PHÒNG THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT

(Lab of Plant Cell Biotechnology)

Abstract- Lab of Plant Cell Biotechnology (Lab of PCB) was established in 2000 based on the vital role of plant tissue and cell culture (PTCC) for the research and training of biology teachers. PTCC is a process that involves cloning plants from individual cells, organs, or tissues in a nutrient medium under sterile conditions. This technique extensively was used to create exact genetic copies and produce clones of a plant or generate large quantities of clone cells, organelles for further research. Simultaneously, PTCC is used in plant gene transfer to study gene functions and create transgenic plants. The use of PTCC has resulted in dramatic advances in plant science and forms an essential component of scientific research on plants. Before 2000, TNU had no interest in the field of PTCC. However, due to the important position of PTCC for the development of biotechnology in agriculture, Thai Nguyen University of Education of TNU has invested in building a PTCC laboratory at the School of Biology in 2000. This is the first PTCC laboratory in the midland and mountainous areas of Northern Vietnam. Currently, the Lab of PCB has one Prof., three Assoc. Prof., and three PhDs; they are conducting research and training bachelor, master and doctor. At this time there are 5 Ph.D. students and 17 graduate students are making the thesis. Since 2000, research and training activities of PTCC techniques have been carried out at this laboratory; many research results of PTCC applications have been published. Those are research results of propagation of orchid species, propagation of medicinal plants, select abiotic-stress tolerant lines in rice and peanut, the study on regeneration system for gene transfer in crops. Agrobacterium-mediated transformation experiments and regeneration of transgenic plants in tobacco, soybean, mung bean, peanut, Vigna umbellata, periwinkle, Jewels-of-Opar, and Aconitum carmichaeli were successfully conducted in this laboratory. Besides, studies to improve abiotic and biotic stress tolerance properties by Agrobacterium-mediated transformation have been conducted in crops such as soybean, corn, rice ... The combination of PTCC and molecular techniques has high successful promises in improving the stress tolerance of crops in response to current climate change in Vietnam.

Two groups of remarkable results from this laboratory are in vitro conservation of precious plant varieties, medicinal plants, and a research model of gene function through gene transfer. On average, more than 20 articles per year, of which 25% of the articles in the ISI, Scopus list were published from this laboratory. From 2015 to now, 5 textbooks and 3 monographs have been published. And since 2010, in addition to serving teacher training, more than 50 masters and 12 PhDs have completed the thesis from this lab.

The results of setting up the Lab of PCB and the PTCC technical application have contributed positively to training and research of in Faculty of Biology, Thai Nguyen University of Education (TNUE) in over 20 years. The research results have spread and promoted research development and training in the field of plant cell technology at Thai Nguyen University (TNU). From this laboratory, many technicians and many researchers have been trained and they have made many important contributions to the development of agricultural production in the midland and mountainous regions of Northern Vietnam.

Giới thiệu

Nuôi cấy mô và tế bào thực vật là một quá trình bao gồm nhân bản cây từ các tế bào, cơ quan hoặc mô riêng lẻ trong môi trường dinh dưỡng ở điều kiện vô trùng. Kỹ thuật này còn được sử dụng rộng rãi để tạo ra các bản sao di truyền chính xác và các dòng vô tính của thực vật, hoặc nhân bản lượng lớn các tế bào và các bào quan cho các nghiên cứu sâu hơn. Đồng thời, nuôi cấy mô và tế bào thực vật được sử dụng trong chuyển gen thực vật để nghiên cứu về chức năng gen và tạo cây chuyển gen. Việc sử dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã dẫn đến những tiến bộ vượt bậc trong khoa học thực vật và tạo thành một thành phần thiết yếu của nghiên cứu khoa học về thực vật. Nhận thức được tầm quan trọng của nuôi cấy mô và tế bào thực vật trong nghiên cứu và đào tạo giáo viên sinh học, vào năm 2000 phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật được thành lập ở khoa Sinh học. Đây là phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật đầu tiên của vùng trung du miền núi. khu vực miền Bắc Việt Nam.

Phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật là nơi để triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học và đào tạo kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật. Hiện nay, phòng có 5 nghiên cứu sinh và 17 học viên cao học đang làm đề tài, luận án dưới sự hướng dẫn của một giáo sư, ba phó giáo sư và 5 tiến sĩ của Khoa Sinh học.

Cơ sở vật chất và trang thiết bị

Phòng Công nghệ tế bào thực vật được chia làm 3 khu vực có vách ngăn riêng tạo thành 3 phòng nhỏ: (1) Phòng chuẩn bị dụng cụ, hoá chất và mẫu vật; (2) Phòng nuôi cấy; (3) Phòng tăng trưởng

 (1) Phòng chuẩn bị dụng cụ, hoá chất và mẫu vật với các trang thiết bị hiện đại như tủ lạnh, tủ hoá chất, nồi hấp khử trùng, tủ sấy, pipet, cân điện tử, máy đo pH ...;  Ngoài ra, trong phòng này cũng có bình cứu hỏa, hộp sơ cứu thương, sổ theo dõi hoạt động ở phòng thí nghiệm và thùng xử lý rác thải rắn, còn nước thải từ bồn rửa được gom vào hệ thống xử lý nước thải chung của Trường.

(2) Phòng nuôi cấy: box cấy, đèn khử trùng;

(3) Phòng tăng trưởng với các giá để bình cây, hệ thống đèn bật tắt tự động, điều hòa ổn định.

Kết quả hoạt động đào tạo và nghiên cứu

Từ khi phòng Công nghệ tế bào thực vật được thành lập, nhiều kết quả nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã được công bố. Hai nhóm kết quả đáng chú ý từ phòng thí nghiệm này là bảo tồn in vitro các giống cây trồng quý, cây thuốc và mô hình nghiên cứu chức năng gen thông qua chuyển gen. Đó là các kết quả nghiên cứu nhân giống lan, nhân giống cây thuốc, chọn dòng kháng stress phi sinh học trên cây lúa và cây lạc, nghiên cứu hệ thống tái sinh chuyển gen cây trồng. Các thí nghiệm chuyển gen qua trung gian Agrobacterium và tái sinh cây chuyển gen ở thuốc lá, đậu tương, đậu xanh, lạc, dừa cạn, sâm đất và Ô đầu đã được tiến hành thành công trong phòng thí nghiệm này. Bên cạnh đó, các nghiên cứu nhằm cải thiện đặc tính chống chịu stress phi sinh học và sinh học nhờ chuyển nạp qua trung gian Agrobacterium đã được tiến hành trên các loại cây trồng như đậu tương, ngô, lúa ... Trung bình mỗi năm có hơn 20 bài báo, trong đó 25% bài báo trong danh sách ISI, Scopus được xuất bản từ kết quả nghiên cứu ở phòng thí nghiệm này. Tính từ năm 2010, ngoài việc phục vụ đào tạo giáo viên, hơn 50 thạc sĩ và 12 tiến sĩ đã hoàn thành luận án từ phòng thí nghiệm này. Kết quả thành lập Phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật và ứng dụng kỹ thuật PTCC đã góp phần tích cực vào công tác đào tạo và nghiên cứu của Khoa Sinh, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên (TNUE) trong hơn 20 năm qua.

KHOA SINH HỌC