Giáo trình Chọn giống cây trồng cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm cơ bản về giống cây trồng và Khoa học chọn giống; Tạo vật liệu khởi đầu trong chọn giống cây trồng; Thuần hóa và nhập nội giống cây trồng; Sử dụng thể đa bội và đơn bội trong chọn giống cây trồng;... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình.
CHƯƠNG SỬ DỤNG THỂ ĐA BỘI VÀ ĐƠN BỘI TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG Giới thiệu: Đa bội đơn bội loại đột biến NST, loại đột biến có ý nghĩa đóng vai trị góp phần tạo nên đa dạng loài thực vật Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày khái niệm thể đa bội, đơn bội + Trình bày vai trò thể đa bội chọn giống trồng + Trình bày ý nghĩa thể đơn bội Kỹ năng: + Biết số phương pháp xử lý đa bội Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mĩ, ham học hỏi + Vận dụng ưu điểm thể đa bội, đơn bội vào thực tế sản xuất * Nội dung chương: Thể đa bội 1.1 Khái niệm giá trị thể đa bội chọn giống Hiện tượng đa bội phổ biến tự nhiên phân làm hai nhóm : đa bội cân (Euploid) đa bôi lệch (Aneuploid) Đa bội lệch thể đa bội mà số nhiễm sắc thể không trùng hợp với bội số nhiễm sắc thể đơn (x) Nếu nhiễm sắc thể đơn lồi x số nhiễm sắc thể tế bào xơma 2x thể đa bội lệch có vài nhiễm sắc thể nhiều 2x Sự thừa thiếu số nhiễm sắc thể gây tình trạng cân kiểu gen nên thể đa bội lệch thường có sức sống Trái lại, thể đa bội cân có ý nghĩa quan trọng tiến hóa sinh vật chọn giống trồng Vì lý chương đề cập đến trường hợp đa bội cân Đa bội hóa hướng tiến hóa thực vật nói chung, trồng nói riêng Nhìn chung, gần phân nửa số thực vật có dạng đa bội Cây thân gỗ có loại hình đa bội thân thảo Cây song tử diệp có loại hình đa bội đơn tử diệp Trong số thân thảo lâu năm có nhiều loại hình đa bội sống năm Một số lồi thực vật có họ hàng với hợp thành dãy đa bội, xếp theo trình tự tăng dần bội số nhiễm sắc thể có Việc nghiên cứu thể đa bội tự nhiên cho thấy tất dạng đa bội sinh sản hạt thể dị đa bội tự đa bội Dãy đa bội chi Triticum dẫn chứng điển hình mặt Chi gồm ba nhóm có số nhiễm sắc thể n = 7, 14 21.E R.Sears chứng minh thể nhiễm sắc giao tử lúa mì lục bội (n = 21) tạo thành bảy nhóm ba nhiễm sắc thể.Dạng đa bội cân gồm hai nhóm nhỏ : tự đa bội (autopolyploid), có nhiễm sắc thể đơn lặp lại nhiều lần : dị đa bội (allopoly ploid), nhiễm sắc thể đơn thể đa bội gồm nhiễm sắc thể có nguồn gốc 34 khác Ví dụ, thể dị tử bội có nguồn gốc từ hai lồi A B Bộ nhiễm sắc thể có lồi A x1, cịn nhiễm sắc thể loài B x2, nhiễm sắc thể giao tử thể dị đa bội n X1x2 nhiễm sắc thể thể dị tứ bội x1x1x2x2 Sự hình thành thể tứ bội thường kết q trình lưỡng bội hóa nhị bội hay giao phối hai thể tứ bội khác tượng lưỡng bội hóa xảy tế bào sinh dưỡng Nếu tế bào sau phân chia bình thường hình thành nhóm tế bào mơ tế bào Trong trường hợp có khả sinh sản vơ tính, từ mơ hình thành thể hoàn toàn tứ bội Hạt từ phận tứ bội cho đời sau tứ bội ẩn định Trong tự nhiên chi thực vật gồm thể lưỡng bội thể đa bội, thể đa bội thường mức tiến hóa cao Đối với loại trồng có nhiều thể bội khác nhau, thường dạng có số lượng nhiễm sắc thể lớn có giá trị cao Ví dụ, lúa mì mềm lục bội có sản lượng cao phổ biến rộng nhất, chiếm 80% tổng diện tích trồng lúa mì giới Lúa mì tứ bội thường suất, gieo trồng 10-11% tổng diện tích lúa mì Dạng nhị bội trồng diện tích nhỏ Một điển hình khác mặt dãy đa bội khoai tây, gồm dạng nhị bội, tam bội tứ bội Các giống khoai tây trồng rộng rãi thuộc dạng tứ bội Bộ gen thể tự đa bội khơng có thêm gen so với gen dạng lưỡng bội gốc, tính trạng thường có dạng thể lưỡng bội, cách biểu kiểu hình có mạnh Ở thể nhị đa bội, thêm gen khác hai gen lưỡng bội dạng cha mẹ, nhờ chọn lọc sở hình thành tổ hợp cân gen mới, nên dị tứ bội thường có tính thích ứng cao Về mặt hình thái, so với nhị bội, dạng đa bội thường có thân cao hơn, to dày có màu sắc xanh đậm hơn, hạt phấn, hoa quả, hạt kích thước khí khổng, tế bào lớn Người ta thường dựa vào kích thước khí khổng hạt phấn để phân biệt dạng đa bội với dạng nhị bội Việc gia tăng số nhiễm sắc thể dạng đa bội gây biến đổi sinh lý, hóa sinh, áp suất dịch tế bào giảm, nhịp độ phân chia tế bào bị chậm lại, độ dài thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng tăng lên Trong số trường hợp, thành phần hóa sinh số dạng đa bội thay đổi theo hướng có lợi, gia tăng hàm lượng đường (trong dạng củ cải đường tam bội, tứ bội) hàm lượng vitamin (như cà chua, nho đa bội), hamg lượng dược liệu Thơng thường tính hữu thụ dạng tự đa bội bị giảm mạnh dạng dị đa bội Nguyên nhân giảm sút mạnh tính hữu thụ dạng tự đa bội rối loạn trình tiếp hợp phân ly thể nhiễm sắc tương đồng với số lượng lớn hai phân bào giảm nhiễm Điều dẫn đến hình thành số lớn giao tử với số nhiễm sắc thể khơng cân bằng,có sức sống yếu Trong trường hợp tính bất dục hạt phấn biểu mạnh tế bào trứng Một nguyên nhân khác làm giảm tính hữu thụ dạng tự đa bội thiếu cân cấu trúc nguyên sinh chất nhân tế bào, đưa đến rối loạn sinh lý Vì tính bất thụ cao mà số lượng thể tự đa bội tự nhiên tương đối Một số lồi mà lúc đầu người ta tưởng thể tự đa bội dựa sở chung giống thể nhị bội biết, trình nghiên cứu tỏ rõ loài tạo thành từ số dạng ban đầu không thân thuộc với nhauvêf mặt di truyền Tuy loài tự đa bội tự nhiên không