Dòng hóa thường được gọi là nhân bản vô tính là quá trình tạo ra các tế bào hoặc những cá thể giống hệt nhau về mặt di truyền từ một hoặc một số tế bào ban đầu một cách tự nhiên hoặc nhân tạo.[1][2][3] Cấy giống là khả năng cấy tạo nhiều cá thể với di truyền hoàn toàn đồng nhất với cá thể mẹ mà không cần phải có sự kết hợp tính dục với cá thể cha. Trong thiên nhiên, nhiều sinh vật có khả năng này như một số bacteria, côn trùng hay cây cỏ. Trong ngành lý sinh, dòng hóa là kỹ thuật bào chế bản sao của DNA, hay tế bào hay ngay cả sinh vật.
Sinh sản vô tính là phương pháp sinh sản đơn không thông qua thụ tinh [không phân biệt giới tính]. Bằng phương pháp này, các cá thể có thể được tạo ra từ một tế bào lấy từ nguyên bản. Bằng việc tạo ra hàng loạt các phiên bản khác nhau từ các tế bào của nguyên bản mà không phụ thuộc vào giới tính của nguyên bản, người ta gọi là nhân bản vô tính. Sinh sản vô tính khác với sinh sản hữu tính là một quá trình tạo ra một sinh vật mới bằng cách kết hợp vật chất di truyền từ hai sinh vật.
Sinh sản vô tính được chú ý nhiều và thường xuyên được nhắc đến trên các phương tiện thông tin đại chúng khi cừu Dolly - lần đầu tiên một động vật có vú được nhân bản. Sau đó hàng loạt các động vật khác được nhân bản như chó, lợn, dê...
Dòng hóa phân tử DNA là kỹ thuật tạo bản sao của một chuỗi thứ tự của một DNA, thường là để phát huy và nghiên cứu về một gen đặc biệt nào đó hoặc một khúc phần nhỏ của DNA. Kỹ thuật này được dùng trong thí nghiệm nghiên cứu về chứng tích di truyền hay trong kỹ nghệ thực phẩm chế tạo protein.
Dòng hóa phân tử DNA thường có 4 bước[4] Bài chi tiết: Cừu Dolly
Tuy con cừu mang tên Dolly [ra đời ngày 5 tháng 7 năm 1996 – chết ngày 14 tháng 2 năm 2003], được báo chí công bố là động vật cấy nhân tạo đầu tiên bằng kỹ thuật dòng hóa, năm 1952 khoa học đã cấy tạo được một con nòng nọc[5]. Cừu Dolly được cấy tạo tại viện nghiên cứu Roslin Institute Scotland và chết sáu năm sau. Xác của nó được nhồi bông và hiện đang trưng bày tại viện bảo tàng Hoàng gia Edinburgh.
Sự kiện cừu Dolly chứng minh cho giả thuyết khoa học có khả năng dùng một tế bào trưởng thành duy nhất, thiết kế và phát huy một phần bộ của các gen, cấy tạo nên một sinh vật hoàn toàn mới.
Tuy nhiên để có Dolly, phòng thí nghiệm phải tốn công sức gấp bội lần so với thiên nhiên. Với 277 trứng được sử dụng để tạo nên 29 bào thai, trong đó chỉ có 3 phát triển và chỉ có một con cừu sống sót là Dolly.
Sau khi cấy tạo Dolly thành công, các khoa học gia tiếp tục công trình nghiên cứu, cấy nhân tạo được thêm 70 con cừu non từ 9.000 thử nghiệm nhưng một phần ba chết khi sơ sinh hay còn nhỏ. Con lừa ngựa tên Prometea được cấy nhân tạo thành công sau 328 lần thử nghiệm. Tuy sinh vật đầu tiên được cấy tạo bằng dòng hóa là con nòng nọc, chưa có con ếch trưởng thành nào được cấy tạo từ nhân tế bào cơ thể ếch trưởng thành.
Bài chi tiết: Trung Trung và Hoa Hoa
Vì các nhà khoa học đã tạo ra động vật có vú nhân bản đầu tiên là cừu Dolly vào năm 1996 sử dụng kỹ thuật chuyển nhân tế bào soma [SCNT], đã có 23 loài động vật có vú được nhân bản thành công, bao gồm gia súc như bò, mèo, chó, ngựa và chuột. Tuy nhiên, sử dụng kỹ thuật này cho các động vật linh trưởng chưa bao giờ thành công và không có sự mang thai nào kéo dài hơn 80 ngày. Khó khăn chính có thể là sự lập trình đúng đắn của hạt nhân chuyển để hỗ trợ sự phát triển của phôi.
