VI. NHÂN GIỐNG INVITRO VÀ CÁC ĐẠC ĐIỂM KHÔNG DI TRUYỀN (EPIGENETIC)
c) Nghiên cứu đột biến và di truyền
Trong bộ gene đơn bội không có quan hệ tính trội lặn mà chỉ còn quan hệ bổ sung giữa các gene, vì vậy việc nghiên cứu chức năng và mối tương tác gene được đơn giản hoá đáng kể.
d,Tạo giống thuần
Thông thường bằng con đường tự phối, nếu muốn đạt được dòng đồng hợp tử của bộ gene 2x thì phải qua 10 thế hệ và bộ gene 4x thì phải qua 30 thế hệ. Bằng nuôi cấy đơn bội và đa bội chỉ cần 1 thế hệ.
so sánh hiệu quả chọn giống bằng các phương pháp khác nhau:
+ Cây tự thụ
Fl Aa
F2 1/4 AA ; 1/2 Aa ; 1/4 aa
+ Nuôi cấy đơn bội
Fl Aa sẽ cho 1/2 A và 112 a giao tử đực F ĐH 1/2 AA và 1/2 aa
Nếu số locus là 10 thì tự phối cần 410 cá thể mới có một cá thể đồng hợp ở
F2. Trong khi đó đơn bội chỉ cần 210 cây ĐH đã có một cá thể đồng hợp.
Nếu số locus là n thì đơn bội cho phép dòng đồng hợp xuất hiện theo tần số (1/2)n và phương pháp cổ điển sẽ là (1/4)n . Đưa thêm các hệ số:
NE + EC Pl: tần số tạo đơn bội =
NA.f P2: tỷ lệ nhị bội hoá thành công Ta có tỷ số:
P1 . P2 . (1/2)n E =
(1/4)n
Biểu thị hiệu quả so sánh giữa phương pháp đơn bội và phương pháp cổ điển.
Nếu E = 1 phương pháp đơn bội hiệu lực hơn
Để được như vậy thì: Pl . P2 > (1/2)n, nếu n càng lớn thì Pl . P2 càng nhỏ và như vậy hiệu lực của phương pháp càng lớn.
Nhưng vì giữa các gene có sự liên kết với nhau cho nên phải tính: Pl.P2 = (1/2)n + n n: biểu thị sự liên kết
+ Có thể thông qua tính toán để chọn phương pháp thích hợp
Ví dụ: Có 20 gene độc lập hoặc liên kết theo phương thức trội, siêu trội, bằng tính toán cho thấy phương pháp đơn bội có ưu thế khi:
- Gene có tương tác di truyền - Bộ nhiễm sắc rất di hợp
Ở những trường hợp tính đi truyền ổn định thì hai phương pháp như nhau. Ở những trường hợp tính di truyền không ổn định thì phương pháp đơn bội có hiệu quả hơn.
* Phân tích so sánh hiệu quá chọn lọc trên đồng ruộng.
Trong quá trình đánh giá và chọn lọc giống, hiệu quả của chúng thường bị những yếu tố sau đây cản trở:
- Khả năng xuất hiện các biến dị do gene có hiệu ứng cộng thấp. - Các đặc tính gene trội thể hiện mạnh lấn át các đặc tính có lợi khác.
- Phân ly trong dòng cao.
Qua thực tế lai tạo, so sánh chọn lọc giữa hai phương pháp cho thấy, qua nuôi cấy, tạo cây nhị bội từ cây đơn bội có những ưu điềm, khắc phục được các thiếu sót trên.
Bảng 6.1: Những dạng kiểu hình (phenotype) ở các thế hệ khác nhau
Thế hệ Các biến dị
F2 (giữa các cá thể) VA + VD + VE1 F3 (giữa các dòng) VA + 1/2VD + VEP F1 (những cây nhị bội từ cây đơn bội) 2A + VEP
Như vậy chọn lọc từ quần thể các cây nhị bội từ cây đơn bội đã loại trừ được sự ảnh hưởng của gene trội, đồng thời làm tăng được khả năng tích luỹ các gene có hiệu ứng cộng lên gấp đôi. .
- Khi ta xét các biến dị con lai của các thế hệ trong phạm vi các lô, dòng, chúng ta cũng thấy các ưu điểm của các phương pháp tạo cây đơn bội.
Những biến đổi xuất hiện trong lô:
Thế hệ Biến dị
Trong các lô F3 1/2 VA + 1/2VD + VE1 Trong các lô F4 1/4 VA + 1/4 VD + VE1 Trong quần thề cây nhị bội từ đơn bội VE1
Rõ ràng trong quần thể con lai ở F3 và F4 qua tự phối, tần số xuất hiện các biến dị do gene trội và gene tính cộng vẫn còn. Nhưng ở quần thể cây nhị bội hoá cây đơn bội chỉ chịu một yếu tố tác động lên quá trình chọn lọc là môi trường.
Kasha, Reinberg và Fedak (Canada) Đại mạch x Kiều mạch
Avena Hordeum
Chọn lọc theo 3 phương pháp (bảng 9.2): - Chọn đòng Generalogic G
- Chọn cá thể Single Seed Desent (SSD) - Đơn bội (DH)
Bảng 6 .2.
Phương pháp Chỉ tiêu
SSD(FG) G(FG) DH Cặp lai: Paragon x Zephyr
Ngày trổ Năng suất khóm 53,6 18,8 54,6 18,1 55,8 17,2
Cặp lai OB73 x Champlain Ngày trổ Năng suất khóm 53,0 21,5 55,1 20,4 53,1 22,1
So sánh 60 dòng DH với các dòng tự phối canada có: 17 dòng DH > dòng tự phối về sản lượng 16 dòng DH > dòng tự phối về kích thước hạt 14 dòng DH chín sớm hơn