Tài liệu Chọn giống ở cây sinh sản sinh dưỡng docx

Chọn giống ở cây sinh sản sinh dưỡng 1. Khái niệm chung Sinh sản sinh dưỡng là hình thức sinh sản mà cơ thể mới được phát triển từ những phần cơ thể ban đầu như củ, thân, mầm, lá … Đó là những bộ phận ở trên hoặc là ở dưới mặt đất - Từ những phần thân dưới mặt đất: những cây trồng mới được nhân lên từ những phần dưới mặt đất như khoai tây, củ gừng, chuối, hành, tỏi,… - Bằng những chồi bất định: như ở cây tầm gửi, khoai lang và nhiều loài thân bò khác. - Bằng thân hành con như cây bạch đầu khấu, hành, tỏi,… - Sinh trưởng bằng những đoạn sinh dưỡng: những cây này thường được nhân lên bằng những đoạn thân hoặc chồi, mầm cắt ghép như khoai lang, dong riềng,… Trong sinh sản sinh dưỡng, cây được nhân lên bằng phương pháp vô tính nên qua các đời trồng của hệ vô tính không xảy ra phân ly và tái tổ hợp. Điều này đã dẫn đến: - Các hệ vô tính dần dần tích lũy các đột biến tự nhiên, làm độ dị hợp tăng lên - Các gene có hại cũng được tích lũy dần - Các cơ quan sinh sản thường xuyên không hoạt động nên dần dần đưa đến bất dục đực và cái. Bất dục đực thường xảy ra nhiều hơn. 1.1. Phương pháp chọn tạo Chọn tạo giống cây sinh sản sinh dưỡng thì kỹ thuật được ứng dụng cơ bản giống như các phương pháp chọn tạo giống cây hữu tính, bao gồm: nhập nội, chọn lọc và tạp giao, chỉ khác về cách xử lý quần thể lúc khảo nghiệm. Đối với cây nhân vô tính, khi một kiểu gene đã được xác định nó có thể được duy trì vĩnh viễn bằng phương pháp vô tính hay sinh dưỡng mà không mất độ toàn vẹn di truyền, đó là một lợi thế lớn. Tuy nhiên cũng kèm theo một số nhược điểm sau: - Vì các đời sinh dưỡng nối tiếp nhau không qua sàng lọc di truyền của phân bào giảm nhiễm nên các hệ sinh dưỡng có xu hướng tích lũy thành hệ thống các bệnh truyền nhiễm, nhất là các bệnh virus và mycoplasma. Chúng cũng tích lũy lại các đột biến mà đa số đều gây hại. Để tránh được vấn đề này, cần: (i) Duy trì nguồn giống ưu tú trong điều kiện sạch bệnh là cần thiết; (ii) Bản thân nguồn giống phải được thường xuyên tái tạo lại bằng cách chọn lọc cây dùng làm giống từ một quần thể nhân lên bằng phương pháp sinh dưỡng. Gần đây có thể tránh được một số khó khăn trên bằng cách duy trì các hệ vô tính dưới dạng nuôi cấy mô. - Duy trì nguồn gene cần thiết cho các chương trình chọn tạo giống gặp khó khăn và tốn kém do các nguyên nhân nói trên. - Đa số các giống biểu hiện bất dục đực, sức sống yếu, hạt lép với nhiều mức độ khác nhau. Do đó bất dục là hậu quả của việc các hệ vô tính không được phân bào sàng lọc - Một số loài và nhiều giống của đa số cây nhân vô tính không có hoa. 1.2. Kích cỡ quần thể Đa số giống cây trồng nhân vô tính ở trạng thái dị hợp nên đời "phân ly" đầu tiên là đời F 1 chứ không phải F 2 . Do đó kích cỡ của quần thể đời F 1 phải lớn hơn so với cây tự thụ phấn. Ngoài ra một tỷ lệ lớn các cây nhân sinh dưỡng là cây đa bội như mía, khoai tây, khoai lang, chuối… và đòi hỏi phải nhân một quần thể lớn hơn để thu được các kiểu gene mong muốn. Nhiều giống cây nhân sinh dưỡng không ra hoa hoặc ra hoa nhưng bất dục ở mức độ cao, nên cần phải tạo nhiều thể lai hơn so với nhu cầu thông thường đối với cây nhân hữu tính. Như vậy, phương pháp và thủ tục ứng dụng để cải tiến cây nhân vô tính tương tự như đối với cây nhân hữu tính. Sự khác nhau giữa chúng ở một số chi tiết, các chi tiết này mục đích sử dụng cuối cùng, theo mức độ bội thể và tình trạng bất dục trong loài. 2. Cơ sở di truyền 2.1. Dòng vô tính Dòng vô tính là một nhóm của những cây được sản xuất ra từ một cây riêng qua sinh sản vô tính. Như vậy những giống nhân vô tính bao gồm số lượng lớn dòng vô tính. Tất cả các thành viên của dòng vô tính có cùng