V- CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC Ở CÂY TỰ THỤ PHẤN V.1 Cơ sở di truyề n của cây tự thụ phấn
V.3.2. Phương pháp chọn lọc đối với quần thể lai ở cây tự thụ phấn
a) Phương pháp Bulk (phương pháp gieo lại, trồng dồn)
thụ phấn quá trình tự thụ sẽ dẫn đến đồng hợp tử hoá, sau 5 thế hệ, tỉ lệ đồng hợp tử
tăng lên tới 96,9% và sau 10 thế hệ lên tới 99,9% Phương pháp này có thể tóm tắt như sau:
Hạt của mỗi tổ hợp la i tiến hành hỗn hợp và gieo trồng, theo mỗi tổ hợp từ F1
đến F5, F6. Từ F6 trởđi, quần thể lai của mỗi tổ hợp đã phân li hết, lúc đó mới tiến hành chọn cá thể theo dòng hệ, về các cá thể có những tính trạng, đặc tính mong muốn. Đến
khi quần thể đó đồng đều và ổn định thì đưa vào so sánh, khảo nghiệ m giống Nhà nước.3
Các bước tiế n hành:
- Tiến hành các tổ hợp lai: A x B; C x D... hạt lai F1 của mỗi tổ hợp được gieo chung, hạt thu đượcở cây la i F1 thu riêng gieo tiếp ở F2.
- Trồng từ và i trăm đến 1.000 cây của mỗi tổ hợp. Vì không thể lấy toàn bộ hạt
F2đem gieo ở F3, F4... do số lượng quá nhiều, đòi hỏi diện tích quá lớn. Do đó chỉ lấy
một phần hạt đại diệ n cho lô hạt của từng tổ hợp. Chính vì thế phương pháp Bulk ngoài ý nghĩa gieo lại ra nó còn có ý nghĩa thứ 2 là trồng dồn.
- Ở thế hệ F6 khi đã đạt được 96,9% cá thể trong quầ n thể là đồng hợp tử về tất
cả các tính trạng lúc đó mới bắtđầu chọn cá thể mang đặc tính mong muố n.
- Ở thế hệ F7 và các thế hệ tiếp theo, các dòng tốt nhấtđược chọn để thử nghiệm
so sánh năng suất (CYT), khảo nghiệ m đấu loại, khảo nghiệ m Nhà nước, trước khi đưa vào khu vực hoá để công nhậ n giống mới.
* Ưu điể m của phương pháp này:
- Có thể gieo trồngđược nhiều tổ hợp lai
- Đỡ công chi phí cho việc qua n sát và chọn lọc từ F2 – F5
* Nhượcđiể m:
- Có thể mấtđi một số gen trong quá trình thí nghiệm.
Tuy nhiên, còn có một số vấn đề đang được tranh luận, đó là hiệu quả của chọn
lọc tự nhiê n từ F1 – F6 giữa các kiểu gen khác nhau trong quầ n thể: một số kiểu gen thíc h nghi và một số kiểu gen tốt bịđào thải.
Theo Alla id (1960) về thuyết đường cong sống sót của các kiểu ge n ké m được
tính theo công thức:
An = a.Sn-1 An : phần kiể u gen kém
Ví dụ: a = 0,5; S = 0,9
Thì ở F5 ta có: A5 = (0,5) x (0,9)4 = 0.364 tức là 36,4% kiểu gen ké m.
Vì vậy kiểu gen kém ở F5: - Lúc ban đầu = 50% - Đầo thải còn = 25%
Còn gen tốt ở F5: - Lúc ban đầu = 50%
- Tăng lên tới = 63,6%
Quá trình này giữa chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo có hỗ trợ nha u hay không còn tuỳ thuộcđối với tính trạng cần cải tiến.
b) Phương pháp Bulk cải tiến
Nhằm cải thiện hiệu quả của phương pháp gieo lại (trồng dồn), đã có một số cải
tiến được đề xuất. Thay vì gieo quần thể lai liê n tục đến F6 thì nay chỉ gieo lạ iđến F4, sau đó sử dụng phương pháp phả hệ (Pedigree) để chọn lọc.
c) Phương pháp Bulk với chọn lọc dương và khử âm.
Để tăng số cây của các tổ hợp ma ng các tính trạng mong muốn, việc chọn lọc
dương tính được bắtđầu từ thế hệ F3.
Ví dụ: chọn giống thấp cây thì tất cả các cây cao đều bịđào thải.
Trong trường hợp chọn lọc theo thời gian sinh trưởng thì việc khử â m sẽ được
áp dụng. Ta tiến hành loại tất cả các cây ra hoa muộn, còn những cây còn lại sẽ được
gieo chung ở thế hệ sau.
d) Phương pháp phả hệ (pedigree)
Đây là phương pháp chọn lọc cá thể ở quần thể phân li ở cây tự thụ phấn cho
đến khi nhận được dòng thuần. Phương pháp này do Newman (1912) đề ra tại hiệp hội
hạt giống Svalo f. Trình tự của phương pháp này như sau:
- Thế hệ F1: hạt Fo của từng tổ hợp gieo riêng, với khoảng cách rộngđể cây sinh trưởng, phát triển thuận lợi. Tổ hợp nào tính trội thuộc về bố thì dễ phân biệt cây lai thật với cây lai giả, còn tổ hợp nào có tính trội là cây mẹ thì khó nhận biết, phảiđợi đến
F2 chúng mới phân li hay không mới rõ. Ở thế hệ F1 loại bỏ những cây nào sinh trưởng
kém và sâu bệnh.
