CƠ SỞ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG THỰC VẬT part 6 pps

111
- Phân lập gene có ích từ thể cho (DNA lạ) và nhân gene
- Loại bỏ T-DNA khỏi Ti-plasmid của các dong vi khuẩn đã chọn lọc
- Chuyền DNA lạ vào Ti-plasmid cùng với promotor và một gene chỉ
thị có khả năng chọn lọc dễ dàng (ví dụ gene uidA của vi khuẩn mã hoá β-
glucuronidaza thường gọi là gene GUS, hay gene kháng kháng sinh).
- Đưa plasmid đã biến đổi vào tế bào thực vật
- Chọn tế bào được chuyển gene
- Tái sinh tế bào được chuyển gene
- Chọn cây biểu hiện được chuyển (cấy chuyển gene)

Lớp vỏ áo hạt
Máy bắn
hạt
Băn các phôi với các tiểu
hạt vàng có lồng gene Bt
vào trong các tế bào cây lúa
Phủ một lớp hạt vàng
nhỏ lên gene Bt
Cách ly gene độc
từ tế bào Bt. Sửa
đỏi để sử dụng
trong pls và tạora
nhiều bản sao
Đưa các phôi vào môi
trường sinh trưởng
Nhiễm sắc thể
Cách ly phôi
từ hạt lúa
Phôi

Cây lúa
chuyển gene
Tái sinh các cây mạ từ
các mô sẹo phát triển
từ phôi được biến nạp
Cho các phôi sinh trưởng trên
môi trường để xác định các
phôi nào đã được biến nạp
gene Bt
Hình 6.2 Tạo giống lúa Bt bằng phương pháp súng bắn gene (particle
bombardment method). Đây là một trong nhiều phương pháp có thể sử dụng để
chuyển các gene mới sang cây lúa bằng kỹ thuật di truyền.
Ở một số loài cây dễ nuôi cấy như khoai tây và cà chua, các mẫu lá cắt

112
rời được nhúng vào dung dịch chứa vi khuẩn trong một thời gian ngắn.
Sau đó các mẫu lá được đưa vào môi trường dinh dưỡng. Trong khoảng
thời gian đó vi khuẩn tiếp tục sinh trưởng và xâm nhập vào các tế bào lá
rồi tạo ra một số tế bào chuyển gene. Vì chỉ một phần nhỏ tế bào được
chuyển gene nên cần phải tiến hành chọn lọc. Việc chọn lọc thông thường
dựa vào gene chọn lọc, đó là gene kháng kháng sinh hay kháng thuốc trừ
cỏ. Sau đó các mẫu lá được chuyển vào môi trường khác chứa một chất
kháng sinh để diệt Agrobacterium còn sót lại và một chất kháng sinh khác
hay thuốc trừ cỏ để loại trừ các tế bào không chuyển gene.
Các tế bào được chọn được chuyển sang một loạt các môi trường dinh
dưỡng để tái sinh cây. Kết quả tái sinh và tạo cây chuyển gene phụ thuộc
vào loài cây. Phương pháp chuyển gene thông qua Agrobacterium được áp
dụng rất thành công ở nhiều loài cây hai lá mầm như thuốc lá, khoai tây và
cà chua.
2.4. Giám định nguồn gene và chọn lọc dựa nhờ chỉ thị di truyền

Giám định chính xác các giống, dòng và nguồn vật liệu khởi đầu cho
tạo giống vô cùng quan trọng đối với việc chọn lọc bố mẹ để tạo ra nguồn
biến dị di truyền. Ví dụ, quan hệ họ hàng là một yếu tố xác định việc chọn
bố mẹ ở cả cây tự thụ phấn lẫn cây giao phấn. Tạo giống dòng thuần
thường dựa vào việc sử dụng các dòng có quan hệ thân thuộc, trong khi đó
con lai tốt nhất được tạo thành từ tổ hợp của các bố mẹ tự phối có quan hệ
xa nhau. Có thể xác định mức độ thân thuộc bằng cách kiểm tra gia phả,
năng suất của con lai và những đặc điểm hình thái. Các phương pháp xác
định này thường không chính xác.
Để tăng độ chính xác trong giám định nguồn gene, những năm gần
đây các nhà chọn giống đã áp dụng phương pháp điện di isozyme và tính
đa hình về độ dài của phân đoạn cắt hạn chế (restriction fragment length
polymorphism, viết tắt: RFLP). Điện di enzyme đựa vào việc định lượng
một loạt các enzyme chứa trong các mô đặc thù, chẳng hạn cây đang nảy
mầm. Trong mỗi enzyme có thể xác định được các allele khác nhau
(allozyme hay isozyme) nhờ tính di động khác nhau trên màng
polyacrylamide gel trong một điện trường. Tính di động của enzyme phụ
thuộc trọng lượng phân tử, tính tích điện và cấu trúc ba chiều của nó.
RFLP là những phân đoạn DNA tạo ra khi DNA được phân giải bởi
các enzyme phân giải DNA gọi là enzyme cắt hạn chế (restriction
endonulease). Các phân đoạn cắt có độ dài khác nhau và có trọng lượng
phân tử khác nhau được tách ra trên môi trường điện di. Các kiểu gene
khác nhau tạo ra một bộ RFLP khác nhau khi được cắt bởi cùng một
enzyme và đây là cơ sở để phân biệt các cá thể khác nhau. cuối cùng sự