kiểu gene như cây bố mẹ nếu không có đột biến soma xảy ra. Sự chọn lọc ở một dòng vô tính là không cần thiết. Các đặc tính của dòng vô tính: - Tất cả các cá thể trong một dòng vô tính riêng biệt giống hệt nhau về kiểu gen, vì chúng là kết quả của quá trình sinh sản vô tính nhờ phân bào nguyên nhiễm. - Sự khác nhau của kiểu hình ở trong 1 dòng vô tính là do môi trường - Kiểu hình của một dòng vô tính là do hiệu quả của kiểu gene (G), của môi trường (E) và ảnh hưởng qua lại giữa kiểu gene và môi trường (GE) trên ý nghĩa quần thể (µ). Kiểu hình của một dòng vô tính được biểu thị bằng công thức: P = µ + G + E + GE - Một dòng vô tính có thể được duy trì không giới hạn qua sinh sản vô tính. Nhưng các dòng vô tính cũng luôn luôn thoái hóa do bị tấn công bởi virus hoặc vi khuẩn và do sự phát sinh đột biến soma. Một dòng vô tính có thể bị tiêu diệt phụ thuộc vào khả năng nhạy cảm của nó đối với vật phá hoại như các côn trùng hoặc các bệnh. Hơn nữa, sự khác nhau về gene có thể phát sinh trong một dòng vô tính làm thay đổi những đặc tính của nó. - Nhìn chung, những dòng vô tính có độ dị hợp cao và thể hiện mất sức sống khi lai gần. 2.2. Sự khác nhau về gene Sự khác nhau về gene trong một dòng vô tính có thể phát sinh do đột biến phần sinh dưỡng, sự hỗn hợp cơ học và sinh sản vô tính không thường xuyên. 2.2.1. Đột biến Đột biến phần sinh dưỡng được hiểu là những đột biến chồi (bud mutation). Tần số đột biến nói chung rất thấp (10 -7 – 10 - 5 ). Thường những đột biến trội sẽ được biểu hiện ở phần mô sinh dưỡng, vì các đột biến lặn chỉ được biểu hiện khi ở dạng đồng hợp tử. Một allele đột biến thành đồng hợp tử khi tất cả các allele trong một tế bào đột biến cùng đồng thời sản xuất ra cùng một allele đột biến hoặc allele đột biến đã có sẵn trong điều kiện dị hợp tử ở dòng vô tính ban đầu. Từ những đột biến chồi có thể chọn được những dòng vô tính mới. Chọn lọc chồi có tầm quan trọng trong việc cải tạo cây lâu năm như cây ăn quả. 2.2.2. Sự hỗn hợp cơ học Hỗn hợp cơ học tạo ra sự khác nhau về gene ở trong một dòng vô tính; về phương pháp, giống như trong trường hợp dòng thuần. [...]... truyền qua nhân giống sinh dưỡng Theo thời gian ở các dòng vô tính, bệnh virus có thể gây ra lan truyền sự thoái hóa vô tính trầm trọng + Bệnh vi khuẩn: Một số trường hợp, sự thoái hóa dòng vô tính là kết quả của sự lây nhiễm vi khuẩn Bệnh kìm hãm sinh trưởng chồi gốc ở cây mía Sinh sản sinh dưỡng bản thân nó không ảnh hưởng đến sức sống hoặc khả năng năng suất của dòng vô tính Mặt khác, sinh sản vô tính... vốn có trong dòng vô tính, nhờ sự sinh sản dinh dưỡng của chính bản thân nó Thực tế, các kết quả nghiên cứu chi tiết đã chứng minh rằng kết quả thoái hóa dòng vô tính là do: + Sự đột biến: Đột biến là một quá trình lặp đi lặp lại, do đó nó có thể trở thành một vấn đề bao trùm một thời gian dài Hơn nữa một đột biến xảy ra ở tần số khá cao trong một dòng vô tính và trở nên nghiêm trong trong bảo quản.. .Sinh sản vô tính cũng tạo ra sự phân ly và tái tổ hợp do sự phân tách bộ phận của cơ thể để tạo ra cá thể hoặc trao đổi chéo soma 3 Sự thoái hóa dòng vô tính Các dòng vô tính có thể duy trì được vô thời... sống hoặc khả năng năng suất của dòng vô tính Mặt khác, sinh sản vô tính đã giữ nguyên những tổ hợp gene đặc biệt tạo ra một dòng vô tính mới hoặc những dòng vô tính khác thỏa mãn mong muốn của nhà chọn giống Theo CSDT CGTV - Hoàng Trọng Phán . Chọn giống ở cây sinh sản sinh dưỡng 1. Khái niệm chung Sinh sản sinh dưỡng là hình thức sinh sản mà cơ thể mới được phát triển. tạo giống cây sinh sản sinh dưỡng thì kỹ thuật được ứng dụng cơ bản giống như các phương pháp chọn tạo giống cây hữu tính, bao gồm: nhập nội, chọn lọc và