nhiều người ta nghỉ trước kia, tần số cao loài có số nhiễn sắc thể khác chi cho thấy vai trò tượng tự đa bội tiến hóa 35 thực vật Cây lai khác lồi thường có tính bất thụ cao, thể nhiễm sắc nhận từ loài cha mẹ không tương đồng với nên dẫn đến rối loạn trình phân bào giảm nhiễm Tuy nhiên dạng tử bội khác nguồn chứa hai nhiễm sắc thể hai cha mẹ nhị bội, trình phân bào giảm nhiễm, tiếp hợp cặp nhiễm sắc thể tương đồng nói viễn bình thường, có tính hữu thụ đầy đủ Ngày ngồi loại mà phận kinh tế quan sinh dưỡng cỏ làm thức ăn gia súc, rau, củ cải đường, dâu tằm nhà chọn giống tạo số giống lấy hạt đa bội có giá trị Trong giai đoạn đầu, thành công tiêu biểu việc xử lý Colchicine để tạo giống lấy hạt trường hợp lúa mạch đen Các giống lúa mạch đen tứ bội 2n = 28 (thay 2n = 14), có kích thước hạt to lớn, có khả nẩy mầm tốt điều kiện bất lợi mơi trường có hàm lượng protein cao Các giống lúa mạch đen tứ bội tạo Cồng hịa dân chủ Đức, Thụy Điển có thân ngắn, khơng đổ ngã có phẩm chất hạt cao Viện Hàn Lâm Khoa học Liên Xô tạo giống lúa mạch đen tứ bội có suất cao 1.2 Phương pháp xử lý đa bội hóa * Gây chấn thương giới Cách xử lý theo phương pháp gây chấn thường cách cắt ngọn, cắt cành, cắt ngang chỗ ghép Phương pháp đơn giản dễ làm, tốn kém, có hiệu tốt số loài thực vật Hiệu tốt thu loài thuộc chi Solanum Đặc biệt cà chua, hiệu đạt đến 10% Cơ sở phương pháp chỗ vết thương sau xử lý thường hình thành mơ sẹo, từ phát sinh tế bào đa bội hóa sau mầm đa bội Cắt mầm đa bội đem nhân vô tính thu đa bội hồn chỉnh Ngun nhân gây chấn thương làm phát sinh tế bào đa bội phân chia tế bào chất chỗ vết thương bị chậm lại so với phân chia nhân, dẫn đến kết hình thành tế bào có hai nhân, sau chuyển thành dạng đa bội Trong trường hợp ghép cây, chỗ tiếp giáp gốc ghép cành ghép phát sinh chồi đa bội Nếu chồi tách nhân theo đường sinh sản sinh dưỡng tạo dịng đa bội Việc xử lý phải tiến hành lúc non Sau cắt cành ngọn, tập trung chất dinh dưỡng nuôi mô sẹo chỗ xử lý cân cắt bỏ mầm nách * Tạo sốc nhiệt Theo phương pháp xử lý đưa vào môi trường nhiệt độ cao đột ngột giữ điều kiện thời gian định Sự tăng nhiệt độ đột ngột ảnh hưởng đến phân bào nguyên nhiễm phân bào giảm nhiễm dẫn đến việc hình thành tế bào đa bội Để tạo dịng bắp đa bội L.F Randolph (1932) tạo ssơsc nhiệt lần phân bào hợp tử sau thụ tinh Thời gian xử lý kéo dài 24 nhiệt độ 43 - 450C Trong trình phân bào giảm nhiễm để tạo thành hạt phấnơr lúa, xử lý nhiệt độ 430C thu hạt phấn lưỡng bội đa bội * Xử lý chất hóa học Người ta xác định số hóa chất có khả gây đa bội hóa colchicine, gamexan, hyprit, acennapthene, sulfamilamide, chloral hydrate, ethyl mercury chloride Trong số Colchicine chất cho hiệu cao nhất, nên chất chủ yếu 36 sử dụng vào mục đích Khi ngưng tác động hóa chất tế bào lại có khả phân chia bình thường tạo nên tế bào tứ bội.Từ khối tế bào tứ bội phát sinh chồi tứ bội chồi cho hạt mà từ mọc lên tứ bội Để cho mô đa bội không bị mô lưỡng bội cạnh tranh, cần cắt bỏ phần ngi lưỡng bội Hiệu phương pháp xử lý colchicine phụ thuộc vào nhiều yếu tố đặc điểm sinh học loài, giai đoạn xử lý, phận xử lý, thời gian, nồng độ dung dịch, nhiệt độ môi trường v v Tác động gây đa bội colchicine diễn vào lúc tế bào phân chia, phận xử lý có hiệu mơ phân sinh, nơi có q trình phân chia tế bào mạnh Thường người ta xử lý lấy hạt nẩy mầm, điểm sinh trưởng con, mầm nứt, nụ hoa v v Tính cảm ứng loại trồng với colchicine biểu khơng giống nhau, mà điều kiện xử lý thích hợp loại trồng cần xác định thực nghiệm Thông thường có tế bào phân chia nhanh dùng nồng độ colchicine thấp, thời gian xử lý ngắn, ngược lại, có tế bào phân chia chậm, dùng nồng độ cao với thời gian xử lý dài Nồng độ dung dịch colchicine thường dùng để xử lý hạt thay đổi khoảng 0,01 - 0,2%, xử lý điểm sinh trưởng dùng nồng độ cao hơn, khoảng 0,5 - 2%.Thời gian xử lý kéo dài từ vài đến 10 ngày Nhiệt độ thích hợp cho việc xử lý nằm khoảng 15 - 250C Nhiệt độ xử lý thấp phải tăng nồng độ colchicine thời gian xử lý Cần lưu ý thời gian xử lý vượt chu kỳ phân chia tế bào, số lượng nhiễm sắc thể tế bào không tăng lên gấp đơi, mà gấp hay Ví dụ, chu kỳ phân chia tế bào rễ hành giờ; sau xử lý phút colchicine thấm vào mơ sau 30 phút ảnh hưởng đến phân chia tế bào, thời gian xử lý 30 phút xuất số tế bào tứ bội (2n = 4x), thời gian xử lý kéo dài1- xuất số tế bào 2n = 8x, xử lý 72 xuất số tế bào 2n = 32x Khi kết thúc xử lý, cần rửa kỹ đối tượng xử lý nước để tránh ảnh hưởng lượng colchicine dính lại 1.3 Sử dụng thể đa bội chọn giống Sau phát tác động gây đa bội hóa colchicine vào năm 1937, khơng nhà chọn giống hy vọng mở đường dẫn đến cách mạng nông nghiệp Trong năm tiếp sau đó, nhà khoa học dành nhiều công sức để tạo giống đa bội nhiều loại trồng khác Hai mươi năm sau bước bộc phát ban đầu, nhiệt tình hướng nghiên cứu giảm nhiều số dạng đa bội tạo có giá trị nơng nghiệp ỏi Phần lớn dạng đa bội thu bất dục, có khả sinh sản thấp không ổn định mặt di truyền Nguyên nhân tượng thân nhiều loại trồng đa bội, việc nhân đơi số lượng nhiễm sắc thể thường vượt q mức tối thích lồi, nên dạng thu có sức sống dạng ban đầu Quan điểm hướng tạo giống đa bội Phần lớn dạng đa bội nhân tạo không ứng dụng trực tiếp sản xuất, việc tạo dạng đa bội bước đầu Muốn phát huy tác