thuần ở cây lúa
Nhờ kỹ thuật nuôi cấy bao phấn có thể rút ngắn thời gian chọn giống mới xuống từ 4 đến 6 thế hệ và tạo ra hàng loạt các dòng thuần mới. Thành tựu nuôi cấy mô hứa hẹn nhiều triển vọng đối với chọn tạo giống lúa là tái sinh cây lúa từ nuôi cấy hạt phấn tách rời ở cả 2 dạng lúa nƣớc Japonica và Indica do Raina và Irfan công bố năm 1998. Trên 500 phôi đã đƣợc tái sinh từ
Cây mẹ AAbb x aaBB Cây bố
Kiểu gen của cây F1 : AaBb
Kiểu gen của hạt phấn :
AB Ab aB ab
Kiểu gen của cây đơn bội tái sinh từ hạt phấn:
AB Ab aB ab
Kiểu gen của cây nhị bội hoá có nguồn gốc hạt phấn:
80.000 hạt phấn nuôi cấy trong đĩa petri đƣơng kính 3.5 cm. Rất nhiều cây đã đƣợc tái sinh từ hạt phấn. Theo lý thuyết, một cặp lúa lai F1 có thể tạo ra 4.096 kiểu gen đồng hợp khác nhau tái sinh từ hạt phấn invitro (Đỗ Năng Vịnh và Phan Khải, 1996).
Kỹ thuật nuôi cấy hạt phấn tách rời hứa hẹn có thể tạo ra vô số những nguồn gen quý giá cho chọn giống [16].
Ở nƣớc ta, công nghệ đơn bội đƣợc áp dụng với 2 mục tiêu chính sau: - Cố định ƣu thế lai thông qua việc rút ngắn thời gian tạo giống thuần chủng bằng nuôi cấy bao phấn của con lai F1.
-Tạo dòng thuần có những đặc tính thích nghi với thụ phấn chéo và mang gen kết hợp rộng.
Hiện nay công nghệ nuôi cấy bao phấn và hạt phấn tách rời đƣợc sử dụng phổ biến với các mục đích sau:
- Cố định ƣu thế lai và các gen hữu ích.
Thông qua kỹ thuật nuôi cấy bao phấn ngƣời ta có thể cố định ƣu thế lai và các gen hữu ích từ con lai F1 có ƣu thế lai cao, làm tăng năng suất lúa (M.S, Swaminathan, 1995; Chen và c.s, 1978; Narayanan và c.s, 1996). Nuôi cấy bao phấn lúa lai Indica/Indica đã thu đƣợc các dòng có năng suất cao hơn bố mẹ và bằng 93.2% so với con lai F1 (Batachandran và c.s, 1994).
- Tạo các dòng bất dục đực mới và các dòng mang gen kết hợp rộng cho tạo giống lúa lai.
Để tạo các dòng bất dục đực mới và các dòng có tiềm năng và rút ngắn quá trình tạo giống, ngƣời ta kết hợp lai, lai xa với nuôi cấy bao phấn. Kết quả của quá trình này cho thấy kỹ thuật nuôi cấy bao phấn của con lai Japonica/Indica là con đƣờng nhanh và có hiệu quả để phát triển các dòng phục hồi mang gen kết hợp rộng trong chọn tạo giống lúa lai (Yan J.Q, c.s, 1996; Virmani, 1996).
Để tạo các dòng bất dục đực nhân với các nền di truyền khác nhau, nuôi cấy bao phấn con lai F1 mang gen bất dục đực nhân sẽ cho phép tạo ra các dòng thuần bất dục đực nhân chỉ sau một lần nuôi cấy bao phấn (Nin Jin c.s,1997; Q.R.Chu c.s, 1998).
- Lai xa kết hợp với nuôi cấy mô tế bào trong chọn tạo các dòng kháng sâu bệnh và các điều kiện bất thuận của môi trƣờng.
Ngƣời ta đã tạo ra các con lai khác loài để chuyển các gen kháng từ lúa dại vào lúa trồng. Tuy nhiên, khi lai gặp phải khó khăn là tính không tƣơng hợp và để khắc phục hiện tƣợng này ngƣời ta đã áp dụng phƣơng pháp cứu phôi và nuôi cấy bao phấn. Phƣơng pháp này cho phép ta có thể chuyển những gen kháng từ cây dại vào cây trồng để cải thiện nguồn gen của cây trồng.
- Tối ƣu hoá môi trƣờng nuôi cấy để chọn tạo ra các giống lúa hạt dài chất lƣợng cao.
Tại trƣờng Đại học tổng hợp Lossiana (Mỹ), ngƣời ta đã xây dựng chiến lƣợc chọn giống lúa hạt dài cho miền Nam nƣớc Mỹ bằng nuôi cấy bao phấn lúa. Các giống lúa hạt dài có khả năng tái sinh yếu, tỷ lệ 0.5%. Bằng tối ƣu hóa môi trƣờng nuôi cấy, hàng năm họ đã tạo ra đựoc hơn 8.000 dòng thuần đơn bội kép bằng nuôi cấy bao phấn của con lai F1 hạt dài. Mục tiêu là chọn ra các giống lúa hạt dài có giá trị thƣơng mại cao [16]
Các bƣớc chọn giống có thể tiến hành theo trình tự nhƣ sau:
- Lai giống có đặc tính nông học và chất lƣợng ƣu việt với giống mang gen kháng để tạo ra con lai F1.
- Nuôi cấy bao phấn con lai F1 tạo ra dòng thuần với những đặc tính khác nhau.
- Sử dụng kỹ thuật chỉ thị phân tử để chọn những dòng thuần mang gen kháng bệnh.
- Khảo nghiệm những dòng thuần chọn lọc trong những điều kiện sản xuất khác nhau để chọn giống tốt, kháng bệnh.
