I. T NG QUAN
1.5.2 .K thu đn bi trong công tác chn to gi ng cây tr ng
Giá tr c a cơy đ n b i trong công tác ch n t o gi ng đư đ c phát hi n t lâu. Tuy nhiên, các cơy đ n b i xu t hi n ng u nhiên v i t n s r t th p không th đáp ng nhu c u c a nghiên c u và ch n t o gi ng ( N ng V nh, 2005)
N m 1964, l n đ u tiên trên Th gi i, 2 nhà khoa h c n Guha và Maheshwari thành công trong vi c t o cơy đ n b i t nuôi c y bao ph n in vitro cây cà Datura innoxia. Ngay sau đó, cơy đ n b i đư đ c t o ra b ng nuôi c y bao ph n hàng lo t cây tr ng khác nhau. Ngoài nuôi c y bao ph n các nhà khoa h c còn thành công r t l n trong nuôi c y noưn ch a th tinh, nuôi c y h t ph n tách r i. K thu t này t o ra nhanh chóng hàng lo t cơy đ n b i, ph c v đ c l c cho công tác ch n t o gi ng cây tr ng.
Hai ph ng pháp nghiên c u cơy đ n b i hi n nay là :
-Nuôi c y bao ph n hay ti u bào t tách r i, còn g i lƠ ph ng pháp trinh sinh đ c trong ng nghi m.
-Nuôi c y t bào tr ng ch a th tinh, còn g i lƠ ph ng pháp trinh sinh cái trong ng nghi m.
T i Trung Qu c, công ngh đ n b i đư đ c tri n khai trên quy mô r ng l n và có đ nh h ng chi n l c rõ ràng trong t o gi ng m i. H n m t nghìn c s nuôi c y bao ph n đư ho t đ ng trên toàn qu c t nh ng n m 1970. K t qu đư t o đ c trên 100 gi ng lúa m i trong m t th i gian ng n.
T i Tri u Tiên, k thu t nuôi c y bao ph n đư t o ra 42 gi ng lúa m i (Sasson, 1993; Jain, 1997).
u th c a các ph ng pháp nƠy lƠ t t c các cây t o thƠnh đ u có ngu n g c t ti u bào t ho c đ i bào t , vì v y con nhơn đ c s lƠ cơy đ n b i ho c nh b i đ ng h p t tuy t đ i v i các c p nhi m s c th hoàn toàn gi ng nhau (tr tr ng h p đ t bi n) ( N ng V nh, 2005)
19 K thu t nuôi c y bao ph n và h t ph n tách r i trên môi tr ng t ng h p đư đ c s d ng vào nhi u m c đích khác nhau. Ph ng pháp t o cây t h t ph n c a các dòng lai F1 không nh ng rút ng n th i gian trong t o gi ng mƠ còn đ n gi n hoá quá trình ch n gi ng.
* Ta có s đ t o cây t h t ph n con lai F1 nh sau:
Cây m Aabb x aaBB Cây b
Ki u gen c a cây F1 : AaBb
Ki u gen c a h t ph n :
AB Ab aB ab
Ki u gen c a cây đ n b i tái sinh t h t ph n:
AB Ab aB ab
Ki u gen c a cây nh b i hoá có ngu n g c h t ph n:
AABB Aabb aaBB aabb
Theo s đ trên b ng ph ng pháp nuôi c y h t ph n s nh n đ c 4 ki u gen đ ng h p khác nhau, trong đó xác su t xu t hi n ki u gen AABB lƠ 1/4. Trong khi đó xác su t xu t hi n ki u gen AABB b ng ph ng pháp ch n l c thông th ng là 1/16. M t khác nhà ch n t o gi ng s r t khó kh n đ phân bi t đ c các cơy đ ng h p (AABB ) v i các cây d h p (AABb, AaBb) vì chúng đ u gi ng nhau v ki u hình. Do đó b t bu c ph i ch n các th h ti p theo. Ng c l i, b ng ph ng pháp t o cây t h t ph n có th d dàng phân bi t đ c các ki u gen khác nhau vì chúng tr ng thái đ ng h p, khi đó các ki u hình đ c bi u hi n rõ r t. Nh v y b ng ph ng pháp nƠy có th rút ng n th i gian vƠ đ n gi n hóa qua trình ch n t o gi ng ( N ng V nh, 2005)
1.5.2.2. ng d ng k thu t đ n b i trong ch n t o gi ng m i và dòng thu n cây lúa
Nh k thu t nuôi c y bao ph n có th rút ng n th i gian ch n gi ng m i xu ng t 4 đ n 6 th h và t o ra hàng lo t các dòng thu n m i. Thành t u nuôi c y mô h a
20 h n nhi u tri n v ng đ i v i ch n t o gi ng lúa là tái sinh cây lúa t nuôi c y h t ph n tách r i c 2 d ng lúa n c Japonica và Indica do Raina và Irfan công b n m 1998. Trên 500 phôi đư đ c tái sinh t 80.000 h t ph n nuôi c y trong đ a Petri đ ng kính 3.5 cm. R t nhi u cơy đư đ c tái sinh t h t ph n. Theo lý thuy t, m t c p lúa lai F1 có th t o ra 4.096 ki u gen đ ng h p khác nhau tái sinh t h t ph n in vitro ( N ng V nh và Phan Kh i, 1996).
