sản xuất Ngô lai bằng phương pháp gây bất dục đực

Ngô là cây giao phấn. Ngô lai F1 có khả năng cho sinh khối và năng suất cao nhất. Tuy nhiên, phương pháp lai tạo giống ngô hiện nay đang có thêm những tiến bộ mới. Đặc biệt là dùng phương pháp CMS gây bất dục đực ở ngô làm cho ngô có thể tạo giống lai tốt. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu chung về ngô lai

Trình bày ứng dụng tính bất dục đực trong sản xuất ngô lai F1

GVHD: Tống Văn Giang Thực hiện: Nguyễn Hoàng Duy

I Tính bất dục đực

• 1, Hiện tượng

• Là hiện tượng cây không tạo thành hạt phấn

hoặc tạo thành hạt phấn nhưng không có khả

năng thụ phấn, thụ tinh

I, Tính bất dục đực

• 2 Các kiểu bất dục đực

nhăn nheo không có tinh bột (Ở cây ngô)

• Bất dục đực do cấu trúc: là trường hợp nhị đực dị dạng hoặc hoàn toàn không có

• Bất dục đực chức năng: là trường hợp hạt phấn phát triển bình thường nhưng bao phấn không mở

a, Bất dục đực nhân (NMS: Nuclear Male Sterility)

 Nguyên nhân

Tính bất dục do gen trong nhân kiểm tra, các gen này thường ở trạng thái lặn, ký hiệu là ms

 Ví dụ: Bất dục đực nhân do gen lặn quy định thường gặp ở cây đào

P : ♂Bình thường (RR) x ♀ Bất dục đực (rr)

F1: Bình thường (Rr)

F2: 3 Bình thường (R-) : 1 bất dục (rr)

b, Bất dục đực tế bào chất (CMS: Cytoplasmic Male Sterility )

• Do sự tương tác giữa các gen bất dục đực trong nhân (trạng thái đồng hợp tử lặn) và tế bào chất bất dục.

• Ký hiệu: Cs, S, – TBC bất dục đực

CN, N, F – TBC bình thường

* Trường hợp yếu tố gây bất dục đực ở TBC tương tác với 1 cặp gen lặn bất dục đực trong nhân thì Kiểu gen và kiểu hình của cây CMS và cây bình thường như sau:

Kiểu gen Kiểu hình

CSrfrf Bất dục

CS (CN)RfRf

CS (CN)Rfrf Bình thường

CNrfrf

Duy trì dòng bất dục đực

3, Đặc điểm của cây bất dục đực TBC

 Giai đoạn nảy mầm, cây con sinh trưởng mạnh hơn và ngược lại ở giai đoạn sau phát triển yếu hơn

cây bình thường

 Giai đoạn phát triển tiểu bào tử và hình thành hạt phấn xẩy ra nhiều biến cố làm cho hạt phấn bất

dục:

 Suy thoái hạt phấn xẩy ra ngay từ giai đoạn đầu.

 Hạt phấn tích luỹ tinh bột ở mức độ khác nhau

 Các lớp tế bào thành hạt phấn (TBTHP) bị teo hơn, do vậy quá trình trao đổi chất (TĐC) và nuôi dưỡng hạt phấn không được đảm bảo

 Hiệu quả năng lượng của ty thể ở giai đoạn cây trưởng thành giảm hơn so với cây bình thường

 Tác động của các yếu tố môi trường làm ảnh hưởng mức độ thể hiện tính bất dục đực

* Bất dục đực tế bào chất ở cây ngô có hai dạng ứng dụng rộng rãi nhất

• Mondavi (Ký hiệu- M) do Covarski phát hiện trên giống bắp địa phương

• Texas do Mangelsdorf phát hiện trên giống Maxican June

II Sơ đồ sản xuất hạt giống lai

• 1, Lai đơn

II Sơ đồ sản xuất hạt giống

Sơ đồ sản xuất giống lai ba dòng

III Đặc điểm của cây ngô

• Ngô là cây giao phấn (hay nói một cách khác là cây thụ phấn chéo) Vì vậy nó rất

dễ bị lai tạp từ phấn của các giống ngô khác nhờ gió, ong, côn trùng mang đến khi ngô phun râu Do đó, việc giữ sạch dòng bố, mẹ về di truyền là khó khăn nhưng rất quan trọng Vì rằng, dòng bố, mẹ có sạch về di truyền thì mới phát huy được tối đa ưu thế lai của giống ngô lai

IV Sản xuất hạt giống lai ngô

«A pure-line method in corn breeding document» - Tài liệu đầu tiên về giống ngô lai Geo-gồ Ha-ri-sơn Shun-lờ, Cha đẻ đầu tiên của phương

pháp lai đơn

1, Quy trình sản xuất hạt lai

a) Chọn tổ hợp lai

b) Xác định thời gian trổ an toàn và điều khiển trùng khớp giữa thời gian trổ của

hoa đực và hoa cái

a, Chọn tổ hợp

hở» và bệnh cây sẽ xâm nhập

b, Xác định thời gian trổ an toàn và điều khiển trùng khớp

giữa thời gian trổ của hoa đực và hoa cái

• - Các yếu tố bao gồm: Yếu tố nhiệt độ, mưa, hoạt động của côn trùng, năng

lượng bức xạ được xem xét thận trọng

• - Đối với ngô, cần cho cây mẹ trỗ trước cây bố 2 ngày Bởi vì ngô giữ hạt phấn tốt trong 4 ngày

c, Xác định tỷ lệ hàng bố với hàng mẹ

bất dục đực A được lai với dòng R (phục hồi) để tạo hạt lai F1

Hướng

gió

d, Xác định khu cách ly

• - Nhằm đảm bảo rằng nếu các giống nở hoa trong cùng thời gian, đảm bảo không có sự truyền phấn cho dòng mẹ của tổ hợp lai

2, Sơ đồ các kiểu lai đơn và lai ba ở ngô

• a, Lai đơn là tổ hợp F1 giữa hai dòng ( A x B) được chọn dựa vào khả năng kết hợp riêng cao Nó biểu hiện ưu thế lai tối đa và thường có năng suất cao hơn các loại con lai khác

• b, Lai ba (A x B) x C tạo ra bằng cách giữa một lai đơn với lai tự phối không họ hàng

2, Sơ đồ các kiểu lai đơn và lai ba ở ngô

IV Ý nghĩa

• - Đơn giản hóa lai tạo -> giảm giá thành hạt lai

• - Cho phép thử khả năng hữu thụ -> Tổ hợp ưu thế lai

• - Kéo dài tuổi thọ và năng suất của bắp