Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật – Hướng đi tất yếu cho nông nghiệp công nghệ cao, bền vững
Trong bối cảnh nông nghiệp truyền thống đang đối mặt với nhiều thách thức như thoái hóa giống, sâu bệnh phức tạp, biến đổi khí hậu và yêu cầu ngày càng cao của thị trường, việc ứng dụng khoa học – công nghệ vào sản xuất nông nghiệp không còn là xu hướng mà đã trở thành yêu cầu bắt buộc. Trong số đó, công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật (công nghệ invitro) được xem là một trong những giải pháp đột phá, mở ra hướng phát triển mới cho nền nông nghiệp công nghệ cao tại Việt Nam.
Từ thành công nhân giống lan kim tuyến quý hiếm
Qua nhiều lần công tác tại Viện Nông nghiệp Thanh Hóa, chúng tôi thường xuyên được nghe các cán bộ kỹ thuật nhắc đến nuôi cấy mô tế bào thực vật như một kỹ thuật tiên tiến hàng đầu hiện nay. Tuy nhiên, chỉ khi trực tiếp bước vào phòng thí nghiệm, tận mắt chứng kiến những mầm xanh được chăm sóc trong môi trường vô trùng tuyệt đối, chúng tôi mới thực sự cảm nhận được giá trị to lớn của công nghệ này.
Chị Phạm Thị Lý – Trưởng Phòng Phân tích và Thí nghiệm của Viện, đã tận tình giới thiệu từng công đoạn trong quy trình nuôi cấy mô. Hàng trăm lọ thủy tinh xếp ngay ngắn trên giá, bên trong là những mẫu mô thực vật đang sinh trưởng mạnh mẽ. Chị Lý chia sẻ:“Nuôi cấy mô tế bào thực vật là quá trình tách rời một bộ phận của cây như đỉnh sinh trưởng, chồi non hay mô phân sinh, sau đó nuôi trong môi trường dinh dưỡng thích hợp và điều kiện vô trùng tuyệt đối. Từ một mẫu mô ban đầu, có thể tạo ra hàng nghìn cây con hoàn chỉnh, sạch bệnh và trẻ hóa hoàn toàn.”
Với phương pháp này, năm 2020, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa đã nhân giống thành công cây lan kim tuyến – một loài dược liệu quý hiếm có giá trị kinh tế và y học rất cao.
Bảo tồn và thương mại hóa dược liệu quý bằng công nghệ cao
Theo chị Lý, lan kim tuyến có nhiều công dụng quý như tăng cường sức khỏe, hỗ trợ điều trị viêm gan, viêm khí quản, suy nhược thần kinh, phòng chống loãng xương và tăng cường miễn dịch. Chính vì giá trị lớn và nguy cơ bị khai thác cạn kiệt, năm 2007 loài cây này đã được đưa vào Sách đỏ Việt Nam, thuộc nhóm IA – nghiêm cấm khai thác thương mại ngoài tự nhiên.
Trước đây, nhiều phương pháp nhân giống lan kim tuyến đã được thử nghiệm như gieo hạt, tách cây con, giâm cành… nhưng đều không mang lại hiệu quả cao, tỷ lệ sống thấp và khó kiểm soát chất lượng. Việc ứng dụng nuôi cấy mô tế bào thực vật đã giúp Viện chủ động lưu giữ nguồn gen, nhân giống với số lượng lớn, đồng thời tạo tiền đề cho việc sản xuất lan kim tuyến thương phẩm một cách bền vững.
“Sau năm 2025, chúng tôi phấn đấu đáp ứng đủ nhu cầu cây giống lan kim tuyến trong tỉnh, tiến tới mở rộng cung ứng cho các tỉnh khu vực Bắc Trung Bộ”, chị Lý cho biết.
Mở rộng quy mô nhân giống nhiều loại cây trồng giá trị
Không dừng lại ở lan kim tuyến, từ thành công ban đầu, Phòng Phân tích và Thí nghiệm tiếp tục được giao nhiệm vụ mở rộng quy mô nuôi cấy mô cho nhiều loại cây trồng khác nhau.
Theo Tiến sĩ Nguyễn Đình Hải – Viện trưởng Viện Nông nghiệp Thanh Hóa, nuôi cấy mô tế bào thực vật là phương pháp vượt trội so với các hình thức nhân giống vô tính truyền thống như chiết, ghép, giâm cành. Công nghệ này cho phép:
Nhân giống nhanh với số lượng lớn
Giữ nguyên đặc tính di truyền của cây mẹ
Tạo cây giống đồng đều, sạch bệnh
Khắc phục tình trạng thoái hóa giống
Hiện nay, phòng đang quản lý và sản xuất hàng chục giống cây theo nhu cầu thị trường, bao gồm cây lâm nghiệp, cây dược liệu, hoa kiểng và cây nông nghiệp có giá trị kinh tế cao như keo lai, hoa đồng tiền, hoa cúc, hoa chuông, mía tím, mía đường…
Đặc biệt, giống keo lai nuôi cấy mô đã chứng minh được ưu thế vượt trội trong việc nâng cao năng suất và chất lượng gỗ rừng trồng, được nhiều doanh nghiệp lâm nghiệp trong tỉnh tin tưởng sử dụng.
