+ Đột bién được phát sinh bởi các tác động bất thường của môi trường sống, vì thế để gây tạo biên đị di truyện có hai cách tương ứng: Lai và gây đột biên - Ngày nay, có phương pháp gây
Trang 2Chương IV Gây tạo giống mới
- Như chúng ta đã biết, bản chất sinh học của mỗi giông hiện có là do KG qui định Vì thé ma việc
gay tao giông mới chính là quá trình thay đôi KG von có đê tạo thành KG moi ma trong di
truyền học thì quá trình đó là gây Diên di di truyén vi bién di di truyén bao gdm hai loại được phat sinh do hai nguyén nhan khac han nhau:
+ Biến dị tô hợp do sinh sản hữu tính
+ Đột bién được phát sinh bởi các tác động bất thường của môi trường sống, vì thế để gây tạo biên đị di truyện có hai cách tương ứng: Lai và gây đột biên
- Ngày nay, có phương pháp gây tạo giống mới hiện đại như:
+ Chuyển gen: Chuyên các gen quí từ cây giống này sang các giống khác
+ Lai tế bào sinh dưỡng
+ Nuôi cấy hạt phấn
+ Phương pháp tạo dòng biến dị soma
Trang 3Chương IV Gây tạo giống mới
2 CAC PHUONG PHAP GAY TAO GIONG MOI TRUYEN THONG
2.1 Lai giỗng (Lai hữu tính)
2.1.1 Khái niệm
Là việc cho giao tu duc va giao tứ cái kết hợp VỚI nhau tạo thành
hop tu dé hop tu do phat trién thanh co thé lai
- Xét về cách thức tạo ra phương pháp trên chia làm 2 loại:
+ Lai tự nhiên: Được tiên hành giữa các cá thể trong tự nhiên theo
một sơ đô ân định trước của con người Vườn giông là một hình thức thu nhận con lai tự nhiên
+ Lai nhân tạo: Là phương pháp lai do con người tiễn hành nhăm tạo
ra nguon vật liệu khởi đâu có định hướng làm cơ sở cho chọn giông
Trang 4
Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.2 Các hình thức lai giống
Dựa vào mối quan hệ về huyết thông hay địa lý — sinh thái giữa cá thể đem lai mà người ta chia lai giông thành các loại:
- Lai gan (lai cùng loài):
+ Lai cùng dòng (cùng gia đình): Là phép lai thực hiện cùng một dòng(cùng một gia đình), trong trường hợp cùng dòng chính là tự thụ phan
Mục tiêu: Thuân hoá giông (đưa giống từ dạng không thuân về dạng thuân chủng)
và tạo nguôn nguyên liệu cho lai khác dòng
+ Lai khác dòng (lai khác gia đình): Lai phép lai được thực hiện giữa hai cá
thê thuộc 2 dòng vô tính khác nhau hoặc thuộc 2 gia đình khác nhau
Mục tiêu: Nhăm tạo ưu thê lai (là hiện tượng con lai có các đặc điểm về sinh trưởng,
thích nghi, tính chông chịu tôt hơn con không được lai Hay đó chính là hiện
tượng con lai của cặp bô mẹ khác dòng hay khác gia đình bao giờ cũng có sức sông cao hơn, chông chịu tôt hơn, cho năng suât cao hơn, phâm chât cây tôt hơn cây bô
mẹ
Trang 5Chương IV Gây tạo giống mới
U thế lai: Sinh trưởng (con lai có khả năng tăng sinh khối cao hơn bố mẹ), sinh sản (là hiện tượng cây lai cho nhiều hoa quả hơn cây bố mẹ), tính thích ứng (con lai có khả năng chỗng
chịu tốt với các yêu tô bất lợi hơn cây bố mẹ)
- Nguyên nhân của ưu thể lai: Nguyên nhân trực tiếp là do tính dị hợp tử của cơ thê lai tạo nên Từ tính dị hợp tử mà hình thành ra nhiều cơ chế cụ thẻ
+ Cơ chế tính trội: Khi lai 2 cơ thể bỗ mẹ khác dòng (qua chọn lọc) đối nhau về KH thì thế hệ lai sẽ có 100% cặp gen ở trạng thái dị hợp tử Như vậy, tất cả các gen lặn của bố và mẹ đều
không biểu hiện ở cơ thê lai (ở bỗ và mẹ được biểu hiện)
