2. TỔNG QUAN VỀ VẤN đỀ NGHIÊN CỨU
2.2.4Các phương pháp chọn tạo giống kháng bạc lá
Phương pháp chọn giống kháng bạc lá phổ biến và quan trọng nhất cho ựến nay là phương pháp lai hữu tắnh. Phương pháp này tiến hành lai giữa các giống có chứa gen kháng, sau ựó chọn lọc các cá thể phân ly. Bằng phương pháp này nhiều giống kháng bệnh ựã ựược tạo ra. Khả năng kháng bệnh thường do ựơn gen quy ựịnh, vì vậy việc sử dụng phương pháp lai lại ựể chuyển gen kháng là rất hiệu quả. Nguyên lý của phương pháp này là sử dụng một giống lúa tốt nhưng không mang gen kháng cần thiết ựể lai tạo với một giống mang gen kháng hữu hiệu. Sau một số lần chọn lọc và lai lại liên tục, giống mới ựược tạo thành gần như mang toàn bộ nguần gen tốt của cây mẹ lai lại và mang thêm ựược gen kháng mong muốn. Trong quá trình lai lại có thể kết hợp với tự phối, chọn lọc các dạng phân ly ựể ựẩy nhanh quá trình tạo dòng thuần.
Phương pháp lây nhiễm nhân tạo ựược sử dụng ựể xác ựịnh con lai có mang gen kháng hay không, hay dòng, giống mang gen kháng có biểu hiện kháng ra kiểu hình hay không. Nhưng bằng phương pháp này ựôi khi khó phân biệt ựược các gen kháng khác nhau, nếu chúng cùng biểu hiện một phổ kháng nhiễm với các chủng vi khuẩn tương tự. để khắc phục nhược ựiểm này hiện nay phương pháp dùng chỉ thị phân tử, dựa trên các trình tự DNA liên kết chặt với gen kháng, ựược sử dụng nhằm xác ựịnh các gen kháng một cách dễ dàng và hiệu quả hơn.
Phương pháp lai và kết hợp chỉ thị phân tử ựã ựược ứng dụng rộng rãi trong lai tạo giống lúa kháng bạc lá. và ựã thu ựược nhiều thành công ựáng kể. Bằng việc sử dụng các chỉ thị liên kết giúp cho nhà chọn giống có thể sàng lọc nhanh hơn các cá thể chứa gen kháng bạc lá mong muốn và rút ngắn thời gian chọn giống. Dưới ựây là một sơ ựồ tham khảo cho việc sử dụng chỉ thị phân tử MAS kết hợp chọn lọc kiểu hình trong công tác chọn giống.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 28
Idòng, giống A
Bước 1 Giống A (Tốt) x IRBB
(Xa4, xa5,Xa7, Xa21)
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
MAS and phenotype
Phenotype
Phenotype
MAS and phenotype
Phenotype Bước 2 Bước 3 Bước 4 Bước 5 Bước 6 Bước 7 Bước 8 F8
MAS and phenotype
Bước 9
Dòng, giống B
Sơ ựồ: Một ựường hướng quy tụ gen cho các dòng lúa (Nguần: IRRI)
Một vắ dụ khác khi tiến hành lai trở lại khi muốn bổ sung thêm gen kháng cho một dòng triển vọng, bằng cách lai dòng triển vọng ựó với các dòng ựẳng gen sau ựó thanh lọc các dòng bằng chọn lọc chỉ thị phân tử MAS, ựược cá thể mang chứa gen mong muốn và giống ựặc ựiểm dòng mẹ ban ựầu cứ tiến hành khoảng tới thế hệ BC3F2.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 29
Dòng triển vọng (A) X IRBB
(Pyramiding) (Xa4, xa5, Xa7)
A X F1 BC A X BC1F1 MAS and BC A X BC2F1 MAS and BC BC3F1 Self-pollinated MAS and WGS BC3F2 Self-pollinated MAS and WGS BC3F3
Dòng triển vọng mới A*chứaXa4, hoc xa5, Xa7
Ghi chú: đường hướng bổ sung gen kháng bằng phương pháp lại lại kết hợp MAS
MAS: Marker-Assisted Selection, BC: Backcross, WGS: Whole genome survey
Các thành công nhờ áp dụng phương pháp trên phải kể tới S.Singh (2001) và cộng sự ựã áp dụng thành công phương pháp lai, quy tụ 3 gen kháng xa5, Xa7, Xa21 vào giống lúa PR106 (một giống phổ biến tại Ấn độ) với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử. Các dòng của PR106 ựã ựược tiến hành trồng thử nghiệm và thử khả năng kháng bạc lá. Kết quả các dòng chứa 3 gen kháng trên có khả năng kháng ựược toàn bộ 17 chủng Xoo tại Punjab và thêm 6 chủng vi khuẩn có nguần gốc từ Phillipin [47]. Năm 2000, A.Csanchez và cộng sự cũng ựã chuyển thành công 3 gen kháng là xa5, xa13, Xa21 vào các dòng lúa có kiểu cây mới là IR65598-112, IR65600-42, IR65600-96 bằng phương pháp lai backcross. Trong quá trình chuyển gen Sanchez cũng ựã sử dụng các chỉ thị phân tử ựể giúp phát hiện gen ựược chuyển (RG556, RG207, cho xa5, RG136 cho xa13) với ựộ chắnh xác của chỉ thị lên tới 95% [24].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 30
Phương pháp lai hữu tắnh sau ựó chọn lọc cá thể từ quần thể phân ly, tiến hành tự thụ hay lai trở lại là một phương pháp áp dụng phổ biến hiện nay trong các chương trình chọn giống ở nước ta. Bằng cách chọn cặp bố mẹ tốt, năng suất cao, chất lượng tốt, có các gen kháng sâu bệnh hay chống chịu ngoại cảnh bất thuận, hai bố mẹ thường có nguồn gốc xa nhau về mặt di truyền, tiến hành lai sau ựó cho tự thụ qua các thế hệ, mỗi thế hệ tùy theo mục ựắch chọn giống mà nhà nông học thanh lọc các cá thể tốt này, công việc cứ tiếp tục như vậy cho tới thế hệ F8, hoặc F9 ựược các dòng thuần triển vọng có thể phát triển thành giống tùy theo yêu cầu thực tế của sản xuất. Hiện nay nhờ chỉ thị phân tử mà quá trình thanh lọc cá thể triển vọng nhanh hơn, nhất là các tắnh trạng quy ựịnh bởi các ựơn gen như gen Xa kháng bệnh bạc lá.
Ngoài phương pháp chuyển gen kháng bạc lá bằng phương pháp lai hữu tắnh còn bằng phương pháp cứu phôi và dung hợp tế bào trần. Bằng cứu phôi, Amide-Border và cộng sự (1992) ựã chuyển gen kháng lúa dại vào loài lúa trồng (dẫn theo K.S.I.ee và cộng sự). Bằng cách dung hợp tế bào trần giữa loài lúa trồng Orizae sativa L. với nguồn cho gen kháng là lúa dại Oryzae meyeriana, Cheng-qui Yan và cộng sự tiến hành thành công việc tạo dòng tế bào mang gen kháng bệnh bạc lá. Kết quả thu ựược 29 dòng cây lai soma, hình thái biểu hiện giống cả hai bên bố mẹ và trong ựó có 2 dòng biểu hiện tắnh kháng cao, 8 dòng biểu hiện tắnh kháng vừa [25].
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});