- Mô phđn sinh chồị Củ
100 LAI TẾ BĂO SOMA
5.7.4. ÍÂp dụng sự dung hợp tế băo soma dể cải tiến câc giống cđy trồng qua hệ thống câc cơ quan tử
hệ thống câc cơ quan tử
Từ sơ đ& trí n hinh ỗ .l ta thấy, về m ặt lý thuyết cố th ể cố 9 sản phẩm sau quâ trin h dung hợp protoplast giữa hai dạng bổ mẹ khâc nhau vS hộ gen lạp th ể (dạng trõ n )v ă ty th ể (dạng sao), khi ta xem xĩt đến câc khả năng: việc loại trừ đi hệ gen ty lạp th ể của m ột trong hai dạng bố mẹ hoặc câc kiểu tâi tổ hợp khâc nhau xảy ra giữa hai dạng bố. N hìn chung, tâi tổ hợp xảy ra ở câc trường hợp 7 vă 8 lă phổ biến hơn cả.
Câc hệ gen lạp th ể khâc nhau khi tbn tại chung trong m ột tế băo thường ít xảy ra tâ i tổ hợp, nhđt ỉă trong câc trường hạp ít hoặc khổng có sự cạnh tra n h giữa chúng. Ngược iạỉ, giữa câc hệ gen ty th ể thường hay xảy ra tâi tổ hợp. Hệ gen tâi tổ hỢp năy được duy trl trong cđy cybrid được tâ i sinh hoặc ở hậu thế. Vi thế, cấu trú c hay gập ở câc cybrid lă sự cố m ặt trong tế b&o của câc tâi tổ hợp ty th ể vă genom lạp th ể của một tro n g hai dạng bố mẹ ( trường hợp số 7 vă 8 của sơ d& trẽn).
Chuyển tẽ băo chất bất thụ đực văo căy trầng
B ăng phương phâp dung hợp protoplast ta cđ th ể chuyển ngay được tế băo chăt bất
thụ đực văo câc giống cây trSng hữu thụ Uiảc nhau, điều mầ băng phương phặp lai trở
lại thống thường ta phải tiến hănh qua 5 - 6 lần la ịỏ cfly lúa, ngưòi ta đê tâ i sinh được câc cđy cybrid chúa nhđn của giổng hữu th ụ vă câc ty th ể tâi tổ hợp từ hai dạng bố mẹ nhứng vẫn cổ tính băt thụ đực tế băo chất của dạng bất thụ đực (Kyozuka, 1989). Cũng như thố, G upta (1996) đê chuyển được tố băo ch ất b ấ t thụ từ dòng CMS m ang ký hiệu V20A sang câc dòng duy trì vă phục hồi hữu th ụ RCPL1-2C, V20B vă IR36, đều thuộc nhdm ỉúa Indicạ Bằng phương phâp tương tự r.hư vậy, người ta cũng đê th ăn h cổng tro n g việc chuyển tế băo chất b ât th ụ đực văo câc giổng cđy hữu thụ ở bâp CĐÌ, că rốt vă củ cải đường (Prim ard, 1988; 'Iknno- Suenaga, 1988; Krens, 1990). ở thuổc lâ, K um ashiro (1988) đê tạo ra được m ột kiểu b â t th ụ đực tế băo chất mới nhờ việc dung hợp giữa protoplast của loăi N . tabacum với protoplast đă được chiếu xạ của loăi N. africanạ Đối với câc c&y cam qủt, tính bất th ụ đực d những giống có quả khỗng h ạt có ý ng^ĩa kinh tế lón. Vardi (1989) đê tạo r a được câc cybrid bất thụ đực cho quả khống h ạ t ở nhdm cđy năỵ
Câi tiín hệ thống bđt thụ đực tế băo chất ờ Brassica
Câc cđy trống thuộc chi Braasica có nhiều loăi lă cđy rau hoặc cđy cho dầu, như bâp cải hoặc cải dầụ Cải dầu ỉă loại cđy cho dầu quan trọ n g thứ ba, sau đậu tương vă cọ
co sỏ DI TRUYỀN CHỌN GlốNG THựC VẬT 105 dăụ Đế sản x u í t cđy ỉai Fj thường ngưòi ta sử dụng tính khổng hợp của chúng. N hưng đidu năy khòng cho phĩp âp dụng ở qui mô lớn. Vỉ thế, c&n cổ m ột hộ thống kiểm soât cổ hiệu quả hơn sự th ụ phđn thống qua tín h b â t thụ. Tính bất thụ đực tế băo chất của cđy củ cải cd th ể được chuyển qua c&y bâp cải nhờ phương phâp lai hữu tính khâc loăi; con lai th u được m ặc dầu cố tín h bất th ụ đực nhưng cỡ quan sinh sản câi lại cố tín h hữu thụ kĩm. Bằng phương phâp dung hợp protoplast ngưòỉ ta đa tạo ra sự tta o đổi lục lạp vă sự tâi tổ hợp ở ty th ể giữa củ cải vă bâp cảị TVong quâ trin h chọn lọc câc cybrid, người ta đă tâch được câc cđy b ấ t th ụ h ạ t phấn nhưng cơ quan sinh sản câi p h â t triể n binh thường vă cổ khả n in g k í t hợp caọ
( + )
ị
6
Hình 5.1. Câc sđn phẩm dung hợp protoplast ^ ữ a hai dạng bổ mẹ cồ sự khâc nhau ve hệ gen ìạp thề (hình írHn) vă ty thề ( hình sao).