+ Cơ chế siêu trội: Cặp gen di hợp có năng lực biểu hiện KH tốt hơn đông hợp trội và đồng hợp lặn (AA < Aa > aa)
Trang 6
Chương IV Gây tạo giống mới
- Đặc điểm tru thể lai: Chỉ được biêu hiện ở thê hệ lai F, va bat
đầu giảm dân ở F› do tính trạng di hợp tử băt đâu giảm dân
người ta sử dụng ưu thê lai trong khuôn khô kinh tế tức là phép lai phát triển ngay trứ không để sản xuất tiếp
Như vậy, lai kinh tế khác với lai giống là phải tiễn hành thường
xuyên trước mỗi mùa vụ gây trông, còn phép lai giống chỉ làm
một lần sau đó chỉ việc nhân lên nhiều lân
Trang 7Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.2 Các hình thức lai giỗng
- Lai khác thứ: là phép lai tiễn hành giữa hai thứ khác
nhau của cùng một loài
Muc dich: Nhăm tạo ưu thê lai nhưng hiệu quả không băng lai khác dòng vì tính dị hợp tử trong lai khác thứ khó tạo hơn trong lai khác dòng (muôn con cái có cặp sen ở trạng thái dị hợp tử thì các gen bố mẹ phải alen với nhau) Ngoài ra, lai khác thứ còn nhăm mục đích l: cải thiện giông
Trang 8Chương IV Gây tạo giống mới
- Lại xạ (lại khác loài): Là phép lai thực hiện giữa hai loài khác nhau hoặc xa hơn
nữa Đôi khi lai xa còn được hiểu là lai giữa hai cá thể có nguôn gốc địa lí — sinh thái
khác nhau
Lai xa có những đặc điểm cơ bản sau:
+ Đặc điểm di truyền: Vì lai xa được thực hiện g1ữa hai cá thê có bộ NST khác nhau
vê sô lượng, hình dạng, kích thước nên con lai có bộ NST khác với bộ NSŠT của bô
va cua me Vi thé con lai sé là lodi moi
+ Kho lai: (khó thụ phân) là do lệch chu kỳ ra hoa, không trùng về cầu tạo của ông
phân với kích thước túi phôi
+ Khó thụ tính: Do hạt phần loài này không nây mâm được trên VÒI nhuy của loài
khác Do tê bào chât của loài này cản trở nhân tô của tê bào khác dân tới hợp nhân
+ Con lai bất thụ: Nếu thụ phan xay ra va thu tinh cting xay ra va con lai hinh thanh
thì con lai này không có khả năng sinh sản do b6 NST cua con lai khong phai the
lưỡng bội nên các cặp NSŠT' không tôn tại thành cặp tương đông nên không thê tiệp hợp được trong giảm phân ] => giảm phân không xảy ra
= không hình thành giao tử => bất thụ
Trang 9Chương IV Gây tạo giống mới
/ Làm giảm bớt năng lực lựa chọn của yêu tô bô và yêu tô mẹ
/ Tạo ra môi trường thuận lợi cho quá trình thụ tinh
/ Về phương pháp: Phương pháp khăc phục hiện tượng khó thụ phân điêu chỉnh thời kỳ nở hoa băng việc thay đối cường độ ánh sáng, độ âm, nhiệt
độ và dinh dưỡng Nếu không điêu chỉnh được phải tiễn hành thu thập hạt phần
của loài ra hoa trước sau đó cất giữ cân thận tránh mất sức nảy mâm, đợi cho
loài cân thụ phân ra hoa thì mới đem hạt phân cất giữ đem thụ phân
Trang 10Chương IV Gây tạo giống mới
+ Khắc phục hiện tượng khó thụ tinh: Chọn yếu tô mẹ là cây tuổi non, cây lai đê giảm bớt khả năng lựa chọn trong thụ tĩnh
/ Dùng phương pháp lai bắc câu lây một trong hai loài lai với loài thứ
ba (trung gian) được con lai đem lai với loài kla
/ Tiếp cận vô tính (ghép): Dùng cành một trong hai loài ghép lên gốc của loài kia tới khi cành ghép và gôc ghép ra hoa thì tiến hành thụ phân cho
nhau
/ Dùng một phân đầu nhị của loài bỗ đưa lên đầu nhuy của mẹ trước
rôi tiên hành thụ phân nhăm dé mot phan dau nhuy có kích thích nảy mam