113
khác nhau này có thể nhận biết bằng cách di chuyển các phân đoạn DNA
sang màng mỏng và tiếp xúc với đoạn mẫu dò (probe) DNA chỉ thị với P
32

thông qua kỹ thuật lai DNA gọi là Southern Blot chẳng hạn.
Khả năng ứng dụng lớn nhất của asozyme và RFLP là lập bản đồ di
truyền và hỗ trợ cho chọn lọc các kiểu gene mong muốn nhờ chỉ thị di
truyền. Sự ra đời của chỉ thị isozyme giữa thập niên 1970 và chỉ thị DNA
(DNA marker) từ những năm 1980 cho phép người ta định vị gene với mật
độ cao hơn và ứng dụng hiệu quả hơn.
Tuy nhiên, hạn chế của chỉ thị isozyme là không đủ tạo bao trùm toàn
bộ genome. Để định vị gene bằng một chỉ thị cần phải có liên kết rất chặt
(dưới 5 cM). Từ những năm 1980 các nhà nghiên cứu đã xây dựng bản đồ
di truyền dựa vào RFLP hoặc đa hình khuếch đại ngẫu nhiên (random
amplified polymorphic DNA, viết tắt: RAPD) nhờ kỹ thuật phản ứng dây
chuyền của polymerase (polymerase chain reaction, viết tắt: PCR). Khác
với isozyme, chỉ thị DNA có số lượng rất lớn cho phép xây dựng bản đồ
bão hoà của toàn bộ genome. Tương tự như chỉ thị isozyme, chỉ thị DNA
trội song song, không bị ảnh hưởng của môi trường và phân ly theo quy
luật Mendel. Các tính trạng cần cải tiến có thể tương quan với một RFLP
trong bản đồ liên kết. Đặc biệt có ích là vật liệu chỉ thị DNA cho phép xây
dựng bản đồ và định vị các locus kiểm soát các tính trạng số lượng.
Hiện nay bản đồ RFLP đã được thiết lập cho một số cây trồng chính
như lúa, ngô, cà chua, khoai tây, đậu xanh Các bản đồ này có thể dùng
để định vị các gene kiểm soát các tính trạng nông học khác nhau, gồm cả
các locus kiểm soát tính trạng số lượng. Ví dụ ở cà chua RFLP đã được sử
dụng để định vị gene kháng virus khảm thuốc lá, 6 locus kiểm soát khối
lượng quả, 4 locus kiểm soát hàm lượng chất rắn hoà tan, 5 locus kiểm
soát độ pH của quả. Định vị gene bằng RFLP giúp các nhà chọn giống
giám định và mô tả đặc điểm của giống và chọn lọc các tính trạng phức
tạp khó thực hiện được bằng các phương pháp truyền thống. Hơn nữa, kỹ
thuật PCR giúp nhà chọn giống xác định sự có mặt của gene có ích rất có
hiệu quả, đặc biệt là các gene kháng bệnh - những gene chỉ khẳng định
được khi có mặt của vật ký sinh.

V. Chọn giống ở cây tự thụ phấn
Tự thụ phấn hay tự phối là việc chuyển phấn hoa từ nhị đực đến nhuỵ
cái trong cùng một hoa, hay đến nhuỵ cái của hoa trong cùng một cây. Đó
là quá trình kết hợp giao tử đực và giao tử cái của cùng một cây. Cây tự
thụ phấn cũng có một số trường hợp giao phấn, phụ thuộc vào:
- Giống hay dòng cây trồng