N hững kết quả nghiín cứu trín bâp cải vă củ cải cho thấy, chl cđ một phăn nhỏ của genom ỉạ căn được đưa văo cđy trồng, khi phăn đtí kiểm soât tính trạng kiểu như bất th ụ đực t ế băo chât. Điều năy cũng chứng tỏ rằng, hiện tượng tâi tổ hợp ty th ể cho phĩp loại bỏ đi nhữ ng tính trạn g khững tốt về m ặt chọn giống.
5.8. MỘT s ó THĂNH T ự u CỦA KÝ THUẬT LAI TẾ BĂO SOMA
Trong hơn hai thập kỷ qua người ta đă đạt được nhiều tiến bộ trong kỹ th u ật dung hợp pĩX)toplast, từ việc tâch, dung hợp protoplast đến tâi sinh cđy ở nhiều loăi cđy trùng. D ung hợp protoplast lă con đường có hiệu quả để khâc phục được nhiều khó khăn gặp phỉd trong quâ trìn h lai hữu tính khâc loăi hoặc khâc chị Kỹ thuật năy cũng cho phĩp tạo ra được những cơ th ể có tâi tổ hợp gen ở những loăi cđy đa bội hoậc có cơ quan sinh sản hữu tín h p h ât triể n kĩm.
Sau đđy lă m ột số thănh tựu của việc ứng dụng kỹ thuật dung hợp protoplast đối với việc cải tiến giống căy trồng.
- ở chi cải Brassica, nhờ dung họp protopỉast mă người ta đê tâi tổng hợp được loăi
Brassica napus từ hai loăi B. oleracea vă B. campestris.
-ở thuốc lâ, loăi N.tabacum dễ nhiễm vi khuấn gđy bệnh đốm lửa vă nấm đen; trong khi đó, ỉoăi N . rustica chống được câc bệith trín. Con lai hữu tính giữa hai loăi năy bât thụ. N hưng con lai soma giữa chúng lại hữu thụ vă cổ khả nđng khâng câc bệnh kể trôn.
- ỏ câc c&y họ că, nhờ kỹ thuật dung hợp protoplast mă người ta đê tạo ra được con lai som a giữa khoai t&y với câc loăi khâc của chi Solanum, vốn khổng lai được với nhau bằng phương phâp hữu tính, mă lại cố tính khâng bệnh caọ
- ỏ cđy họ đậu, bằng kỹ thuật dung hợp protopỉast người ta đê tạo ra được con lai soma giữa cỏ ba lâ {Trifolium repens) với cđy Međi (Medicago sativa) vă được sử dụng trong việc sản xuất chđt tanin tit lâ. Tương tự như vậy, con lai soma giữa đậu tuang trồng với câc loăi hoang dại - ví như giữa Glycine max với G. tom m tella • cũng đê được tạo rạ
- ở cđy lOa, tròng một chựợRg trinh hợp tốG nghiín eđy giSa IIQII với TVưbng DH Tổng hợp N o ttỉn ỉ^ a m (Anh), nhờ sử dụng kỹ th u ật dung hợp protopỉast Dgười ta đê tạo Tổng hợp N o ttỉn ỉ^ a m (Anh), nhờ sử dụng kỹ th u ật dung hợp protopỉast Dgười ta đê tạo được m ột sđ giống lúa cổ tính bât thụ đực tế băo chất nhưng lại cđ khả năng chổng chịu s&u bệnh vă nhiệt độ thấp.
- Riíng đối với cđy lúa mi, mậc dầu người ta đđ bỏ ra rấ t nhiều công sức để nghiín cúu nổ, như ng cho đến nay những kết quả thu được trong lỉnh vực năy còn rấ t hạn chế.
107
Chương 6
KỸ THUẬT CHUYỂN GEN VĂ ÚNG DỤNG CỦA NÓ TRONGCHỌN GIỐNG THựC VẬT