sương khoai tây ựóng vai trò chủ ựạo nhằm giữ vững và nâng cao năng suất là biện pháp không thể thiếu ựược. Do ựó, nhà nông cần phải biết nên sử dụng thuốc gì, khi nào sử dụng và sử dụng như thế nào ựể cho hiệu quả phòng trừ và hiệu quả kinh tế cao.
Hiện công tác phòng trừ bệnh mốc sương ở Việt Nam thông qua chọn tạo giống và sử dụng giống chống bệnh mốc sương ựã và ựang ựược triển khai và tiến hành nghiên cứu tại một số cơ sở nghiên cứu trong nước. Trong dự án quan hệ hợp tác giữa Việt Nam và Cộng hòa liên bang đức một số dòng khoai tây dại nhị bội thể (ựược nhập từ ngân hàng gen khoai tây- đức) ựã và ựang ựược nghiên cứu sử dụng trong công tác chọn tạo giống khoai tây kháng bệnh mốc sương tại Viện Sinh học Nông nghiệp, Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội. Tại ựây, phương pháp dung hợp tế bào trần ựã và ựang ựược nghiên cứu áp dụng cho mục ựắch chọn tạo giống khoai tây ựó là chuyển ựặc tắnh kháng bệnh mốc sương từ dòng khoai tây dại sang giống khoai tây trồng. Phương pháp chọn tạo giống này ựã thu ựược một số kết quả có triển vọng như sau:
* Các nghiên cứu về tạo giống khoai tây bằng dung hợp tế bào trần trên thế giới
Hầu hết khoai tây trồng hiện nay thuộc nhóm cây tứ bội (2n=4x=48), do ựó muốn dung hợp ở mức nhị bội cần giảm ựộ bội xuống trước khi tiến hành lai soma bằng kỹ thuật nuôi cây bao phấn.
Hình 1.2. Sơ ựồ tạo giống khoai tây sử dụng tổng hợp kỹ thuật: Lai tạo, nuôi cấy bao phấn (nuôi cấy hạt phấn), nhị bội hóa và dung hợp tế bào
trần. (Wenzzel và cộng sự 1976)
Sự ra ựời của sơ ựồ tạo giống tổng hợp phân tắch cảu Wenzel et al (1979) là bước ngoặt phối hợp trong việc sử dụng phối hợp các phương pháp kinh ựiển và hiện ựại vào công tác giống khoai tây. Bước cuối cùng của sơ ựồ tạo giống này là sự dung hợp của hai tế bào trần nhị bội (2x) ựể tạo con lai soma tứ bội (4x). Thể tứ bội này có thể ựược nhân vô tắnh và trở thành một giống ổn ựịnh (Diemling, 1989). Mặt khác thông qua dung hợp tế bào trần hàng rào lai tạo giữa các cây xa nhau về mặt di truyền cũng ựược khắc phục.
Những năm 1960 Cocking ựã tách thành công các tế bào trần riêng biệt từ mô ựỉnh rễ cà chua. Tiếp sau ựấy Takebe et al (1968) ở viện nghiên cứu virus thực vật, Aobacho, Chiba/Nhật Bản ựã cải tiến kỹ thuật trên và lần ựầu tiên tách ựược lượng lớn các tế bào trần từ mô tế bào thịt lá của Nicotiana
a*1a2a3a4 a1a*2a3a4 a1a2 a*3a4 a1a2a3 a*4
Tạo dòng nhị bội nhờ kỹ thuật parthenogen etic
a*1a a*2a a*3a a*4a
Chọn lọc (2x)
Tạo dòng ựơn bội bằng nuôi cấy hạt phấn Ờ nhị bội hóa tạo 2x
a*1a*1 a*2a*2 a*3a*3 a*4a*4
Chọn lọc (2x) x x
a*1a*2 (+) a*3a*4
tabacum. đây là tiền ựề quan trọng cho sự tái sinh thành công cây thuốc lá từ tế bào trần của Nitschothyama (1971); Takebe et al (1971). Tiếp sau ựó là hàng loạt kết quả tách và tái sinh tế bào trần nhiều thực vật thành công. Trong ựó, cây khoai tây ựầu tiên tái sinh thành công từ tế bào trần với công trình của Shepard và Toten (1977) rồi Binding et al (1978). đồng thời với những nghiên cứu về tái sinh tế bào trần, vấn ựề dung hợp tế bào trần cũng ựược ựặt ra. Peletier và Chupeau (1984) ựã có tổng kết về những nghiên cứu lai soma từ năm 1974, trong ựó ựặc biệt ựề cập ựến những công trình của Kao et al (1974). Vai trò của các cation hóa trị hai ựặc biệt là Ca2+ ựối với sự dung hợp các tế bào trần có bề mặt tắch ựiện âm ựã ựược Pilet và Stem (1974) ựề cập. để tăng cường ựiện tắch âm trên bề mặt tế bào trần các tác giả ựã ựề nghị tăng giá trị pH của môi trường dung hợp (Keller và Melchers, 1973; Binding, 1974). Với sự phối hợp của Ca2+ và giá trị pH cao trong môi trường, thể lai soma ựầu tiên của thuốc lá ựã ựược Melchers và Labib (1974) thực hiện thành công. Hiệu quả của PEG (polyethylen glycol) trong môi trường dung hợp ựể tăng ựộ tắch ựiện của tế bào trần ựã ựược Kao, Michayluk (1974) và Wallin et al (1974) phát hiện. Sử dụng PEG ựể thu hút các tế bào trần cùng với sự bổ sung một dung dịch CaCl2 có pH cao (pH khoảng 10) ựã cải thiện một cách rõ rệt quá trình dung hợp tế bào trần (Kao et al, 1974; Burgess; Fleming, 1974). Phương pháp này cho tới nay vẫn ựang ựược ứng dụng rộng rãi. Bên cạnh phương pháp dung hợp hóa học tế bào trần, gần ựây ựã xuất hiện phương pháp dung hợp xung ựiện. Phương pháp này thu ựược kết quả tốt ựẹp lần ựầu với tế bào trần của Vicifaba (Zimmerman và Scheurch, 1981). đến nay phương pháp dung hợp xung ựiện ựược sử dụng rộng rãi và hết sức có hiệu quả (Deimling 1989, Moller 1990). Bởi giữa các tế bào trần có tỷ lệ gắn kết cao hơn phương pháp dung hợp hóa chất và nhất là ắt gây ựộc với tế bào.