Trung Trung [chữ Hán: 中中, bính âm: Zhōng Zhōng; sinh ngày 27 tháng 11 năm 2017] và Hoa Hoa [chữ Hán: 华华, bính âm: Huá Huá, sinh ngày 05 tháng 12 năm 2017][6] ghép lại là Trung-Hoa [một tên gọi khác của Trung Quốc] là những con Khỉ đuôi dài được nhân bản vô tính thông qua chuyển giao hạt nhân tế bào soma [SCNT], đây là kỹ thuật nhân bản giống nhau từng tạo ra cừu Dolly vào năm 1996. Chúng là những động vật linh trưởng đầu tiên được tạo ra bởi kỹ thuật này. Không giống như những nỗ lực trước đây để nhân bản các giống khỉ, các nhân được hiến tặng đến từ tế bào gốc bào thai, không phải tế bào phôi thai.[7] Hai con khỉ này đều sinh ra tại Viện Khoa học thần kinh học của Viện Khoa học Trung Quốc ở Thượng Hải. Sự ra đời của hai nhân bản vô tính loài linh trưởng cũng làm dấy lên mối quan ngại của các nhà sinh học.
Hiện nay chưa có nơi nào thành công trong việc sinh sản vô tính người. Nhưng về mặt lý thuyết, khả năng này hoàn toàn có thể xảy ra nhất là sau khi bản đồ gen người được công bố năm 2000.
Pháp luật
Việc thành công trong sinh sản vô tính đã dấy lên tranh cãi các vấn đề về đạo đức. Pháp luật nhiều nước cấm sinh sản vô tính người. Người ta cho rằng, việc sinh sản vô tính ở người có thể đặt xã hội trước những thảm hoạ khôn lường, nhiều người coi sinh sản vô tính người là tội ác chống lại loài người. Tuy vậy, việc sinh sản vô tính người dù không công khai nhưng người ta nghi ngờ rằng nó vẫn được ngấm ngầm thực hiện[8]. Một số nước khác cho phép sử dụng công nghệ sinh sản vô tính để chữa các bệnh hiểm nghèo ở người [không phải là sinh sản vô tính người].
- ^ Michael Rugnetta. “Cloning GENETICS”.
- ^ “What is Cloning”.
- ^ National Academy of Sciences [2002]. “Cloning: Definitions And Applications”.
- ^ Peter J. Russel [2005]. iGenetics: A Molecular Approach. San Francisco, California, United States of America: Pearson Education. ISBN 0-8053-4665-1.
- ^ Turning back time - Molly the frog
- ^ Gao, Yun [ngày 25 tháng 1 năm 2018]. “Chinese scientists clone monkeys in world first”. China Global Television Network. Truy cập ngày 25 tháng 1 năm 2018.
- ^ Kolata, Gina [ngày 24 tháng 1 năm 2018]. “Yes, They've Cloned Monkeys in China. That Doesn't Mean You're Next”. The New York Times. Truy cập ngày 25 tháng 1 năm 2018.
- ^ Báo Sức khỏe và Đời sống Cuộc chạy đua ngầm về sinh sản vô tính người
| Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Nhân bản vô tính. |
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Nhân_bản_vô_tính&oldid=67787279”
Ưu điểm của nhân giống vô tính trong ống nghiệm ở cây trồng là:
Trong ứng dụng di truyền học, cừu Đôli là sản phẩm của phương pháp
Nhân bản vô tính ở động vật đã có những triển vọng như thế nào?
Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào dựa trên cơ sở tế bào học là
Có nhiều phương pháp nhân giống cây trồng, các phương pháp này được chia thành nhân giống hữu tính, nhân giống vô tính, nuôi cấy mô và nhân giống bào tử. Nhân giống hữu tính và nhân giống vô tính là hai phương pháp nhân giống cây cảnh thường được sử dụng ở gia đình. Trong khi đó phương pháp nhân giống bào tử và nuôi cấy mô đòi hỏi hàm lượng kỹ thuật cao, nên rất ít được sử dụng trong nuôi trồng cây cảnh ở nhà. Trong bài viết này, Quang Cảnh Xanh sẽ giới thiệu và giải thích về một số phương pháp nhân giống thường sử dụng tại nhà gồm gieo hạt, giâm hom, tách cây, chiết cành và ghép cây, để bạn có thêm nhiều lựa chọn trong việc nhân giống cây trồng tại nhà.
1. Nhân giống cây trồng bằng phương pháp gieo hạt
Phương pháp nhân giống bằng gieo hạt thích hợp với phần lớn các loại cây cảnh. Thường có hai phương pháp là gieo hạt ngoài trời và gieo hạt ở trong chậu cảnh.