/ Thụ phân hỗn hợp: Dùng một hỗn hợp phần nhiêu loài (xa hơn loài làm bồ so với loài mẹ) trộn chung với nhau rôi tiễn hành thụ phần cho yêu tô
mẹ mục tiêu nhăm lợi dụng tính cạnh tranh đê tiên hành thụ phân
Trang 11Chương IV Gây tạo giống mới
+ Khắc phục hiện tượng con lai bất thụ: Về nguyên tắc làm cho giảm phân xảy
ra bình thường, tạo cho NST tiếp hợp được đông nghĩa tạo tính đồng dạng của NST con lai Phương pháp tiễn hành là người ta gây đột biến đa bội
Trang 12Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.3 Phương pháp lai hữu tính
- Lai đơn: Là phép lai giữa hai cá thể bô mẹ mang các đặc
điêm mong muôn khác nhau với nhau theo một chiêu (dạng làm bô chỉ làm bô)
+ Mục đích: Nhăm phôi hợp các tính trạng mong muốn
của bô mẹ khác nhau vào cơ thê lai
- Lai thuận nghịch: Là phép lai có sự đối chỗ của bô mẹ
trong phép lai đơn
+ Mục đích: Xác định vai trò của yêu tô bô và yêu tô mẹ
đôi với cơ thê lai đê xác định dạng làm bô hoặc mẹ thích
hợp hơn
Trang 13Chương IV Gây tạo giống mới
- Lại frở lại: Là phép lai của phép lai đơn được lai trở lại với một trong hai dạng bố mẹ một số lần
+ Muc dich: Nhăm tích luỹ một số ít gen quí của 1 trong 2 loài vào loài kia để tạo
giỗng mới
P: Dạng A Dạng B (đáp ứng tương đối tốt yêu câu của
người chọn giống, chỉ cần b6 sung thêm một số tính trạng đang có ở dạng A hoặc ngược lại)
Dạng B
F, X Dạng B Kết quả trong con lai gen chủ yếu là của dạng B và một số ít của dạng A
=> Như vậy, để cho con lai đời sau tích luỹ được gen qui cua loai nay dua vao loai kia ta phải tiền hành thí nghiệm lai lặp đi lặp lại nhiêu lân
Trang 14Chương IV Gây tạo giống mới
- Lai nhiều cấp: Là phương pháp dùng con lai làm vật liệu khởi đâu lai với một dạng
+ Muc dich: Nham tô hợp các đặc điểm quí đang hiện có nhiều dạng khác nhau đang
phân tán vào cơ thê laI
Trang 15Chương IV Gây tạo giống mới
- Lai kép: Là phép lai được tiên hành giữa con lai của hai phép lai đơn
|
FAbBCD + Muc dich: Nham to hop cac dac diém tot cua 4 dang khoi dau vao co thé lai Muốn tổ hợp đặc điểm quí của 4 dạng vào cơ thể lai thì : thực hiện phép lai kép
khi muôn tô hợp đặc điểm của 4 dạng với mức độ như nhau vào cơ thể lai
Thực hiện lai nhiêu cấp khi 4 dang đem lai có mức độ yêu câu t6 hop con lai khác nhau Trong đó dạng nào có mức độ cao nhất thì đưa vào cấp cuôỗi cùng
Trang 16Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.4 Kỹ thuật lai hữu tính
2.1.4.1 Kỹ thuật chọn cặp bố mẹ để lai
+ Loại hình sinh thái : là một nhóm cá thể cùng loài đã thích nghi tốt với môi trường sông đặc trưng nơi chúng phân bô
+ Mỗi một loại hình sinh thái sẽ có những đặc tính tốt phù hợp VỚI mục tiêu chọn giống nhưng
không thê đây đủ và toàn diện được Vì thê cân phải chọn cặp bô mẹ sao cho giữa chúng có thê
bô sung nhau trong cơ thê lai vê những đặc điêm tôt đó
+ Các loài sinh trưởng địa phương cần chú ý sử dụng vì chúng thích nghi cao với điều kiện
sông cụ thê ở địa phương Trong trường hợp này nên chọn loài sinh trưởng địa phương làm
dạng mẹ
+ Nếu sử dụng loại hình sinh trưởng ngoại lai để làm cặp bố mẹ thì nên tiến hành ở một địa
điểm có hoàn cảnh sinh trưởng giông với nơi nguyên sản
+ Căn cứ vào các yêu tô cầu thành năng suất chất lượng sản phẩm
+ Bồ mẹ phải mang đặc điểm bồ sung nhau về năng suất và chất lượng sản phẩm đang cần tổ hợp vào cơ thê lai
