Để có thể t◊o đ√ợc giống mới, tr√ớc hết phải có nguồn biến d˚ di truyền (biến d˚ tổ hợp, đột biến và ADN tái tổ hợp), từ đó bằng các biện pháp đặc biệt chọn ra các tổ hợp gen mong muốn. Những tổ hợp gen mong muốn đ√ợc đ√a về tr◊ng thái đồng hợp tử nhằm t◊o ra giống thuần chủng. Sau đây, chúng ta sẽ xem xt một số kĩ thuật t◊o giống mới dựa trên cách thức t◊o nguồn biến d˚ di truyền khác nhau.
I - T◊o giống thuần dựa trên nguồn biến d˚ tổ hợp
Theo quy luật phân li độc lập của Menđen, các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập nhau, do đó các tổ hợp gen mới luôn đ√ợc h˘nh thành trong quá tr˘nh sinh sản hữu t˙nh. Ch˙nh v˘ vậy, từ lâu các nhà chọn giống đã t◊o ra các dòng thuần chủng khác nhau, sau đó lai giống và chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn. Những cá thể có tổ hợp gen mong muốn sẽ đ√ợc cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần để t◊o ra các giống thuần chủng (h˘nh 18.1).
ch‰n giậng vÀt nu´i và cây trÂng d˘a tr™n
H˘nh 18.1. Sơ đồ lai minh ho◊ quá tr˘nh chọn lọc các tổ hợp gen mong muốn
H˘nh 18.2 d√ới đây cho thấy các giống lúa lùn năng suất cao đ√ợc t◊o ra bằng cách lai các giống đ˚a ph√ơng khác nhau. Giống lúa Peta của Inđônêxia đ√ợc lai với giống lúa lùn Dee −geo woo −gen của Đài Loan t◊o ra giống lúa lùn IR8 vào năm 1966. IR8 l◊i đ√ợc cải tiến bằng cách lai với các giống lúa khác nhau.
H˘nh 18.2. Một phần trong sơ đồ t◊o giống lùn năng suất cao
II - T◊o giống lai có √u thế lai cao
1. Khái niệm √u thế lai
Hiện t√ợng con lai có năng suất, sức chống ch˚u, khả năng sinh tr√ởng và phát triển cao v√ợt trội so với các d◊ng bố mẹ đ√ợc gọi là √u thế lai.
2. Cơ sở di truyền của √u thế lai
Để giải th˙ch cơ sở di truyền của √u thế lai, các nhà khoa học đ√a ra khá nhiều giả thuyết. Một giả thuyết đ√ợc nhiều ng√ời thừa nhận là giả thuyết siêu trội. Giả thuyết này cho rằng ở tr◊ng thái d˚ hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có kiểu h˘nh v√ợt trội nhiều mặt so với các d◊ng bố mẹ có nhiều gen ở tr◊ng thái đồng hợp tử.
3. Ph√ơng pháp t◊o √u thế lai
Để t◊o ra những con lai có √u thế lai cao về một số đặc t˙nh nào đó, ng√ời ta th√ờng bflt đầu bằng cách t◊o ra những dòng thuần chủng khác nhau. Sau đó, cho lai các dòng thuần chủng với nhau để t˘m các tổ hợp lai cho √u thế lai cao. Nhiều khi trong cùng một tổ hợp lai, php lai thuận có thể không cho √u thế lai nh√ng php lai ngh˚ch l◊i có thể cho √u thế lai.
Trong một số tr√ờng hợp, lai giữa hai dòng nhất đ˚nh cho con lai không có √u thế lai nh√ng nếu lai con lai này với dòng thứ ba th˘ đời con l◊i cho √u thế lai. V˘
thế, công việc lai giống để t˘m tổ hợp lai rất tốn thời gian và công sức. √u thế lai th√ờng biểu hiện cao nhất ở đời F1và sau đó giảm dần ở các đời tiếp theo. V˘ vậy, ng√ời ta không dùng con lai để làm giống. Các nhà t◊o giống th√ờng lai duy tr˘ các dòng bố mẹ và t◊o ra con lai có √u thế lai cao sử dụng vào mục đ˙ch kinh tế (th√ơng phẩm).