Nếu gieo hạt ngoài trời, thì nên lựa chọn nơi gieo hạt có địa thế cao ráo, bằng phẳng, khuất gió, hướng về phía mặt trời, đất phải tơi xốp, thoát nước tốt. Làm đất trước khi gieo hạt cần phải chọn ngày nắng và khi đất khô. Cần phải cày cuốc thật sâu, thật kỹ để cho đất tơi xốp. Đồng thời phảỉ tiến hành khử trùng và bón lót trước khi gieo hạt.
Gieo hạt vào chậu cảnh cần phải tiến hành các bước sau: dùng mảnh sành hoặc mảnh ngói đặt chờm lên các lỗ thoát nước dưới đáy chậu cảnh. Tiến hành sàng đất rồi đổ đất hạt to xuống dưới đáy chậu, đất mịn trải lên trên.
Trước khi gieo hạt, cần phải lựa chọn hạt giống thật kỹ. Hạt giống tốt là hạt giống tròn mẩy, không sâu bệnh. Để đảm bảo sau khi gieo hạt, hạt có tỷ lệ nảy mầm cao, thì cần phải tiến hành làm một số công việc sau:
Phủ màng bọc ni-lông hoặc các loại vật dụng có tác dụng che chắn lên đất vườn ươm hoặc chậu gieo hạt giống, để giữ nhiệt độ và độ ẩm của đất. Nhưng phải nhớ đục lỗ hoặc để khe hở để đảm bảo đất trồng thoáng gió thông khí.
Sau khi gieo hạt xong, nhớ rắc đất mịn lên trên, đồng thời chú ý che nắng và giữ ấm. Nếu đất hồng khô thì có thể đào rãnh ở trong vườn ươm để bổ sung nước. Đối với loại hạt giống nhỏ gieo trong chậu cảnh, thì có thể sử dụng biện pháp ngâm chậu để bổ sung nước, không phun xịt nước từ phía trên, tránh làm lớp đất bề mặt bị xáo trộn, ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt. Đối với những hạt giống kích thước lớn, có thể sử dụng phương pháp tưới phun sương.
Sau khi hạt giống nảy mầm và chui lên khỏi mặt đất, thì nên gỡ bỏ kịp thời vật che chắn, đồng thời để cho mầm tiếp xúc dần với ánh sáng, mục đích tránh để cho mầm bị vàng. Nếu cây con mọc quá dày, thì nên tiến hành nhổ bớt, để đảm bảo mật độ hợp lý, giúp cho cây con sinh trưởng khỏe mạnh. Khi cây con mọc đến một mức độ nhất định, mật độ cây sẽ dày, chật, đinh dưỡng không thể thỏa mãn nhu cầu sinh trưởng, lúc đó cần phải di chuyển cây.
2. Nhân giống cây trồng bằng phương pháp giâm hom
Giâm hom là phương pháp nhân giống cây trồng được sử dụng nhiều nhất trong trồng cây cảnh ở nhà. Cắt cành, rễ hoặc lá từ cây mẹ rồi giâm vào trong đất hoặc ngâm vàò trong nước để làm cho chúng mọc rễ đâm chồi và trở thành một cây mới. Phương pháp giâm hom thường được sử dụng đối với các loại cây cảnh mà nhị và nhụy thoái hóa hoặc hình thành hoa kép mà không thể đậu quả. Một số loại cây cảnh quý hiếm cũng có thể sử dụng phương pháp giâm hom.
Phương pháp nhân giống bằn giâm hom gồm có: giâm cành, giâm lá, gịâm rễ và giâm chồi. Trong đó phương pháp giâm cành tiện lợi nhất, hơn nữa tỷ lệ sống lại cao nên thường được sử dụng.
3. Nhân giống cây trồng bằng phương pháp tách cây
Phương phán tách cây là tách một phần các cơ quan dinh dưỡng ra khỏi cây mẹ, tiến hành trồng và chăm sóc thành cây mới. Phương pháp này đơn giản, giữ được tính ưu việt của cây mẹ, bộ rễ phát triển, dễ sống và mọc nhanh. Phương pháp này thích hợp với các loài cây bụí và cây có rễ chùm. Thời gian tách cây như sau: Hoa nở mùa xuân tách vào mùa thu [tháng 10 đến tháng 11], hoa nở vào mùa thu tách cây vào mùa xuân [tháng 3 đến tháng 4].
4. Nhân giống cây trồng bằng phương pháp chiết cành
Nhân giống bằng chiết cành là phương pháp lấy cành cây uốn cong xuống đất hoặc dùng đất bùn bao lại lấy cành. Chỗ đắp đất hoặc bao bùn đều phải cạo vỏ gây ra vết thương để tạo mô sẹo và kích thích cây ra rễ. Sau khi ra rễ mới tiến hành cắt thành một cây độc lập. Thực tế, chiết cành chẳng qua là phương pháp giâm cành mà cành giâm không tách rời khỏi cây mẹ.
