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

Trong bối cảnh sản xuất nông nghiệp truyền thống đang chịu nhiều tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu, suy thoái tài nguyên và yêu cầu ngày càng cao của thị trường, việc ứng dụng khoa học công nghệ cao được xem là giải pháp then chốt để nâng cao năng suất, chất lượng và giá trị gia tăng cho nông nghiệp. Trong số các tiến bộ kỹ thuật hiện đại, công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật đang nổi lên như một hướng đi chiến lược, góp phần tạo ra đột phá trong công tác bảo tồn nguồn gen, sản xuất giống cây trồng chất lượng cao và xây dựng nền nông nghiệp phát triển bền vững. Tại Thanh Hóa, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa là một trong những đơn vị tiên phong ứng dụng thành công công nghệ này vào thực tiễn.

Bạn đọc có thể tham khảo thêm nội dung tiếp theo để có cái nhìn đầy đủ và cụ thể hơn: trung tâm nuôi cấy mô đà lạt​

1. Nuôi cấy mô tế bào thực vật – nền tảng của sản xuất giống hiện đại

Nuôi cấy mô tế bào thực vật, còn gọi là công nghệ invitro, là quá trình tách một phần mô hoặc tế bào của cây mẹ, đưa vào nuôi trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo, vô trùng tuyệt đối, dưới các điều kiện được kiểm soát chặt chẽ về ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm. Từ một mẫu mô ban đầu, thông qua các giai đoạn nhân chồi, tạo rễ và hoàn thiện cây con, có thể tạo ra số lượng lớn cây giống đồng nhất về di truyền, sạch sâu bệnh và có sức sinh trưởng vượt trội.

Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là khắc phục được hiện tượng thoái hóa giống thường gặp ở các phương pháp nhân giống vô tính truyền thống như giâm cành, chiết cành hay ghép. Đồng thời, nuôi cấy mô cho phép nhân nhanh các giống cây quý hiếm, cây có giá trị kinh tế cao hoặc cây khó nhân giống bằng các phương pháp thông thường.

2. Từ tò mò đến tận mắt chứng kiến trong phòng thí nghiệm

Trong quá trình tìm hiểu về công nghệ nuôi cấy mô tại Viện Nông nghiệp Thanh Hóa, nhiều cán bộ, phóng viên và nhà nghiên cứu đã có dịp trực tiếp tham quan hệ thống phòng thí nghiệm hiện đại của viện. Tại đây, các kỹ sư nông nghiệp đang ngày ngày theo dõi, chăm sóc hàng nghìn mẫu cây non trong những lọ thủy tinh nhỏ, xếp ngay ngắn trên các giá kệ dưới ánh đèn huỳnh quang chuyên dụng.

Theo chia sẻ của bà Phạm Thị Lý, Trưởng Phòng Phân tích và Thí nghiệm, nuôi cấy mô tế bào thực vật là kỹ thuật tiên tiến bậc nhất hiện nay trong sản xuất giống. Từ một bộ phận rất nhỏ của cây mẹ, các nhà khoa học có thể tạo ra cây hoàn chỉnh mang đầy đủ đặc tính di truyền tốt của giống gốc, đồng thời loại bỏ hoàn toàn mầm bệnh nguy hiểm. Nhờ áp dụng công nghệ này, năm 2020, viện đã nghiên cứu và sản xuất thành công giống lan kim tuyến – một trong những loài dược liệu quý hiếm nhất tại Việt Nam.

3. Thành công với lan kim tuyến – bảo tồn và phát triển nguồn gen quý

Lan kim tuyến là loài cây dược liệu có giá trị cao, được sử dụng trong nhiều bài thuốc cổ truyền và hiện đại nhờ công dụng tăng cường sức khỏe, lưu thông khí huyết, kháng khuẩn, hỗ trợ điều trị các bệnh về gan, hô hấp, thần kinh và tăng cường hệ miễn dịch. Do bị khai thác quá mức trong tự nhiên, từ năm 2007, lan kim tuyến đã được đưa vào Sách đỏ Việt Nam, thuộc nhóm IA, nghiêm cấm khai thác thương mại.

Trước thực trạng đó, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa đã giao cho Phòng Phân tích và Thí nghiệm nhiệm vụ lưu giữ, phân lập và nhân giống lan kim tuyến bằng công nghệ nuôi cấy mô. Quá trình nghiên cứu gặp không ít khó khăn, đặc biệt là việc lựa chọn môi trường dinh dưỡng phù hợp cho từng giai đoạn phát triển của cây trong điều kiện phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, bằng sự kiên trì, tâm huyết và trình độ chuyên môn cao, nhóm nghiên cứu đã từng bước làm chủ quy trình kỹ thuật và sản xuất thành công lan kim tuyến thương phẩm.

Mục tiêu của viện là sau năm 2025 sẽ chủ động đáp ứng nhu cầu cây giống lan kim tuyến trên địa bàn tỉnh, tiến tới mở rộng cung ứng ra các tỉnh Bắc Trung Bộ và xa hơn nữa, hướng tới vai trò tương tự như các mô hình trung tâm nghiên cứu & phát triển giống cây trồng trong việc kết nối nghiên cứu với sản xuất.

