4. Giới hạn của ựề tài
2.2.1. Lúa lai hệ ba dòng
Lúa lai hệ ba dòng là hệ lúa lai khi sản xuất hạt lai F1 phải sử dụng ba dòng có bản chất di truyền khác nhau và hai lần laị
Lúa lai hệ Ộba dòngỢ ựược sử dụng 3 dòng có bản chất di truyền khác biệt làm vật liệu ựể laị
để có ựược hạt lai F1 cần phải có 2 lần lai với sự tham gia của 3 dòng A, B, R theo sơ ựồ:
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 25
A x B R
A x R
F1 ( Sản xuất hạt lai )
Tại Viện nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI, người ta ựã thu tập, bảo tồn nghiên cứu trên 80.000 mẫu giống lúa trồng và lúa dại [56]. Trong số ựó có nhiều gen quý ựiều kiển các tắnh trạng ựặc biệt mà chúng ta chưa có ựiều kiện khai thác. Việc tìm kiếm các dòng lúa mang ựặc ựiểm di truyền khác biệt lai với nhau ựể tạo ra những tổ hợp lai có năng suất chất lượng cao hơn các giống lúa thuần là một trong những tiến bộ khai thác ưu thế lai ở cây lúạ Các vật liệu di truyền cơ bản ựể tạo nên các tổ hợp lúa lai Ộba dòngỢ là dòng bất dục ựực di truyền tế bào chất (hay còn gọi là dòng A, dòng CMS, dòng bất dục); dòng duy trì bất dục (hay còn gọi là dòng B, dòng duy trì) và dòng phục hồi bất dục (hay còn gọi là dòng R, dòng phục hồi).
2.2.1.1. Hiện tượng bất dục ựực tế bào chất và ứng dụng trong sản xuất hạt lai F1 hệ thống Ộba dòngỢ
Hiện tượng di truyền tế bào chất ựã ựược Correns và Baur (1909) mô tả khi nghiên cứu ở cây hoa phấn [55]. Sự di truyền của các tắnh trạng liên quan ựến tế bào chất, là quá trình di truyền không tuân theo quy luật Menden, bởi vì cơ sở vật chất quy ựịnh tắnh trạng nằm trong tế bào chất. trong thời gian ựó không một tác giả nào ứng dụng vào quá trình sản xuất hạt laị Sản xuất hạt lúa lai F1 hệ Ộba dòngỢ ựã ựược Trung Quốc phát triển vào năm 1973, trên cơ sở phát hiện một dạng lúa bất dục ựực hoang dại thuộc loại Oryza Fatur F.spontanea, ký hiệu là WA (Wild aborted). Từ dạng bất dục kiểu hoang dại này, bằng con ựường lai tạo, người ta chuyển gen ựó vào lúa trồng và tạo ra dòng bất dục ựực tế bào chất (CMS). Ngoài dạng bất dục kiểu ỘWAỢ, ựến nay nhiều tác giả trên thế giới (Virrmai và cộng sự, 1986), LịZ và ZhụY (1988) [31], ựã phát hiện và
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 26
tạo ra dạng bất dục khác: BT và HL. Tuy nhiên, hiện nay có 95% các dòng CMS dùng ựể sản xuất hạt lúa lai ựược sử dụng dạng tế bào chất kiểu ỘWAỢ.
để sử dụng hệ thống CMS, trong việc tạo giống lai F1 thì cần thiết phải có dòng phục hồi hữu dục, ShinjyọC 1969 và 1975 [64], [65], ựã tìm thấy khả năng phục hồi phấn cho dòng bất dục ựực tế bào chất Bo (CMS. Bo) ựược ựiều khiển bởi một gen trội trong nhân lý hiệu là Rf, nằm trên nhiễm sắc thể số 10. Ông cho biết, gen này có mặt ở rất nhiều loại lúa trồng indica khác. Tại IRRI, VirmanịS.S và cộng sự, 1994 [66], [68], ựã tìm ựược các gen phục hồi hữu dục cho hệ thống bất dục kiểu CMS-ARC từ các giống lúa trồng. Hiện nay các nhà khoa học ựã tìm ựược nhiều dòng phục hồi cho hệ thống bất dục ựực tế bào chất kiểu CMS-WA và coi như một công cụ di truyền không thể thiếu trong quá trình tổ chức sản xuất hạt lúa lai F1.
Sơ ựồ về sản xuất hạt lúa lai F1 hệ hệ Ộba dòngỢ Theo Ahmed.M.I, 1996 [53] và Nguyễn Thị Trâm, 2000 [46]. P. Dòng A Dòng B Dòng A Dòng R Bất dục ựực (mẹ) Duy trì (bố) Bất dục ựực (mẹ) Phục hồi (bố) S (rr) N (rr) S (rr) S (RR) hoặc N (RR) S (r) N (r) S(r) R S (rr) S (Rr) Duy trì dòng A Hạt lai F1
(Nhân dòng CMS) (Sản xuất hạt lai F1) Sơ ựồ trên ựược tóm tắt như sau:
A (b.d) x B(d.t) Ăb.d) ( nhân dòng S ) A (b.d) x R(f.h) F1 ( sản xuất hạt lai F1) B (tự thụ) B ( nhân dòng B ) R (tự thụ) R ( nhân dòng R ).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 27