Liên hệ thực tiễn: Từ phòng thí nghiệm đến giá trị kinh tế nông nghiệp
Không chỉ dừng lại ở cây dược liệu hay cây lâm nghiệp, công nghệ nuôi cấy mô ngày nay còn được ứng dụng mạnh mẽ trong nhân giống cây ăn trái, cây kiểng truyền thống, trong đó có mai vàng nuôi cấy mô – một hướng đi mới đang được nhiều nhà vườn và doanh nghiệp quan tâm. Việc áp dụng công nghệ này giúp cây mai giữ được dáng, thế, hoa đẹp, đồng đều và nâng cao giá trị kinh tế lâu dài. Tham khảo thêm tại:👉 https://vigen.vn/nhan-giong-in-vitro-mai-vang/
Song song đó, nhiều đơn vị nghiên cứu và doanh nghiệp công nghệ sinh học trong nước đã và đang đẩy mạnh chuyển giao kỹ thuật, phổ biến kiến thức về nuôi cấy mô, góp phần thúc đẩy nông nghiệp công nghệ cao phát triển bền vững, tạo nguồn giống chất lượng phục vụ sản xuất quy mô lớn. Thông tin chuyên sâu về công nghệ sinh học nông nghiệp có thể tìm hiểu tại:👉 https://vigen.vn/
Hướng đi bền vững cho nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu
Bên cạnh nghiên cứu giống cây trồng, Viện Nông nghiệp Thanh Hóa còn ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất đông trùng hạ thảo, nấm ăn, nấm dược liệu, rau thủy canh và rau mầm. Từ năm 2019 đến nay, sản lượng đông trùng hạ thảo của viện đạt từ 5.000 – 20.000 hộp/năm, tăng trưởng trung bình 25% mỗi năm.
Trong thời gian tới, viện tiếp tục nghiên cứu các công thức môi trường nuôi cấy mới cho những loài cây có giá trị cao như ba kích, nhân sâm và các dòng keo lai mới, nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người sản xuất.
“Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật không chỉ giúp chủ động nguồn giống mà còn thay đổi tư duy sản xuất của nông dân, hướng tới nền nông nghiệp hiện đại, thích ứng với biến đổi khí hậu và hội nhập thị trường quốc tế”, Tiến sĩ Nguyễn Đình Hải nhấn mạnh.
SẢN XUẤT GIỐNG CÂY CÀ PHÊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO – GIẢI PHÁP BỀN VỮNG CHO TÁI CANH CÀ PHÊ
Trong bối cảnh nhiều diện tích cà phê tại khu vực Tây Nguyên đã bước vào giai đoạn già cỗi, thoái hóa, nhu cầu tái canh bằng nguồn giống chất lượng cao, sạch bệnh ngày càng trở nên cấp thiết. Trước yêu cầu đó, các nhà khoa học tại Phòng Sinh hóa và Công nghệ sinh học – Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (WASI) đã không ngừng nghiên cứu, ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào vào sản xuất giống cà phê, góp phần đưa khoa học công nghệ cao vào thực tiễn nông nghiệp.
Đây được xem là một trong những hướng đi tiên tiến của công nghệ sinh học hiện đại, bước đầu mang lại hiệu quả tích cực khi đã nhân giống thành công hàng nghìn cây cà phê có chất lượng đồng đều, sinh trưởng tốt, đáp ứng yêu cầu sản xuất bền vững.
Lựa chọn vật liệu khởi đầu – nền tảng của chất lượng giống
Bước đầu tiên trong quy trình nhân giống cà phê bằng phương pháp nuôi cấy mô là tuyển chọn cây mẹ ưu tú. Các nhà khoa học phải lựa chọn những giống cà phê đã được đánh giá cao về năng suất, khả năng chống chịu sâu bệnh và thích nghi với điều kiện sinh thái Tây Nguyên. Trong đó, các giống cà phê như TR4, TR11 – đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận – được ưu tiên lựa chọn để lấy mẫu.