114
- Điều kiện mùa vụ, nhất là nhiệt độ và độ ẩm
- Hướng và tốc độ gió vào thời điểm thụ phấn
- Quần thể côn trùng thụ phấn.
Tự thụ phấn không những duy trì kiểu gene của bố mẹ từ đời này sang
đời khác mà còn nhanh chóng phục hồi tình trạng đồng hợp cho kiểu gene
trong các đời tiếp theo. Tỷ lệ dị hợp Aa trong các đời tiếp theo sẽ giảm đi
một nữa.
Mức độ đồng hợp của mỗi đời có thể tính theo công thức (2m –
1/2m)
n
, với m: số đời, n: số cặp gene đồng hợp.
1. Các phương pháp chọn tạo giống
1.1. Nhập nội
Nhập nội thường được dùng như nguồn cung cấp gen hay tổ hợp gen
để cải lương một kiểu gen thích ứng tốt nhưng còn thiếu một hay nhiều
tính trạng.
1.2. Thích nghi
Tính thích nghi là khả năng tự phục hồi và thích ứng của quần thể với
vùng khí hậu mới. Quá trình thích nghi là kết quả của sự chuyển dịch lệch
di truyền về phía các dạng thích ứng trong một quần thể được đặt trong
các điều kiện bất thuận của môi trường. Hiệu quả của quá trình thích nghi
phụ thuộc vào:

+ Mức độ không đồng nhất trong quần thể;
+ Phương thức sinh sản của loài;
+ Thời lượng của chu kỳ sống của loài;
+ Tính chất và cường độ của các điều kiện bất thuận trong môi trường.
Cây giao phấn thích nghi nhanh hơn cây tự thụ phấn do có tần số tái tổ
hợp cao hơn, sẽ tạo ra các kiểu gene có lợi với tính thích nghi. Trong khi
đó một dòng thuần biến đổi rất ít.
1.3. Chọn lọc
Chọn lọc là một quá trình nhờ đó cá thể hay một nhóm cá thể được
chọn ra từ một quần thể hỗn hợp và không đồng nhất. Chọn tạo giống cây
trồng tự thụ phấn bằng chọn lọc hàng loạt hay chọn lọc hõn hợp (chọn lọc
quần thể) và chọn lọc cá thể hay dòng thuần (chọn lọc phổ hệ)
1.3.1. Chọn lọc quần thể
Ở phương pháp chọn lọc quần thể, người ta chọn bông hay cây tốt rồi
trộn lẫn hạt giống của chúng để trồng lại đời sau.
Chọn lọc quần thể dựa trên cơ sở chọn lọc kiểu hình, không thử

115
nghiệm đời con, nên có những khuyết điểm sau:
- Không thể biết được cây tập hợp lại là đồng hợp hay dị hợp. Cây dị
hợp thì đời sau sẽ phân ly nên chọn lọc kiểu hình cần được tiếp tục lặp lại
- Không thể biết được kiểu hình ưu tú được chọn do các tính trạng di
truyền hay do môi trường.
Hiện nay, thực hiện việc tuyển chọn đời con của các cá thể, sau đó
dồn hạt giống của những đời con giống nhau đã phần nào làm tăng hiệu
quả chọn lọc quần thể. Theo Allard (1960) thì sai biệt chủ yếu giữa chọn
lọc quần thể đối với các cây tự thụ phấn liên quan đến số lượng dòng giữ
lại. Đối với chọn lọc quần thể thì dạng được chọn chỉ xuất phát từ một
bông và các dòng được chọn và giữ lại gộp thành một quần thể hỗn hợp
các dòng thuần. Quần thể chọn ra trên thực tế đồng đều về các tính trạng

nông học quan trọng như màu hạt, kích cỡ hạt, chiều cao cây, thời gian
sinh trưởng và khả năng chống chịu bệnh.
Chọn lọc quần thể chủ yếu được dùng để lọc các giống lẫn hoặc lọc
các lô hạt giống lẫn của các chương trình sản xuất hạt giống. Việc lọc các
giống lẫn bằng chọn lọc quần thể được tiến hành như sau:
+ Chọn lọc từ 200 đến 2.000 cây (cá thể) đúng dạng hình chính của
giống. Số lượng cây chọn tùy thuộc vào nguồn giống có được
+ Gieo cây đời con trên ô gồm 3-4 hàng và quan sát độ đồng đều của
các tính trạng kiểu hình khác nhau.
+ Trộn hạt các đời con có dạng giống và đồng đều lại để nhân giống.
Chọn lọc quần thể được xem như là một phương pháp chọn tạo giống
để cải lương các giống cây trồng tự thụ phấn.
1.3.2. Chọn lọc cá thể - Giống dòng thuần
Chọn lọc cá thể với mục đích tạo ra giống dòng thuần được thực hiện
trong hai trường hợp:
- Tạo các dòng thuần từ một giống địa phương thích ứng tốt hay từ
một quần thể nhân tạo hay giống quần thể được chọn lọc theo phương
pháp chọn lọc quần thể đã và đang được dùng nhiều trong sản xuất.
- Tạo các dòng thuần từ một quần thể đang phân ly của thể lai.
Trong cả hai trường hợp trên, chi tiết chọn lọc đời sau của từng cá thể
phụ thuộc vào các điều kiện sau:
- Trường hợp các giống địa phương hình thành từ các quần thể bằng
phương pháp chọn lọc quần thể, mang ít cây dị hợp, số lớn cây là đồng
hợp tại nhiều locus.
- Trường hợp của quần thể đang phân ly, từng cây riêng rẽ ban đầu dị

