ĐỀ CƯƠNG ôn tập học PHẦN công nghệ sản xuất giống cây trồng

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN Công nghệ sản xuất giống trồng PHẦN MỞ ĐẦU Duy trì phục tráng giống công nghệ sản xuất giống trồng - Duy trì giống giữ nguyên kiểu gen giống suốt trình giống tham gia vào sản xuất lưu giữ bảo tồn giống - Để trì giống, cần phải có hệ thống chọn lọc phù hợp với nhóm trồng sở tiêu chuẩn giống xây dựng cất trữ - Áp dụng chọn lọc trì đảm bảo giữ nguyên cấu trúc quần thể, loại bỏ biến dị lệch cấu trúc quần thể chuẩn - Phục tráng giống đưa giống bị thoái hóa trở nguyên ban đầu giống - Phục tráng giống áp dụng để phục hồi lại giống truyền thống quý Kết phục tráng giống tạo hạt giống siêu nguyên chủng vật liệu tương đương CHƯƠNG NGUYÊN NHÂN GÂY NÊN HIỆN TƯỢNG THOÁI HÓA CỦA GIỐNG CÂY TRỒNG VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA Nguyên nhân lẫn tạp giới, lẫn tạp sinh học đột biến tự nhiên gây nên tượng thoái hóa giống trồng - Lẫn giống giới người gây trình sản xuất Lẫn giống giới nguy hiểm nhân giống hạt kèm lẫn giống hệ thống - Sự lẫn giống sinh học giống thụ phấn, thụ tinh hạt phấn giống khác Điều xẩy nghiêm trọng đặc biệt với giao phấn - Trong trình tồn tại, trồng chịu nhiều tác động mạnh mẽ tác nhân gây đột biến làm xuất đột biến tự nhiên - Các đột biến tự nhiên tiến triển theo hướng có lợi cho tồn thực vật song ngược với mong muốn người Các đột biến tiếp tục phân li nhân lên lẫn gieo lại Nguyên nhân phân ly tính trạng tích lũy bệnh lý thực vật gây nên tượng thoái hóa giống trồng - Sự phân li tính trạng làm xuất tính trạng lạ không mong muốn tầm kiểm soát làm cho giống bị thoái hóa - Nguyên nhân thụ phấn chéo cá thể khác giống chí khác loài tạo lai, sau tự thụ phân li mạnh mẽ tượng tàn dư dị hợp tử - Các loài bệnh virus, vi khuẩn, nấm tồn gây hại qua hạt vật liệu trồng trọt Quá trình lây bệnh tích lũy dần làm cho hệ sau bị nhiễm bệnh nặng hệ trước lây lan thành dịch - Ở khu nhân giống bệnh tật không tích lũy qua hạt vật liệu trồng trọt mà tích lũy đất, ký chủ xung quanh đợi gặp điều kiện thuận lợi bột phát gây hại Nguyên nhân không đảm bảo điều kiện gieo trồng gây nên tượng thoái hóa giống trồng - Một giống trồng kiểu gen đặc thù cần có môi trường tương ứng để có kiểu hình phù hợp Kiểu hình giống trồng tính trạng đặc trưng có giống mà giống khác Như giống muốn phát huy đầy đủ tính chất quý báu cần đảm bảo điều kiện gieo trồng - Điều kiện gieo trồng không phù hợp gây thoái hóa giống theo hướng: + Làm giảm giá trị gieo trồng giống: Hạt giống bé sinh còi cọc, hạt bị bệnh sinh yếu ớt, giống nhỏ bé hạn chế sinh trưởng Những ảnh hưởng nhiều lớn, làm giống tốt trở thành giống xấu hệ có thoái hóa + Làm tăng xuất tính trạng lạ: Điều kiện gieo trồng không phù hợp đóng vai trò yếu tố chọn lọc, giữ lại biến dị lạ tạo điều kiện để biến dị nhân lên nhanh chóng làm giống bị biến dạng - Do chế độ sản xuất giống không tốt: + Chế độ sản xuất giống không tốt làm cho giống bị lẫn giới: trình bảo quản, thu hoạch, phơi sấy, giống xấu lẫn sang giống tốt dấn đến suất, phẩm chất giảm + Do lẫn sinh học: sản xuất giống, không ý mức khâu cách ly, làm cho giống tốt, giống xấu lai tự nhiên với nhau, làm giảm đặc tính tốt giống Do kỹ thuật trồng trọt không tốt, khâu kỹ thuật sản xuất giống không trọng mức ruộng không tốt, cày bừa không kỹ, bón phân không cân đối, làm cho giống bị thoái hóa Phòng ngừa tượng thoái hóa giống trồng thông qua biện pháp tuyển lựa bồi dưỡng giống - Hiện tượng biến dị giống tượng tất