Kỹ thuật nhân giống chuối in vitro: Bí quyết để có giống cây sạch bệnh, khỏe mạnh và năng suất cao

Trong số những cây ăn quả quen thuộc ở Việt Nam, cây chuối luôn là một trong những loại cây nổi bật nhất do chúng không chỉ góp mặt trong bữa ăn hằng ngày mà còn có ảnh hưởng đến phong tục và đời sống văn hóa của người dân trên đất nước hình chữ S. Trong bối cảnh hội nhập quốc tế, để đáp ứng cho nhu cầu sản xuất với quy mô lớn và đạt chuẩn cho mục đích xuất khẩu, nguồn giống chuối cần phải được kiểm soát kỹ càng.

Với các phương pháp nhân giống truyền thống bằng chồi hay cây con ngày nay chúng càng bộc lộ nhiều điểm hạn chế về số lượng và chất lượng. Vì lẽ ấy, kỹ thuật nhân giống chuối in vitro (cấy mô) xuất hiện như một giải pháp hiện đại, mở ra hướng đi bền vững để đảm bảo nguồn giống sạch bệnh, đồng đều và đáp ứng nhu cầu thị trường trong và ngoài nước.

Để hiểu rõ hơn vì sao kỹ thuật này được xem là bước ngoặt trong ngành trồng chuối, sau đây ViGen sẽ cùng với các bạn tìm hiểu chi tiết về quy trình, điều kiện và những điểm đặc biệt của phương pháp nhân giống chuối in vitro nhé.

Quy trình nhân giống chuối cấy mô

Chọn nguồn vật liệu

Để tạo được một nền tảng vững chắc nhằm tiến hành quy trình nhân giống chuối cấy mô, trước tiên ta cần chọn được nguồn nguyên liệu tốt cụ thể người ta thường sử dụng đỉnh sinh trưởng hoặc chồi nách từ cây mẹ khỏe mạnh, sạch bệnh, có năng suất và phẩm chất quả vượt trội. Việc chọn đúng nguồn vật tư trước tiên sẽ giúp cây con mạnh khỏe, không bị chết yểu trong giai đoạn đầu đồng thời duy trì được các ưu điểm vượt trội của giống cây mẹ trong cả lô chuối trồng sau này.

Khử trùng và chuẩn bị mẫu

Khâu khử trùng trong quá trình nhân giống chuối in vitro cực kỳ quan trọng, vì mẫu hường bị vi sinh vật bám trên bề mặt và nếu không được loại bỏ triệt để, mẫu sẽ bị nhiễm và thất bại. Quy trình khử trùng thường gồm nhiều bước như rửa sạch mẫu với nước và xà phòng pha loãng, sau đó xử lý cồn 70% trong 30 đến 60 giây, ngâm với các dung dịch khử trùng chuyên biệt như CuCl2 khoảng 10 phút, nước Javel pha loang NaOCl (2–5%) khoảng 10–15 phút và HgCl2 trong 2-3 phút, sau đó rửa lại nhiều lần bằng nước cất vô trùng.

Ngoài ra, một số chất chống oxy hóa như acid ascorbic cũng được sử dụng để hạn chế hiện tượng hóa nâu.

Cấy mẫu vào môi trường

Sau khi khử trùng, mẫu được đưa vào tủ cấy vô trùng để tiếp tục quá trình vô mẫu của cây. Người thao tác sẽ dùng dao mổ vô trùng cắt bỏ những phần bị tổn thương, vàng úa và bị hóa chất ăn mòn quá nhiều chỉ giữ lại mô phân sinh. Sau đó, mẫu sẽ được đặt vào môi trường dinh dưỡng trong lọ thí nghiệm chứa các dưỡng chất và đôi khi có thể các chất điều hòa sinh trưởng như cytokinin (BAP) để kích thích mẫu phát triển thành chồi non. Toàn bộ quá trình này phải được thực hiện dưới điều kiện vô trùng để mẫu không bị nhiễm bệnh.

Nhân chồi

Sau khoảng vài tuần, mẫu sẽ mọc lên các chồi non và sau đó chúng sẽ được chuyển sang các lọ thí nghiệm mới chứa các hormone giúp cây tăng nhanh về số lượng chồi. Sau giai đoạn này, chỉ từ một mẫu ban đầu ta có thể tạo thêm hàng trăm chồi và tùy vào từng giống chuối mà các tỷ lệ hormone sẽ được điều chỉnh sao cho chồi có phát triển mạnh mà không bị dị dạng.

Tạo rễ và chuyển cây con ra ngoài vườn ươm

Sau khi chồi đã hoàn toàn phát triển và trưởng thành, chúng sẽ tiếp tục được chuyển sang môi trường mới chứa các hormone kích thích tạo rễ như NAA, IBA. Sau khi rễ chuối được hình thành khoảng 2-3 tuần, cây con sẽ được đưa ra ngoài vườn ươm. Tại đây, cây được rửa sạch các lớp thạch agar vướng bên ngoài và trồng vào các giá thể tơi xốp, có khả năng thoát nước tốt nhưng vẫn giữ ẩm đủ cho cây.