116
hợp trở thành đồng hợp sau các đời liên tiếp.
Nhiều chương trình chọn tạo giống cây trồng tự thụ phấn quan tâm
đến việc chọn tạo các giống dòng thuần vì: (i) Giống dòng thuần có độ

đồng đều cao về hình dạng và về chất lượng sản phẩm; (ii) Một dòng
thuần đã thích ứng với các điều kiện sinh thái và canh tác riêng thì chắc
chắn sẽ cho thành tích cao hơn quần thể hỗn hợp các kiểu gene; và (iii) Dễ
nhận diện và duy trì một dòng thuần.
1.4. Tạp giao
Tạp giao chỉ việc lai hai cá thể có tính di truyền khác nhau. Về mặt
chọn tạo giống, tạp giao phối hợp tính trạng của hai giống và tạo thuận lợi
cho việc chọn lọc ra các cây mang các đặc tính mong muốn của hai bố mẹ
thông qua tái tổ hợp trong quá trình phân ly đời con cháu.
Chương trình tạp giao của cây trồng tự thụ phấn chủ yếu gồm hai bố
mẹ, nhằm mục đích loại bỏ một khiếm khuyết ra khỏi một giống được
xem là thích ứng tốt và ưu việt về các mặt còn lại. Gồm có hai dạng:
(1) Lai giống thích ứng với giống thích ứng cao sản
(2) Lai dòng có nguồn gene thích ứng với dòng không thích ứng.
Các cặp lai dạng (1) được thực hiện giữa các dòng hay giống chị em.
Các giống này có cơ sở di truyền hẹp vì trong một địa bàn nhất định, khả
năng cao sản chỉ tập trung vào một số ít dòng và các dòng này liên tục
được dùng để tạo ra giống mới. Các cặp lai dạng (2) thường được thực
hiện với các dạng trung gian có năng suất thấp hơn so với giống thích ứng
cao sản nhưng lại cung cấp một tính trạng quan trọng như tính chống chịu
với bệnh.
VI. Chọn giống ở cây giao phấn
Các loài giao phấn (thụ phấn chéo) có độ dị hợp hay độ không đồng
nhất cao về kiểu gene và mang nihều đột biến hơn so với cây tự thụ phấn.
Cách sinh sản như vậy tạo cho chúng một thế cấn bằng dị hợp rất lớn
trong cấu trúc của một quần thể toàn phối Trong thực tế, cây trồng thụ
phấn chéo rất thuận tiện cho việc sử dụng các phương pháp chọn giống
mới để đạt hiệu quả tối đa bằng cách kết hợp các chu kỳ tự phối và ngoại
phối với nhau.
Các phương pháp chọn tạo giống hiện nay đối với cây giao phấn chéo

có thể chia ra hai nhóm: tạo các thể lai và cải tiến các quần thể.
Hai nhóm này tuy độc lập với nhau nhưng không loại trừ nhau. Để tạo
ưu thế lai cần thiết phải cố định gen qua nhiều chu kỳ tự phối. Thể đồng
hợp đạt được qua quá trình tự phối ban đầu đến cuối chương trình chọn

