2.4. Các nghiên cứu về cây chè trong và ngoài nước
2.5.2. Nghiên cứu trong nước
2.5.2.1. Sử dụng phương pháp gây đột biến trong chọn tạo giống cây trồng nói chung
Ở Việt Nam trong lĩnh vực chọn giống đột biến đã sử dụng nhiều tác nhân gây đột biến khác nhau, trong đó việc sử dụng bức xạ gamma được hình thành từ đầu những năm 1960 và người tiên phong là giáo sư – tiến sỹ Lương Định Của. Tuy nhiên do đất nước có chiến tranh, do đầu tư của Nhà nước không đồng bộ nên kết quả từ 1960 – 1980 rất nghèo nàn. Phải đến năm 1980 việc nghiên cứu giống cây trồng bằng phương pháp thực nghiệm mới phát triển đồng bộ và có hệ thống. Các kết quả nghiên cứu của các nhà di truyền chọn
giống như: Trịnh Bá Hữu, Trần Minh Nam, Lê Duy Thành, Nguyễn Minh Công, Nguyễn Hữu Đống, Trần Đình Long, Trần Duy Quý, Mai Quang Vinh,...
trên nhiều đối tượng khác nhau như lúa, ngô, lạc dâu tằm, táo, cà chua, dưa hấu,... Các tác giả đã chọn tạo ra hàng loạt các giống mới được công nhận giống Quốc gia như giống lúa DT10, DT11, DT33, A20; giống nếp thơm TK106, giống KML39, DT33, VLĐ95-19, giống ngô DT6, DT8; giống táo đào vàng, giống lạc V79, giống lúa lai DT21 được tạo ra bằng cách lai giữa lúa nếp 415 và giống lúa đột biến ĐV2 gạo thơm, dẻo, năng suất cao, giống lúa A20 được tạo ra bằng lai hai dòng đột biến H20 và H30... Các giống cây trồng được tạo ra bằng phương pháp này có khả năng chống chịu sâu bệnh, thời gian sinh trưởng ngắn đã và đang phát huy hiệu quả, góp phần thay đổi bộ mặt nông nghiệp nông thôn ngày nay (Nguyễn Văn Vinh, 1999).
Nguyễn Văn Vinh xử lý hom dâu tằm trước khi trồng bằng bức xạ gamma với liều lượng từ 1,00 đến 10,00 Kr và cây dâu trong ống nghiệm từ 2,00 Kr đến 4,5 Kr đã thu được nhiều đột biến soma có giá trị (Nguyễn Văn Vinh, 1999).
Hoàng Quang Minh đã chiếu xạ tia gamma (nguồn Co60) lên hạt lúa và đã tạo ra nguồn vật liệu khởi đầu rất đa dạng, phong phú cho công tác chọn tạo giống mới tiếp theo (Hoàng Quang Minh và Nguyễn Như Toản, 2005).
Đối với tác nhân gây đột biến bằng hoá chất, theo Trần Duy Quý (1997), một số hoá chất có hiệu quả gây đa bội cao như acenaphten, oryzalin, colchicine,... Trong số các hoá chất này colchicine là chất có khả năng gây đa bội hoá cao nhất, xử lý lại đơn giản, thuận tiện nhất.
Luyện Hữu Chỉ (1982) cho biết trường đại học Nông nghiệp Hà Nội và Viện Sinh vật học Việt Nam đã sử dụng Nitrosomethyl urea ở nồng độ 1 – 2 phần vạn trong vài giờ đã gây đột biến ở lúa, ngô với tần suất đột biến tương đối cao.