Tại giai đoạn này cây cần thích nghi dần với các điều kiện môi trường tự nhiên như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm trước khi đủ cứng cáp để có thể trồng ngoài ruộng. Đây là bước vô cùng quan trọng, quyết định sự thành công của cả quy trình nhân giống chuối in vitro.

Dụng cụ nhân giống chuối in vitro

Để tiến hành nhân giống chuối in vitro, điều kiện tiên quyết là ta cần một hệ thống trang thiết bị hiện đại nhằm đảm bảo sự vô trùng tuyệt đối cho phòng thí nghiệm. Trước hết, là tủ cấy vô trùng, đây là nơi thực hiện hầu hết các thao tác tách, cấy và xử lý mẫu trong điều kiện hoàn toàn sạch, hạn chế tối đa sự xâm nhập của vi sinh vật từ bên ngoài.

Song song đó, nồi hấp tiệt trùng khi nhân giống chuối in vitro cũng đóng vai trò quan trọng không kém trong việc khử trùng toàn bộ môi trường nuôi cũng như các dụng cụ thủy tinh, giúp đảm bảo không còn mầm bệnh tồn tại trước khi đưa vào sử dụng.

Các loại bình tam giác, ống nghiệm và lọ thủy tinh được dùng để chứa mẫu và môi trường cấy, trong khi dao mổ, kéo và đèn cồn hỗ trợ cho việc cắt tách mô và thao tác chính xác. Toàn bộ quá trình này được đặt trong một phòng nuôi cấy có hệ thống chiếu sáng nhân tạo và điều hòa nhiệt độ ổn định, tạo môi trường phát triển thích hợp cho mô chuối.

Ngoài ra, các trang thiết bị này cũng cần được đặt dưới một hệ thống đèn UV tiệt trùng để không chỉ loại bỏ các loại vi sinh vật nguy hiểm trong tủ cấy mà còn đảm bảo được rằng trong môi trường chung xung quanh cũng được vô trùng tăng tỷ lệ thành công cho quá trình nhân giống chuối in vitro này. Bên cạnh đó, các dụng cụ đo pH và cân điện tử cũng rất cần thiết để đảm bảo môi trường dinh dưỡng được chuẩn bị chính xác về thành phần.

Môi trường cấy mô chuối

Nếu như dụng cụ và thiết bị đảm bảo điều kiện thao tác thì môi trường nhân giống chuối in vitro chính là nguồn cung cấp các dưỡng chất để nuôi dưỡng và định hướng sự phát triển của mô chuối trong phòng thí nghiệm. Công thức được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là môi trường MS, với đầy đủ thành phần khoáng đa lượng và vi lượng để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cơ bản cho tế bào.

Ngoài ra, vitamin như thiamin, nicotinic acid hay pyridoxin được bổ sung nhằm kích thích các phản ứng sinh hóa quan trọng, còn đường sucrose có vai trò như nguồn carbon thiết yếu và cung cấp năng lượng cho mô thực vật vốn chưa thể quang hợp. Agar được sử dụng để làm rắn môi trường, giúp mẫu có điểm tựa và ổn định trong quá trình nuôi cấy.

Bên cạnh đó, các chất điều hòa sinh trưởng thực vật giữ vai trò quyết định ví dụ như cytokinin thường được sử dụng để kích thích phân hóa chồi, trong khi auxin được bổ sung để thúc đẩy sự hình thành rễ. Để hạn chế hiện tượng hóa nâu do oxy hóa phenolic, môi trường còn có thể bổ sung than hoạt tính hoặc acid ascorbic.

Quan trọng hơn cả là các thành phần hormone này sẽ được điều chỉnh linh hoạt theo từng giai đoạn phát triển của cây như với giai đoạn nhân chồi thì cần ưu tiên cytokinin hơn, còn giai đoạn tạo rễ lại cần tăng cường auxin. Nhờ sự điều chỉnh hợp lý này sẽ quyết định đến tỷ lệ thành công, chất lượng và sức sống của cây chuối con được tạo ra từ cấy mô.

Ngoài ra, độ pH cũng là điểm quan trọng khi chuẩn bị môi trường vì chúng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến nồng độ của các chất trong dung dịch và ảnh hưởng gián tiếp đến sự phát triển của cây. Vì thế trước khi sử dụng môi trường này, độ pH phải được điều chỉnh bằng acid hoặc bazơ loãng, hơn nữa môi trường này cũng cần được đem đi hấp tiệt trùng 20 phút ở 121°C trước khi sử dụng, đảm bảo vô trùng tuyệt đối thì mới có thể sử dụng được.

