Các nghiên cứu và ứng dụng colchicine vào tạo thể ñ ab ội hóa * Trên thế giớ

Một phần của tài liệu Tạo cây cẩm chướng gấm (dianthus chinensis) đa bội bằng xử lý đột biến colchicine in vitro (Trang 26 - 30)

* Trên thế gii

Bằng phương pháp gây mô tái sinh, Winkler (1916) là người ựầu tiên ựã thu ựược những dạng ựa bội ở một số loài cà nhưSolanum nigrumS. lycopersicum. Phương pháp này khá ựơn giản: khi cây con ựược 6; 7 lá thật thì khắa 1/2 ngọn cây rồi ghép trở lại chổ cũ, hoặc cắt ngọn chắnh và những cành bên. Sau 10-14 ngày, từ vết ghép hoặc chổ bị thương tổn sẽ hình thành nên những cành mới. Trong số những cành như vậy, có thể có một số là ựa bội. Nguyên nhân gây ra hiện tượng ựa bội ở phương pháp này có thể là do sự hình thành các cành ựa bội từ những mô ựã bị phân hoá sau khi xử lý hoặc do sự kết hợp nhân giữa các tế bào của các mô sát thương. Với phương pháp dùng tia Rơnghen ựể xử lý, lần ựầu tiên vào năm 1930 Goodspeed và Demol ựã thu ựược những dạng ựa bội ở thuốc lá và một số cây khác. Bằng phương pháp lai cũng có khả năng thu ựược những dạng cây ựa bội. Có ý

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 17 nghĩa lớn nhất là công trình của Carpesenco (1927) khi lai giữa củ cải Raphanus sativus với bắp cải Brassica oleracea, con lai thu ựược bất thụ, nhưng dạng dị tứ bội của nó lại hữu thụ cao.

Song, việc tạo dạng ựa bội bằng những tác nhân hoá học vẫn là phương pháp ựược nhiều người chú ý và có hiệu quả nhất. Ngay từ 1896, Gheraximop ựã dùng clorofooc, ete, cloralhydrat tác ựộng ựến tảo Spyrogyra. Tuy nhiên, chỉ sau những công trình thực nghiệm của Blakeslee và Avery (1937) về việc sử dụng chất colchicine thì vấn ựề ựa bội thể thực nghiệm mới có những bước tiến khổng lồ. Cùng với Blakeslee và Avery, những công trình rất có giá trị tiếp theo của Levan, Dustin, Kostov, Navasin, Gheraximop, Lương đình Của v.v. ựã mở ra một kỷ nguyên mới trong phương pháp gây ựa bội thể thực nghiệm.

Trong giai ựoạn hiện nay, khoa học kỹ thuật ựang phát triển như vũ bão thì công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật cũng ựang rất phát triển và ựã có rất nhiều thành công trong việc tạo giống mới và ựột biến colchicine trong ựiều kiện in vitro

ựang ựược nghiên cứu và có những thành tựu ựáng kể.

Trong ựó, thành tựu lớn nhất của phương pháp này là việc tạo củ cải ựường tam bội. Củ cải ựường tam bội là loại cây trồng phổ biến nhất ở một số nước như: Hà Lan, Pháp, đan MạchẦ Củ cải ựường tam bội so với dạng lưỡng bội có sản lượng củ cao hơn 6 - 7%, hàm lượng ựường 1,8%, ựường trong củ cải tam bội có chất lượng cao hơn, hàm lượng nitơựộc và trơ thấp, giá thành hạ và củ cải ựường tam bội có khả năng chống ựược một số bệnh cao hơn lưỡng bội.

Một số nước sản xuất ựường từ củ cải ựường do ựó với ựặc tắnh mà củ cải ựường ựem lại thì ựây là một thành công lớn nhất của họ, nó góp phần giảm giá thành cho sản phẩm tăng sản lượng.

Tachikawa và cộng sự (1961) ựã nghiên cứu tạo các dạng ựa bội bằng thực nghiệm ở cây ăn quả có múi. Họ ựã xử lý colchicine ựể tạo cây quýt tứ bội và sau ựó bằng cây tứ bội cho lai với cây nhị bội tạo ra cây tam bội thể.

