Dòng hữu dục R Tự thụ Tự thụ Dòng EGMS X Dòng R F1
Ghi chú: EGMS: Dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm với điều kiện môi trường. R : Dòng phục hồi phấn.
2.2.2. Chọn dòng mẹ bất dục đực mẫn cảm với điều kiện môi trường (EGMS) (EGMS)
Chen et al. (2010) đã có tổng hợp các nghiên cứu về cơ chế gây bất dục của các dòng P/TGMS ở lúa khá chi tiết, cụ thể: Dòng P(T)GMS là kiểu thừa hưởng di truyền được điều khiển bởi cả yếu tố gen (nội tại) và yếu tố ngoại cảnh (bên ngoài) như nhiệt độ và ánh sáng. Như vậy, những nghiên cứu về cơ chế bất dục không thể tìm được kết quả thích hợp. Nhiều mô hình di truyền hoặc giả thuyết cũng đã được đặt ra bao gồm 1 cặp gen hoặc 1 cặp gen điều khiển tính bất dục (Shi and Deng, 1986; Yang, 1997; Xie et al., 2000)
Theo Sreewongchai et al. (2014), chuyển gen tmgs sang các giống lúa của Thái Lan bằng phương pháp lai trở lại với dòng TGMS là thể cho và các giống lúa Thái Lan như ChaiNat 1, PathumThani 1 và SuphanBuri 1 là các dòng bố mẹ
thể nhận. Thế hệ BC2F2 sử dụng chỉ thị phân tử SSR để chọn lọc các cá thể
mang gen tgms và kết quả chọn được các dòng TGMS mới phục vụ cho phát triển lúa lai hai dòng ở Thái Lan.
Theo Wang et al. (2012), những dòng bất dục đực phải bất dục hoàn toàn khi sản xuất hạt lai F1 để đảm bảo độ thuần cao của hạt lai F1. Như vậy, khi nhiệt độ thay đổi đột ngột trong thời gian phân hóa đòng có thể gây ra hiện tượng
hữu dục một phần của hạt phấn và kết quả là làm giảm độ thuần của hạt lai F1. Những dòng bất dục đực mẫm cảm với thuốc trừ cỏ sẽ giải quyết được vấn đề
trên khi sử dụng thuốc trừ cỏ phun ở giai đoạn mạđể loại bỏ các hạt do dòng mẹ
tự thụ. Có 2 dòng bất dục đực (1 dòng CMS và 1 dòng P/TGMS) mẫm cảm với thuốc trừ cỏ được chọn tạo nhờ xử lý đột biến bằng tia gamma. Gen liên quan
đến đột biến có tên là CYP81A6 bị cắt 1bp, 2bp và 11bp bởi enzyme CYP81A6. Jiang et al. (2015) chọn tạo dòng TGMS kháng đạo ôn bằng việc lai giữa dòng VE6219 (thể cho) có gen kháng đạo ôn Pi2 với dòng C815S, sau đó sử
dụng chỉ thị phân tử để chọn từ thế hệ BC1F1. Dòng C815S kháng đạo ôn có ngưỡng nhiệt độ chuyển đổi tính dục trong khoảng 22-230C.
Theo Chen-jian et al. (2010), dòng TGMS Xiangling 628S được chọn lọc từ
tổ hợp lai giữa dòng SV14S (chọn lọc từ dạng đột biến tế bào soma dòng Zhu1S) với giống lúa thuần kháng đạo ôn ZR02. Xiangling 628S có ngưỡng nhiệt độ
chuyển đổi tính dục dưới 230C, bất dục ổn định, khả năng kết hợp cao, chất lượng cao, chống đổ tốt, chịu thâm canh.
Theo Zhou et al. (2012), dòng P/TGMS được ứng dụng nhiều trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa lai hai dòng. Tuy nhiên cơ chế phân tử về bất dục của các dòng P/TGMS chưa được giải thích chọn vẹn. Trong nghiên cứu của mình, tác giảđã lập bản đồ locus p/tms12-1 trên NST số 12 của dòng PGMS japonica 58S (NK58S) và dòng TGMS indica Peiai 64S (PA64S được phân lập từ NK58S). Một đoạn 2.4-kb DNA chứa allele dạng dại P/TMS12-1 có thể phục hồi hạt phấn hữu dục của dòng NK58S và PA64S. P/TMS12-1 thuộc đoạn RNA không mã hóa protein (noncoding RNA) có 21-nucleotide nhỏ được đặt tên là osa- smR5864w. Có sự thay thế từ C bằng G trong p/tms12-1, cho sựđa hình đối với P/TMS12-1, đoạn có sựđột biến đặt tên là osa-smR5864m. Hơn nữa, trình tự với 375-bp của P/TMS12-1 của những cây NK58S và PA64S chuyển gen cũng có osa-smR5864w và phục hồi hạt phấn hữu dục. RNA có kích thước nhỏ và không mã hóa protein biểu hiện rõ ở các bông non nhưng không ảnh hưởng rõ bởi nhiệt
độ và quang chu kỳ. Nghiên cứu chỉ ra rằng có sự đột biến mất chức năng của osa-smR5864m là nguyên nhân chính để các dòng PGMS và TGMS có tính bất dục đực mẫm cảm với môi trường.
Theo Deng et al. (2014), các dòng PGMS được chuyển gen kháng thuốc trừ
chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ vào các dòng PGMS, nhóm tác giả đã sử dụng gen Epsps chuyển vào dòng 7001S (dòng PGMS japonica) bằng vi khuẩn Agrobacterium.