dụng dạng đa bội thu được, thường cần phải qua khâu lai tạo chọn lọc đòi hỏi nhiều thời gian công sức Việc sử dụng thể đa bội phụ thuộc lớn vào đặc điểm sinh sản phận phận kinh tế trồng Thường tính hữu thụ dạng đa bội, dạng tự đa bội bị giảm thấp so với dạng 37 nhị bội ban đầu Tuy nhiên sinh sản vơ tính, mà phận kinh tế quan sinh dưỡng tính bất dục lại có lợi, nên trường hợp hướng tạo giống đa bội có nhiều triển vọng Ví dụ, giống bạc hà Mitham tứ bội có suất tinh dầu vượt gấp đôi so với dạng nhị bội ban đầu, nhờ suất sinh học tăng 85% hàm lượng dầu tăng 16% Hướng tạo giống tam bội đạt nhiều kết khả quan số loại trồng củ cải đường khoai tây, dưa hấu Những cố gắng nhămg nâng hàm lượng đường giống củ cải đường lên 20% thời gian dài không đạt kết mong muốn Các dạng tứ bội tạo khơng có ưu so với dạng nhị bội (2x = 18) Tuy nhiên, lựa chọn cặp cha mẹ tứ bội nhị bội thích hợp để lai người ta thu dạng tam bội (3n = 27) vừa có suất củ cao vừa có hàm lượng đường củ 20% Với giống tam bội này, sản lượng đường trêm đơn vị diện tích gia tăng 15-20% so với giống nhị bội Giống dưa hấu tam bội Kihara cộng tác viên tạo Nhật, năm 1957 Để tạo giống tam bội, người ta xử lý colchicine dạng nhị bội (2n = 22) để tạo dạng tứ bội (4x = 44) Lai dạng tứ bội với dạng nhị bội thu hạt lai tam bội có sức sống bình thường Cây dưa hấu tam bội cho trái khơng hạt, hay nói có hạt lép, nhỏ, trắng, mềm giống hạt dưa chuột non Đối với sinh sản hạt, phận kinh tế quan sinh dưỡng, khơng gặp trở ngại lớn giảm thấp tính hữu thụ dạng đa bội Người ta tạo nhiều giống cỏ ba tứ bội, làm thức ăn cho gia súc, có suất cao, chịu lạnh khá, bị sâu phá hại Một hướng có triển vọng chọn giống khoai tây tạo thể song lưỡng bội cách đa bội hóa tổ hợp lai khác loài, lai khoai tây trồng Solanum tuberosum với khoai tây dại, S.macolae để tạo giống có sức đề kháng cao với tuyến trùng Thể đơn bội ý nghĩa chọn giống 2.1 Khái niệm thể đơn bội Thể đơn bội hình thành từ giao tử, có số nhiễm sắc thể số nhiễm sắc thể giao tử đặc trưng lồi Nhìn chung, thể đơn bội tự nhiên phổ biến nhiều loài thực vật, xuất với tần số thấp Có ba trường hợp dẫn tới hình thành thể đơn bội tự nhiên : Trinh sinh (parthenogenesic), mầu sinh (gynogenesis), phụ sinh andrgenesis) 2.2 Ý nghĩa thể đơn bội chọn giống Việc ứng dụng ưu lai gi-o phấn chủ yếu dựa sở kết hợp dòng đồng hợp tử Đối với tự thụ phấn, nay, giống chọn tạo đưa vào sản xuất phần lớn dòng từ tổ hợp lai Q trình tạo dịng đồng hợp tử giao phấn tạo dòng tự thụ phấn đòi hỏi thời gian dài, thường đến 10 vụ Đây khâu địi hỏi nhiều thời gian cơng sức q trình chọn giống Để khắc phục khó khăn này, người ta nghiên cứu phương pháp rút ngắn thời gian tạo dịng đồng hợp tử thơng qua thể đơn bội Trong trường hợp thụ tinh có xảy ra, nhân sinh sản đực giao tử không dung hợp với thụ tinh thứ cấp dẫn tới tạo thành phơi nhũ cách bình thường; nhân sinh sản đực bị tiêu 38 thể đơn bội hình thành theo cách mầu sinh, cịn nhân sinh bị tiêu (trường hợp hiếm) thể đơn bội hình thành theo cách phụ sinh Thể đơn bội thường bất thụ nên không cho hạt, phát chúng sớm giai đoạn xử lý đa bội hóa nhận tạo, thu lưỡng bội hữu dục đồng hợp tử tất gen Bằng cách tự phối thơng thường chí đến 10 hệ khơng thu dịng đồng hợp tử Giữa thể đơn bội thể lưỡng bội thu nhân đôi số nhiễm sắc thể lên, có mối tương quan số tính trạng Điều cho phép tiến hành chọn lọc từ giai đoạn đơn bội với khối lượng cơng việc nhiều so với việc chọn lọc thông thường nhị bội Lý thuyết khả thu nhận dịng đồng hợp tử thơng qua thể đơn bội Navasin cacpêtrencô đề xuất từ 30 năm trước Theo phương pháp người ta thu số dòng bắp đồng hợp tử Tuy nhiên khó khăn việc khơng nhỏ Do tỉ lệ đơn bội xuất tự nhiên bé, nên phát đơn bội từ giai đoạn thật vấn đề dễ dàng Đó chưa nói đến khó khăn việc lưỡng bội hóa đơn bội phát Để gia tăng khả phát bắp đơn bội Traizơ (1949) sử dụng dòng bắp đặc biệt Một số dòng đồng hợp tử theo hàng loạt gen lặn biểu qua hình thái giai đoạn con; số dòng khác đồng hợp tử theo hàng loạt gen trội Lai dòng với nhau, lấy dịng có nhiều gen đồng hợp lặn làm mẹ, dòng làm cha Con lai thu mang tính trạng trội dịng cha Trong trường hợp hạt sinh sản đơn tính, tức khơng thụ trước, lai tính trạng lặn dịng mẹ, nhờ mà người ta phát dễ dàng đơn bội Nếu việc kiểm tra nhiễm sắc thể tế bào rễ xác nhận đơn bội tiến hành xử lý colchicine để thua nhận nhị bội đồng hợp tử Khả tạo dịng thơng qua thể đơn bội trở thành thực việc chọn giống trồng người chủ động tạo hàng loạt cá thể đơn bội cách dễ dàng Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào đại mở triển vọng sáng sủa cho việc tạo dòng đồng hợp tử thông qua thể đơn bội Theo phương pháp người ta nuôi cấy hạt phấn môi trường nhân tạo để hạt phấn phát triển thành khối tế bào vô tổ chức (callus) Đây tế bào đơn bội hình thành trình phân bào nguyên nhiễm từ hạt phấn, có số lượng nhiễm sắc thể 1n Thơng qua thành phấn hóa học mơi trường yếu tố ngoại cảnh khác người ta điều khiển cho hình thành đơn bội từ khối tế bào kể Sau dùng colchicine để xử lý cá thể đơn bội này, người ta thu nhị bội đồng hợp tử tất locus Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mơ tế bào kể người ta rút ngắn đáng kể trình, chọn giống trồng Đối với thụ phấn, thay phải nhiều năm để tuyển chọn dòng từ tổ hợp lai với phương pháp kể người ta cần nuôi cấy hạt phấn lai F1 để tạo đơn bội, sau xử lý colchicine thu nhị bội đồng hợp tử Vấn đề hoàn chỉnh kỹ thuật nuôi cấy hạt phấn loại trồng Các nhà khoa học Trung Quốc tạo số giống lúa thông qua thể đơn bội theo phương pháp kể Các giống lúa có ưu điểm bật độ đồng cao cá thể việc nghiên cứu taoh giống lúa thông qua thể đơn bội nước ta tiến hành Phân Viện Khoa học Việt Nam thành phố Hồ Chí Minh CÂU HỎI ƠN TẬP 39 Câu 1: Tầm quan trọng thể đa bội chọn giống trồng? Câu 2: Các phương pháp xử lý đa bội? Câu 3: Ứng dụng thể đa bội chọn giống? Câu 4: Thể đơn bội gì? Ý nghĩa thể đơn bội chọn giống trồng? 