+ Bồ mẹ cũng đang mang các đặc điểm ảnh hưởng gián tiếp tới năng suất sản phẩm đang cân
tô hop co thé lai
Trang 17Chương IV Gây tạo giống mới
Trang 18
Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.4.2 Tìm hiểu đặc điểm sinh sản của đối tượng lai giống
- Đó là những loài cây giao phân hay tự thụ phân đơn tính hay lưỡng
tính Đôi với cây lưỡng tính có hoa lưỡng tính hay đơn tính, cũng cân biết trước đại bộ phận cây rừng là giao phân trong đó đại bộ phận là
- Khả năng điều chỉnh nở hoa băng nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng
- Khả năng thu thập và cất giữ hạt phần trong trường hợp không điều
chỉnh được sự nở hoa theo ý muốn thì có thê thu nhập được và cất
øiữ được hạt phân hay không
Trang 19Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.4.3 Khử đực
- Khái niêm: Là loại bỏ yếu tố bô của hoa lưỡng tính hoặc loại bỏ hoa đực trong cây được chọn làm
mẹ
Kỹ thuật này được tiễn hành trước khi hạt phan chín Có thể dựa vào màu sắc bao phan dé
phỏng đoán thời gian chín của hạt phân Đề tiến hành khử đực có hiệu quả trước hết người ta
phải nghiên cứu đặc điểm câu tạo của bao hoa đặc biệt là sự sắp xếp các thành phần câu tạo
+ Vật lý : Ngâm cả bao hoa vào trong nước nóng 459C trong khoảng 3 — 4 phút
+ Hoá học : Có thể ngâm bao hoa vào dinh dưỡng 2.4D với nồng độ tuỳ thuộc vào từng loài
những phô biên từ I — 2 3 trong khoảng 3 — 4 phút
+ Phương pháp khử duc có hiệu quả nhật hiện nay được sử dụng là phương pháp tạo dòng bất thụ đực làm yêu tô mẹ (băng lai, chuyên gen)
+ Đề khử đực cũng như tổ chức lai tạo ở đôi tượng cây rừng cao to được xảy ra thuận lợi người
ta thường dùng phương pháp hạ thâp cây mẹ băng phương pháp ghép hay giâm hom
Trang 20Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.4.4 Phương pháp cách ly
- Là nhằm tránh cho cây mẹ thụ phân bởi những hạt
phân không thuộc tô hợp lai Việc cách ly phải được
tiên hành ngay sau khi khử đực cũng như khi nhuy
chín
- Kỹ thuật: Dùng giây nylon hoặc giây bóng mờ (ong,
kiên vẫn chui vào được) bao quanh hoa đã khử đực
trên cây mẹ cân buộc chặt bao cách ly đề tránh g1ó
cuôn ởi cũng như tránh ong, kiên mang bao phân lạ
vào
Trang 21Chương IV Gây tạo giống mới
2.1.4.5 Thu thập va cất giữ hạt phẩn
- Thu thập : Có 2 cách
+ Trực tiếp: Khi nhị tung hạt phần người ta thường dùng đĩa Pecteri đặt dưới bao
phần dùng kéo hoặc banh gỗ nhẹ vào bao phấn đề thu được hạt phần
+ Gián tiếp: Đôi với cây rừng cao to lấy hạt phần là rất khó khăn cho nên người ta dùng cách chặt cả cành lớn trước khi bao phần chín, tỉa từng cành nhỏ cắm nghiêng
vào thùng nước rồi đặt cả thùng lên tờ giây hoặc mảnh nylon và đặc biệt đưa ra ánh
sang dé cho bao phan tu tung phan
- Cat giit hat phdn: Trong trường hợp mà dạng bỗ và mẹ không trung chu kỳ sinh sản ta
phải lây hạt phân và cất giữ để chờ dạng mẹ ra hoa rồi mới thụ phân
Hạt phấn trong điều kiện khô và không có ánh sáng (bình hút âm), vì sức sông của
hạt phân không thê được nguyên vẹn trong quá trình cất giữ cho nên trước khi thụ phần kiểm tra số hạt phân Có hai cách kiểm tra :
+ Kiểm tra trực tiếp băng phương pháp nhuộm màu
+ Kiểm tra trực tiếp : Cho nảy mâm trên môi trường nhân tạo (thạch agar)