Đặc điểm di truyền của thể đa bội docx

Đặc điểm di truyền
của thể đa bội



Đặc điểm di truyền của các thể tự đa bội
Thể tự đa bội là những dạng đa bội xuất hiện
trên cơ sở gấp bội bộ nhiễm sắc thể của chính
loài đó.
Các thể tự đa bội được áp dụng rất rộng rãi
trong chọn giống thực vật để tạo ra những dạng
cây có kiểu gene ổn định. Bằng phương pháp
sinh sản sinh dưỡng và tự thụ phấn, các dạng
tự đa bội được duy trì rất lâu. Trong sinh sản
hữu tính, thể tự đa bội cho ra những dạng đồng
nhất về số lượng nhiễm sắc thể và bộ gene nếu
như dạng ban đầu là đồng hợp tử.
Tuy nhiên, có một vấn đề rất lớn và đặc trưng
cho các thể tự đa bội là khả năng sinh sản và
kết hạt của nó rất kém. Đặc tính này có liên
quan chặt chẽ đến qúa trình giảm phân và một
số đặc điểm di truyền khác.
Do thể tự tứ bội có sự gấp đôi về số lượng
nhiễm sắc thể nên sự tiếp hợp của các nhiễm
sắc thể trong giảm phân của nó khác so với
dạng lưỡng bội. Sự rối loạn của quá trình phát
sinh giao tử chính là nguyên nhân cơ bản làm
giảm tính hữu thụ của chúng. Kiểu gene AAaa
sẽ cho ra 3 kiểu giao tử với tỉ lệ 1AA :4A a:1aa.

Ở F
2
sự phân ly theo kiểu hình là 35:1. Tỉ lệ này
đã được thực nghiệm chứng minh nhiều lần, mà
lần đầu tiên là thu được trong thí nghiệm về
màu sắc tím và trắng của hoa cây Dautura
stramonium.
Khi có sự dị hợp tử về nhiều gene thì khả năng
xuất hịên của những dạng đồng hợp tử lặn ở
thể tứ bội thuần còn ít hơn nữa so với dạng
lưỡng bội. Qua đây ta thấy rõ là, đa bội thể đã
ngăn cản việc chuyển trạng thái dị hợp sang
đồng hợp tử. Bởi vậy, thể đa bội duy trì tính dị
hợp tử tốt hơn dạng lưỡng bội. Đây là một
nguyên tắc rất quan trọng ứng dụng vào việc
duy trì hiện tượng ưu thế lai.
Khả năng sinh sản hữu tính của thể tự tứ bội
Các thể tự đa bội có một nét đặc trưng là khả
năng sinh sản hữu tính kém và đặc tính này rất
ổn định. So với dạng lưỡng bội ban đầu, thường
các cây tự tứ bội có khả năng kết hạt kém, hạt
phấn ít; bởi vậy sự tăng lên về trọng lượng hạt
không bù đắp lại được sự tổn thất do số lượng
hạt bị giảm sút gây nên. Tuy nhiên, bằng những
phương pháp chọn lọc có hệ thống, có thể nâng
cao khả năng sinh sản của nó đến mức gần
bình thường so với dạng lưỡng bội. Đồng thời,
cần thấy rằng, khả năng kết hạt kém ở cây tự đa
bội là một đặc điểm rất có giá trị trong việc chọn
giống những cây mà mục đích không phải lấy

hạt, như nho, dưa hấu, cam quít, chuối cây
sinh sản sinh dưỡng và cây cảnh.
Theo Darlington, Kostoff, Mather thì những
nguyên nhân gây ra tính sinh sản kém ở cây tự
đa bội chủ yếu là về mặt tế bào học. đó là do sự
rối loạn của quá trình giảm phân. Ví dụ, ở luá
mạch tứ bội, đáng lẽ hình thành những tế bào
sinh dục có 14 nhiễm sắc thể thì con số ấy
thường lại là 13 hay 15. Những giao tử này
hoặc bị chết sớm hoặc kém sức sống thường là
những giao tử đực. Theo quan sát của Fischer,
ở ngô tứ bội có khoảng 85% tế bào có từ 8 - 10
bộ 4 nhiễm sắc thể, những cây này có tỉ lệ kết
hạt cao. Còn ở những cây có tỉ lệ kết hạt kém
thì số lượng bộ bốn này ít đi.
Tuy nhiên, cũng có những nghiên cứu cho thấy
tính hữu thụ kém của thể tự đa bội, ít hoặc
không có liên quan rõ rệt đến sự rối loạn của
quá trình giảm phân.
Xét theo nguyên nhân tế bào học, về mặt
nguyên tắc có thể khắc phục hiện tượng bất thụ
bằng cách khống chế sự đa tiếp hợp giữa các
nhiễm sắc thể tương đồng tạo điều kiện cho sự
tiếp hợp đôi. Muốn vậy, phải tạo được những
thể tự đa bội nhưng có nguồn gốc lai giữa
những dạng có kiểu nhân rất gần nhau trong
cùng một loài. Ví dụ, lai giữa các dạng tự tứ bội
của các thứ lúa thuộc hai loài phụ Japonica và
Indica của loài Oryza sativa như Lương Đình
Của (1952) đã làm.

