3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài
1.4.4.1. Tình hìnhnghiên cứu ứng dụng ựột biến trong chọn tạo giống cây
1.4.4.1. Tình hình nghiên cứu ứng dụng ựột biến trong chọn tạo giống cây trồng trên thế giới trồng trên thế giới
Trong sản xuất nông nghiệp, công tác chọn tạo giống có ý nghĩa ựặc biệt quan trọng, là khâu ựầu tiên quyết ựịnh ựến năng suất và chất lượng của cây trồng. để chọn tạo giống, nhà chọn giống cần phải có nguồn vật liệu khởi ựầu, là các biến dị di truyền. Trước ựây, mới chỉ có ựột biến tự nhiên và các biến dị tổ hợp xuất hiện do lai tạo ựược sử dụng trong công tác tạo giống. Từ nguồn nguyên liệu này, thông qua chọn lọc, cây hoang dại dần ựược thuần hóa thành cây trồng và ngày càng tắch lũy ựược nhiều ựặc ựiểm tốt về năng suất phẩm chất. Tuy nhiên, tần số ựột biến tự nhiên rất thấp, các ựột biến có lợi lại càng ắt. Bởi vậy hiệu quả chọn lọc không cao và phải mất nhiều thời gian mới có thể tắch lũy ựược các ựặc ựiểm quý của một giống. Vì vậy, ựể có nguồn vật liệu khởi ựầu phong phú cho công tác chọn giống, ựồng thời rút ngắn thời gian cải tạo ựặc tắnh di truyền của giống, người ta ựã tiến hành gây ựột biến nhân tạo ở thực vật (Miroslaw Maluzynski, 2001). Bằng kĩ thuật gây ựột biến nhân tạo, các tần số ựột biến ở thực vật nói chung tăng lên và tần số ựột biến có giá trị ở cây trồng nói riêng xuất hiện nhiều hơn.
Ở các nước trên thế giới, ứng dụng năng lượng bức xạ trong việc tạo vật liệu khởi ựầu, phục vụ chọn tạo giống cho sản xuất nông nghiệp ựã ựược thực hiện khá sớm và ựạt ựược nhiều thành tựu quan trọng. Từ năm 1940 ựến nay, ựã có nhiều công trình nghiên cứu ựột biến nhân tạo trong công tác chọn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 19 giống của các nhà khoa học Nga, Trung Quốc, Ấn độ, Hà Lan, Nhật BảnẦ ựa thu ựược nhiều thành tựu trên các ựối tượng cây trồng nhưlúa, ựậu HàLan, yến mạch, lạc, hoa, ựậu tươngẦ(Trần Duy Quý, 1997).
Năm 1964, ựã thành lập tổ chức phối hợp cơ quan lương thực Liên Hợp Quốc (FAO) và cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế (IAEA) nên việc tạo giống bằng ựột biến phóng xạ ựã có nhiều thành công rực rỡ. Theo thống kê của FAO/IAEA, số lượng giống cây trồng ựột biến ựược chọn tạo thành công và khai thác thương phẩm trên thế giới ngày càng tăng, số lượng giống cây trồng ựột biến ựược tạo ra thuộc 169 loài cây trồng khác nhau, chủ yếu là giống cây nông nghiệp (lúa, mạch, mỳ, ngô, ựậu tương và hoa cây cảnh). Năm 1960 chỉ có 7 giống ựột biến, năm 1968 tăng lên 50 giống ựột biến, năm 1970 tăng lên 80 giống ựột biến, 1980 tăng lên 500 giống ựột biến, năm 1982 tăng lên 900 giống ựột biến, 1988 là 1200 giống ựột biến và ựến năm 1993 ựã lên tới 1500 giống ựột biến, năm 2000 là 2255 giống ựột biến ựược tạo ra ở các nước trên thế giớịNgoài việc các giống mới ựược phát triển trực tiếp từ những dòng ựột biến, các giống mới còn ựược tạo ra từ lai tạo giữa những dòng/giống ựột biến. Những giống ựột biến này ựược trồng và khai thác thương phẩm ở 50 nước khác nhau trên thế giới, ựứng ựầu là Trung Quốc, Ấn độ, Liên Xô (cũ), Hà Lan, Nhật Bản và Mỹ.Tại Mỹ, bằng phương pháp gây ựột biến nhân tạo kết hợp chọn lọc và lai tạo ựã tạo ra ựược 1000 dòng ựại mạch, 600 dòng cà chua, 300 dòng ựậu tương.
