Từ thế kỷ 18 các nhà tạo giống cây trồng, các nhà nông nghiệp đã khảo sát và thu thập nguồn gen, tập trung vào các loài thực vật có giá trị kinh tế và giá trị sử dụng đặc biệt như cây ăn quả, cây lương thực phục vụ chọn tạo giống và phát triển nông nghiệp. Quá trình và phương pháp thu thập, bảo tồn được khẳng định mạnh mẽ hơn sau những học thuyết của Darwin về biến dị của các loài thực vật. N.I. Vavilov và cộng sự của ông đã tạo ra sự quan tâm sâu sắc, thực sự về giá trị của đa dạng di truyền thực vật phục vụ cho cải tiến di truyền cây trồng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Khái niệm về trung tâm phát sinh cây trồng thế giới và đa dang di truyền được nêu thành lý thuyết khoa học. Nhiều cơ quan nghiên cứu đã tiến hành thu thập nguồn gen thực vật với nhiều mục đích khác nhau. Phương pháp thu thập phân thành hai hình thức truyền thống và hiện đại. Hai hình thức có những điểm chung, vì thu thập hiện đại là một hoạt động nằm trong thu thập truyền thống, thu thập hiện đại thu thập cả những nguồn gen cần sử dụng hiện tại hoặc chưa sử dụng nhưng sẽ sử dụng trong tương lai. Thu thập truyền thống chỉ thu thập nguồn gen phục vụ cho nhu cầu hiện tại. Cả hai hình thức hoạt động đều góp phần tăng đa dạng nguồn gen và vật liệu di truyền cần thiết cho nghiên cứu phát triển.
Bảng 2-2 : So sánh mục tiêu và phương pháp tiếp cận của hình thức thu thập nguồn gen
truyền thống và hiện đại
Khảo sát và thu thập nguồn gen
truyền thống
Thu thập nguồn vật liệu di truyền hiện đại
1. Khu vực thực vật có hoa hoặc cho sinh khối lớn...
Khu vực hay vùng đa dạng di truyền, các trung tâm sơ cấp, thứ cấp, đại diện hoặc liên quan đến sinh thái nông nghiệp hay địa sinh thái
2. Thu thập trên cơ sở khảo sát địa sinh thái hoặc địa lý, tiếp cận tĩnh hoặc địa lý
Như trên, tiếp cận địa lý là động lực
3. Cây có hoa của một khu vực hoặc một vùng
Nguồn tài nguyên di truyền, phân bố và đa dạng theo mục tiêu sử dụng (cây ngũ cốc, cây lấy dầu, cây lấy sợi , cây thuốc, thức ăn gia súc...)
4. Các công việc nghiên cứu chuyên
sâu với các nhóm hoặc một nhóm Nghiên cứu cả tiến hóa, thuần hóa (bao gồm cả minh chứng khảo cổ và cổ sinh học) 5. Phân loại đa dạng gồm cả những Vốn gen cây trồng bao gồm: loài hoang dại trong
loài chính và đại diện (tiếp cận phân loại)
một đơn vị cơ bản, cấu trúc quần thể liên quan, tự bất hợp, nguồn vật liệu di truyền là giống địa phương, các giống bản địa, hình thức chuyển đổi, nguồn tài nguyên di truyền đã cũ hoặc có triển vọng (tiếp cận di truyền)
6. Tổng hợp nhóm kinh tế trên cơ sở sử dụng, thông tin của thực vật học dân tộc, thu thập các cây cảnh hoang dại, nghiên cứu các cây có hoa tiềm năng
Sự dụng liên kết với các dạng nông sinh học, tính trạng mong muốn, giống địa phương, đa dạng liên kết với các nhân tố dân tộc học
Bảng 2-3: So sánh phương pháp tiếp cận và kỹ thuật thu thập nguồn gen thực vật truyền
thống và hiện đại
Thu thập truyền thống Thu thập hiện đại 1. Thu thập phạm vi rộng các loài và các
vùng sinh thái khảo sát để thu thập
Phạm vi hẹp, nhóm cây trồng và loài hoang dại, thu thập tại các vùng/khu vực sinh thái nông nghiệp có canh tác nông nghiệp khác nhau
2. Phân loại đại diện loài và trên loài Thu thập vật liệu chính mức dưới loài 3.Biến dị đại diện ở các cây trồng thông
thường và biến dị cực đại đến biến dị nhỏ nhất (nhóm trồng trọt đại diện cho biến dị cực đại)
Trong một đơn vị thu thập/vốn gen, đại diện đầy đủ của phạm vi biến dị, các dạng thông thường thông qua thu thập ngẫu nhiên, các dạng hiếm thông qua thu thập theo đường chéo (xu hướng) 4. Đơn vị chức năng của nghiên cứu/thu
thập là loài. Sự khác nhau rộng theo tính trạng hình thái và phân bố địa lý
Đơn vị chức năng là một quần thể và đơn vị được phân giới bởi dòng gen
5. Thu thập hoa, quả vật liệu trong phạm vi biến dị đại diện
Khảo sát thu thập dựa trên chu kỳ sinh sản, nhân giống hàng năm hay lâu năm
6. Thời kỳ khảo sát là đại diện đầy đủ của vật liệu
Khảo sát lặp lại theo mùa xuất hiện hoặc chín để đại diện đầy đủ cho biến dị
7. Dữ liệu ghi nhận hạn chế ở mức môi trường sống, địa phương, kích thước, màu sắc, các bộ phận của cây, sử dụng...
Dữ liệu ghi nhận mọi khía cạnh, điểm, môi trường, các đặc điểm khác
8. Vật liệu thu thập và bảo quản khô, có khung chỉ thị nhận biết mẫu trong trạng thái sống, các loài đại diện trên cơ sở vườn thực vật và dữ liệu kiểu hình được ghi nhận
Vật liệu thu thập là hạt, hạt phấn, phôi, mô dinh dưỡng có thể nhân và bảo tồn, vật liệu sống được biểu hiện trên ngân hàng gen đồng ruộng, trồng lại, sử dụng và đánh giá
Cả hai hoạt động cần tiến hành song song, cho chúng ta hiểu biết để phục vụ cho cả nghiên cứu và bảo tồn đầy đủ hơn, bảo vệ môi trường sống, vùng tự nhiên trong nghiên cứu thực vật, nông nghiệp, cây làm vườn, lâm nghiệp và nông - lâm. Vì vậy, thu thập cả hai hình thức sẽ cho hiểu biết rộng hơn về phân loại hình thái cây trồng, sinh thái, sinh dưỡng, canh tác, phân bố cây trồng, tiềm năng kinh tế và đa dạng sinh học.
Năm 1978 Williams đã đưa ra sơ đồ tiếp cận quá trình lấy mẫu và thu thập nguồn gen từ khi bắt đầu đến kết thúc như hình 2-4
Hình 2-4 Tiếp cận quá trình lấy mẫu và thu thập nguồn gen
Nguồn : Williams,1978