117
tạo giống lại được chuyển lại thể dị hợp.
1. Tạo thể lai và dòng tự phối
Thể lai là đời con thứ nhất (F
1
) của tạp giao giữa bố mẹ khác biệt về
mặt di truyền. Các bố mẹ có thể là dòng thuần, dòng tự phối, giống hay
quần thể.
Đối với cây trồng thụ phấn chéo thì dòng tự phối được tạo ra bằng
cách tự phối từng cây riêng rẽ. Nguồn cho tự phối có thể là các giống thu
phấn tự do, hỗn hợp, tổng hợp, nguồn gene phức hợp hoặc bất kỳ một
quần thể dị hợp nào.
Vật liệu ban đầu để tạo dòng tự phối, nên có nền di truyền rộng, chứa
nhiều kiểu gene khác nhau và mang nhiều đặc tính nông sinh học quý,
thường là những giống tổng hợp hoặc giống nhập nội. Tuy nhiên nếu vật
liệu ban đầu là những giống địa phương thì dòng thuần được tạo ra từ đó
lại có tính thích nghi cao, còn nếu vật liệu ban đầu là các giống lai thì kết
quả tạo giống mới sẽ nhanh hơn.
Có 3 phương pháp cơ bản để tạo dòng tự phối ở ngô (bắp):
- Phương pháp chuẩn: chọn các cây khỏe mạnh và điển hình cho quần
thể của vật liệu ban đầu rồi cho tự phối bằng phương pháp cách ly. Các
bắp tốt được lựa chọn theo kiểu bắp/hàng. Sự chọn lọc được lặp lại như
vậy ở các thế hệ tiếp theo
- Phương pháp hốc đơn: đây là một biến dạng của phương pháp
chuẩn, hàng được thay thế bằng hốc đơn 3 cây trong mỗi chu kỳ chọn lọc.

Vì thế phương pháp này có ưu điểm là cho phép đánh giá được số lượng
thế hệ nhiều hơn trên cùng một đơn vị diện tích, nhưng lại hạn chế về khả
năng chọn lọc trong mỗi thế hệ.
- Phương pháp tạo dòng lưỡng bội đồng hợp tử bằng kỹ thuật nuôi
cấy hạt phấn in vitro kết hợp với phương pháp gây đa bội hóa bằng
colchicine.
Sau quá trình tự phối 5-6 thế hệ như vậy, các dòng thu được phải đồng
đều về mọi tính trạng như độ cao cây, hình thái hạt, màu sắc Đem những
cây trong cùng một dòng giao phối với nhau, nếu ở thế hệ sau không có gì
sai khác với các cây giao phối ban đầu thì các dòng ấy đã thuần.
Đem hai dòng tự phối lai với nhau, thu được con lai đơn giữa dòng.
Hai con lai đơn giao phối với nhau cho con lai kép giữa dòng.

118

Hình 6.3 Con lai F
1
của hai dòng đồng hợp tử đã được chọn lọc.
2. Cải tiến quần thể
Theo Sprague, cải tiến quần thể chỉ một hệ thống bao gồm tất cả các
biện pháp dùng để tạo ra một dạng cải tiến của cây trồng được nhân lên
bằng phương pháp hữu tính. Cải tiến quần thể của các loài giao phấn chéo
bao hàm ý nghĩa cải tiến thành tích trung bình của một quần thể gồm các
kiểu gene thụ phấn ngẫu nhiên đã trải qua chọn lọc mà sản phẩm cuối
cùng còn giữ được một độ dị hợp cao.
Về mặt di truyền học, cải tiến quần thể hoàn toàn dựa trên chủ định
tận dụng hiệu quả các gen cộng tính hay gene đa phân. Sự tích lũy liên tục
hiệu quả di truyền tích cộng đưa đến việc cải tiến tuần tự tăng lên. Cải tiến
quần thể có nhiều dạng. Trong mỗi dạng, thủ tục chọn lọc quyết định độ
hiệu quả mà các gene cộng tính được khai thác.

Liên quan với cải tiến quần thể có thể tóm tắt như sau:
- Các tính trạng quan trọng khác nhau có độ phương sai rất lớn.
- Quần thể nguồn mang phương sai di truyền cộng tính cao với tính
trội một phần.
- Các tính trạng có hệ số di truyền cao.
- Giữa các tính trạng cần cải tiến không có liên kết.
- Không có tổ hợp âm tính giữa các tính trạng mong muốn. Ví dụ:
chọn lọc tính chín sớm đưa đến giảm năng suất.
- Hiện diện độ biến thiên rất rộng của các gene điều khiển các tính
trạng mong muốn mà trước kia chưa từng qua chọn lọc. các gene như thế
là dự trữ lớn để tạo ra một cơ sở di truyền rộng cho quần thể khởi đầu.
VII. Chọn giống ở cây sinh sản sinh dưỡng
1. Khái niệm chung

119
Sinh sản sinh dưỡng là hình thức sinh sản mà cơ thể mới được phát
triển từ những phần cơ thể ban đầu như củ, thân, mầm, lá … Đó là những
bộ phận ở trên hoặc là ở dưới mặt đất (Hình 6.4).
- Từ những phần thân dưới mặt đất: những cây trồng mới được nhân
lên từ những phần dưới mặt đất như khoai tây, củ gừng, chuối, hành,
tỏi,…