40 CHƯƠNG ĐỘT BIẾN CẢM ỨNG VÀ CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN TRONG CHỌN GIỐNG Giới thiệu: Nội dung nêu ý nghĩa, cách chọn lọc đột biến chọn giống trồng Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày khái niệm ý nghĩa đột biến + Trình bày cách phát chọn lọc đột biến Kỹ năng: + Biết phương pháp gây loại đột biến + Chọn lọc đột biến có lợi Năng lực tự chủ trách nhiệm: Biết vận dụng cá thể đột biến có lợi để áp dụng vào thực tế * Nội dung chương: Đột biến gen ý nghĩa chọn giống 1.1 Khái niệm đột biến gen Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen dẫn tới xuất hiên alen có chức biến đổi Đột biến gen liên quan đến thay đổi hóa học thành phần gen 1.2 Ý nghĩa đột biến gen Đa số đột biến có hai sinh vật, chí gây chết, có số đột biến có lợi, có ý nghĩa tiến hóa sinh vật chọn giống trồng Điều giải thích tính chất phức tạp hồn thiện q trình trao đổi chất điều khiển sinh trưởng sinh trưởng thiết lập qua trình chọn lọc tự nhiên lâu dài Ngay đột biến xem " có ích " tỏ rõ phẩm chất tích cực chúng điều kiện định Ngoài cần lưu ý đột biến gen có ích thường có tác dụng phụ làm hạn chế giá trị chúng, thường gặp giảm suất Các loại trồng khác nhau, gen khác có tần số đột biến khác Các cá thể F1 dị hợp tử, nhờ chọn lọc có mức biểu tối đa tối thiểu alen đột biến mà hệ sau tích lũy nhân tố gây biến đổi bảo đảm hiệu alen xác định màu sắc có liều lượng Việc chọn lọc liên tục tích lũy nhân tố gây biến đổi có tác động mạnh làm tăng tính trội tính lặn alen đột biến Tần số đột biến tự nhiên trung bình sinh vật thượng đẳng 10-5 - 10 -8 Đột biến xuất điều kiện tự nhiên gọi đột biến tự phát Mặc dù tần số đột biến gen riêng biệt thấp, nhiều loại số lượng gen lớn nên tần số đột biến chung đáng kể Các nhà chọn giống sử dụng kết dạng đột biến tự phát mang tính trạng có lợi kinh tế Các dạng đột biến 41 dùng làm nguồn vật khởi đầu để lai tạo giống trồng tốt Ví dụ nhu dạng đột biến thấp đứng giống lúa Deegee Woogen sử dụng để tạo giống lúa cao sản Do tần số đột biến tự phát thường thấp, khó phát hiện, nên ngày nhà chọn giống trông chờ vào việc sử dụng dạng đột biến tự phát Các nhà khoa học xác định số tác nhân gây đột biến nhân tạo cho phép nâng tần số đột biến lên hàng trăm, hàng ngàn lần Hướng thứ tỏ có triển vọng việc cải thiện đặc tính riêng lẻ giống dùng sản xuất, ví dụ tính kháng bệnh, tính chống đỗ ngã có khả giữ ngun đặc tính q giống Song dạng đột biến thường không đáp ứng đòi hỏi cao nhiều mặt giống trồng nông nghiệp đại Các đột biến có ích thường kèm với biến dị có hại Vì lý đó, phần lớn trường hợp đột biến có lợi sử dụng để đưa vào kiểu gen giống thông qua đường lai tạo Tuy nhiên, cần nói để cải tạo đặc tính riêng lẻ giống tốt phương pháp hồi giao hứa hẹn kết chắn nhiều Riêng ăn trái có khả nhân giống vơ tính phương pháp đột biến có số ưu đáng kể Các loại ăn trái thường dịng vơ tính (clone) có mức độ dị hợp tử cao, nên phương pháp hồi giao tỏ không thích hợp Hướng chọn giống đột biến có số ưu định mà phương pháp chọn giống khác khơng có khơng thể phủ nhận thành tựu chọn giống đột biến gia tăng với nhịp độ ngày nhanh nhiên ,điều quan trọng cần đánh giá mức vai trò phương pháp chọn giống trồng nói chung Phương pháp gây đột biến nhân tạo 2.1 Gây đột biến tác nhân lí học Tác nhân vật lí sử dụng để gây đột biến cảm ứng tia xạ, gồm hai loại : xạ ion hóa khơng ion hóa * Bức xạ khơng ion hóa Tia tử ngoại xạ khơng ion hoa có khả gia tăng tần số đột biến vượt xa tần số tự phát Tia tử ngoại có bước sóng dài, từ 2.000 - 4.000 A Khi tác động lên đối tượng xử lý, tia tử ngoại không gây tượng ion hóa mà kích thích hoạt tính phân tử Tia tử ngoại có sức xuyên yếu, nên việc xử dụng để gây đột biến sinh vật bậc cao có hiệu quả, khơng có khả xun qua mơ bao quanh tế bào sinh dục Tia tử ngoại sử dụng có kết xử lý đột biến hạt phấn vi sinh vật Ít gặp biến dị cấu trúc lớn thể nhiễm sắc xử lý tia tử ngoại Đối với hạt phấn vi sinh sinh vật tia tử ngoại gây tần số đột biến cao, nhờ có bước sóng trùng hợp với độ dài hấp thu sóng AND (2.650 A) Điều dẫn đến nhận định tác động gây đột biến tia tử ngoại thực thông qua hấp thu xạ AND thể nhiễm sắc * Bức xạ ion hóa Khi xuyên qua tế bào sinh vật, xạ ion hóa truyền lượng cho nguyên tử cấu trúc nên tế bào tạo nên ion Các ion tạo nên dọc theo đường xuyên xạ có hạt mang điện tích qua Những hạt nầy gây nên ion hóa chúng lượng lúc va chạm với nguyên tử Theo đà 42 hạt tia xạ bị hãm chậm lại dần khoảng cách ion hình thành trở nên ngắn hơn, đến mức vào cuối đoạn đường phần tử tạo nên " " ion hóa dày đặc Mật độ ion hình thành dọc theo đoạn