Phần lớn các giống ựột biến ựược ựưa vào sản xuất là những dạng có thay ựổi về kiểu hình, thời gian ra hoa, màu hoa và dạng hoaẦ Một số ựột biến có giá trị khác như thay ựổi hàm lượng dầu (hướng dương, ựậu tương) hay thay ựổi hàm lượng protein, axit amin, chất lượng tinh bột ở nội nhũ hòa
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 20 thảo (lúa mì, ngô, lúaẦ). Có thể kể một số giống cây trồng ựược tạo ra từ việc gây ựột biến như:
Lúa mạch không ựổ Pallas và lúa mạch thấp cây, chắn sớm Mari tại Thụy điển, lúa mạch Vena chống bệnh rỉ sắt tại Áo, lúa mạch Pennrad chịu rét khỏe tại MỹẦ
Lúa có năng suất cao tại Ấn độ và Nhật Bản. Lúa chống sâu bệnh, chịu thâm canh (A20, DT10, Xuân số 5) và lúa chịu mặn, chịu rét, cứng cây (DT11, Xuân số 6)Ầ tại Việt Nam.
đậu Hà Lan Strol năng suất cao tại Thụy điển, giống chắn sớm, chống nấm, hàm lượng protein và lipit cao, màu sắc và kắch thước hạt thay ựổi tại Nga, Mỹ, đức.
Bông ựột biến Nọ108 do Nga tạo ra có bụi dày, lá xanh ựậm, chống ựổ, chống bệnh tốt, năng suất và chất lượng bông caọ
đậu tương Sanilak, Xiuei, Gretiotchắn sớm, chống nấm, chống bệnh ựốm lá, không ựổ tại Mỹ. Tại Nga, đức ựã tạo ra các giống ựậu tương chắn sớm, chống nấm hàm lượng protein, lipit caọ
Với cây ăn quả, có nhiều giống ựột biến có giá trị kinh tế cao như giảm hạt ở quýt Danhongpaọ Pháp tạo ựược giống nho Spurdente - Ferco ra hoa sớm, chùm quả to từ giống Ente bằng việc xử lý tia gamma, và còn có các giống táo, lê ựột biến có chất lượng caoẦ
Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn độ ựã thành công trong việc chọn tạo giống ựột biến ở dưa chuột, mướp; ở Thái Lan, Niuzilaan với ựậu dũa, cà chuaẦ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 21 hoa khác nhau bằng phương pháp xử lý bằng tia gamma trong quá trình nuôi cấy invitro tại Trung Quốc, Nhật Bản...
1.4.4.2. Tình hình nghiên cứu ứng dụng ựột biến trong chọn tạo giống cây trồng tại Việt Nam trồng tại Việt Nam
TạiViệt Nam, từ những năm 1960,chọn tạo giống cây trồng ựột biến ựã ựược cố giáo sư Lương đình Của khởi xướng, từ năm 1965 - 1970, các nghiên cứu tạo giống ựột biến ựược thực hiện tại các trường ựại học như ựại học Tổng hợp Hà Nội, ựại học Nông nghiệp I, trường ựại học Nông nghiệp II, trường ựại học Nông nghiệp IVẦ và các Viện nghiên cứu như viện Khoa học Kỹ Thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Di truyền Nông Nghiệp, Viện cây lương thực và cây thực phẩm, Viện Lúa ựồng bằng sông Cửu Long,Ầ Áp dụng những kỹ thuật hạt nhân chiếu xạ hạt giống trước khi gieoựể gây các ựột biến di truyền những tắnh trạng quý như thân thấp, chống ựổ, chắn sớm, năng suất cao, chống chịu sâu bệnhẦựã tạo ra 44 giống ựột biến gồmlúa, ngô, ựậu tương, lạc, cà chua, táo, dâu tằmẦnhiều dòng ựột biến có giá trị, ựược chọn lọc và phát triển trực tiếp thành các giống quốc gia hoặc các dòng có triển vọng phục vụ cho công tác lai tạo giống mớị
Tại hội nghị về ựột biến tổ chức ở thành phố Hồ Chắ Minh năm 1978, ựã có nhiều báo cáo về nghiên cứu ựột biến ở cây lúa của các tác giả như Nguyễn Minh Công, Trần Duy Quý, Trần Như NguyệnẦ ựã tạo ựược nhiềugiống lúa ựột biến ựược như A20, DT10, DT11, DT13, DT14Ầ các dòng AC1, AC2, Q3, Q22,TNDB, TNDB-100...
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp
Page 22 DT95Ầ và các dòng giống ựột biến có triển vọng khác như A9, S25, S31, A5ns297, A5ns280...
Trên cây ngô,ựã tạo ra các giống DT6, DT8Ầ Trên cây lạc, ựã tạo ra các giống DT332,DT329Ầ
Một số cây khác như táo (số 6,12Ầ), cà chua 214 (bằng kết hợp lai hữu tắnh với phương pháp xử lý ựột biến hóa học), hoa hồng HN, hoa Cúc Nhật...