Cũng theo ông, đa số đột biến đều là đột biến thuận nên ở thế hệ đầu tiên (hạt, cây sau xử lý, thường ký hiệu là M1) các dạng đột biến ít biểu hiện ra và nếu có biểu hiện ra thì những đột biến này là đột biến nghịch. Do đó, việc tuyển chọn các đột biến ở thế hệ M2 sẽ có hiệu quả cao (gieo hạt của thế hệ M1)
Nhìn chung, sử dụng phương pháp gây đột biến trong chọn tạo giống cây trồng ở Việt Nam đã đạt được rất nhiều thành tựu đáng kể. Những dòng đột biến cảm ứng có giá trị thu nhận được như năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh rất có ý nghĩa trong sản xuất.
2.5.2.2. Phương pháp gây đột biến trong chọn tạo giống chè
Theo Nguyễn Văn Toàn, bằng phương pháp gây đột biến có thể làm thay đổi được một hay nhiều tính trạng của cây chè mà đôi khi những tính trạng đó không thể đạt được bằng con đường lai tạo. Tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã sử dụng tác nhân hoá học bằng colchicine xử lý trên mầm cây chè 2 tuổi với nồng độ từ 0,1 đến 0,8%, thời gian xử lý từ 24 đến 72 giờ và đã thu được một số biến dị. Cũng tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã xử lý đột biến bằng bức xạ gamma (nguồn Co60) trên hạt đang nảy mầm và thu được kết quả là ở liều lượng 3 Kr gây chết 100% (Nguyễn Văn Toàn và cs., 1998).
Tác giả Lê Mệnh (1999) đã công bố công trình nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ gamma Co60 lên hạt chè chưa nảy mầm, giống PH1 và TRI777 (mỗi mẫu xử lý gồm 300 hạt) và đã đưa ra kết luận: xử lý hạt giống chè PH1 và TRI777 bằng bức xạ gamma nguồn Co60 trước khi gieo với liều lượng từ 1,5 - 5 kr gây nên nhiều biến dị cảm ứng. Tần số đột biến tỷ lệ thuận với liều lượng chiếu xạ.
Hạt chè giống PH1 mẫn cảm với bức xạ gamma hơn hạt chè giống 777, liều gây chết một nửa (LD50) ở giống chè PH1 là lớn hơn 4,5 kr và nhỏ hơn 5,0 kr; ở hạt chè giống 777 LD50 là trên 5,0kr.
Năm 2002, tác giả Lê Mệnh đã xử lý bức xạ gamma (nguồn Co60) trên hom chè giống PH1 và TRI777 (mỗi mẫu xử lý gồm 300 hom) sau đó đã phân lập được 15 cá thể đột biến. Hiện nay các cá thể này đang được lưu giữ tại vườn tập đoàn của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển chè - Viện Khoa học kỹ thuật nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc.
Lê Mệnh và cs. (2005) đã phân tích mức độ thay đổi phân tử của một số dòng chè đột biến, kết quả cho thấy hệ số tương đồng di truyền giữa các giống, dòng chè đột biến có sự gần nhau, khác xa nhau hay có sự tương đồng giữa một số dòng với nhau và hoàn toàn tuân theo thuyết tương đồng di truyền của Vavilov, các tác giả đã nhận định các đột biến nếu đã phát sinh ở giống này thì cũng sẽ phát sinh ở giống khác và có thể là cơ sở để chúng ta tìm kiếm những biến dị cảm ứng làm vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác chọn tạo giống chè mới.
Đến năm 2006, Lê Mệnh và cộng sự đã tuyển chọn ở các thế hệ nhân giống vô tính thế hệ M1 từ quần thể biến dị cảm ứng bằng bức xạ gamma Co60 trên hạt giống TRI777 và PH1 và đã xác định được 12 dòng có triển vọng về năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu sâu bệnh và chịu hạn. Trong đó có 5
dòng nổi trội nhất, đó là: dòng P20 (xử lý trên hạt giống PH1) có khả năng chống chịu tốt với rầy xanh và Bọ Xít Muỗi hơn hẳn đối chứng; dòng 351 (xử lý trên hạt giống TRI 777) có hương đặc trưng hơn hẳn giống TRI 777; dòng 4.0 (xử lý trên hạt giống TRI 777) có vị đậm dịu, đặc biệt là hương thơm hơn hẳn giống TRI 777, dòng P52 (xử lý trên hạt giống PH1), nhiễm nhẹ đối với rầy xanh hơn đối chứng; dòng 5.0 (xử lý trên hạt giống TRI 777) các kết quả phân tích năm 2006, 2007 so với giống TRI 777 cho thấy dòng chè này có hàm lượng tanin thấp hơn 9%, chất thơm cao hơn 2,7% (có lợi cho chế biến chè xanh) và năng suất cao hơn 80% (Lê Mệnh và cs., 2006).