đường thay đổi tùy theo khác biệt lượng ban đầu tùy theo khác khối lượng phần tử tia xạ Các xạ ion hóa kìm hãm phân chia tế bào tổng hợp axit nucleic, gây tượng đứt thể nhiễm sắc nhiễm sắc tử, làm thay đổi cấu trúc thể nhiễm sắc, gây biến đổi bên gen mức phân tử, tạo sai lệch phân bào nguyên nhiễm giảm nhiễm 2.2 Gây đột biến tác nhân hóa học Tác động hủy hoại lớn xảy liều lượng chiếu xạ cao, để thu nhận nhiều đột biến có giá trị, người ta dùng liều lượng chiếu xạ thấp liều lượng tới hạn khoang 1,5 đen lần Riêng tia nơtron nhanh liều lượng xử lý cần thấp liều lượng tới hạn 10 - 30 lần Do tính chất tác dụng số hóa chất thay số gốc định phân tử AND nên có triển vọng tương lai điều khiển hướng đột biến, phát hợp chất phản ứng cách có chọn lọc nucleotit hay nucleotit khác Vì năm gần nhà di truyền chọn giống đánh giá cao triển vọng phương pháp gây đột biến chất hóa học Cách phát sinh đột biến hóa chất gây ra, khơng khác với đột biến cảm ứng tác nhân lí học gây Ngày người ta xác định hóa chất mà khả gây đột biến khơng thua tác nhân lí học Nếu nồng độ hóa chất q thấp hiệu xử lý ngược lại nồng độ cao làm giảm sức sống đối tượng xử lý Để đảm bảo hoạt tính chất gây đột biến nên chuẩn bị dung dịch trước lúac xử lý khơng q 30 phút giữ bóng tối suốt thời gian xử lý Các quan dinh dưỡng chồi, đỉnh sinh trưởng thân củ xử lý cách nhúng vào dung dịch hóa chất gây đột biến, hay nhỏ giọt dung dịch mutagen dắp tẩm dung dịch lên phận Phát chọn lọc đột biến 3.1 Phát đột biến Các đột biến sinh sản sinh dưỡng biểu qua thể khảm, tức mang mơ hình bình thường mơ đột biến Nếu tách chồi mơ đột biến nhân vơ tính ta thu dạng đột biến Cách làm gọi giải khảm Chồi giảm khảm cần trồng điều kiện chăm sóc đặc biệt Qua so sánh đánh giá dạng đột biến thu trội giống chuẩn nhân để đưa vào sản xuất 3.2 Chọn lọc đột biến Trong vô số đột biến có, nhà chọn giống chọn đột biến có giá trị để sử dụng chúng việc tạo giống Các đột biến thu mang đặc tính chưa có tự nhiên Vai trị phương pháp chọn giống đột biến ngày gia tăng 43 Nhược điểm: Phương pháp chọn lọc phức tạp, tốn kém, thời gian chọn giống kéo dài, trường hợp giống chọn có hệ số nhân thấp giao phấn, chọn cá thể liên tục dẫn đến tượng giao phối gần, ảnh hưởng đến sức sống giống Điều kiện áp dụng: Áp dụng rộng rãi chọn giống phục tráng giống quần thể giống bị thoái hoá nhiều, dùng cho giao phấn tự thụ * Chọn lọc hỗn hợp cải lương Trong quần thể khởi đầu chọn tốt, hạt tốt không trộn lẫn gieo chung mà gieo riêng thành dòng So sánh dòng giống đối chứng giống khởi đầu Sau chọn dòng tốt thu hoạch trộn chung hạt lẫn đem trồng so sánh với giống đối chứng giống khởi đầu Hình 8.5 Sơ đồ phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải lương Phương pháp có ưu điểm kiểm tra đặc tính di truyền chọn qua vài đời nên tích luỹ củng cố thêm biến dị tốt có nhược điểm thời gian tạo giống dài 1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc * Hệ thống sinh sản trồng Đối tượng phương pháp chọn giống cổ điển là: chọn lọc sinh sản hữu tính, sinh sản vơ tính tự thụ phấn (autogamous), đặc điểm sinh học cấu tạo hoa, việc lai tạo với trồng khác lồi gặp nhiều khó khăn Mặt khác, tự thụ đa phần đồng hợp tử, dịng Hạt giống thương phẩm nhóm sản xuất phương pháp tự thụ phấn giao phấn dị giao tử (allo gamous) việc lai tạo tự nhiên xảy thuận lợi Dị hợp thể đặc 69 điểm dị giao, hiệu ứng trội đóng góp việc hình thành tính trạng Phương pháp chọn giống sinh sản vơ tính nói chung biến dị xảy kiểu gen đồng hợp tử hay dị hợp tử Chọn kiểu gen mong muốn mơi trường định tạo dịng vơ tính phục vụ cho sản xuất Nhân tố mơi trường có tác động định đến hệ thống sinh sản cho * Hiện tượng ưu lai Ưu lai tượng thông thường tất loài giao phấn số loài tự thụ như: đậu tương (Hillsman Carter, 1981), cà chua, lúa mì (Nelson Bernat, 1984), lúa (Jones, 1926); (Yuan, 1964) Hạt lai thương mại áp dụng rộng rãi tự thụ giao phấn Hạt lai thương phẩm sử dụng tượng ưu lai nên trường hợp tự thụ phấn (lúa) yêu cầu cách li khơng gian sản xuất hạt lai dịng đòi hỏi nghiêm ngặt việc chọn dòng A (CMS), dòng B (dòng củng cố bất dục) dòng R (dòng phục hồi) yêu cầu phải thận trọng * Về cấu trúc tế bào di truyền Mức độ đa bội có ảnh hưởng định đến chiến lược chọn giống trồng: tứ bội thể dùng thơng dụng lồi thức ăn gia súc nhằm làm tăng sản lượng chất khô đặc tính tốt khác Việc chọn lọc tính trạng đó: chống bệnh củ cải đường, chống bệnh khả tổ hợp khoai tây cách chọn dạng tam bội thường có hiệu lực * Tính trạng số lượng tính trạng chất lượng Việc chọn lọc theo tính trạng số lượng chất lượng dẫn đến việc hình thành phương pháp chọn giống khác Thơng thường, tính trạng chất lượng kiểm tra gen hay nhiều gen như: màu sắc thân, lá, hoa, hạt, chiều cao cây, tính chống chịu với sâu bệnh, hàm lượng amino acid hạt Tính trạng số lượng nhiều gen kiểm tra bị ảnh hưởng môi trường tác động tương hỗ gen Phương pháp chọn giống với tính trạng số lượng thường áp dụng chọn chu kì hồi quy Càng có nhiều gen tham gia có hội tạo ngẫu nhiên để đạt tổ hợp gen tốt chu kỳ chọn lọc Do điều cần thiết đặt cần có phối hợp chọn lọc nhằm làm tăng tổ hợp tốt chu kỳ * Sự hoạt động gen Nếu alen locus có hiệu ứng cộng đặc biệt kiểu gen: dị hợp đồng hợp tử người ta cho có hoạt tính gen bổ sung Nếu