Chọn giống cây trồng theo phương pháp truyền thống dựa trên cơ sở chọn lọc kiểu hình trong quần thể con lai ựang phân ly của một tổ hợp lai nào ựó. Phương pháp này thường gặp phải những khó khăn về tương tác
giữa kiểu gen và môi trường (G x E). Hơn nữa, nhiều qui trình chọn lọc theo kiểu hình rất ựắc tiền, tốn nhiều thời gian, tiền của và sức lao ựộng,...
Chọn giống nhờ marker phân tử ựược biết với thuật ngữ quốc tế MAS (viết tắt từ chữ marker-assisted selection) là một phương pháp có khả năng khắc phục ựược nhược ựiểm nói trên.
Ớ Nó có tắnh chất bổ sung, không có tắnh chất thay thế hoàn toàn phương pháp ựánh giá kiểu hình trong lai tạo giống truyền thống.
Ớ Nó có thể làm thay ựổi tiêu chuẩn chọn lọc từ sự kiện chọn theo kiểu hình bằng chọn theo kiểu gen một cách trực tiếp hoặc gián tiếp.
Ớ Những marker phân tử không bị ảnh hưởng bởi môi trường và nó có khả năng tìm kiếm gen mục tiêu ở bất cứ giai ựoạn nào (tăng trưởng hoặc phát triển) của cây trồng.
Ớ Với sự phát triển của ỘarrayỢ tập hợp nhiều marker phân tử và sự trợ giúp của bản ựồ di truyền, phương pháp MAS có thể áp dụng trong trường hợp ựa gen ựiều khiển tắnh trạng số lượng (QTL: quantitative trait loci).
Phương pháp chọn giống nhờ dấu chuẩn phân tử thành công sẽ hỗ trợ cho qui trình chọn giống tin cậy hơn trên cơ sở:
Ớ Bản ựồ di truyền bao gồm các marker phân tử liên kết với gen chủ lực hoặc QTL của tắnh trạng có liên quan.
Ớ Sự liên kết chặt chẽ giữa marker và gen mục tiêu, giữa marker và QTL mục tiêụ
Ớ Sự tái tổ hợp giữa các marker liên kết với tắnh trạng mục tiêụ Ớ Khả năng phân tắch một số lượng lớn các cá thể trong cùng một thời gian một cách hiệu quả về mặt chi phắ.
Thành công của MAS còn tùy thuộc vào sự ựịnh vị của marker tương ứng với gen mục tiêụ
∗ Trường hợp thứ nhất: marker phân tử có thể ựịnh vị trực tiếp trên gen mục tiêụ Mối liên kết này là thuận lợi nhất, tạo ựiều kiện ựể ta dòng hóa gen mục tiêu (tạo nên DNA clone). Tình trạng này thường xảy ra ựối với gen kháng bệnh, gen ựiều khiển tắnh trạng phẩm chất (trong genome cà chua).
∗ Trường hợp thứ hai: marker liên kết với gen ựiều khiển tắnh trạng với khoảng cách di truyền nhất ựịnh. Khoảng cách di truyền càng gần, mức ựộ tin cậy càng cao, bởi vì rất hiếm alen của marker sẽ bị tách ra khỏi tắnh trạng mục tiêu do sự kiện tái tổ hợp. Hầu hết ứng dụng MAS thành công ựều thuộc trường hợp thứ haị
∗ Trường hợp thứ ba: gen mục tiêu có thể ựược ựại diện bởi một hoặc nhiều QTL. Vùng mục tiêu trên genome thường là những ựoạn nhiễm sắc thể, do ựó, nó có hai marker ựa hình, kế cận tại QTL mục tiêu; cộng với một hoặc nhiều marker có trong vùng chứa QTL như vậỵ
đối với nhà chọn giống cây trồng, việc ứng dụng hữu hiệu nhất của MAS là sử dụng marker phân tử ADN nhằm 3 mụch ựắch sau:
∗ Phát hiện các alen có lợi (trội hoặc lặn) trong các thế hệ ựể tắch tụ các alen mong muốn.
∗ Xác ựịnh cá thể phù hợp nhất trong quần thể con lai ựang phân ly, trên cơ sở thành phần alen của genomẹ
∗ Phá vỡ liên kết giữa alen mong muốn với loci không mong muốn.