Hình 6.4 Sinh sản sinh dưỡng ở một số cấy trồng
- Bằng những chồi bất định: như ở cây tầm gửi, khoai lang và nhiều
loài thân bò khác.
- Bằng thân hành con như cây bạch đầu khấu, hành, tỏi,…
- Sinh trưởng bằng những đoạn sinh dưỡng: những cây này thường
được nhân lên bằng những đoạn thân hoặc chồi, mầm cắt ghép như khoai
lang, dong riềng,…

Hình 6.5 Cơ thể mởi được hình thành từ mép lá.
Trong sinh sản sinh dưỡng, cây được nhân lên bằng phương pháp vô
tính nên qua các đời trồng của hệ vô tính không xảy ra phân ly và tái tổ

120
hợp. Điều này đã dẫn đến:
- Các hệ vô tính dần dần tích lũy các đột biến tự nhiên, làm độ dị hợp
tăng lên
- Các gene có hại cũng được tích lũy dần
- Các cơ quan sinh sản thường xuyên không hoạt động nên dần dần
đưa đến bất dục đực và cái. Bất dục đực thường xảy ra nhiều hơn.
1.1. Phương pháp chọn tạo
Chọn tạo giống cây sinh sản sinh dưỡng thì kỹ thuật được ứng dụng
cơ bản giống như các phương pháp chọn tạo giống cây hữu tính, bao gồm:
nhập nội, chọn lọc và tạp giao, chỉ khác về cách xử lý quần thể lúc khảo
nghiệm.
Đối với cây nhân vô tính, khi một kiểu gene đã được xác định nó có
thể được duy trì vĩnh viễn bằng phương pháp vô tính hay sinh dưỡng mà
không mất độ toàn vẹn di truyền, đó là một lợi thế lớn. Tuy nhiên cũng
kèm theo một số nhược điểm sau:
- Vì các đời sinh dưỡng nối tiếp nhau không qua sàng lọc di truyền
của phân bào giảm nhiễm nên các hệ sinh dưỡng có xu hướng tích lũy
thành hệ thống các bệnh truyền nhiễm, nhất là các bệnh virus và
mycoplasma. Chúng cũng tích lũy lại các đột biến mà đa số đều gây hại.
Để tránh được vấn đề này, cần: (i) Duy trì nguồn giống ưu tú trong điều
kiện sạch bệnh là cần thiết; (ii) Bản thân nguồn giống phải được thường
xuyên tái tạo lại bằng cách chọn lọc cây dùng làm giống từ một quần thể
nhân lên bằng phương pháp sinh dưỡng.
Gần đây có thể tránh được một số khó khăn trên bằng cách duy trì các
hệ vô tính dưới dạng nuôi cấy mô.

- Duy trì nguồn gene cần thiết cho các chương trình chọn tạo giống
gặp khó khăn và tốn kém do các nguyên nhân nói trên.
- Đa số các giống biểu hiện bất dục đực, sức sống yếu, hạt lép với
nhiều mức độ khác nhau. Do đó bất dục là hậu quả của việc các hệ vô tính
không được phân bào sàng lọc
- Một số loài và nhiều giống của đa số cây nhân vô tính không có hoa.
1.2. Kích cỡ quần thể
Đa số giống cây trồng nhân vô tính ở trạng thái dị hợp nên đời "phân
ly" đầu tiên là đời F
1
chứ không phải F
2
. Do đó kích cỡ của quần thể đời
F
1
phải lớn hơn so với cây tự thụ phấn. Ngoài ra một tỷ lệ lớn các cây
nhân sinh dưỡng là cây đa bội như mía, khoai tây, khoai lang, chuối… và
đòi hỏi phải nhân một quần thể lớn hơn để thu được các kiểu gene mong

121
muốn.
Nhiều giống cây nhân sinh dưỡng không ra hoa hoặc ra hoa nhưng bất
dục ở mức độ cao, nên cần phải tạo nhiều thể lai hơn so với nhu cầu thông
thường đối với cây nhân hữu tính.
Như vậy, phương pháp và thủ tục ứng dụng để cải tiến cây nhân vô
tính tương tự như đối với cây nhân hữu tính. Sự khác nhau giữa chúng ở
một số chi tiết, các chi tiết này mục đích sử dụng cuối cùng, theo mức độ
bội thể và tình trạng bất dục trong loài.
2. Cơ sở di truyền
2.1. Dòng vô tính

