống thích ứng rộng, chất lượng ngon, được trồng phổ biến ở nhiều nơi. Tại Ấn Độ, Suwanapong et al. (1991) Đã thành công với kỹ thuật nhân giống trong ống nghiệm các cây Citrus retculata và Citrus limon Burms.

Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật – hướng đi cho nông nghiệp công nghệ cao

Từ thành công nhân giống cây lan kim tuyến…

Qua nhiều lần đi công tác, được nghe cán bộ kỹ thuật của Viện Nông nghiệp Thanh Hóa nói nhiều về phương pháp kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay, đó là nuôi cấy mô tế bào thực vật (hay còn gọi là công nghệ invitro) nhưng chưa lần nào tôi được quan sát các quy trình kỹ thuật để tạo ra những giống cây trồng trẻ hóa, sạch bệnh… https://vigen.vn/chuoi-laba-cay-mo/ Thấy chúng tôi tò mò về sản phẩm cây giống chất lượng cao, chị Phạm Thị Lý, Trưởng Phòng Phân tích và Thí nghiệm, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa nhiệt tình dẫn chúng tôi đến nơi các kỹ sư nông nghiệp đang cần mẫn chăm sóc những mầm xanh trong phòng thí nghiệm. Chị Lý chỉ cho chúng tôi xem hàng trăm lọ thủy tinh, trong đó là giống cây keo lai được nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô và giải thích: “Nuôi cấy mô tế bào thực vật là quá trình tách rời một bộ phận của thực vật, nuôi trong môi trường dinh dưỡng phù hợp, ở điều kiện vô trùng 100%, sau đó, mô tế bào ban đầu sẽ phát triển thành cây hoàn thiện. Đây là kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay, vì có thể khắc phục được tình trạng thoái hóa của các giống cây trồng.

Xem thêm: https://vigen.vn/chuoi-su-cay-mo/

Với phương pháp này, năm 2020 chúng tôi đã sản xuất thành công giống cây lan kim tuyến”.

Theo chị Lý, lan kim tuyến là một loại dược liệu vô cùng quý hiếm, có giá trị kinh tế cao, vì nó có tác dụng tăng cường sức khỏe, lưu thông khí huyết, có tính kháng khuẩn, chữa các bệnh viêm khí quản, viêm gan mãn tính, chữa suy nhược thần kinh, phòng ngừa loãng xương, tiểu đường và tăng cường hệ thống miễn dịch… Chính vì sự quý hiếm trên nên năm 2007 lan kim tuyến được đưa vào sách đỏ Việt Nam, thuộc nhóm IA, nghiêm cấm khai thác sử dụng vì mục đích thương mại. Và cũng đã có rất nhiều phương pháp nhân giống lan kim tuyến, như: nhân giống bằng hạt, bằng cây con, giâm cành. Tuy nhiên, các phương pháp trên đều không hiệu quả. Vì vậy, viện đã giao cho Phòng Phân tích và Thí nghiệm nhiệm vụ lưu giữ, phân lập và nhân giống lan kim tuyến bằng phương pháp nuôi cấy mô thực vật. Qua những lần làm thử nghiệm, cán bộ kỹ thuật đã gặp rất nhiều khó khăn trong việc tìm môi trường nuôi cấy phù hợp cho mỗi giai đoạn phát triển của cây với điều kiện thực tế tại phòng thí nghiệm. Song, bằng công sức và tất cả đam mê, https://vigen.vn/ nhóm công nghệ sinh học của phòng đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất lan kim tuyến thương phẩm bằng phương pháp nuôi cấy mô thực vật.

“Phòng đang phấn đấu sau năm 2025 sẽ đáp ứng được nhu cầu sử dụng cây giống lan kim tuyến trên địa bàn tỉnh, hướng tới trở thành đơn vị đi đầu trong việc cung ứng nguồn cây giống chất lượng cao, mở rộng thị trường không chỉ tại Thanh Hóa mà còn ở các tỉnh khu vực Bắc Trung bộ” – chị Lý cho hay.

9x khởi nghiệp thành công với mô hình nuôi cấy mô cây giống

Vì thích khí hậu Đà Lạt và tò mò về cây dâu tây nên sau khi tốt nghiệp Đại học, Nguyễn Thị Thanh Trúc (sinh năm 1992) đã về Đà Lạt xin làm việc tại các dự án trồng dâu tây của một công ty.

Trong quá trình làm việc, Trúc nhận thấy bản thân thực sự thích thú với cây dâu tây, hơn nữa chồng Trúc lại là dân công nghệ sinh học, https://vigen.vn/chuoi-laba-cay-mo/ nên hai vợ chồng quyết định nghỉ việc, bắt đầu hành trình khởi nghiệp với mô hình trồng dâu an toàn, hữu cơ.