4. Một vài thành tựu ứng dụng
√u thế lai trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam
Các nhà t◊o giống lúa của Việt Nam đã t◊o ra đ√ợc nhiều tổ hợp lai có năng suất cao (h˘nh 18.3) góp phần đ√a Việt Nam trở thành một trong những n√ớc xuất khẩu g◊o hàng đầu thế giới.
tHãy kể thêm các thành tựu t◊o giống vật nuôi, cây trồng có
√u thế lai cao ở V iệt Nam và trên thế giới mà em biết.
H˘nh 18.3. ảnh chụp các bông lúa bố mẹ thuần chủng (a và c) và bông lúa lai (b) do Trung tâm nghiên cứu Lúa lai, Viện Khoa
học Kĩ thuật nông nghiệp Việt Nam lai t◊o a b c
52A
HYT56
R242
−Để có thể chọn lọc đ√ợc các giống vật nuôi, cây trồng theo ˝ muốn, nhà chọn giống cần t◊o ra các biến d˚ di truyền (đột biến, biến d˚ tổ hợp, A DN tái tổ hợp) trong quần thể.
−Ph√ơng pháp t◊o giống vật nuôi, cây trồng kinh điển chủ yếu dựa vào việc lai t◊o để t◊o ra nguồn biến d˚ tổ hợp và qua đó chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn.
−√u thế lai là hiện t√ợng con lai có sức sống, khả năng chống ch˚u cao hơn các d◊ng bố mẹ. T◊o giống lai cho √u thế lai cao chủ yếu thông qua việc lai các dòng thuần.
−√u thế lai biểu hiện cao nhất ở thế hệ F1và giảm dần ở các thế hệ sau.
C âu hãi và bài tÀp
1. Nguồn biến d˚ di truyền của quần thể vật nuôi đ√ợc t◊o ra bằng những cách nào ?
2. Thế nào là √u thế lai ?
3. Nêu ph√ơng pháp t◊o giống lai cho √u thế lai.
4. T◊i sao √u thế lai cao nhất ở F1và giảm dần ở đời sau ?
5. Câu nào d√ới đây giải th˙ch về √u thế lai là đúng ?
A.Lai hai dòng thuần chủng với nhau sẽ luôn cho ra con lai có √u thế lai cao.
B.Lai các dòng thuần chủng khác xa nhau về khu vực đ˚a l˙ luôn cho
√u thế lai cao.
C.Chỉ có một số tổ hợp lai giữa các cặp bố mẹ nhất đ˚nh mới có thể cho
√u thế lai.
D.Ng√ời ta không sử dụng con lai có √u thế lai cao làm giống v˘ con lai th√ờng không đồng nhất về kiểu h˘nh.
I - t◊o giống bằng ph√ơng pháp gây đột biến
1. Quy tr˘nh
Để chủ động t◊o ra nguồn biến d˚ di truyền, các nhà di truyền học có thể dùng các tác nhân đột biến khác nhau t◊o ra nguồn biến d˚ rồi từ đó chọn ra các cá thể có gen và tổ hợp gen mong muốn. Ph√ơng pháp này đặc biệt có hiệu quả đối với vi sinh vật v˘ tốc độ sinh sản của chúng rất nhanh nên ta có thể dễ dàng phân lập đ√ợc các dòng đột biến, cho dù tần số đột biến gen th√ờng khá thấp. Quy tr˘nh t◊o giống mới bằng ph√ơng pháp gây đột biến bao gồm các b√ớc : (1) xử l˙ mẫu vật bằng tác nhân đột biến ; (2) chọn lọc các thể đột biến có kiểu h˘nh mong muốn ; (3) t◊o dòng thuần chủng.
2. Một số thành tựu t◊o giống ở Việt Nam
Trên đối t√ợng vi sinh vật cũng nh√ đối với nhiều loài thực vật, bằng cách xử l˙
các tác nhân đột biến khác nhau nh√ tia phóng x◊ hoặc hoá chất, các nhà di truyền học của Việt Nam đã t◊o ra đ√ợc nhiều chủng vi sinh vật, giống cây trồng nh√ lúa, đậu t√ơng,... có nhiều đặc điểm qu˝.
Với việc sử dụng cônsixin, các nhà khoa học Việt Nam đã t◊o ra đ√ợc các giống cây dâu tằm tứ bội, sau đó lai nó với d◊ng l√ỡng bội để t◊o ra d◊ng tam bội có năng suất lá cao dùng cho ngành chăn nuôi tằm.
tV ới những kiến thức đã học, các em hãy đề xuất cách thức nhận biết sơ bộ các cây tứ bội trong số các cây l√ỡng bội.