4. Mở rộng quy mô và đa dạng hóa đối tượng nuôi cấy

Không dừng lại ở lan kim tuyến, sau những kết quả bước đầu, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa tiếp tục mở rộng quy mô ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật đối với nhiều loại cây trồng khác. Theo Tiến sĩ Nguyễn Đình Hải, Viện trưởng Viện Nông nghiệp Thanh Hóa, đây là phương pháp cho phép sản xuất nhanh, đồng loạt và ổn định các giống cây trồng, đồng thời bảo toàn hoàn toàn đặc tính di truyền của cây mẹ.

Hiện nay, Phòng Phân tích và Thí nghiệm của viện đang quản lý và sản xuất hàng chục giống cây theo nhu cầu thị trường, bao gồm cây lâm nghiệp, cây dược liệu, cây hoa và cây công nghiệp. Nhiều giống cây có giá trị kinh tế cao đã được nhân giống thành công như keo lai, hoa đồng tiền, hoa chuông, hoa cúc, mía tím, mía đường. Đặc biệt, giống keo lai nuôi cấy mô do viện nghiên cứu đã chứng minh được tính ưu việt về sinh trưởng, năng suất và chất lượng gỗ, đáp ứng tốt yêu cầu trồng rừng sản xuất quy mô lớn.

5. Kết hợp công nghệ sinh học trong sản xuất nông nghiệp giá trị cao

Song song với nuôi cấy mô cây trồng, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa còn đẩy mạnh nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao khác. Điển hình là lĩnh vực nuôi trồng đông trùng hạ thảo, nấm ăn và nấm dược liệu. Từ năm 2019 đến nay, viện đã sản xuất từ 5.000 đến 20.000 hộp đông trùng hạ thảo mỗi năm, với tốc độ tăng trưởng trung bình khoảng 25%/năm.

Bên cạnh đó, các sản phẩm như nấm linh chi, nấm sò, mộc nhĩ, rau thủy canh, rau mầm cũng được viện đầu tư nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất, góp phần đa dạng hóa sản phẩm và nâng cao hiệu quả kinh tế.

6. Vai trò của nuôi cấy mô trong phát triển nông nghiệp bền vững

Việc ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế mà còn có ý nghĩa lớn trong bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển nông nghiệp bền vững. Công nghệ này giúp nông dân chủ động được nguồn giống chất lượng cao, giảm phụ thuộc vào khai thác tự nhiên, đồng thời thích ứng tốt hơn với các điều kiện bất lợi do biến đổi khí hậu gây ra.

Thông qua các mô hình sản xuất giống hiện đại, tương tự như trung tâm cây giống học viện nông nghiệp, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa đang từng bước thay đổi nhận thức của người dân về sản xuất nông nghiệp, từ manh mún, truyền thống sang tư duy khoa học, ứng dụng công nghệ cao và sản xuất theo chuỗi giá trị.

7. Định hướng phát triển trong thời gian tới

Trong thời gian tới, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa xác định tiếp tục duy trì và phát triển thế mạnh về nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ. Viện sẽ tập trung nâng cao trình độ chuyên môn của đội ngũ cán bộ, đầu tư hoàn thiện cơ sở vật chất, mở rộng nghiên cứu các công thức môi trường nuôi cấy cho những loài cây có tiềm năng lớn như ba kích, nhân sâm và các dòng keo lai mới.

Bên cạnh đó, việc học hỏi kinh nghiệm từ các đơn vị trong và ngoài nước, từng bước làm chủ các công nghệ tiên tiến sẽ giúp viện khẳng định vai trò là trung tâm nghiên cứu, sản xuất giống cây trồng chất lượng cao, góp phần định hình hướng đi đúng đắn cho nền nông nghiệp công nghệ cao tại địa phương và khu vực.

Trong bối cảnh nhu cầu giống cây trồng ngày càng tăng cao, việc tìm kiếm một đơn vị uy tín chuyên cung cấp cây giống chất lượng, nguồn gốc rõ ràng và ứng dụng công nghệ cao đang trở thành mối quan tâm hàng đầu của người làm nông nghiệp trên khắp Việt Nam. Vì vậy, ViGen.vn – Trung tâm cây giống ViGen là đơn vị chuyên cung cấp giống cây trồng, giống cây và cây giống Việt Nam ứng dụng công nghệ cao, đặc biệt là cây giống cấy mô, với nguồn cung ổn định từ trại cây giống, trại giống cây trồng đạt chuẩn, phân phối cây giống giá sỉ và bán cây giống qua hệ thống đại lý toàn quốc, giúp khách hàng dễ dàng tìm được địa chỉ mua cây giống uy tín khi cần mua cây giống ở đâu, từ nhà sản xuất cây giống đến nguồn cung cây giống chất lượng cao.