- Thế hệ F2: chọn ra 1.000 cây từ F1 gieo chọn lấy 100 cây. Hạt của từng cây đời
F1được thu riêng gieo thành từng hàng (dòng) từ thế hệ F2 các tổ hợp bắtđầu phân li mạnh. Loại bỏ hạt lai giả khi chúng không phân li.
Tiếp tục chọn lọc ở F2, nhưng mỗi cá thể chỉ giữ lại một bông. - Từ thế hệ F3 trởđi bắtđầu hình thành các dòng lai.
- F4: tiếp tục gieo các cây đã được chọn từ F3 thành từng dòng (hàng) – Pedigree.
Ở thế hệ F4 tỉ lệ đồng hợp tử là 87,5%. Các dòng triển vọngđược gieo trồng tiếp ở F5.
- F5: những dòng được chọn ra từ F4 được tiếp tục gieo ở F5. Dòng nào ổn định
và có triển vọng được thử nghiệ m sơ bộ về năng suất (lặp lại từ 2 – 3 lầ n) tuỳ theo số
lượng hạt.
Các thí nghiê m này được so sánh với giống đối chứng hay giố ng tiêu chuẩn (1 – 2 giố ng). bên cạnh đó cần tiến hà nh thử nghiệ m vê phân bón, mật độ và thời vụ.
- Từ F6 – F10: tiếp tục thử nghiệ m, chọn lọc so sánh và nhân giố ng. Phương pháp này có một sốưu, nhượcđiể m sau:
* Ưu điể m: những kiể u gen nào ké m bị loại bỏ trước khi các dòng tự phối. - Sự chọn lọc ở các thế hệ đều có sự tha m gia tạo thuận lợi để các biến dị di truyền xuất hiệ n.
- Mối quan hệ giữa các dòng và môi trường sẽđược biểu hiện ra. * Nhượcđiể m:
- Không thể dùng môi trường, nơi xảy ra các biến dị mà biết được các tính trạng
không biể u hiệ n ra.
- Yêu cầuđấtđai và lao động tốn kém hơn.
e) Phương pháp pedigree với chọn lọc cá thể gián đoạn: phương pháp này do A Kerman và Macky (1948) ở ThuỵĐiểnđề ra.
Ngay từ thế hệ F2, những cây tốtđược chọn lọc, hạt của những cây tốtđược gieo thành từng dòng (hàng) ởđời F3. Từ F4 sẽ không chọn lọc. Tất cả con cái được tập hợp
lạiđể thử nghiệ m sơ bộ về năng suất. Ngay cả ở F5, F6 cũng không chọn lọc mà chỉ thử
nghiệ m về năng suất.
Cơ sở khoa học của phương pháp này là:
- Dựa trên yếu tố cộng tính của biến động di truyề n.
- Do chọn lọc một số lượng cá thể từ F2 nên tác giả cho rằng kết quả sẽ tốt hơn phương pháp Pedigree.
f) Phương pháp 1 hạtưu tú:
Phương pháp này do Goulden đề xuất năm 1941 và đượcứng dụng chọn giống ở cây đậu tương do Brim và Cockerma (1961), Grafius (1965) đề xuất. Theo phương pháp này, toàn bộ con cái của mỗi cây F2 sẽ được thử nghiệ m. Hạt của từng cây sẽ được lấy ngẫ u nhiê n trong các thế hệ. Đến khi đạt đến độ đồng nhất (thông thường là F5) thì tiến hành chọn những cây tốt nhất. Ở F6 tiến hành gieo hạt của mỗ i cây đã được
chọn từ F5 thành từng dòng, mỗi hàng là một dòng tốt nhất.
Ở F7 các dòng được chọn đem thử nghiệ m về năng suất và một số đặc tính mong muố n khác. Có thể tiến hà nh thử nghiệm 3 vụ mỗ i năm nhằ m rút ngắn thời gian chọn
lọc.
Tuy nhiên phương pháp này còn có một số thiếu sót:
- Vì mỗ i cây chỉ lấy 1 hạt làm mẫu nên dễ bỏ sót một số kiểu gen tốt.
- Những cây ké m ởđời F2 cũng được chọn lọc là m tăng chi phí và tốn công sức. g) Phương pháp lai lui
Phương pháp lai lui (A x B) x A cũng là một phương pháp chọn lọc (bởi vì toàn bộ quá trình lai bao hàm chọn lọc những cây theo kiểu hồi quy (những tính trạng mong muố n của bố mẹ)
Ví dụ: la i giữa 2 giố ng A x B
B: kháng bệnh gỉ sắt (RR)
Sau 6 thế hệ lai lui các dòng chọn ra sẽ có tính chống bệnh tốt.
Kết quả đời F1 chống chịu nhưng là gen dị hợp thể (Fr). Lai lui với bố hoặc mẹ
(A) thế hệ sau sẽ được cặp lai lui đầu tiên (BC1F1) phân li cho 50% cây chống chịu (Rr)
và 50% cây mẫn cảm (rr). Những cây có tính kháng bệnh đã được khẳng định chắc
chắn tiến hành la i hồi quy (BC3F1) đến BC6F1, rồi tiến hành chọn lọc theo phả hệ
(Pedigree) rồi thử nghiệ m về năng suất, tính kháng bệnh...
Phương pháp này có hiệu quả cao khi giống cần cải tiế n 1 trong các tính trạng
hoặc đặc tính mong muốn như trường hợp gen kháng bệnh.
VI- CÁC PHƯ ƠNG PHÁP CHỌN LỌC Ở CÂY GIAO PHẤN VI.1. Cơ s ở di truyề n của cây giao phấn