alen có hiệu ứng trội bổ sung trạng thái dị hợp tử, người ta cho chúng đóng góp vào biến dị trội hoạt động gen trội Việc chọn giống phụ thuộc vào lưu hành gen dạng hoạt tính gen vật liệu chọn tạo giống chọn lọc 1.3 Các nguyên tắc chọn lọc Ngoài nguyên nhân khách quan ảnh hưởng không nhỏ đến chọn lọc như: mức độ biến dị tính trạng chọn phương pháp chọn lọc cịn ngun nhân 70 chủ quan góp phần quan trọng mang tính định, cần tuân thủ nguyên tắc chọn lọc * Có mục tiêu phương hướng trước Mục tiêu phương hướng nhà chọn giống cụ thể rõ ràng cơng tác chọn giống nhanh chóng có hiệu nhiêu * Chọn vật liệu khởi đầu thích hợp Ngun tắc mang tính định cơng tác chọn lọc Ví dụ: muốn tạo trồng có tính chịu rét, chịu hạn, chịu mặn, chống bệnh cần chọn vật liệu có gen chống chịu đặc tính cần sản xuất thừa nhận đặc tính chống chịu quy mơ lớn * Cần dựa vào tính trạng trực tiếp tính trạng tổng hợp Các tính trạng có mối quan hệ mật thiết với (sự tương quan), tương quan phụ thuộc vào nhiều yếu tố Việc phát mối tương quan nhanh chóng kết chọn lọc mau nhiêu Ví dụ: tính trạng chịu hạn đặc điểm cấu tạo rễ đặc điểm kích thước lá, đường kính lá, đặc điểm hình dáng góp phần quan trọng cho tính trạng tổng hợp chịu hạn trồng * Vật liệu chọn giống cần trồng điều kiện đồng thích hợp Đây nguyên tắc bất di bất dịch có điều kiện phù hợp đó, đặc tính, tính trạng giống trồng biểu công tác đánh giá giúp cho chọn lọc thật khách quan xác * Ruộng chọn giống cần áp dụng biện pháp kỹ thuật phù hợp Muốn đánh giá tiềm năng suất giống trồng, cần áp dụng biện pháp kĩ thuật tối ưu đất đai, thời vụ phân bón, tưới tiêu Cịn muốn đánh giá giống điều kiện sản xuất áp dụng quy trình kĩ thuật ngồi sản xuất mà khơng có ưu tiên việc chọn lọc giúp cho giống ngày trở nên chủng * Cần chọn lọc theo mục tiêu đề phải chọn lọc mơi trường phù hợp Ví dụ: chọn giống chịu mặn, chịu úng, chịu hạn vật liệu chọn giống cần trồng điều kiện tự nhiên: mặn, hạn, úng đồng ruộng Hoặc đánh giá tính chống bệnh sở chọn giống chống chịu vật liệu chọn tạo cần gieo trồng mùa vụ bệnh phát sinh mạnh * Kết hợp chọn lọc phòng đồng rộng suốt thời kì sinh trưởng giống Như giống trồng chọn nhanh chóng chuẩn xác Sơ lược chọn giống truyền thống đại thông dụng 2.1 Chọn giống truyền thống - Chọn giống dựa sở ngoại quan, cảm tính (cảm quan) - Nhiều dạng trồng, vật ni có đặc tính tốt giữ lại để làm giống 2.2 Chọn giống đại thông dụng Việc chọn giống dựa sở di truyền học đại 71 Khám phá chất liệu di truyền axid nucleic Avery, Macleod Carty (1944), dãy xoắn kép ADN Watson Crick (1953) (giải thưởng Nobel 1962) Gần năm (1985) K.B Mullis thử nghiệm thành công PCR (Polymerase Chain Reaction) Klenow Fragment vv… “Cuộc cách mạng xanh” mở đầu với giống lúa mì thấp cây, giống lúa thần nông IR5, IR8 thân lùn, chống đổ, suất cao vượt bậc Từ 1983 đến người ta chuyển gen kháng sâu, kháng thuốc cỏ cho 20 loài như: bắp, lúa khoai tây, đậu nành, cà chua, cải dầu, đu đủ, bầu bí, hướng dương, chuối, cà phê, chè, nho, thuốc lá, trồng rừng, cỏ phủ đất vải Hiện nay, trồng biến đổi gen gieo trồng diện tích lớn nhiều quốc gia giới Mỹ, Trung Quốc Phương pháp chọn giống 3.1 Chọn giống tự thụ phấn Những gọi tự thụ phấn thụ phấn phấn hoa hoa (lúa, đậu nành, lạc,…) Quần thể tự thụ phấn thường đồng ổn định tất cá thể quần thể có kiểu gen đồng hợp tử Nếu quẩn thể lai đột biến có xuất kiểu gen dị hợp tử tự thụ phấn liên tục nhiều đời dị hợp tử giảm dần (do phân ly), đồng hợp tử tăng dần nên quẩn thể gần đồng nhất, thể qua sơ đồ (Hình 8.6) Hình 8.6 : Sơ đồ kiểu gene dị hợp qua đời tự thụ Qua sơ đồ 8.6 thấy, gen dị hợp tử tiến dần đến 0, không Như vậy, dị hợp tử không phân ly hết độ di truyền giống không giá trị tuyệt đối (100%) 3.2 Chọn giống giao phấn Trong tự nhiên, giao phấn phổ biến (ngay tự thụ có giao phấn) Vì giao phấn làm cho đời sau nâng cao sức sống, tăng khả thích ứng với mơi trường Các cá thể giao phấn thường không đồng đều, đời sau thường khơng ổn định mà cịn phân ly 72 Để thích nghi với việc giao phấn, giao phấn thường có hoa đơn tính (cùng khác cây) hoa lưỡng tính tự thụ phấn bất dục (khoai lang), hoa có màu sắc sặc sỡ nhiều mật hương thơm dễ hấp dẫn côn trùng, nhụy nhị thường chín vào thời kỳ khác thường mọc khỏi hoa thụ phấn, số lượng hạt phấn nhiều dễ phát tán nhờ gió Cây giao phấn tự thụ phấn sức sống giảm sút biểu dị hình, tính chống chịu suất giảm Trong quần thể giao phấn khơng có chọn lọc phát sinh đột biến quần thể cân di truyền nghĩa tỷ lệ kiểu gen quần thể giữ nguyên qua đời sau Vì nên chọn lọc quần thể giao phấn phải tiến hành nhiều lần có hiệu quả, ngừng chọn lọc quần thể trở lại trạng thái cân di truyền Thí dụ ta có kiểu gen: Aa Đời phân cho ra: AA + 2Aa + aa Đời thứ cho ra: 16AA + 32 Aa + 16aa 3.3 Chọn giống sinh sản sinh dưỡng Cây sinh sản vơ tính thường phát triển từ phận (như cành, củ, v.v ), mang tính di truyền mẹ ổn định đời sau Do chọn lọc nhân tạo mà số sinh sản vơ tính khoai lang khó hoa, hoa khó kết hạt người trồng lấy củ không lấy hạt Cây sinh sản vơ tính thường xuất biến dị mầm, biểu rõ tượng đa bội thể cam, quýt, cà chua 3.4 Chọn giống kháng sâu bệnh Phương pháp thực Lai với nguồn có tính kháng chọn lọc hệ cho phân li phương pháp sử dụng rộng rãi chọn tạo giống kháng sâu bệnh nhiều loại trồng, đặc biệt cốc tự thụ phấn khác Mục đích kết hợp đặc điểm tốt hai hay nhiều bố mẹ Đây chương trình chọn tạo giống lâu dài mà nhà chọn giống tiến hành bước Sản phẩm sêri sử dụng làm nguồn bố mẹ cho sêri sau Các chương trình có nhiều tổ hợp lai đánh giá vật liệu phân li phổ rộng điều kiện môi trường thường thành cơng CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Các nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc gì? Câu 2: Giống kháng sâu bệnh tạo nào? Câu 3: trình bày phương pháp chọn giống trồng? 