Phương pháp này thường dùng cho cây cảnh mà giâm cành khó ra rễ. Do trong quá trình ra rễ, cành chiết nhận được dinh dưỡng từ cây mẹ nên tỷ lệ sống cao. Chiết cành thường có mấy phương pháp sau: chiết nén một cành, chiết nén nhiều cành, chiết cành cao.
- Chiết nén một cành: Chọn một cành sát đất, uốn cong vùi vào đất, để ngọn cành lộ ra ngoài đất. Chỗ vùi cắt một vết. Không lâu sau, chỗ vết thương sẽ mọc rễ.
- Chiết nén nhiều cành: Những cây hoa mọc thành cụm có thể dùng phương pháp chiết nén mô đất. Đầu mùa xuân, cắt thành vết thương các cành định chiết, rồi lấp đất cao lên, phủ kín các vết thương. Sau 20 – 30 ngày, các cành sẽ mọc rễ và hình thành cây.
- Chiết cành liên tục: Những cây hoa có cành dài như hoa kim ngân, có thể dùng cách này. Phương pháp chiết cành này cho nhiều cây mới cùng một lúc.
- Chiết cành cao: Phương pháp này thường được gọi là chiết cành. Những cây có cành cứng thô, khó nén xuống đất, thì có thể dùng phương pháp này. Trước hết chọn vị trí dễ ra rễ, dùng dao cắt khoanh khoảng 2cm, tách bỏ hết vỏ. Sau khi bóc bỏ lớp vỏ xong dùng dao cạo sạch lớp nhớt để tránh cho vỏ tái sinh và để từ 1 đến 2 ngày cho vỏ ráo nhụa hoặc dùng giẻ lau kỹ phần cắt. Sau đó dùng thuốc kích thích ra rễ bôi trực tiếp vào vết cắt. Tiếp theo dùng đất bó bầu. Dùng nilon bọc bầu lại bao quanh cành chiết, sau đó dùng lạt buộc 2 đầu bầu. Chu ý: dây buộc phía trên nên buộc chặt còn phía dưới thì buộc lỏng hơn đề phòng vào mùa mưa khi nước lọt vào bầu thì sẽ thoát đi dễ dàng. Sau từ 2 ~ 3 tháng ta kiểm tra thấy ngọn cành chuvển màu vàng và nhìn vào bầu đất có rễ mọc ra nhiều từ màu trắng chuvển sang màu nâu thì ta cắt bầu đem đi giâm.
Ưu điểm lớn nhất của phương pháp chiết cành là cây con có tỷ lệ sống cao. Ngoài ra, còn có một số ưu điểm khác như thao tác đơn giản, hình thành cây con nhanh, những cành chiết lần này không sống thì để sang năm tiếp tục chiết.
Nhược điểm của phương pháp chiết cành là: Cơ thể của cây con không được thay mới triệt để, sản lượng ít, không thích hợp cho việc trồng đại trà.
Thông thường, việc chiết cành phần lớn đều thực hiện vào đầu mùa xuân, khi trời ấm áp, hoa rụng, nhựa cây bắt đầu chảy. Những cây hoa thường xanh thì chiết vào tháng có mưa phùn. Cây con được chiết vào mùa xuân, sau khi trải qua thời gian sinh trưởng trong mùa hè và mùa thu, đã hình thành nên bộ rễ riêng. Trước khi cây mẹ rụng lá khoảng 1 tháng, nên tách cây con ra khỏi cây mẹ trồng vào vườn, để cây con tự sinh trưởng dựa trên bộ rễ của mình. Sau một thời gian, bạn mới trồng cây con vào chậu.
5. Nhân giống cây trồng bằng phương pháp ghép cây
Ghép cây là tách rời một mắt ghép, một chồi non vừa lú ra ở nách lá hoặc một đoạn thân non của cây có những đặc tính nổi bật đặt vào một cây khác có đặc tính sống khỏe và phát triển tốt, còn gọi là gốc ghép tiếp tục sống và tăng trưởng nhờ vào gốc ghép.
Nếu gốc ghép và mắt ghép thuộc cùng một cá thể thì đây là một sự tự ghép; nếu chúng đến từ các cá thể khác nhau của cùng một loài, người ta gọi đây là sự đồng ghép, sự kết hợp giữa các loài hoặc các giống khác nhau là một sự dị ghép.
Các kỹ thuật ghép cực kỳ đa dạng. Tuy nhiên, người ta có thể phân biệt làm 2 loại chính là ghép cành và ghép mắt.