Tại sao tế bào đơn lại có thể phát triển thành cây?

Một tế bào nhỏ nhoi chỉ dưới kính hiển vi mới có thể nhìn thấy rõ hình dạng của nó. Bạn đã từng nghĩ, bất kì một tế bào của thể thực vật nào nhờ sự nuôi cấy nhân tạo phân li có thể sinh trưởng thành một cây hoàn chỉnh chưa? Cây mọc lên đó có giống cây trước kia không? Rất nhiều tế bào trong phiến lá chẳng phải có thể mọc ra nhiều cây sao? Đấy là một sự ảo tưởng? Không, vấn đề rất thú vị này qua sự nỗ lực của các nhà khoa học mười mấy năm qua đã trở thành hiện thực. Tôn Ngộ Không trong câu chuyện thần thoại đã nhổ một chiếc lông thổi lên không trung thành hàng trăm con khỉ khác là một câu chuyện tưởng tượng, nhưng trong nuôi cấy tế bào thực vật, điều tưởng chừng như không thể đó lại có thể xảy ra. Vào những năm 50 của thế kỉ XX, một nhà khoa học dùng rễ cà rốt lấy ra tế bào sống đơn và nuôi cấy trong chất cấy vi sinh vật thành một cây cà rốt. Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều ví dụ chứng minh tế bào đơn trong cơ thể thực vật có thể nuôi cấy thành một cây hoàn toàn giống cây cũ.

Các nhà khoa học gọi hiện tượng tế bào đơn thể có thể tái sinh thành một cây hoàn chỉnh hoàn toàn giống như cây cũ là hiện tượng có tính toàn năng của tế bào.

Tại sao tế bào thực vật lại có tính toàn năng?

Một tế bào tách rời cây mẹ trong điều kiện nuôi cấy thích hợp có thể phân thành hai tế bào, sau đó không ngừng phân chia thành những dòng tế bào và phát sinh các tổ chức phân hoá, hình thành các cơ quan như rễ, mầm, từ đó lớn thành cây mới. Mỗi một tế bào của thực vật đều có thể có những thông tin di truyền đồng bộ với cơ thể mẹ. Thông tin này giống như mật mã điện báo trong chất di truyền (gien) do ADN tạo thành. Cho nên, các thời kì tế bào phân hoá, phát dục, trong môi trường nhất định sẽ bắt đầu khởi động những gien khác nhau theo bước quy định, lần lượt hợp thành các loại chất protein có tính chuyên nhất khác nhau, khiến cho tế bào sinh trưởng phát dục theo trật tự và phương pháp nhất định. Lúc nào ra rễ, lúc nào nảy mầm, lúc nào ra hoa, lúc nào kết quả hoàn toàn dựa theo bộ mật mã di truyền lần lượt biểu đạt một cách nghiêm ngặt, hình thành một cơ thể thực vật hoàn chỉnh, có hình thái và đặc tính sinh lí nhất định, tình trạng của nó hoàn toàn giống của cây mẹ.

Mấy năm gần đây, Trung Quốc đã dùng tế bào của cây thuốc lá, mì, dòng tế bào và tế bào phấn hoa của các cây như cà rốt, cà độc dược, mì, lúa, cây cải dầu, mía... nuôi cấy thành cây, trong công tác gây giống đã có một bước phát triển mới.