Tại sao nuôi cấy phấn hoa cũng có thể tạo giống?

Bất kỳ hạt giống của cây trồng nào một khi nảy mầm sẽ trải qua thời gian sinh trưởng và phát triển nhất định, và đều có thể ra hoa kết quả.

Nói đến cây lúa, một hạt lúa trước khi ra hoa thụ phấn gọi là đòng, có vỏ ngoài, vỏ trong, bao phấn của nhị đực, bầu nhụy. Bao phấn nhụy đực hoa chính là bao phấn hoa, bên trong có rất nhiều phấn hoa. Bởi vì phấn hoa là tế bào sinh dục đực, so với tế bào soma mà nói có nhiễm sắc thể mang đơn bội, tức số nhiễm sắc thể bằng một nửa tế bào soma. Về lúa, số nhiễm sắc thể của tế bào soma là 24, vậy số nhiễm sắc thể của phấn hoa của nó là 12.

Phấn hoa lúa khi lúa ngậm đòng, giai đoạn phát triển của phấn hoa bên trong đang ở thời kỳ giai đoạn một nhân sát vách.

Nếu lúc này lấy phấn hoa của lúa ra khỏi điều kiện vô trùng, rồi cho vào môi trường nuôi cấy phân hóa do biện pháp nhân tạo tạo ra, nuôi cấy trong phòng tối ở nhiệt độ 25-28°C, sau một thời gian phấn hoa dần dần chuyển màu nâu, ở giữa mọc ra một hoặc mấy mô sẹo gọi là tổ chức mô sẹo. Đợi đến khi mô sẹo lớn khoảng 1 mm thì chuyển sang một môi trường nuôi cấy phân hóa khác, vẫn được nuôi trồng ở nhiệt độ 25-28°C và ánh sáng chiếu nhất định, không quá 20 ngày sẽ lớn thành mầm lúa, lại chăm sóc tiếp sẽ lớn thành cây. Cây lúa này là từ phấn hoa được nuôi cấy tạo thành cho nên số nhiễm sắc thể vẫn mang đơn bội, gọi là thực vật đơn bội. Thực vật như vậy không thể ra hoa kết quả bình thường, phải dùng chất colchicine khiến cho đơn bội biến thành lưỡng bội thì mới kết quả bình thường.

Những thực vật như vậy, nguồn nguyên liệu và điều kiện nuôi cấy khác nhau, sau khi khôi phục thành lưỡng bội, trồng trong ruộng, chúng ta sẽ phát hiện giữa chúng cũng có sự khác nhau. Như cây cao thấp khác nhau, chín sớm chín muộn, hạt to hạt nhỏ, sức đề kháng mạnh yếu.

Có sự khác biệt đó có thể chọn lọc, chọn ra một số cây phù hợp nhu cầu con người. Trước tiên nuôi thành hệ cây, cuối cùng trở thành một quần thể cho ra sản phẩm mới, đấy chính là nuôi cấy phấn hoa mà thường nói tới. Nuôi cấy phấn hoa có một đặc điểm, khi chọn được cây đơn bội đặc biệt tốt, về cơ bản có thể ổn định, ít biến đổi, bởi vậy có thể rút ngắn thời gian tạo giống. Nuôi cấy gây giống phấn của thực vật ở Trung Quốc chiếm vị trí dẫn đầu trên thế giới, các cây trồng như cây thuốc lá, lúa nước, lúa mì, đã dùng phương pháp nuôi cấy gây giống, mở rộng sản xuất, hiệu quả lớn lao.