các phương pháp tách, dung hợp, nuôi cấy và tái sinh các thể lai soma ựược tiến hành rất mạnh mẽ (haberlach và cs,1985; Austin và cs, 1985a; Fish và cs, 1988; Perl và cs, 1988; Schilde, Rentschler và cs, 1988; Deimling và cs,1998; Masson và cs, 1988; Hunt và Helgeson, 1989; Chaput và cs, 1990; Wenzel, 1992; Thach et al., 1993). Các công trình nghiên cứu tạo các con lai soma tổ hợp ựược các ựặc tắnh kháng bệnh virus từ bố mẹ ựã chọn lọc (2x) cũng ựược rất nhiều tác giả nghiên cứu thành công. Các tác giả này thừa nhận có thể tổ hợp ựược các ựặc tắnh kháng bệnh (virus PVY, PVX, mốc sương, rệp) của bố mẹ vào con lai soma và các ựặc tắnh này có thể quan sát rõ trên ựồng ruộng. Tuy nhiên những dòng con lai soma có nhiều biến dị trên ựồng ruộng cần phải chọn lọc.
Gần ựây, có nhiều hướng nghiên cứu mới là sử dụng nguồn gen khoai tây dại có ựặc tắnh kháng bệnh và dịch hại (virus, Phytophtora infestan, rệp truyền bệnh... ) rất ựiển hình làm nguyên liệu dung hợp trực tiếp với các dòng khoai tây trồng ựể tạo các con lai soma mang ựặc tắnh chống chịu virus, mốc sương và rệp truyền bệnh. Các dòng lai này sẽ ựược sử dụng làm vật liệu lai lại (BC) với chắnh bố mẹ của chúng. Kết quả tạo ra các dòng khoai tây trồng trọt mang ựặc tắnh kháng bệnh mốc sương rõ rệt cùng với các ựặc tắnh nông sinh học tốt của bố mẹ. đã có nhiều công trình công bố về việc sử dụng nguồn gen khoai tây dại ựể chuyển vào các giống khoai tây trồng bằng dung hợp tế bào trần và lai hữu tắnh: S. Chacoense (Butenko và cs, 1982);
S.niggrum (Binding và cs, 1982; 1988); S.brevidens (Austin và cs, 1985; helgeson, 1993); S.circaeifolium (Mattheij và cs, 1992); S.berthaultii (Serraf và cs,1991); S.commersonii (Cardi và cs, 1993); S. Khasianum, S.aculeatissimum (Stattmann và cs, 1994); S.pinnatisectum(Schilde- Rentschler và cs, 1993; Thieme và cs, 1995); S.bulbocastanum (Austin và cs, 1993; Brown và cs, 1995; Schilde-Rentschler và cs, 1993; Thieme và cs, 1995, 2004, 2008, 2010)
Mặc dù thế giới ựang tiến rất nhanh và ựạt ựược khá nhiều thành tựu trong chọn tạo giống khoai tây kháng bệnh và sâu hại bằng công nghệ dung hợp tế bào trần, song ở Việt Nam, cho ựến nay công nghệ này vẫn còn hết sức mới mẻ. Trong số các phương pháp tạo giống khoai tây kháng virus, mốc sương thì phương pháp lai soma có nhiều ưu ựiểm và hiệu quả hơn cả. Về phương pháp lai hữu tắnh gặp nhiều khó khăn về mặt di truyền, tốn thời gian chọn tạo. đối với hướng tạo giống khoai tây kháng mốc sương bằng dung hợp tế bào trần giữa hai hay nhiều dòng mang ựặc tắnh kháng tỏ ra có nhiều ưu ựiểm: Tổ hợp ựược bộ genome của cả hai bố mẹ tạo thành một cấu trúc genome dị hợp tử mới, không có sự biệt lập trong quá trình giảm phân, rút ngắn thời gian chọn tạo, khắc phục những rào cản về mặt di truyền trong lai hữu tắnhẦ Cho nên trở thành công cụ ựầy hứa hẹn phục vụ chương trình chọn tạo giống cây khoai tây kháng bệnh mốc sương. Và ựây là ựịnh hướng ựúng ựắn có thể phát triển ở Việt Nam hiện nay.