Năm 2002, Wu J - H, Mooney, bằng việc xử lý colchicine nồng ựộ 0,05%, 0,1% và oryzalin ở nồng ựộ 0,01%; 0,05%; 0,1% trên callus tạo ra từ nuôi cấy phôi soma in vitroở cây có múi ựã tạo ra thể quýt lai cam ựường nhị bội kép cùng loài.

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 18 Năm 2004, Nguyễn Phương Thảo và cộng sự tại trường ựại học Kyushu - Nhật bản ựã tạo thành công cây tứ bội trên cây Alocasia cảnh bằng xử lý colchicine nồng ựộ 0,01%; 0,05% trên chồi ựỉnh cây Alocasia nhị bội ở các thời gian 24h, 48h, 72h. Kết quả thu ựược cho thấy khi xử lý colchicine với nồng ựộ 0,05% ngâm 72h tỷ lệ dòng tứ bội cao nhất (20%). đối với mẫu xử lý bằng ozyzalin tỷ lệ dòng tứ bội cao nhất ở 0,05% trong 48h.

Mercedes Soriano và cộng sự (2005), ựã tiến hành các thắ nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của colchicine ựến nuôi cấy bao phấn cây lúa mỳ Triticum aestivum L. và kết luận ở nồng ựộ 300 ppm trong 48h ựã làm tăng gấp ựôi tỷ lệ kiểu hình ựơn bội kép.

Năm 2006, trường ựại học Pakistan ựã tiến hành xử lý colchicine với nồng ựộ trên 1% trên ựối tượng cây bông G.arbreum L bằng 3 phương pháp khác nhau và thu ựược thành công.

Ngoài ra các nhà khoa học trên thế giới còn thu ựược nhiều thành tựu như tạo ra giống cây dưa hấu tam bội, nho tứ bội có sản lượng tăng 3 - 4% so với giống ban ựầu, chất lượng tốt: hàm lượng ựường tăng, không hạt, to, thịt quả nhiều, vỏ mỏng.

Miko, Nimura, Jurataro và cộng sự (2006) ựã thành công khi tạo ựược thể lưỡng bội hóa của hai loại Dianthus Caryophyllus L.Dianthus japonicus, bằng colchicine, tác giả sử dụng chồi bất ựịnh ựược lấy từ cây cẩm chướng trong vườn và các ựoạn mắt ngủ ựược lấy từ cẩm chướng trong nuôi in vitro sau ngâm dung dịch colchicine và APT, kết quả thu ựược sau xử lý, 156 thể lai ựược tái sinh, trong ựó có 9 thể tứ bội, 1 thể 8 ựơn bội và 88 thể bội tạp. Ở nồng ựộ colchicine 0.27% ngâm trong 24h thì thu ựược thể tứ bội cao nhất 14%.

Năm 2006, X.M.Yang và cộng sự ựã xử lý colchicine trên cây nho (Vitis vinifera L.) nhằm tạo giống nho ựa bội. Kết quả nhận ựược 5/29 cá thể tứ bội hoàn toàn bằng phương pháp ựếm NST.

Năm 2009, Wang Feng-bao Fu Jin-feng ựã nghiên cứu ảnh hưởng của việc xử lý kết hợp colchicine 0,05% với DMSO (Dimethyl sulfoxide) 2% ở 24h, 48h và 72h dưới các ựiều kiện nhiệt ựộ khác nhau trong việc gây tứ bội hoá ở cây ựậu Hà Lan. Kết quả cho thấy, sau 48h xử lý ở 150C và 160C cho tỷ lệ sống sót cao nhất,

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 19 ựồng thời thu ựược các dạng con có bộ NST ựược tứ bội hoá.

Năm 2010, S.M.Shahinul Isla tại Banglades cũng nghiên cứu tạo cây lúa mì ựơn bội kép bằng xử lý colchicine. Kết quảựã làm tăng tỷ lệ này ựến 81,73% so với ựối chứng (72,4%).

* Ti Vit Nam

Ở Việt Nam, các nhà khoa học cũng ựã nghiên cứu và tạo ra ựược một số giống cây ựa bội có phẩm chất tốt, năng suất cao góp phần nâng cao giá trị kinh tế và ựánh dấu những bước ngoặt lớn cho nền khoa học nước nhà.