yếu, thường xuyên xẩy tác động nhân tố vật lý hóa học thiên nhiên Quá trình biến dị tượng lẫn tạp khó ngăn ngừa trình sản xuất làm cho giống không sút sức sống mà độ đồng di truyền, sinh học, hình thái kinh tế - Tuyển lựa bồi dưỡng thường xuyên biện pháp có hiệu để ngăn ngừa giống thoái hóa nâng cao sức sống giống - Nhờ công tác tuyển lựa mà người ta loại bỏ biến dị xấu, cá thể lẫn giống, bị sâu bệnh, giữ tính điển hình giống - Tuyển lựa củng cố biến dị tốt, làm tăng sức sống giống, tăng tính thích nghi, Trong trình tuyển lựa, loại bỏ nghiêm khắc biến dị xấu, ý chọn biến dị tốt việc nâng cao sức sống giống nhanh chóng có kết Phòng ngừa tượng thoái hóa giống trồng thông qua biện pháp thay đổi điều kiện sống giống Thay đổi điều kiện sống cách sau đây: - Sản xuất hạt giống nhiều nơi khác nhau: Cùng giống sản xuất nơi có điều kiện sinh thái khác sau trao đổi hạt giống cho đem lai giống nâng cao sức sống phạm vi thích ứng giống - Thay đổi thời kỳ gieo giống: Thay đổi thời kỳ gieo giống tức chuyển giống từ vụ sớm sang vụ muộn ngược lại; chuyển vụ biện pháp thay đổi điều kiện sống giống làm cho giống xuất biến dị có lợi tăng khả thích ứng giống - Cải thiện kỹ thuật trồng trọt: Trong trình sản xuất, áp dụng biện pháp kỹ thuật không tốt thời gian dài dẫn đến tượng thoái hóa; cá thể quần thể thấp bé đi, hạt nhỏ lại, tính chống chịu sâu bệnh điều kiện ngoại cảnh giảm, làm cho suất giảm - Cùng giống gieo trồng điều kiện lạc hậu, giống thoái hóa nhanh; trồng điều kiện canh tác tiến bộ, tượng thoái hóa diễn chậm; giống sử dụng hàng chục năm mà chưa bị loại bỏ Ngày nay, điều kiện thâm canh cao; số giống phát huy tác dụng lâu dài sản xuất CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC CẤP HẠT GIỐNG Khái niệm cấp hạt giống theo viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) - Theo Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), hạt giống phân làm cấp: + Giống tác giả: Được sản xuất giám sát trực tiếp tác giả giống đảm bảo tính xác thực giống; + Giống nguyên chủng: Là hệ nhân từ hạt giống tác giả Nó sản xuất quan hay cá nhân sản xuất giống nguyên chủng giám sát quan có chức sản xuất giống nguyên chủng; + Giống đăng ký: Là hạt giống nhân từ giống nguyên chủng nhằm tăng lượng hạt giống trước sản xuất giống xác nhận Giống chưa có mục đích đưa sản xuất; + Giống xác nhận: Được nhân từ giống nguyên chủng hay gống đăng ký Nhân số lượng lớn đưa sản xuất - Sơ đồ tổng quát: Phương thức sinh sản đặc điểm di truyền quần thể tự thụ phấn - Phương thức sinh sản: Cấu tạo hoa lưỡng tính, nhị đực nhụy hoa Hoa nhỏ, không màu sắc; có màu sắc (ít sặc sỡ), không mùi, vị, thời gian nở hoa ngắn Khi phát dục, nhị đực nhụy chín lúc, nhụy thành thục sớm để sẵn sàng tiếp nhận hạt phấn Thụ phấn trước hoa nở; thụ phấn phấn phấn hoa hoa - Đặc điểm di truyền: + Quần thể tương đối đồng nhất, đời sau tương đối ổn định, cá thể quần thể thường có kiểu gen giống chúng trạng thái đồng hợp thể Khả giao phấn thấp, thông thường có - 18 % giao phấn; giao phấn cá thể giống nên kiểu gen thay đổi + Nếu có giao phấn lai đột biến xuất kiểu gen dị hợp thể, sau vài hệ tự thụ phấn, kiểu gen dị hợp giảm quần thể lại trạng thái đồng hợp thể Do đó, nhóm tự thụ phấn khoảng cách cách ly không lớn + Cấu trúc di truyền: P Mẹ BB F1 x Bố bb Bb F2 1/4 BB 1/2 Bb F3 3/8 BB 1/4 Bb 1/4 bb 3/8 bb F4 7/16 BB 1/8 Bb 7/16 bb n Như vậy: Tần xuất dị hợp = (1/2) Tần xuất đồng hợp = ( - 1/2 )n + Các cá thể đồng hợp tăng dần qua hệ tự thụ phấn, điều kiện ổn định quần thể tự