Từ cây mẹ đạt chuẩn, các mẫu lá non khỏe mạnh được thu thập, làm sạch và tiến hành khử trùng nghiêm ngặt trước khi đưa vào phòng thí nghiệm. Đây là công đoạn quan trọng nhằm loại bỏ hoàn toàn vi sinh vật gây hại, tạo tiền đề cho quá trình nuôi cấy thành công.
https://vigen.vn/wp-content/uploads/2025/10/cay-chuoi-cay-mo-tai-vigen_11zon.webp
Tạo mô sẹo và nhân nhanh trong điều kiện kiểm soát
Sau khi được khử trùng, mẫu lá cà phê được đặt vào môi trường nuôi cấy đặc biệt để kích thích hình thành mô sẹo (callus). Giai đoạn này kéo dài khoảng 5 tháng, đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, độ pH và thành phần dinh dưỡng trong môi trường.
Khi mô sẹo đã hình thành ổn định, các bình nuôi cấy tiếp tục được đưa lên máy lắc chuyên dụng nhằm tăng sinh khối mô sẹo. Sau khoảng 4 tháng, các mô sẹo mới phát triển mạnh, đồng đều, sẵn sàng chuyển sang giai đoạn tái sinh.
Để đảm bảo chất lượng cây giống, toàn bộ hệ thống nuôi cấy được đặt trong môi trường vô trùng, điều kiện ánh sáng và nhiệt độ được duy trì ở mức tối ưu, giúp mô sẹo phát triển ổn định và hạn chế rủi ro nhiễm bệnh.
Tái sinh cây và tạo cây con hoàn chỉnh
Tiếp theo, mô sẹo được chuyển sang môi trường thích hợp để hình thành chồi và rễ, dần phát triển thành cây hoàn chỉnh trong hệ thống nuôi cấy mô. Giai đoạn này mất thêm khoảng 5 tháng, sau đó các nhà khoa học cần thêm gần 50 ngày để tạo ra cây con hoàn chỉnh trong các box thí nghiệm nhỏ.
Khi cây đạt tiêu chuẩn về chiều cao, bộ rễ và sức sinh trưởng, cây sẽ được đưa ra vườn thực nghiệm và cắm vào các bầu đất. Tại đây, cây tiếp tục được chăm sóc trong điều kiện bán tự nhiên để thích nghi dần với môi trường bên ngoài phòng thí nghiệm.
Vườn thực nghiệm – bước chuyển quan trọng ra sản xuất
Để cây con phát triển tốt sau nuôi cấy mô, vườn thực nghiệm phải được trang bị hệ thống tưới phun sương hiện đại, giúp duy trì độ ẩm thích hợp, giảm sốc sinh lý và tăng tỷ lệ sống của cây. Các nhà khoa học thường xuyên theo dõi, đánh giá sinh trưởng, phát hiện sớm các biểu hiện bất thường để kịp thời điều chỉnh kỹ thuật chăm sóc.
Tính từ thời điểm lấy mẫu lá ban đầu cho đến khi hình thành cây cà phê giống đủ tiêu chuẩn xuất vườn, toàn bộ quy trình kéo dài gần 2 năm. Tuy mất nhiều thời gian, nhưng đổi lại, chất lượng cây giống luôn được đảm bảo ở mức cao, đồng đều và ổn định.
Hiệu quả vượt trội của phương pháp nuôi cấy mô
Ưu điểm nổi bật của phương pháp nuôi cấy mô là từ một mẫu lá của cây mẹ đạt chuẩn, có thể nhân lên hàng nghìn cây con có chất lượng tương đương, thậm chí vượt trội so với cây mẹ ban đầu. Công nghệ này giúp loại bỏ các khuyết điểm tồn tại trên cây mẹ, đồng thời tạo ra nguồn giống sạch bệnh, sinh trưởng đồng đều, phù hợp cho tái canh cà phê quy mô lớn.
Không chỉ được ứng dụng trong sản xuất giống cà phê, công nghệ nuôi cấy mô còn đang được nhiều đơn vị, doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực cây ăn trái và cây công nghiệp, tiêu biểu như các mô hình tại https://vigen.vn/.
Bên cạnh đó, việc phát triển các giống cây ghép chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường nông nghiệp hiện đại cũng đang được chú trọng, điển hình là các sản phẩm cây giống như https://vigen.vn/san-pham/coc-thai-ghep/.
Kết luận
Sản xuất giống cây cà phê bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào là giải pháp khoa học – công nghệ mang tính chiến lược, góp phần quan trọng vào quá trình tái canh cà phê bền vững tại Tây Nguyên. Việc làm chủ và ứng dụng thành công công nghệ này không chỉ giúp nâng cao chất lượng giống, tăng năng suất và hiệu quả kinh tế cho người trồng cà phê mà còn mở ra hướng phát triển lâu dài cho nền nông nghiệp công nghệ cao tại Việt Nam.