Lan đột biến là gì? Có nhân giống nuôi cấy mô được không?

Lan đột biến là gì?

Thời gian qua, lan phi điệp đột biến đang trở thành cơn sốt, với nhiều thương vụ tiền tỉ, thậm chí hàng chục tỉ đồng. Ông có thể cho biết thế nào được hiểu là lan đột biến?

Cây hoa lan nói chung, trong đó có lan phi điệp một loại thực vật, mà đặc tính của thực vật là có thể xảy ra quá trình biến dị sinh học.

Biến dị sinh học là những biến đổi mới, mà cơ thể thực vật thu được do tác động của các yếu tố môi trường và do quá trình tái tổ hợp di truyền. Biến dị sinh học bao gồm 2 loại đó là: biến dị không di truyền và biến dị di truyền.

Biến dị không di truyền (còn gọi là thường biến) là những biến đổi liên quan đến kiểu hình (tức các tính trạng như hình dáng, màu sắc hoa, kích thước lá, chiều dài đốt...), không liên quan gì tới vật chất di truyền, nên không truyền lại các tính trạng này cho các thế hệ sau, hoặc nếu gặp điều kiện phù hợp, có thể tự thay đổi về những tính trạng nguyên gốc.

Biến dị di truyền là những biến đổi có liên quan tới vật chất di truyền. Biến dị di truyền gồm 2 dạng, đó là biến dị tái tổ hợp và biến dị đột biến.

Biến dị tái tổ hợp là những tổ hợp sắp xếp gen mới, do lai tạo (thụ phấn) mà đời con thu được khác với bố mẹ do sự phân ly độc lập và sự trao đổi chéo của các gen.

Biến dị đột biến là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN, gen) hoặc cấp độ tế bào (nhiễm sắc thể), dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng, những biến đổi này có tính chất bền vững và có thể di truyền cho các đời sau.

Đa số là đột biến gen là đột biến lặn và có hại, chỉ có một số ít có lợi, những đột biến lợi có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình tiến hóa và chọn giống, những cây trồng mang gen hoặc nhiễm sắc thế đột biến đã biểu hiện trên kiểu hình của cơ thể gọi là cây đột biến.

Từ những khái niệm trên cho thấy: Việc xuất hiện lan đột biến (trong đó có lan phi điệp) là một hiện tượng tự nhiên của sinh vật, không chỉ diễn ra ở cây lan mà ở mọi loại cây trồng, mọi loại sinh vật. Lan đột biến đã có từ lâu, tuy nhiên trước đây mọi người chưa chú ý, nên ít ai nhắc đến.

Ông nói có những cây hoa lan, mặc dù đặc điểm bên ngoài và hoa có thể có sự khác biệt với cây lan thông thường, nhưng chưa chắc đó đã là lan đột biến thực sự? Vậy cần hiểu lan đột biến thực sự là gì?

Những cây lan được gọi là đột biến hiện nay (gọi tắt là lan đột biến), có hai loại:

Loại thứ nhất sinh ra do ảnh hưởng của sự tái tổ hợp ngẫu nhiên và tương tác đặc thù của các gen bố mẹ, dẫn đến một vài đặc tính khác lạ không giống cả cây bố lẫn cây mẹ hoặc vượt trội hơn hẳn cây bố mẹ. Hiện tượng này được gọi là biến dị tổ hợp, rất bình thường và phổ biến trong tự nhiên ở cả động thực vật và đã được áp dụng trong sản xuất nông nghiệp.

Nó tương tự như việc các nhà tạo giống ngô cố gắng để các cây ngô giao phấn chéo với nhau thay vì tự thụ phấn để nâng cao khả năng xuất hiện cây con, với năng suất chất lượng cao hơn hẳn cây bố mẹ. Hoặc như với con người, có nhiều cặp vợ chồng thấp, bé, nhưng lại sinh được đứa con cao tới 1,8m!

Vì thế, rất có thể một số cây lan được tìm thấy trong tự nhiên thuộc dạng biến dị tổ hợp này. Với loại lan này, nếu để cây nhân giống hữu tính tự nhiên (bằng hạt) thì những đặc tính đặc biệt sẽ mất dần, cây sẽ dần trở về trạng thái giống các cá thể khác cùng loài/cùng giống, và do đó sẽ không còn quý hiếm nữa.