- Từ năm 2009 đến năm 2012 Viện KHKT Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã tiến hành xử lý tia gamma nguồn Co60, và tác nhân hoá học (Ethyl methansulfonate) lên hạt chè đang nảy mầm, chưa nảy mầm và hom chè của các giống chè Shan, Phúc Vân Tiên, Trung Du và Kim Tuyên kết quả đã thu được nhiều biến dị có giá trị về năng suất, chất lượng và hình thái. Đặc biệt dưới tác động của tia gamma đã tạo nên những cá thể đột biến có màu sắc cánh hoa thay đổi từ màu trắng chuyển thành màu phớt hồng. Đã chọn được 100 cá thể có nhiều đặc điểm quí về năng suất và chất lượng, điển hình là 12 cá thể: ĐBK2, ĐBT5, ĐBK1, ĐBP17, ĐBTtd205, ĐBTtd208, ĐBTtd401, ĐBTtd405, ĐBTL219, ĐBPL252, ĐBPL263, ĐBPL278 có năng suất cao hơn đối chứng từ 40,0 - 132,6%, có chất lượng chè xanh tốt hương thơm đặc trưng, vị dịu có điểm thử nếm trên 17,0 điểm, hiện đang tiến hành nhân giống, trồng khảo nghiệm so sánh giống (Nguyễn Văn Toàn và cs., 2012).
- Kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây, Nguyễn Văn Toàn và cs.
(2012) đã tuyển chọn được 3 dòng chè TRI777-5.0, TRI777-4.0, TRI777-3.5.2 có năng suất cao hơn đối chứng từ 74- 122%, có chất lượng chè xanh tốt, có khả năng chống chịu với sâu bệnh tốt, thích ứng với các vùng sinh thái rộng, đây là các dòng chè quý sẽ góp phần làm phong phú thêm nguồn quỹ gen các giống chè tại Việt Nam.
Từ những kết quả nghiên cứu về đột biến thực nghiệm đối với chè trên thế giới và trong nước, có thể nhận thấy rõ rằng, dưới tác nhân của đột biến có thể làm xuất hiện:
- Các đặc điểm về chất lượng như: hàm lượng axít amin tăng, giảm hàm lượng tanin, tăng hàm lượng chất thơm.
- Làm tăng khả năng chống chịu sâu bệnh.
- Làm tăng năng suất.
Đặc biệt, các chỉ tiêu về chất lượng và tính chống sâu, bệnh bằng các phương pháp chọn giống thông thường rất khó có thể đạt được. Trong khi đó, tồn tại lớn nhất của chè Việt Nam là thiếu các giống chất lượng để đáp ứng đa dạng hoá sản phẩm và nâng cao chất lượng nhằm tăng sức cạnh tranh, tăng hiệu quả sản xuất của chè Việt Nam.
- Ngoài ra, có thể kỳ vọng phương pháp đột biến thực nghiệm có thể tạo ra các gen chịu hạn trên chè nhằm tạo ra các giống chịu hạn, đáp ứng tình hình biến đổi khí hậu, hạn hán kéo dài của các vùng trồng chè chính. Trong khi đó, những năm qua các phương pháp chọn giống thông thường chưa tạo ra được các giống nổi trội về đặc điểm này.