73 CHƯƠNG KIỂM ĐỊNH GIỐNG CÂY TRỒNG Giới thiệu: Các bước kiểm định đồng ruộng, kiểm nghiệm phịng để xác định tính giống ruộng giống đăng ký kiểm định Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày bước kiểm định ruộng giống + Trình bày bước kiểm nghiệm phòng Kỹ năng: + Biết kiểm định ruộng giống, kiểm nghiệm phòng Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mĩ, quan sát ham học hỏi * Nội dung chương: Kiểm định ruộng giống 1.1 Mục đích Kiểm định ruộng giống nhằm xác định: - Tính giống ruộng giống đăng ký kiểm định; - Số khác dạng, khác loài cấp giống loài trồng - Các yêu cầu khác ruộng giống như: Cách li, tình hình sinh trưởng, cỏ dại, sâu bệnh trồng vụ trước; - Tỷ lệ mẹ bố khác dạng tung phấn, mức độ bất dục đực dòng CMS TGMS giống lai 1.2 Nguyên tắc - Người kiểm định phải đào tạo, có kinh nghiệm, nắm vững tính trạng đặc trưng giống, nhận biết loại sâu bệnh hại chính, có khả tư vấn cho người sản xuất giống chăm sóc, khử lẫn, thu hoạch, xử lý bảo quản giống qui định quản lý chất lượng giống trồng - Người kiểm định phải đánh giá lô ruộng giống cách độc lập, khách quan chịu trách nhiệm cá nhân kết kiểm định - Người sản xuất giống phải có trách nhiệm thơng tin đầy đủ xác tình hình lơ ruộng giống cho người kiểm định - Kiểm định ruộng giống phải vào tính trạng đặc trưng mơ tả giống để kiểm tra kết luận tính giống, độ lô ruộng giống 1.3 Thời kỳ kiểm định, số lần kiểm định, tài liệu dụng cụ - Kiểm định thời kỳ mà tính trạng đặc trưng giống biểu rõ qui định tiêu chuẩn ruộng giống 74 - Phải thực đầy đủ số lần kiểm định tối thiểu qui định tiêu chuẩn ruộng giống Tài liệu dụng cụ gồm: - Bản mô tả giống, qui trình kỹ thuật sản xuất giống, kết tiền kiểm (nếu có), tài liệu bệnh, cỏ dại thông tin nông học khác Tiêu chuẩn ruộng giống - Sơ đồ mô tả vị trí ruộng giống - Biên kiểm định - Các tài liệu dụng cụ cần thiết khác 1.4 Các bước tiến hành - Thu thập thông tin ruộng giống: Nguồn gốc giống (có văn chứng minh), trồng vụ trước, địa điểm, diện tích, tình hình cách li sơ đồ ruộng giống ruộng xung quanh phạm vi cách li, qui trình biện pháp kỹ thuật áp dụng, ảnh hưởng điều kiện bất thuận - Trên sở thông tin thu kết hợp với quan sát ban đầu xung quanh lô ruộng giống, người kiểm định phải đánh giá chung tồn lơ ruộng giống cách li, tính giống, tình hình sinh trưởng, mức độ cỏ dại, sâu bệnh đổ ngã để định có tiếp tục kiểm định hay không - Chia lô kiểm định: Căn vào yêu cầu để chia lô kiểm định, lô kiểm định có diện tích khơng q 10 - Dựa thực tế lơ ruộng giống (hình dạng, diện tích, địa hình, phương thức gieo trồng) để xác định số lượng, vị trí điểm kiểm định hướng ruộng giống theo sơ đồ dẫn, đảm bảo điểm chọn phân bố đại diện cho lô ruộng giống Bảng 9.1 Số điểm kiểm định tối thiểu lô ruộng giống Diện tích ruộng giống (ha) Số điểm kiểm định Nhỏ Trên đến Trên đến Trên đến Trên đến 10 - Điểm kiểm định thường có hình vng chữ nhật Việc xác định số điểm tiến hành cách đếm toàn điểm số cây/1 m2, hay số cây/1 m chiều dài (băng, luống) để qui số điểm - Đối với sản xuất hạt lai có bố, mẹ gieo nhau: Số điểm kiểm định bao gồm 50% hàng mẹ 50% hàng bố (các hàng bố mẹ kiểm tra riêng tính tốn theo tiêu chuẩn ruộng giống) 75 - Đối với sản xuất hạt lai có bố, mẹ khơng gieo tiến hành kiểm định riêng ruộng bố ruộng mẹ theo tiêu chuẩn - Số tối thiểu cần kiểm tra điểm kiểm định phụ thuộc vào tiêu chuẩn độ ruộng giống loài trồng kiểm định - Tại điểm kiểm định, đếm số khác dạng, khác loài cỏ dại nguy hại (qui định tiêu chuẩn), ghi chép để tính tốn đối chiếu với tiêu chuẩn Sơ đồ đường điểm kiểm định ruộng giống (Hình 9.1): Hình 9.1 Sơ đường đường kiểm định ruộng giống 76 Người kiểm định vào hình dạng, kích thước, địa hình phương thức gieo trồng lơ ruộng giống để xác định điểm kiểm định cách kiểm tra cho phù hợp, đảm bảo việc kiểm định thuận lợi có độ xác cao Có thể chọn cách theo sơ đồ theo hàng (băng) sau xác định điểm kiểm định Bảng 9.2 Số kiểm tra tối thiểu điểm kiểm định Số kiểm tra TT Loài trồng* Cấp giống tối thiểu điểm kiểm định** Lúa Siêu nguyên chủng 1000 Nguyên chủng 400 Xác nhận 200 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 1000 Xác nhận 400 Siêu nguyên chủng 1000 Nguyên chủng 400 Xác nhận 300 Lúa lai dòng - Dòng A, B - Dòng R - Sản xuất hạt giống F1 300 Lúa lai dòng - Dòng mẹ TGMS - Dịng bố Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 1000 Xác nhận 400 Siêu nguyên chủng 1000 Nguyên chủng 400 Xác nhận 300 - Sản xuất hạt giống F1 Ngô thụ phấn tự 300 Nguyên chủng 160 Xác nhận 80 Ngơ lai - Dịng bố, mẹ 400 77 Số kiểm tra TT 10 11 Loài trồng* Cấp giống tối thiểu điểm kiểm định** - Sản xuất hạt giống F1 - Lai qui ước 160 - Lai không qui ước 160 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 160 Xác