1. Phương pháp cảm ứng tạo rễ tơ: 

    - Nguyên tắc hình thành rễ tơ: Rễ tơ là một “bệnh” ở thực vật gây ra bởi quá trình tương tác giữa vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes, một loại vi khuẩn gram âm, với tế bào vật chủ. Vi khuẩn A. rhizogenes mang plasmid Ri (root-inducing) được xác định là tác nhân gây bệnh rễ tơ ở các mô tế bào thực vật bị xâm nhiễm. Khi bị tổn thương, tế bào thực vật tiết ra các polyphenol hấp dẫn các vi khuẩn, tại đây chúng chuyển một đoạn T-DNA (transfer DNA) từ plasmid Ri vào hệ gen của tế bào vật chủ. Plasmid Ri của các chủng A. rhizogenes thuộc nhóm mannopine, cucumopine và mikimopine chứa vùng T-DNA đơn, có cấu trúc giống như vùng TL-DNA của các chủng thuộc nhóm agropine nhưng khuyết gen rolD. Các gen rolA, rolB và rolC đóng vai trò quan trọng trong quá trình cảm ứng tạo rễ tơ ở thực vật. Sự biểu hiện đồng thời của ba gen này gây nên kiểu hình rễ tơ ở mô tế bào thực vật bị xâm nhiễm. Tuy nhiên, rolB đóng vai trò trung tâm và quan trọng hơn cả, trong khi rolA và rolC hoạt động bổ trợ thúc đẩy sự hình thành và phát triển của rễ tơ. Các rễ tơ này có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh hơn rất nhiều so với rễ bình thường. Quá trình chuyển gen của A. rhizogenes vào tế bào thực vật là một quá trình ngẫu nhiên. Đặc điểm của rễ tơ cũng như cây tái sinh từ rễ tơ phụ thuộc vào vị trí cũng như số lượng bản sao của gen được chèn vào bộ gen thực vật chủ (Chandra et al., 2013).

Hình 1. Các giai đoạn hình thành rễ tơ (hairy root)

 (Nguồn: https://sci-hub.se/https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4614-4066-6_6 )

    - Đối tượng áp dụng nuôi cấy rễ tơ: Phần lớn các nghiên cứu chuyển gen nhờ A. rhizogenes chỉ áp dụng trên cây và chuyển gen tạo rễ tơ vào một số loài thực vật với mục đích sản xuất hợp chất thứ cấp, trong đó có một số cây dược liệu quan trọng.

    - Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả nuôi cấy rễ tơ: Theo các báo cáo trước đây của các nhà nghiên cứu đã cho thấy hiệu quả cảm ứng tạo rễ tơ của A. rhizogenes chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như mật độ tế bào vi khuẩn trong huyền phù khi gây nhiễm, thời gian gây nhiễm, thời gian ủ cảm ứng, chế độ chiếu sáng, môi trường nuôi cấy.... Sự ảnh hưởng của các yếu tố này còn tùy vào sự đa dạng của chủng A. rhizogenes và loài thực vật chủ.

    - Ưu điểm: Tế bào thực vật sau khi được chuyển gen sẽ phát sinh thành rễ tơ với nhiều đặc điểm nổi bật như tăng trưởng nhanh, ổn định về mặt di truyền và sinh hóa…

2. Nhân nuôi sinh khối rễ tơ ở cây dược liệu

Hiện nay nhu cầu của con người về sử dụng các loại dược liệu có nguồn gốc từ tự nhiên để chăm sóc sức khỏe, làm đẹp ngày càng nhiều. Tuy nhiên, nguồn dược liệu ngoài tự nhiên đang bị suy giảm về số lượng và chất lượng một cách nhanh chóng do việc khai thác quá mức công với các điều kiện bất lợi từ môi trường tự nhiên do biến đổi khí hậu. Điều này dẫn đến nhiều loài dược liệu quý bị tuyệt chủng hoặc bị đe dọa tuyệt chủng làm ảnh hưởng đến nguồn cung cấp dược liệu cho con người. Để có thể đáp ứng nhu cầu về thu hợp chất thứ cấp từ các cây dược liệu thì sản xuất sinh khối thông qua nuôi cấy rễ tơ đang là hướng đi mới.

Nuôi cấy rễ tơ có tính ổn định di truyền, sinh hóa, tốc độ sinh trưởng nhanh và khả năng tổng hợp các hợp chất tự nhiên ở mức tương đương so với cây còn nguyên vẹn. Do đó, nuôi cấy rễ tơ của cây thuốc dường như là một hệ thống hữu ích cho việc sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học cao.

Ở Việt Nam, có nhiều công trình nghiên cứu khoa học về nuôi cấy rễ tơ đối với các loại cây dược liệu quý như: cây bụp giấm, cây đinh lăng, cây ké hoa đào, cây cát cánh, cây bá bệnh, sâm Ngọc Linh, cây Hoàng Liên Gai, cây Đảng Sâm, cây Hà Thủ Ô đỏ, cây Sâm Cau…..và một số công trình thử nghiệm nhân sinh khối rễ tơ bằng hệ thống bioreactor  với các loại cây dược liệu như : Sâm Ngọc Linh, cây bá bệnh, cây Hoàng Liên Gai, cây Đảng Sâm ,…cho hiệu quả cao và tách được các hoạt chất quý điển hình như: flavonoid, eurycomanone, alkaloid, saponin,…có trong cây

3.Tài liệu tham khảo

https://moh.gov.vn/tin-tong-hop/-/asset_publisher/k206Q9qkZOqn/content/nganh-duoc-viet-nam-au-tu-phat-trien-nguon-duoc-lieu-thien-nhien?inheritRedirect=false

Nghiên cứu tạo vector chuyển gen mang các cấu trúc gen rol tăng cường cảm ứng tạo rễ tơ ở thực vật chuyển gen, Lê Thu Ngọc, Trần Thu Trang, Phạm Bích Ngọc, Chu Hoàng Hà, Dương Tấn Nhựt. Tạp chí sinh học 2013, 35(4): 494-503

Nghiên cứu nhân nhanh invitro sinh khối rễ tơ cây Đảng sâm, Nguyễn Thị Huyền, Nguyễn Văn Việt. Công nghệ sinh học và giống cây trồng

ĐH