Công trình ựầu tiên phải kể ựến, ựó là công trình gây tạo và nghiên cứu ựặc ựiểm di truyền tế bào học của các dạng dị tứ bội do lai giữa 2 dạng tự tứ bội có nguồn gốc từ hai loại phụ Japopica và Indica thuộc loại lúa Oryza sativa của Lương định Của (1951) khi tạo lúa ựa bội trong ựĩa peptri cho nảy mầm, sau kẹp bông có tẩm dung dịch Colchicine 0,05 - 0,1% hoặc nhỏ dung dịch colchicine cấp vào vết cắt, xử lý 2 lần/ngày, sau xử lý rửa sạch mầm rồi ựem trồng. Vào năm 1960 - 1970 giáo sư Lương định Của ựã tạo ra giống dưa hấu tam bội ở Việt Nam.

Năm 2005, Hà Thị Thúy và cộng sự ựã tạo thành công dạng tứ bội trên cây cam Xã đoài, Cam Vân Du bằng xử lý colchicine cho chồi của giống này trong ựiều kiện in vitro. Bên cạnh ựó tác giả cũng tạo thành công dòng tứ bội của cây quýt Chum, bưởi, và cam Phúc Trạch khi xử lý Colchicine trên cành in vitro, cũng xử lý thành công trên hạt của cam sành, cây bưởi ựỏ.

Nguyễn Thị Phương Hoa (2005) cũng thành công khi xử lý Colchicine trên chồi ựồng tiến in vitro, nồng ựộ 0,01% ngâm trong 24h, cho hiệu quả tạo các biến dị là tối ưu mà chủ yếu là dòng tứ bội. Nồng ựộ gây chết là 0,1% ngâm trong 72h, nồng ựộ không tác dụng là 0,01% trong 24 giờ.

Viện nghiên cứu Rau quả năm 2010 ựã tiến hành nghiên cứu tạo dòng ựơn bội kép ớt và dưa chuột phục vụ chọn tạo giống thế lai bằng phương pháp xử lý colchicine.

Nguyễn Thị Ngọc Trâm và cộng sự (2012) ựã ựánh giá hiệu quả của colchicine trong chọn tạo giống quýt hồng lai vung tứ bội (Citrus reticulata

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ẦẦẦ 20 là từ 3cm trở lên và ngưỡng chết 100% của mẫu là 24 giờ ở tất cả các nồng ựộ colchicine xử lý. Tỉ lệ sống cao nhất của thắ nghiệm này là hai nghiệm thức 0,05% và 0,1% trong 3 giờ xử lý. đối với thắ nghiệm xử lý colchicine trên mắt ghép cành bánh tẻ, kết quả ghi nhận tỉ lệ sống của mắt ghép cao nhất ở giai ựoạn ngay sau xử lý, sau ghép 20 ngày và tỉ lệ bật chồi cao nhất ựều nằm ở 2 nghiệm thức 0,1% colchicine, 24 giờ và 0,20% colchicine, 48 giờ. Cuối cùng, ngưỡng chết 100% của các mắt ghép là xử lý ở nồng ựộ colchicine 0,20% trong 72 giờ.

Khi sử dụng colchicine người ta rút ra những kết luận sau: (i) Colchicine ở dạng dung dịch có khả năng khuếch tán mạnh vào các mô thực vật; (ii) Hiện tượng ựa bội hoá chỉ xảy ra do tác dụng của colchicine ựến những mô ựang phân chia mạnh; (iii) Khả năng cho cây ựa bội tăng lên trong những ựiều kiện gieo trồng tốt; (iv) Thời gian xử lý thắch hợp tuỳ thuộc vào thời gian phân bào khác nhau của các loài cây; (v) Nồng ựộ colchicine ựược sử dụng tuỳ từng loài cây.

(http://www.thuviensinhhoc.com/chuyen-de-sinh-hoc/cong-nghe-sinh-hoc/1979-- phuong-phap-gay-da-boi-.html#ixzz2cTIuxyiN)

Một phần của tài liệu Tạo cây cẩm chướng gấm (dianthus chinensis) đa bội bằng xử lý đột biến colchicine in vitro (Trang 26 - 30)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(91 trang)