Khi được hỏi tại sao lại là dâu tây mà không phải là loại cây nào khác, Thanh Trúc cười đáp: “Dâu tây là loại cây tương đối khó trồng nhưng có giá trị kinh tế cao. Đó cũng là một loại cây mình bắt đầu làm từ khi ra trường. Mình mong muốn làm sao có được một quả dâu tây thực sự an toàn, chỉ cần bỏ vào miệng là ăn mà không cần lo lắng thuốc hóa học hay tồn dư chất bảo quản. Sau khi trồng dâu thì phát hiện tình trạng giống dâu tây khan hiếm lại không ổn định, bà con nông dân làm theo lối canh tác cũ là trồng cây dâu từ ngó truyền đời này qua đời khác nên cây ngó dễ bị nhiễm bệnh. Thế là tụi mình quyết sản xuất cây giống dâu tây cấy mô”.

Xem thêm: https://vigen.vn/chuoi-cau-man-cay-mo/

Khó khăn đầu tiên mà hai vợ chồng vấp phải là không có vốn, vì thế, ngoài nghiên cứu trồng dâu, vợ chồng Trúc còn tập buôn bán hoa, cây kiểng, cây dâu chậu… Lúc bấy giờ, cái gì cũng làm, miễn là tạo ra thu nhập. Sau khoảng thời gian tích góp, vợ chồng Trúc thuê được đất để dựng nhà ươm số 1, rồi nhà ươm số 2.

Dần dần có thêm vốn, anh chị sửa sang căn nhà thuê thành một phòng mô nhỏ và đầu tư máy móc, trang thiết bị cần thiết như: hệ thống chiếu sáng, máy lạnh, lò hấp và hóa chất… với chi phí hết khoảng 160 triệu đồng.

Mặc dù dốc hết kiến thức có được để nghiên cứu, tìm tòi, nhưng thời gian đầu kết quả thu về không như mong đợi. “Mình vào mẫu, mẫu lên rồi nhưng cây không nhân được, mất đến 6 tháng nghiên cứu thử nghiệm đủ các loại công thức môi trường, đong đo kiểm tra. Chi phí để duy trì vận hành việc thử nghiệm hết tầm 100 triệu đồng. Mình phải ngưng hoạt động 2 tháng. https://vigen.vn/ Và rồi may mắn cũng đến khi chồng mình đã tìm ra được công thức môi trường cho cây nhân sản lượng và tụi mình lại tiếp tục nghiên cứu, sản xuất” - Thanh Trúc kể lại.

Giống cấy mô mở tương lai cho cây chuối mật mốc

Chuối mật mốc là một trong những cây trồng chủ lực tại huyện Hướng Hóa (tỉnh Quảng Trị). Có thời điểm, khi chuối được giá, https://vigen.vn/chuoi-sap-cay-mo/ người dân huyện Hướng Hóa còn sang Lào thuê đất trồng. Tuy nhiên, dịch Covid-19 đi qua, thị trường xuất khẩu sang Trung Quốc, Thái Lan đóng cửa, giá chuối chạm đáy, có thời điểm thương lái chỉ thu mua với giá trên dưới 2 nghìn đồng/kg. Những vườn chuối tại Lào và huyện Hướng Hóa tàn lụi dần.

Đến năm 2023, thị trường chuối mật mốc bắt đầu khởi sắc. Trung Quốc và Thái Lan cũng bắt đầu thu mua trở lại đã giúp giá chuối tăng dần. Nhiều hộ dân đã quay trở lại với cây chuối mật mốc. Nhiều hộ còn mở rộng diện tích, sử dụng giống mới để canh tác.

Cuối năm 2023, anh Nguyễn Văn Quân tại thôn Xi Núc, xã Tân Long đã mạnh dạn đầu tư trồng 6ha chuối mật mốc giống nuôi cấy mô. Đến nay, 4ha chuối đang phát triển tốt và dự định sẽ cho thu hoạch vào dịp cuối năm 2024.

"Có 2ha trong số 6ha bị nhiễm bệnh (với tỷ lệ 30% số cây) nhưng tình trạng bệnh đang giảm dần. Hiện gia đình tôi cũng đang tiếp tục làm đất trồng thêm 1ha chuối nuôi cấy mô nữa để phục vụ nhu cầu thị trường trong thời gian tới", anh Quân cho hay.

Xem thêm: https://vigen.vn/chuoi-mo-coi-cay-mo/

Ông Bùi Phước Trang, Chi cục trưởng Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật (TT&BVTV) Quảng Trị cho biết, giống nuôi cấy mô được kỳ vọng sẽ đem đến năng suất và chất lượng hơn hẳn giống bản địa. Vì vậy, không thể vì một số cây, một số diện tích bị nhiễm bệnh mà cho rằng, giống nuôi cấy mô không phù hợp. Muốn phát triển thành vựa chuối chất lượng, đem lại thu nhập cao, ổn định cho người dân thì việc sử dụng giống nuôi cấy mô trong thời gian tới là điều hết sức cần thiết.