thụ phấn Phương thức sinh sản đặc điểm di truyền quần thể giao phấn (thụ phấn chéo) - Phương thức sinh sản: + Giao phấn tượng phổ biến thực vật Cây giao phấn có hoa đực hoa đồng chu cây, khác chu (khác cây); hoa, chúng có cấu tạo hoa đảm bảo cho trình giao phấn Thông thường, hoa, hoa đực phát dục sớm hoa Nếu chúng tự thụ phấn, gây bất dục hệ sau sức sống giảm + Hoa chúng thường có hoa lớn, màu sắc sặc sỡ; vị ngọt, hương thơm để quyến rũ côn trùng Thời gian nở hoa lâu, nhị đực có số lượng hạt phấn nhiều, hạt phấn phát tán nhờ gió côn trùng, Hoa cái: vòi nhụy thường vươn dài, có chất keo dễ bắt hạt phấn Sức sống hoa dài, chúng thường mọc khỏi hoa thụ phấn - Đặc điểm di truyền: + Quần thể giao phấn ổn định di truyền từ hệ qua hệ khác giao phấn trạng thái cân di truyền theo định luật Hardy Weinberg "Gen tần suất kiểu gen quần thể mendel số từ hệ sang hệ khác, chọn lọc, đột biến, lẫn tạp hay thay đổi ngẫu nhiên" + Mỗi có hội cho phấn nhận phấn ổn định di truyền giao phối với quần thể lớn tần xuất kiểu gen không thay đổi từ hệ qua thể hệ khác quần thể gọi quần thể trạng thái cân + Phương trình: p2 + 2p (1 - p) + (1 - p)2 P tần xuất allen - p tần xuất allen khác Tổng tần xuất allen = 1, gọi kiểu gen khác q ta có phương trình P2 + 2pq + q2 + Quần thể giao phẩn ổn định di truyền qua hệ nhân hoàn toàn tự thụ phấn Sơ đồ sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng tự thụ phấn hệ thống trì - Sơ đồ sản xuất - Phân tích sơ đồ: + Các giống trồng thuộc nhóm tự thụ phấn tác giả cung cấp (hạt tác giả) tiêu chuẩn trì có hạt siêu nguyên chủng với tiêu chuẩn tính trạng mô tả, tiến hành tổ chức sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng theo hệ thống trì sơ đồ + Bản chất trình chọn lọc trì thực chọn lọc hỗn hợp cải lương (vụ đầu chọn lọc ưu tú, vụ sau chọn lọc hỗn hợp) so sánh dòng vụ để tạo lô hạt siêu nguyên chủng hỗn dòng Trình tự tiến hành sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng tự thụ phấn hệ thống trì - Vụ thứ (Go): + Sử dụng lô hạt có chất lượng siêu nguyên chủng hạt tác giả để gieo trồng khu chọn lọc Cần tính toán lượng hạt giống cho có 3.000 cá thể sinh trưởng phát triển tốt Ở ruộng Go vào hệ thống tính trạng chuẩn mô tả tiến hành chọn lọc cá thể ưu tú - Các cá thể ưu tú cần đạt tiêu chuẩn sau đây: + Có kiểu điển hình giống; thời gian sinh trưởng giai đoạn sinh trưởng chênh lệch -2 ngày so với bảng chuẩn Các tính trạng chất lượng màu sắc lá, màu sắc thân, màu hoa, màu nhụy cái, màu quả, màu hạt, hình dạng hạt tính trạng đặc biệt phải hoàn toàn giống gốc miêu tả bảng chuẩn + Các yếu tố cấu thành suất, suất cá thể, chiều cao tính trạng số lượng khác (cành, nhánh, chiều dài, chiều rộng ) nằm khoảng x ± S x ; tình trạng khỏe mạnh, không bị sâu, bệnh ký sinh bệnh sinh lý - Hạt cá thể bảo quản riêng bao có ghi số thứ tự bên bỏ thẻ đánh dấu bên Cần chọn 100 cá thể để đo đếm tiêu phòng (nếu nhiều 100 tốt) Cần chọn lọc nghiêm khắc để có 50 cá thể đạt yêu cầu; 50 cá thể chọn giữ nguyên ký hiệu cũ lập thành 50 dòng để gieo trồng sang G1 - Vụ thứ (G1): + Mật độ gieo kỹ thuật canh tác áp dụng G Mỗi cá thể đem gieo thành dòng Các dòng cắm thẻ đánh dấu ghi ký hiệu dòng đầu hàng, tiếp tục quan sát thời gian giai đoạn sinh trưởng, cấu trúc kiểu cây, tính trạng chất lượng tính trạng đặc trưng giống Chọn lọc đồng ruộng lần cuối thực vào thời điểm ngày trước thu hoạch + Tính hệ số biến động CV% tính trạng điển chiều cao cây, tỉ lệ dài/rộng hạt Các dòng có suất cá thể cao nhau, có hệ số biến động CV%