nhận 80 Siêu ngun chủng Tồn lơ Nguyên chủng 300 Xác nhận 160 Cải bắp, xu hào, Siêu ngun chủng Tồn lơ dưa chuột thụ phấn tự Nguyên chủng 160 Xác nhận 40 Siêu nguyên chủng Tồn lơ Ngun chủng 80 Xác nhận 40 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 400 Xác nhận 160 Siêu ngun chủng Tồn lơ Ngun chủng 200 Xác nhận 100 Đậu tương, đậu xanh Lạc Cải củ Cà chua tự thụ phấn Dưa hấu thụ phấn tự 12 Dưa hấu lai Hạt giống F1 200 13 Khoai tây nhân vơ tính Siêu ngun chủng Tồn lô Nguyên chủng 400 Xác nhận 160 78 Số kiểm tra TT Loài trồng* Cấp giống tối thiểu điểm kiểm định** 14 Hạt giống F1 Tồn lơ Củ giống C1 160 Khoai tây lai Loài trồng bổ sung tiêu chuẩn ruộng giống lồi ban hành Số cần kiểm tra điểm kiểm định qui định bảng thay đổi tiêu chuẩn độ ruộng giống sửa đổi 1.5 Đánh giá kết Đánh giá tính giống: Nếu đa số lô ruộng giống với giống đăng ký kiểm định kết luận lơ ruộng giống giống Đánh giá độ lô ruộng giống: Cộng tổng số khác dạng phát tất điểm kiểm định lô ruộng giống đối chiếu với bảng “Số khác dạng để loại bỏ lô ruộng giống theo tiêu chuẩn độ ruộng giống tổng số kiểm tra (P = 0,05)” Đối với ruộng sản xuất hạt lai phải xác định số mẹ tung phấn, số bố khác dạng tung phấn, mức độ bất dục đực áp dụng theo tiêu chuẩn để xác định ruộng giống có đạt tiêu chuẩn khơng Đánh giá khác loài: Cộng tổng số khác loài phát tất điểm kiểm định lô ruộng giống đối chiếu với tiêu chuẩn quy định Đối với số loại trồng có tiêu đánh giá tỷ lệ (%) bị bệnh (các bệnh nguy hại xác định truyền qua hạt giống, củ giống hom giống) đánh giá mức độ nhiễm bệnh theo tiêu chuẩn ruộng giống Xác định mức độ cỏ dại: Chỉ xác định loại cỏ dại đối tượng nguy hại có ghi tiêu chuẩn Mức độ cỏ dại (số cây/100 m2) tính từ tổng số cỏ dại có điểm kiểm định tổng diện tích điểm kiểm định 1.6 Báo cáo kết Sau kiểm định xong tính tốn tiêu qui định tiêu chuẩn, ghi vào biên kiểm định kết thu kết luận lô ruộng giống có đạt tiêu chuẩn hay khơng Trường hợp lơ ruộng giống có tiêu khơng đạt tiêu chuẩn, khắc phục được, người sản xuất giống phải kịp thời sửa chữa theo hướng dẫn người kiểm định lô ruộng giống phải kiểm định lại 79 khoảng thời gian mà thiếu sót chưa gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng lô ruộng giống Kết kiểm định phải giao cho người sản xuất giống lưu giữ quan có thẩm quyền để thực quản lý chất lượng cấp chứng cho lơ hạt giống Hình 9.2 Sơ đồ kiểm tra đồng 80 Kiểm tra (kiểm nghiệm) phòng 2.1 Một số định nghĩa Lô hạt giống (seed lot): Lô hạt giống lượng hạt giống cụ thể, có nguồn gốc mức chất lượng, sản xuất, chế biến, bảo quản qui trình, nhận biết cách dễ dàng không vượt khối lượng qui định Mẫu điểm (primary sample): Mẫu điểm lượng nhỏ hạt giống lấy từ điểm lô hạt giống Mẫu hỗn hợp (composite sample): Mẫu hỗn hợp tạo thành cách trộn tất mẫu điểm lấy từ lô hạt giống Mẫu gửi (submitted sample): Mẫu gửi mẫu gửi đến phịng kiểm nghiệm Mẫu gửi phải có khối lượng tối thiểu qui địnhvà bao gồm tồn phần mẫu hỗn hợp Mẫu phân tích (working sample): Mẫu phân tích mẫu giảm lấy từ mẫu gửi phòng kiểm nghiệm để thực phép thử nêu tiêu chuẩn Mẫu giảm (sub-sample): Mẫu giảm phần mẫu, làm giảm khối lượng cách dùng phương pháp chia mẫu theo qui định Mẫu lưu (stored sample): Mẫu lưu phần mẫu gửi mẫu phân tích lưu giữ, bảo quản điều kiện thích hợp phịng kiểm nghiệm dùng để kiểm tra số tiêu chất lượng lô hạt giống cần thiết Niêm phong (sealed): Niêm phong có nghĩa vật chứa bao chứa hạt giống đóng gắn kín cho chúng bị mở làm hỏng dấu niêm phong để lại chứng cớ can thiệp Định nghĩa có liên quan đến việc niêm phong lơ hạt giống mẫu gửi 81 2.2 Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm xác định theo sơ đồ sau: Mẫu gửi Xác định Độ ẩm Mẫu PT độ ẩm Mẫu PT tiêu khác Mẫu lưu Phân tích Độ sạch/Hạt khác lồi (hạt cỏ dại) Thử nghiệm Nẩy mầm Khối lượng 1000 hạt Kiểm tra Hạt khác giống Bảo quản mẫu sau phân tích Hình 9.3: Trình tự phân tích mẫu phịng thí nghiệm CÂU HỎI ƠN TẬP Câu 1: Trình bày ngun tắc quy định kiểm định ruộng giống ? Câu 2: Các bước tiến hành kiểm định đánh giá kết kiểm định ruộng giống? Câu 3: Trình tự phân tích mẫu phịng kiểm nghiệm ? 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Minh Công Ứng dụng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước thuộc ngành khoa học sống mang mã số 4.5.10 6.5.10 (giai đọan 1996-2000) chọn tạo giống lúa chất lượng (2003) Trong: Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống Trang: 847-851 NXB KH & KT, Hà Nội Nguyễn Văn Hiển (chủ biên) (2000) Chọn giống trồng NXB Giáo Dục Hà Nội 3.Vũ Ðình Hịa Vũ Văn Liết (2005), Giáo trình chọn giống trồng NXB Đại học Nông nghiệp Hà Nội 83 ... Kết hợp chọn lọc phịng đồng rộng suốt thời kì sinh trưởng giống Như giống trồng chọn nhanh chóng chuẩn xác Sơ lược chọn giống truyền thống đại thông dụng 2. 1 Chọn giống truyền thống - Chọn giống. .. phương pháp chọn giống trồng Mục tiêu: Kiến thức: + Trình bày nhân tố ảnh hưởng đến chọn lọc + Trình bày nguyên tắc chọn lọc + Trình bày phương pháp chọn giống trồng Kỹ năng: + Có kỹ chọn lọc đặc... đọan 199 6 -2 000) chọn tạo giống lúa chất lượng (20 03) Trong: Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống Trang: 84 7-8 51 NXB KH & KT, Hà Nội Nguyễn Văn Hiển (chủ biên) (20 00) Chọn giống trồng NXB Giáo Dục