Dòng vô tính là một nhóm của những cây được sản xuất ra từ một cây
riêng qua sinh sản vô tính. Như vậy những giống nhân vô tính bao gồm số
lượng lớn dòng vô tính. Tất cả các thành viên của dòng vô tính có cùng
kiểu gene như cây bố mẹ nếu không có đột biến soma xảy ra. Sự chọn lọc
ở một dòng vô tính là không cần thiết. Các đặc tính của dòng vô tính:
- Tất cả các cá thể trong một dòng vô tính riêng biệt giống hệt nhau về
kiểu gen, vì chúng là kết quả của quá trình sinh sản vô tính nhờ phân bào
nguyên nhiễm.
- Sự khác nhau của kiểu hình ở trong 1 dòng vô tính là do môi trường
- Kiểu hình của một dòng vô tính là do hiệu quả của kiểu gene (G),
của môi trường (E) và ảnh hưởng qua lại giữa kiểu gene và môi trường
(GE) trên ý nghĩa quần thể (µ). Kiểu hình của một dòng vô tính được biểu
thị bằng công thức:
P = µ + G + E + GE
- Một dòng vô tính có thể được duy trì không giới hạn qua sinh sản vô
tính. Nhưng các dòng vô tính cũng luôn luôn thoái hóa do bị tấn công bởi
virus hoặc vi khuẩn và do sự phát sinh đột biến soma. Một dòng vô tính có
thể bị tiêu diệt phụ thuộc vào khả năng nhạy cảm của nó đối với vật phá
hoại như các côn trùng hoặc các bệnh. Hơn nữa, sự khác nhau về gene có
thể phát sinh trong một dòng vô tính làm thay đổi những đặc tính của nó.
- Nhìn chung, những dòng vô tính có độ dị hợp cao và thể hiện mất
sức sống khi lai gần.
2.2. Sự khác nhau về gene
Sự khác nhau về gene trong một dòng vô tính có thể phát sinh do đột
biến phần sinh dưỡng, sự hỗn hợp cơ học và sinh sản vô tính không
thường xuyên.
2.2.1. Đột biến

122
Đột biến phần sinh dưỡng được hiểu là những đột biến chồi (bud

mutation). Tần số đột biến nói chung rất thấp (10
-7
– 10
-5
). Thường những
đột biến trội sẽ được biểu hiện ở phần mô sinh dưỡng, vì các đột biến lặn
chỉ được biểu hiện khi ở dạng đồng hợp tử. Một allele đột biến thành đồng
hợp tử khi tất cả các allele trong một tế bào đột biến cùng đồng thời sản
xuất ra cùng một allele đột biến hoặc allele đột biến đã có sẵn trong điều
kiện dị hợp tử ở dòng vô tính ban đầu.
Từ những đột biến chồi có thể chọn được những dòng vô tính mới.
Chọn lọc chồi có tầm quan trọng trong việc cải tạo cây lâu năm như cây ăn
quả.
2.2.2. Sự hỗn hợp cơ học
Hỗn hợp cơ học tạo ra sự khác nhau về gene ở trong một dòng vô tính;
về phương pháp, giống như trong trường hợp dòng thuần.
Sinh sản vô tính cũng tạo ra sự phân ly và tái tổ hợp do sự phân tách
bộ phận của cơ thể để tạo ra cá thể hoặc trao đổi chéo soma.
3. Sự thoái hóa dòng vô tính
Các dòng vô tính có thể duy trì được vô thời hạn. Nhưng thực tế, các
dòng vô tính có một đời sống giới hạn và dòng cũ bị mất sức sống và năng
suất. Sự mất hoặc giảm sức sống và năng suất của các dòng vô tính theo
thời gian được biết như là sự thoái hóa dòng vô tính (clonal degeneration).
Sự thoái hóa dòng vô tính là vốn có trong dòng vô tính, nhờ sự sinh sản
dinh dưỡng của chính bản thân nó. Thực tế, các kết quả nghiên cứu chi tiết
đã chứng minh rằng kết quả thoái hóa dòng vô tính là do:
+ Sự đột biến: Đột biến là một quá trình lặp đi lặp lại, do đó nó có thể
trở thành một vấn đề bao trùm một thời gian dài. Hơn nữa một đột biến
xảy ra ở tần số khá cao trong một dòng vô tính và trở nên nghiêm trong
trong bảo quản các dòng này.