Loại thứ hai, xứng đáng với từ “đột biến” hơn, vì những khác biệt kiểu hình của chúng quả thực đến từ sự biến đổi đột ngột rất tình cờ trong bộ gen và hoàn toàn khác biệt với gen của bố, mẹ hay bất cứ cá thể nào khác trong cùng loài.

Những biến đổi này xảy ra do sai sót trong giải mã và sao chép gen khi cây hình thành, sinh trưởng và phát triển, loại này rất hiếm gặp trong tự nhiên. Chúng có thể được di truyền trong tự nhiên hay không tùy vào loại mô/tế bào cây xảy ra đột biến. Do đó, loại lan đột biến này vô cùng hiếm, phải may mắn mới có thể tìm được. Một số cây lan đột biến thuộc giống lan phi điệp chúng ta thấy xuất hiện trong thời gian gần đây có thể nằm trong số cá thể đột biến hiếm hoi này.

Như vậy, có thể hiểu trên thực tế, có những cây lan có thể có đặc điểm về hình dạng, đặc điểm hoa... có sự khác biệt so với cây lan bình thường, nhưng chưa chắc đã phải là lan đột biến từ sự biến dị đột biến, mà còn có thể là do biến dị tái tổ hợp, tức là do quá trình thụ phấn (do con người hoặc do côn trùng, gió...) đã tạo ra những hạt lan lai, để từ đó tạo ra những cây lan mới, khác với đặc tính của cây bố mẹ, khác màu hoa của cây bố, mẹ.

Trong một số cây mà nhiều người tưởng là “đột biến”, có thể có cả những cây thường biến (biến dị không di truyền), tức là cây chỉ khác biệt với cây gốc (hoặc cây mẹ) ở một số thời gian và môi trường nhất định, sau đó nó sẽ trở về trạng thái, với những tính trạng ban đầu. Chính điều này lý giải tại sao, một số cây ban đầu có màu hoa này, sau lại chuyển sang màu hoa khác.

Nhiều ý kiến nói sở dĩ lan phi điệp đột biến quý và đắt, bên cạnh hoa đẹp, thì còn do việc không thể nhân giống với số lượng lớn bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào (nhân Invitro)? Bởi phương pháp này sẽ không thể cho ra cây lan phi điệp con có hoa giống như cây mẹ được? Ông có thể cho biết liệu có thể nhân giống lan phi điệp đột biến bằng phương pháp nuôi cấy mô với số lượng lớn, mà cây con vẫn sẽ có đặc điểm, có hoa giống như cây mẹ hay không?

Cây lan có thể nhân giống bằng hạt (hữu tính) và bằng cành, chồi (vô tính). Nếu lan nhân giống bằng hữu tính (lấy phấn do cây tự thụ, côn trùng thụ, con người thụ…) thì hạt phấn sẽ bị phân ly, tức là cây con sẽ không còn giữ được đặc tính của cây mẹ nữa, do vậy phải nhân giống bằng vô tính mới giữ được đặc tính của cây mẹ. Nhân bằng vô tính cũng có 2 cách, đó là giâm cành bằng ky (các đốt thân) và nhân giống bằng Invitro (nuôi cấy mô).

Tế bào thực vật có tính toàn năng, tức là mọi tế bào sẽ đều có cùng hệ gen và có khả năng sinh sản vô tính.

Về khoa học, không có gì phải bàn cãi. Vấn đề là có thể do những người có cây lan đột biến, cứ nghĩ cây con nhân ra sẽ bị thay đổi đặc tính, nên không muốn dùng phương pháp Invitro. Cũng có thể họ nghĩ cái gì hiếm thì sẽ đắt, nếu nhân bằng phương pháp Invitro thì khi nhân nhiều rồi, sẽ mất đi giá trị quý và hiếm, nên họ không áp dụng phương pháp này.