Tóm lại, nguyên nhân gây ra khả năng sinh sản
hữu tính kém của các dạng tự đa bội là do sự
khống chế của các nhân tố di truyền và những
sự rối loạn trong quá trình giảm phân. Những
biến đổi về mặt sinh lý cũng có ảnh hưởng đến
tính hữu thụ của thể tự đa bội. Song phần lớn
chúng là kết quả của sự tác động của hai loại
nhân tố trên.
Khả năng giao phối của thể tự tứ bội và sự tạo
thành thể tam bội
Các dạng tự tứ bội thường được đặc trưng
bằng khả năng giao phối của chúng với dạng
lưỡng bội ban đầu. Song cần chú ý rằng, nếu
lấy dạng lưỡng bội làm mẹ lai với dạng tứ bội thì
không cho kết quả tốt, nhưng nếu lai ngược lại
thì lại có hiệu quả; vì rằng hạt phấn của cây tứ
bộicó sức sống kém. Từ đó sẽ hình thành nên
dạng tam bội (3n). Tam bội thể nói chung không
có khả năng sinh sản hữu tính; vì rằng quá trình
giảm phân của nó bị rối loạn. Chẳng hạn, ở dưa
hấu tam bội (3n = 33) sẽ hình thành nên những
giao tử có số nhiễm sắc thể từ 0 đến 33. Trong
số ấy chỉ những giao tử có số nhiễm sắc thể là
11 và 22 mới có khả năng hữu thụ. Vì thế, sẽ có
khoảng 95% số giao tử được sinh ra là bất thụ.
Rõ ràng tính bất thụ của của tam bội thể là một
nhược điểm rất lớn đối với các cây lấy hạt. Song
lại rất có giá trị đối với những cây lấy quả mà
không cần hạt như dưa hấu, nho, chuối hoặc
những cây lấy củ, như củ cải, củ cải đường

hoặc cây dùng cho chăn nuôi hoặc cây cảnh.
Lần đầu tiên ở Nhật bản, Kihara Yamashita,
Kondo, Nishiyama và sau đó là Kiss Arpad
(Hungari) đã tạo ra dạng dưa hấu tam bội mà
hiện nay được bán phổ biến trên nhiều thị
trường thế giới. Loại dưa hấu này quả to,
hương vị ngon, thịt quả dày, hàm lượng đường
cao và không hạt. Dưa hấu tam bội này được
tạo ra từ quá trình lai giữa dưa hấu tứ bội (dạng
mẹ) và lưỡng bội. Vì dưa hấu tam bội không cho
hạt nên phải có một hệ thống sản xuất hạt tam
bộ riêng. Để có dạng tam bội có sản lượng cao
phải chọn mhững dạng lưỡng bội từ các thứ
khác nhau, có khả năng kết hợp cao. Khi giao
hạt tam bội phải gieo thêm một số hàng hạt
lưỡng bội, vì hạt phấn cây tam bội thường kém
sức sống, Để phân biệt được cá quả tam, tứ và
lưỡng bội, ta có thể sử dụng những đặc điểm về
mặt hình thái được kiểm soát một cách di
truyền. Nếu như dạng tự tứ bội có vỏ quả màu
sáng (g
S
g
S
g
S
g
S
) thì ta dùng cây lưỡng bội cho
phần thuộc thứ có vỏ quả màu xanh (GG) và

cây tam bội sinh ra sẽ cho quả có vỏ sọc xanh
(Gg
S
g
S
).
Theo CSDTCG - Hoàng Trọng Phán