Nước ta nằm ở trung tâm phát sinh và vùng phân bố của nhiều giống cây cam quýt với những điều kiện thời tiết khí hậu thích hợp với phát triển cây ăn quả ở quy mô lớn. Tiêu thụ quả cam quýt bình quân đầu người ở nước ta còn rất thấp, do vậy thị trường và diện tích trồng cây cam quýt còn phải gia tăng mạnh. Tuy nhiên hầu hết các giống cây ăn cam quýt ở nước ta là các giống nhiều hạt, tiêu chuẩn chất lượng thấp. Một số giống đặc sản chất lượng cao, có tiềm năng xuất khẩu như bưởi Năm Roi nhưng bản chất của tính trạng không hạt của giống này chưa được nghiên cứu. Do vậy, việc nghiên cứu tạo giống không hạt và đặc điểm di truyền tính trạng không hạt ở cây cam quýt là cần thiết.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Các chiến lược tạo cây cam quýt không hạt chủ yếu ở nước ta là:
1. Tạo các đột biến bất dục đực hoặc bất dục đực đồng thời với bất dục cái bằng phương pháp gây đột biến thông qua chiếu xạ mắt ghép, hoặc tạo các biến dị tế bào soma. Phương pháp này được ứng dụng chủ yếu để cải tạo tính trạng nhiều hạt của các giống cam quýt ưu việt địa phương.
2. Tạo các giống không hạt dựa trên các đặc tính bất tự hoà hợp (Self Incompatibility). Phương pháp này được ứng dụng nhiều trong tạo các giống lai mới không hạt bằng lai 2 giống bất tự hoà hợp với nhau.
3. Tạo giống tam bội thể ưu thế lai.
- Một trong những chiến lược tạo giống tam bội thể quan trọng nhất là lai giữa giống nhị bội (2n) với các dòng tứ bội thể (4n). Do vậy phương pháp cứu phôi in vitro đã được sử dụng phổ biến để tạo ra nhiều cây tam bội hơn. Khi lai giữa giống nhị bội và giống tứ bội khác biệt nhau về kiểu gen, ta sẽ thu được dòng tam bội dị hợp (Heterotriploid) có thể có ưu thế lai cao.
- Tạo giống tam bội thể ưu thế lai bằng lai (dung hợp) tế bào trần nhị bội thể (của một giống) với tế bào trần đơn bội thể (từ giống khác) và từ đó tái sinh cây tam bội thể từ tế bào dung hợp, phương pháp này đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước (Nhật, Mỹ, Pháp, Trung Quốc,…). Nhược điểm của phương pháp này là thiếu nguồn gen đơn bội. Để khắc phục nhược điểm này các kỹ thuật đơn bội như nuôi cấy bao phấn, noãn chưa qua thụ tinh đã và đang được nghiên cứu triển khai. Tái sinh cây tam bội trực tiếp từ nuôi cấy nội nhũ của hạt non. Phương pháp này khó thực hiện do hiệu quả tái sinh cây tam bội từ nội nhũ còn thấp [29].
- Cứu phôi tam bội từ nuôi cấy hạt kém phát triển ở các cặp lai giữa hai giống nhị bội. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi nhờ tìm ra các nguồn gen có khả năng đặc biệt trong tạo phôi tam bội thể tạo dòng tứ bội thể[29].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Một trong các chiến lược tạo giống tam bội thể quan trọng nhất là lai giữa giống nhị bội (2n) với các dòng tứ bội thể (4n). Tuy vậy, chiến lược này có hạn chế cơ bản là sự thiếu hụt nguồn gen tứ bội dùng trong lai tạo. Các kỹ thuật tạo dòng tứ bội thể khác nhau dưới đây đã được nghiên cứu:
+ Tạo các dòng tứ bội thể bằng xử lý Colchicine mắt ghép trên cành của cây đã ra hoa (in vitro), phương pháp này tạo ra dòng tứ bội có khả năng ra hoa rất sớm, rút ngắn được thời gian tạo giống tam bội.
+ Tạo các dòng tứ bội thể bằng xử lý Colchicine hạt.
+ Tạo dòng tứ bội thể bằng xử lý Colchicine chồi, mô sẹo phôi hoá trong ống nghiệm (in vitro).
+ Tạo dòng tứ bội bằng dung hợp tế bào trần nhị bội với nhau.
Các con lai tứ bội thể thu nhận được bằng dung hợp tế bào trần giữa các giống, loài khác nhau đã tỏ ra rất hiệu quả trong tạo giống gốc ghép lùn và các đặc tính kháng với nhiều sâu bệnh ở cây cam quýt [29].
Trong 4 phương pháp tạo dòng tứ bội thể ở cây cam quýt nêu trên, phương pháp đầu tiên ưu việt hơn cả, dễ làm hiệu quả nhanh. Các phương pháp còn lại cho cây tứ bội trẻ hoá, rất chậm ra hoa.
Các phương pháp tạo giống không hạt có hiệu quả cao khi sử dụng nguồn gen có đặc tính trinh sản (arthenocarpy). Tính trinh sản cho phép cây có quả không hạt với năng suất cao ngay cả khi hoa không được thụ phấn.
4. Chiến lược tạo giống không hạt bằng kỹ thuật gen
Đây là một chiến lược mới được xây dựng dựa trên phát minh về công nghệ RNAi gây bất hoạt gen (làm câm gen - gene silencing). Công nghệ RNAi được trao giải thưởng Nobel năm 2006. Kỹ thuật này dựa trên cơ sở làm bất hoạt một trong các gen tham gia trong quá trình phát triển của hạt. Một số gen tham gia quá trình tạo hạt đã và đang được xác định, phân lập, giải trình tự gen. Từ hiểu biết trình tự của gen này, các nhà khoa học xẽ thiết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
kế các công cụ để làm câm gen (làm mất hoạt động) một trong các gen tạo hạt. Kỹ thuật này cho phép các cây thụ phấn thụ tinh bình thường. Sau đó hạt bị thui đi và quả trở nên không hạt [29].