2. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu của đề tài
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Theo những nghiên cứu của những nhà khoa học đầu tiên nghiên cứu về
bệnh này là Berkelay và De Bary thì trung tâm phát sinh của bệnh là dãy Andes Nam Mỹ cũng là trung tâm phát sinh của khoai tây kí chủ chính của nấm mốc
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 15
sương. Reddick (1939) cho rằng nấm mốc sương có trung tâm phát sinh ở cao nguyên miền trung Mexico.
Theo Vander Zaag (1994) sự lây nhiễm trên củ thường ở các vết sần, mắt củ, khe nứt trên vỏ củ. Sự lây nhiễm có thể xảy ra ở giai đoạn trồng hay thu hoạch củ.
Theo nghiên cứu của Fry (2000) trong 116 isolate thu thập được ở Bỉ, Belorussia, Nga, Canada, Ecuador, Israel, Nhật Bản, Mexico, Peru, Phillipin, Ba Lan, Hàn Quốc, Uganda, Anh và Mỹ trong thời kì từ năm 1980-1997 các isolate thuộc chủng nấm A2 có khả năng sinh sản hữu tính trên môi trường hỗn hợp giữa rye B/V8 với tỉ lệ 50:50, các isolate thuộc chủng nấm A1 không có khả năng sinh bào tử trứng trên môi trường này.
Theo thống kê của Cabi 1982 trên thế giới đã có 121 quốc gia và vùng lãnh thổ có xuất hiện chủng nấm này. Đây là chủng nấm đầu tiên phát tán ra khỏi vùng đa dạng sinh học của nó ở Mexico.
Trong các giải pháp CNSH thì hướng lai soma giữa các khoai loài tây dại và khoai tây trồng đã được sử dụng để kết hợp được đặc tính kháng bệnh (mốc sương, virut, rệp…). Sơ đồ tạo giống khoai tây của Wenzel (1979) bằng dung hợp tế bào trần bao gồm các khâu: chọn lọc các đặc tính mong muốn ở bố mẹ
(haploid, 1x) sau đó tạo cây dihaploid (2x), lai tạo cây dihaploid (có các đặc tính khác nhau) để tạo con lai 2x tổ hợp được các đặc tính mong muốn ở bố mẹ. Sử
dụng kỹ thuật dung hợp tế bào để tổ hợp các đặc tính mong muốn ở các dạng 2x. Kết quả thu được các con lai soma dạng 4x (tetraploid). Các dòng con lai soma này được chọn lọc để phát triển thành giống có đặc tính mong muốn.
Trong giai đoạn những năm 80 đến 90, các nghiên cứu nhằm phát triển phương pháp tách, dung hợp, nuôi cấy và tái sinh các thể lai soma được tiến hành rất mạnh mẽ (Shepard và Totten, 1977; Haberlach và cs,1985; Austin và cs,1985; Fish và cs, 1988; Hunt và Helgeson, 1989; Chaput và cs, 1990; Wenzel, 1992; Menke và cs, 1996,1997). Các tác giả này thừa nhận có thể tổ hợp được các đặc tính kháng bệnh (mốc sương, virut, rệp…) của bố mẹ vào con lai soma và các
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 16
soma có nhiều biến dị trên đồng ruộng cần phải chọn lọc.
Gần đây, có nhiều hướng nghiên mới là sử dụng nguồn gen khoai tây dại có đặc tính kháng bệnh (virus, Phytophthora infestans,rệp truyền bệnh…) rất
điển hình làm nguyên lieieeujdung hợp trực tiếp với các dòng khoai tây trồng để
tạo con lai soma mang đặc tính chống chịu virus, mốc sương và rệp truyền bệnh (Ramona Thieme, 2000, 2007, 2008; Taijana gavrilenko, 2003). Các dòng lai này sẽđược sử dụng làm vật liệu lai lại (BC) với chính bố mẹ của chúng. Kết quả tạo ra các dòng khoai tây trồng trọt mang đặc tính kháng bệnh virus, mốc sương rõ rệt cùng với các dạng đặc tính nông sinh học tốt của bố mẹ.
Các nghiên cứu gần đây cho thấy các loài khoai tây dại như S. pinatisectum, S. tarnii, S. bulbocastanum mang nguồn gen kháng bệnh mốc sương cao (Thieme et al., 2008; 2010). Tuy nhiên rất khó để chuyển đặc tính kháng này qua lai tạo hữu tính giữa các loài dại (2n = 2x = 24) với khoai tây trồng (2n = 4x = 48) do sự không tương hợp về genom, sự bất thụ trong lai xa. Chính vì vậy lai soma bằng dung hợp tế bào trần là một giải pháp rất hữu hiệu để
khắc phục những nhược điểm trên. Thach et al., 1993; Thieme et al., 1997, 2008, 2010; Thieme et al., 2008, 2010 cũng đã bước dầu ứng dụng thành công kỹ
thuật dung hợp tế bào trần giữa các dòng khoai tây dại với các giống khoai tây trồng nhằm tổ hợp đặc tính kháng bệnh mốc sương.
Năm 2010, các nhà khoa học tại John Innes Centre and the Sainsbury Laboratory bổ sung thêm một gen từ dòng khoai tây hoang dại vào khoai tây Desiree để tăng khả năng kháng tự nhiên của khoai tây với bệnh mốc sương. Đến năm 2012, năm thứ 3 của thí nghiệm, trong khi các cây khoai tây không chuyển gen đều bị nhiễm bệnh mốc sương thì các cây chuyển gen vẫn sinh trưởng, phát triển bình thường cho đến lúc thu hoạch.
Năm 2013, P. Smyda, H. Jakuczun và E. Zimnoch-Guzowska tiến hành dung hợp tế bào trần giữa khoai tây hoang dại có chứa gen kháng bệnh mốc sương với khoai tây trồng. Các tế bào dung hợp được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm đến khi hình thành cây thì đưa ra trồng trong nhà kính, theo dõi sự sinh
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 17 trưởng, phát triển của con lai soma, tiến hành các thí nghiệm đánh giá khả năng kháng mốc sương của con lai và kiểm tra ở mức độ phân tử đánh giá sự có mặt của gen kháng mốc sương trong con lai soma. Sau đó, con lai soma được dùng làm dòng mẹ lai hữu tính với khoai tây trồng qua nhiều đời để chọn tạo giống vừa kháng bệnh mốc sương, vừa có các đặc tính nông sinh học tốt, cho năng suất củ cao.