Các vấn đề thường gặp trong quá trình cấy mô chuối và cách xử lý

Sau đây, ViGen sẽ chỉ cho các bạn các vấn đề thường hay xảy ra trong quá trình nuôi cấy mô chuối và làm cách nào để chúng ta có thể khắc phục được chúng nhé.

Nhiễm vi sinh vật

Trong suốt quá trình nuôi cấy mô chuối bằng nhân giống chuối in vitro, nhiễm vi sinh vật là sự cố phổ biến nhất và cũng gây thiệt hại nghiêm trọng nhất. Chỉ cần một lượng nhỏ vi khuẩn hoặc nấm xâm nhập, toàn bộ mô chuối sẽ bị hỏng, thối rữa và chết hàng loạt.

Vấn đề này xảy ra có thể là do khâu khử trùng vật liệu chưa kỹ, môi trường hoặc dụng cụ chưa được tiệt trùng triệt để, hoặc thao tác trong tủ cấy vô trùng chưa chuẩn. Để khắc phục ta cần tăng cường thời gian và nồng độ dung dịch khử trùng và rửa kỹ lại bằng nước cất vô trùng để loại bỏ hóa chất dư.

Ngoài ra, phòng nuôi cấy cần được vệ sinh thường xuyên, hạn chế luồng gió bụi và đảm bảo thao tác của kỹ thuật viên chính xác, nhanh gọn. Tại một số nơi, người ta còn sử dụng vài thuốc diệt nấm với liều lượng nhẹ trước khi khử trùng để tăng tính hiệu quả cho toàn bộ quá trình.

Hóa nâu

Hiện tượng hóa nâu xảy ra khi mô chuối tiết ra các hợp chất phenolic trong quá trình bị cắt hoặc tạo vết thương, các chất này bị oxy hóa tạo màu nâu sẫm trên bề mặt mô và môi trường. Đây là hiện tượng khiến mô cây chuối bị chai cứng, không phát triển và dần chết đi. Để khắc phục, có thể bổ sung than hoạt tính vào môi trường để hấp thụ phenolic, hoặc dùng chất chống oxy hóa như acid ascorbic và citric acid ngay từ khâu chuẩn bị mẫu.

Ngoài ra, việc thay môi trường nuôi định kỳ (7–10 ngày/lần) cũng giúp hạn chế tích tụ các chất độc hại và giảm nguy cơ bị hóa nâu mẫu. Ngoài ra, người thao tác cungx cần nhẹ nhàng, tránh làm tổn thương mô quá nhiều vì nếu vết thương càng lớn thì mô càng tiết nhiều phenolic.

Chồi phát triển kém hoặc bị biến dạng

Không phải lúc nào mô cũng phát triển thành chồi mạnh khỏe. Nhiều trường hợp do sự mất cân đối của các chất điều hòa sinh trưởng trong môi trường như cytokinin và auxin mà chồi có thể bị lùn, không phân hóa rõ hoặc biến dạng, thậm chí mọc thành cụm rối. Để khắc phục ta cần điều chỉnh dần tỉ lệ hormone, thử nghiệm nhiều công thức khác nhau cho từng giống chuối, bởi mỗi giống cần có một phản ứng sinh lý riêng. Ngoài ra, việc bổ sung thêm vitamin hoặc điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ cũng góp phần cải thiện sự phân hóa chồi.

Cây con yếu khi ra vườn ươm

Cuối cùng, một trong những thách thức lớn nhất của nhân giống chuối in vitro là giai đoạn chuyển cây con từ môi trường nuôi cấy sang điều kiện tự nhiên. Do đã quen với môi trường kín, độ ẩm cao và ánh sáng nhân tạo nên khi ra ngoài cây dễ bị sốc, héo rũ, lá cháy hoặc rễ chết. Để hạn chế tình trạng này, cây cần qua một giai đoạn để thích nghi dần với điều kiện tự nhiên.

Trong thời gian này, cây được trồng vào giá thể xốp, thoát nước tốt và đặt trong nhà lưới có mái che, duy trì độ ẩm bằng việc phun sương. Sau 2–3 tuần, khi cây đã cứng cáp và bắt đầu có rễ mới khỏe mạnh, ta mới mở dần mái che để cây từ từ quen với ánh sáng ngoài trời.

Mua bán giống chuối uy tín tại đâu ở khu vực miền Nam?

Nếu bạn đang tìm kiếm một nơi để có thể mua những giống cây chuối thì ViGen là một trong những đơn vị cung cấp mà bạn không thể bỏ lỡ. Với đội ngũ chuyên môn có kiến thức sâu rộng và giàu kinh nghiệm trong nghiên cứu và nhân giống chuối in vitro cùng với quy trình sản xuất giống khép kín, áp dụng công nghệ nuôi cấy mô hiện đại, ViGen luôn cam kết sẽ đem đến cho các bạn những giống cây khỏe mạnh, sạch bệnh với chất lượng cao.

Xem ngay: Tại sao nên trồng chuối cấy mô? 3 lý do để lựa chọn canh tác chuối cấy mô