K thu t nuôi c y h t ph n tách r i h a h n có th t o ra vô s nh ng ngu n gen quý giá cho ch n gi ng ( n ng Vnh, 2005)
n c ta, công ngh đ n b i đ c áp d ng v i 2 m c tiêu chính sau:
- C đ nh u th lai thông qua vi c rút ng n th i gian t o gi ng thu n ch ng b ng nuôi c y bao ph n c a con lai F1.
- T o dòng thu n có nh ng đ c tính thích nghi v i th ph n chéo và mang gen k t h p r ng.
Hi n nay công ngh nuôi c y bao ph n và h t ph n tách r i đ c s d ng ph bi n v i các m c đích sau:
- C đ nh u th lai và các gen h u ích.
Thông qua k thu t nuôi c y bao ph n ng i ta có th c đ nh u th lai và các gen h u ích t con lai F1 có u th lai cao, lƠm t ng n ng su t lúa (M.S, Swaminathan, 1995; Chen và c.s, 1988). Nuôi c y bao ph n lúa lai Indica/Indica đư thu đ c các dòng có n ng su t cao h n b m và b ng 93.2% so v i con lai F1 (J.N. Rutger và c.s, 1999).
- T o các dòng b t d c đ c m i và các dòng mang gen k t h p r ng cho t o gi ng lúa lai.
t o các dòng b t d c đ c m i và các dòng có ti m n ng vƠ rút ng n quá trình t o gi ng, ng i ta k t h p lai, lai xa v i nuôi c y bao ph n. K t qu c a quá trình này cho th y k thu t nuôi c y bao ph n c a con lai Japonica/Indica là con đ ng nhanh và có hi u qu đ phát tri n các dòng ph c h i mang gen k t h p r ng trong ch n t o gi ng lúa lai (Yan J.Q và c.s, 1998; Virmani, 1996).
21 t o các dòng b t d c đ c nhân v i các n n di truy n khác nhau, nuôi c y bao ph n con lai F1 mang gen b t d c đ c nhân s cho phép t o ra các dòng thu n b t d c đ c nhân ch sau m t l n nuôi c y bao ph n (Nin Jin c.s,1997; Q.R.Chu c.s, 1998).
- Lai xa k t h p v i nuôi c y mô t bào trong ch n t o các dòng kháng sâu b nh vƠ các đi u ki n b t thu n c a môi tr ng.
Ng i ta đư t o ra các con lai khác loƠi đ chuy n các gen kháng t lúa d i vào lúa tr ng. Tuy nhiên, khi lai g p ph i khó kh n lƠ tính không t ng h p vƠ đ kh c ph c hi n t ng nƠy ng i ta đư áp d ng ph ng pháp c u phôi và nuôi c y bao ph n. Ph ng pháp nƠy cho phép ta có th chuy n nh ng gen kháng t cây d i vào cây tr ng đ c i thi n ngu n gen c a cây tr ng.
- T i u hoá môi tr ng nuôi c y đ ch n t o ra các gi ng lúa h t dài ch t l ng cao.
T i tr ng i h c t ng h p Lossiana (M ), ng i ta đư xơy d ng chi n l c ch n gi ng lúa h t dài cho mi n Nam n c M b ng nuôi c y bao ph n lúa. Các gi ng lúa h t dài có kh n ng tái sinh y u, t l 0.5%. B ng t i u hóa môi tr ng nuôi c y, hƠng n m h đư t o ra đ c h n 8.000 dòng thu n đ n b i kép b ng nuôi c y bao ph n c a con lai F1 h t dài. M c tiêu là ch n ra các gi ng lúa h t dài có giá tr th ng m i cao ( N ng Vnh, 2005)
Các b c ch n gi ng có th ti n hành theo trình t nh sau:
- Lai gi ng có đ c tính nông h c và ch t l ng u vi t v i gi ng mang gen kháng đ t o ra con lai F1.
- Nuôi c y bao ph n con lai F1 t o ra dòng thu n v i nh ng đ c tính khác nhau. - S d ng k thu t ch th phân t đ ch n nh ng dòng thu n mang gen kháng
b nh.
- Kh o nghi m nh ng dòng thu n ch n l c trong nh ng đi u ki n s n xu t khác nhau đ ch n gi ng t t, kháng b nh.
22