Do đó, chúng có thể được nuôi cấy để tạo ra cơ thể mới. Dựa trên tính toàn năng này, con người đã ứng dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào để nhân giống các loại thực vật, trong đó có cả những thực vật rất quý, hiếm.

Hiện nay, phương pháp nhân Invitro đã được các nhà khoa học cải tiến rất nhiều. Trong đó có một số trường hợp nhân từ mô, có trường hợp nhân từ bao phấn, từ noãn, từ mô, từ lát cắt và từ một đoạn thân… của cây trồng.

Tôi xin khẳng định việc nhân giống bằng Invitro không làm thay đổi đặc tính của cây con so với cây mẹ ban đầu. Vì thế, nếu cây lan phi điệp con được nhân từ một đoạn cành hoặc một mô của cây lan phi điệp mẹ đột biến, thì vẫn có thể cho ra hàng vạn cây con giữ nguyên hoàn toàn đặc tính của cây mẹ. Nếu cây con được nuôi trồng trong điều kiện tương tự như cây mẹ, thì chắc chắn cũng sẽ cho ra hoa như cây mẹ.

Dĩ nhiên, việc nuôi trồng giống lan bằng nuôi cấy mô đó, ở mỗi môi trường khác nhau, ở điều kiện thời tiết khí hậu, điều kiện chăm sóc... khác nhau thì sự phát triển, đặc điểm thân lá, và cả hoa có thể có những sự khác biệt nhất định nào đó, chứ không thể trồng chỗ nào, trong điều kiện nào cũng cho ra hoa giống y chang như cây mẹ. Điều này cũng giống như cùng một giống cây ăn quả, trồng ở miền Nam thì cho chất lượng, mẫu mã quả khác miền Bắc, trồng ở vườn chăm sóc tốt thì khác ở vườn bỏ bê còi cọc...

"Chúng tôi đã và đang nhân hàng vạn cây giống lan phi điệp đột biến bằng ky"

Vậy ở Viện Nghiên cứu Rau quả đã từng nhân giống lan phi điệp đột biến nào bằng phương pháp nuôi cấy mô chưa? Kết quả ra sao thưa ông?

Đối với lan phi điệp đột biến, Viện chúng tôi đã dùng các đoạn đốt thân (ky) để nhân giống Invitro. Tôi khẳng định bản chất của việc nhân giống từ đốt thân lan phi điệp đột biến trong môi trường nhân tạo (Invitro) và nhân giống bằng đốt thân trong môi trường tự nhiên là không khác gì nhau. Và cây con được nhân ra vẫn sẽ giữ nguyên bản chất di truyền của cây mẹ.

Không những thế, việc nhân bằng Invitro trong phòng thí nghiệm sẽ giúp cây con được sản sinh, nuôi trồng ở điều kiện tối ưu, nên hệ số nhân giống cao hơn, cây con có chất lượng đồng đều hơn, sức sống sau này của cây tốt hơn và vì vậy số lượng hoa/cây, cũng như chất lượng hoa cao hơn so với nhân giống thông thường (nhân bằng ky ngoài vườn ươm hệ số nhân giống thấp, cây thường bị sâu bệnh hại).

Dĩ nhiên, nhân giống bằng nuôi cấy Invitro đòi hỏi kỹ thuật phức tạp, trang thiết bị nhiều, hiện đại. Bên cạnh đó, mỗi cá thể lan đòi hỏi điều kiện nuôi cấy in vitro khác nhau và vô cùng nghiêm ngặt. Do đó, cần khá nhiều thời gian, công sức và vốn đầu tư nghiên cứu mới có thể công bố bản quyền một giống lan hoàn chỉnh và phát triển được giống đó ra sản xuất đại trà.

Thực tế ở các nước tiên tiến như Mỹ, Hà Lan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan (Trung Quốc), Thái Lan… người ta đều đang sử dụng phổ biến phương pháp này cho cây lan. Viện chúng tôi và một số đơn vị cũng đang ứng dụng phương pháp này cho nhiều loại cây hoa.

Hiện tại, chúng tôi đã và đang nhân hàng vạn cây giống lan phi điệp đột biến bằng ky, do một khách hàng đặt hàng, với giá chỉ tương đương những cây lan bình thường khác (chưa bao gồm tiền đốt ky đưa vào nhân giống).