Theo ông Trang, tình trạng vườn chuối của gia đình anh Quân không đáng lo ngại. Anh Quân đã sử dụng phân chuồng chưa hoai mục để trồng cây. Quá trình phân hủy của phân chuồng tạo ra khí H2S khiến cây bị ngộ độc, thối rễ. Các vi khuẩn có cơ hội tấn công khiến cây chuối bị vàng lá, héo thân dẫn đến chết.

"Sau khi kiểm tra thì ngành bảo vệ thực vật đã hướng dẫn anh Quân phương pháp xử lý, điều trị bệnh cho cây chuối. Về cơ bản, https://vigen.vn/ sau khi vượt qua giai đoạn này thì cây chuối mật mốc nuôi cấy mô sẽ sinh trưởng và phát triển tốt", ông Trang cho hay.

Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật – hướng đi cho nông nghiệp công nghệ cao

Từ thành công nhân giống cây lan kim tuyến…

Qua nhiều lần đi công tác, được nghe cán bộ kỹ thuật của Viện Nông nghiệp Thanh Hóa nói nhiều về phương pháp kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay, đó là nuôi cấy mô tế bào thực vật (hay còn gọi là công nghệ invitro) nhưng chưa lần nào tôi được quan sát các quy trình kỹ thuật để tạo ra những giống cây trồng trẻ hóa, sạch bệnh… https://vigen.vn/chuoi-sap-luoc/ Thấy chúng tôi tò mò về sản phẩm cây giống chất lượng cao, chị Phạm Thị Lý, Trưởng Phòng Phân tích và Thí nghiệm, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa nhiệt tình dẫn chúng tôi đến nơi các kỹ sư nông nghiệp đang cần mẫn chăm sóc những mầm xanh trong phòng thí nghiệm. Chị Lý chỉ cho chúng tôi xem hàng trăm lọ thủy tinh, trong đó là giống cây keo lai được nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô và giải thích: “Nuôi cấy mô tế bào thực vật là quá trình tách rời một bộ phận của thực vật, nuôi trong môi trường dinh dưỡng phù hợp, ở điều kiện vô trùng 100%, sau đó, mô tế bào ban đầu sẽ phát triển thành cây hoàn thiện. Đây là kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay, vì có thể khắc phục được tình trạng thoái hóa của các giống cây trồng. Với phương pháp này, năm 2020 chúng tôi đã sản xuất thành công giống cây lan kim tuyến”.

Theo chị Lý, lan kim tuyến là một loại dược liệu vô cùng quý hiếm, có giá trị kinh tế cao, vì nó có tác dụng tăng cường sức khỏe, lưu thông khí huyết, có tính kháng khuẩn, chữa các bệnh viêm khí quản, viêm gan mãn tính, chữa suy nhược thần kinh, phòng ngừa loãng xương, tiểu đường và tăng cường hệ thống miễn dịch… Chính vì sự quý hiếm trên nên năm 2007 lan kim tuyến được đưa vào sách đỏ Việt Nam, thuộc nhóm IA, nghiêm cấm khai thác sử dụng vì mục đích thương mại. Và cũng đã có rất nhiều phương pháp nhân giống lan kim tuyến, như: nhân giống bằng hạt, bằng cây con, giâm cành. Tuy nhiên, các phương pháp trên đều không hiệu quả. Vì vậy, viện đã giao cho Phòng Phân tích và Thí nghiệm nhiệm vụ lưu giữ, phân lập và nhân giống lan kim tuyến bằng phương pháp nuôi cấy mô thực vật. Qua những lần làm thử nghiệm, cán bộ kỹ thuật đã gặp rất nhiều khó khăn trong việc tìm môi trường nuôi cấy phù hợp cho mỗi giai đoạn phát triển của cây với điều kiện thực tế tại phòng thí nghiệm. Song, bằng công sức và tất cả đam mê, nhóm công nghệ sinh học của phòng đã nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất lan kim tuyến thương phẩm bằng phương pháp nuôi cấy mô thực vật.

Xem thêm: https://vigen.vn/cham-soc-chuoi-su-cay-mo/

“Phòng đang phấn đấu sau năm 2025 sẽ đáp ứng được nhu cầu sử dụng cây giống lan kim tuyến trên địa bàn tỉnh, hướng tới trở thành đơn vị đi đầu trong việc cung ứng nguồn cây giống chất lượng cao, mở rộng thị trường không chỉ tại Thanh Hóa mà còn ở các tỉnh khu vực Bắc Trung bộ” – chị Lý cho hay.

… Đến mở rộng quy mô nhân giống các loại cây trồng khác

Qua tìm hiểu chúng tôi được biết, sau thử nghiệm sản xuất thành công giống cây lan kim tuyến, Phòng Phân tích và Thí nghiệm được Viện Nông nghiệp Thanh Hóa giao nhiệm vụ mở rộng quy mô nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào với nhiều giống cây trồng khác nhau. https://vigen.vn/ Từ đó phòng đã sản xuất được hàng loạt các loại cây trồng, các chủng giống nấm có chất lượng cao.