Nếu tổ chức, cá nhân muốn phát triển sản xuất lan đột biến thành hàng hóa, với số lượng lớn, chất lượng đồng đều, giá thành hạ, thì hoàn toàn có thể áp dụng công nghệ nhân giống bằng nuôi cấy Invitro.

Thời gian qua, nhiều thông tin cũng lo ngại về việc lan đột biến nhân tạo “đội lốt” lan đột biến ngoài tự nhiên. Vậy có thể tạo ra lan đột biến nhân tạo không, thưa ông?

Công nghệ hiện đại ngày nay cho phép con người thay tự nhiên tạo ra đột biến.

Rất nhiều giống cây trồng có giá trị cao hiện nay được tạo ra từ đột biến nhân tạo, được thúc đẩy bởi tác nhân vật lý (tia UV, tia phóng xạ, sốc nhiệt, …) hoặc hóa học (EMS, NMU, Colchicine…).

Những đột biến này không có định hướng, mang tính may rủi (có thể tạo ra cây hoa nhiều màu vô cùng diễm lệ, nhưng cũng có thể tạo ra cây không có hoa, hoặc hoa dị dạng), nên cần có sự sàng lọc lựa chọn rất kỹ càng sau đột biến.

Để có thể gây đột biến chính xác một gen cụ thể (ví dụ gen kháng sâu bệnh, gen chịu hạn mặn, gen cho cánh hoa màu trắng tuyền, cánh hoa màu trắng môi màu hồng...), các nhà khoa học sử dụng phương pháp biến đổi gen hoặc chỉnh sửa gen.

Tuy còn có nhiều tranh cãi về tính pháp lý và hệ lụy xã hội - môi trường của những phương pháp này, nhưng không thể không công nhận tính đột phá của chúng trong việc tạo ra những giống cây trồng không những có năng suất cao, chất lượng tốt, màu sắc độc đáo mà còn có khả năng chống chịu sâu bệnh, đặc biệt là những bệnh khó phòng trừ.

Như vậy về cơ sở khoa học, chúng ta hoàn toàn có cơ sở để có thể phát hiện, tạo ra và phát triển hoa lan đột biến (không chỉ với lan phi điệp mà còn cho nhiều chủng loại lan khác). Thực tế ở trên thế giới cũng như ở Việt Nam đều đã ứng dụng và đã mang lại thành công đối với nhiều loại hoa lan.

Thời gian qua, rất nhiều người công bố nhiều loại lan phi điệp mà họ nói là đột biến, giao dịch rầm rộ với số tiền công bố lên tới hàng chục tỉ đồng. Vì sao lâu nay Viện không nghiên cứu, để nhân các dòng lan quý này bằng phương pháp nuôi cấy mô?

Cơn sốt lan phi điệp chỉ diễn ra trong thời gian gần đây. Chúng tôi là đơn vị sự nghiệp của nhà nước, không thể có kinh phí hàng tỉ đồng để mua những mẫu giống lan đột biến này về thử nghiệm nhân hàng loạt.

Mặt khác, sự cảm nhận về cái đẹp, cũng như sự hiểu biết về giá trị kinh tế của mỗi loài hoa đối với mỗi người chơi là khác nhau. Nếu xét về mặt thương mại và lợi ích xã hội thì hiện nay, Viện chúng tôi chưa chú trọng phát triển lan phi điệp đột biến (trừ trường hợp có đơn đạt hàng xuất khẩu và được nhà nước cho phép).

Quan điểm của chúng tôi là, chú trọng vào việc chọn, tạo ra các giống hoa bản địa cùng với việc lai tạo các giống hoa mới, có nhu cầu tiêu dùng trong nước cao, có khả năng xuất khẩu và xây dựng quy trình công nghệ, để chuyển giao cho người dân, giúp họ phát triển sản xuất, kinh doanh một cách an toàn, bền vững. Từ đó dần từng bước đưa Việt Nam thành một trong những nước xuất khẩu hoa lớn trên thế giới.

Xin cảm ơn ông về cuộc trao đổi này!