+ Bệnh virus: Bệnh virus dễ truyền qua nhân giống sinh dưỡng. Theo
thời gian ở các dòng vô tính, bệnh virus có thể gây ra lan truyền sự thoái
hóa vô tính trầm trọng.
+ Bệnh vi khuẩn: Một số trường hợp, sự thoái hóa dòng vô tính là kết
quả của sự lây nhiễm vi khuẩn. Bệnh kìm hãm sinh trưởng chồi gốc ở cây
mía.
Sinh sản sinh dưỡng bản thân nó không ảnh hưởng đến sức sống hoặc
khả năng năng suất của dòng vô tính. Mặt khác, sinh sản vô tính đã giữ
nguyên những tổ hợp gene đặc biệt tạo ra một dòng vô tính mới hoặc
những dòng vô tính khác thỏa mãn mong muốn của nhà chọn giống.

123
VIII. Chọn giống kháng sâu bệnh
1. Chọn giống kháng sâu và côn trùng
1.1. Những thiệt hại do sâu và côn trùng gây ra
Sâu và côn trùng có thể được chia làm hai loại dựa trên phương thức
sử dụng thức ăn của chúng:
- Côn trùng chích hút: bọ rầy, rệp, bọ xít
- Côn trùng ăn các bộ phận khác nhau của thực vật: đục thân, đục rễ,
cuốn lá, đục quả, ăn lá.
Tất cả các loại này đều làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm.
Sự mất mát về chất lượng thường xuyên hơn và ở mức độ cao hơn sự mất
mát về sản lượng. Một giống nhiễm sâu thường đưa đến các hậu quả sau:
- Giảm sự phát triển của cây trồng
- Phá hủy lá, thân, cành, nụ hoa, hoa, chồi vô tính, quả và hạt, …
- Làm gãy cây
Mức độ thiệt hại trước hết phụ thuộc vào cường độ tấn công của côn
trùng và mức độ nhiễm của ký chủ. Côn trùng còn có thể gây tác hại gián
tiếp, rất nhiều loại côn trùng là vật truyền bệnh virus. Sự chấn thương do
côn trùng gây ra tạo điều kiện cho nấm và vi khuẩn phát triển.

1.2. Cơ chế của tính kháng sâu và côn trùng
Tính kháng sâu và côn trùng được chia làm 4 nhóm: Không ưa thích;
Kháng sinh; Chống chịu; Cơ chế tránh.
1.2.1. Cơ chế không ưa thích
Ký chủ tạo ra sự không hấp dẫn cho sâu và côn trùng, chính là sự
không thích ứng cho việc tạo vùng sống và vùng đẻ trứng. Kiểu kháng này
hạn chế khả năng tấn công của sâu hại hoặc sự không chấp nhận tấn công.
Sự không chấp nhận xuất hiện khi côn trùng không dùng thức ăn của ký
chủ hoặc ký chủ không có thức ăn phù hợp cho côn trùng. Cơ chế không
ưa này có liên quan đến nhiều thuộc tính hình thái sinh lý hoặc sinh hóa
của cây chủ.
1.2.2. Cơ chế kháng sinh
Các chất kháng sinh có tác dụng kháng lại sự ăn cây chủ của sâu để
bảo tồn sự phát triển và tái sinh của cây trồng. Trong một số trường hợp,
côn trùng bị tiêu diệt khi chúng tàn phá cây trồng. Chất kháng sinh có liên
quan đến: Thuộc tính hình thái; đặc tính sinh lý; đặc tính hóa sinh; có thể
là tổng hợp của 3 đặc tính trên.
1.2.3. Cơ chế tránh

124
Cây trồng tránh sâu cũng như tránh bệnh, đó không phải là tính
kháng thực. Tuy vậy nó có ảnh hưởng như là tính kháng thực trong việc
bảo vệ cây trồng khỏi sự phá hoại của côn trùng và sâu hại. Tất cả các
trường hợp tránh sâu thực chất là hiện tượng cây chủ không ở trong giai
đoạn khi côn trùng đang ở đỉnh cao phát triển. Ví dụ: giống bông ngắn
ngày có thể tránh được sự phá hại của sâu phá hoại vào cuối vụ trồng. Có
trường hợp, sự phát triển trong điều kiện không phù hợp cho sự phát triển
của sâu và côn trùng. Ví dụ: sản xuất khoai tây hạt là để tránh sự phá hại
của rệp.
1.2.4. Cơ chế chống chịu

Tính chống chịu sâu cũng như tính chống chịu bệnh. Giống chống
chịu sâu cũng bị tấn công ở mức độ giống như giống nhiễm nhưng giống
kháng vẫn cho năng suất cao hơn. Trong một số trường hợp, giống kháng
phục hồi nhanh hơn sau khi bị côn trùng tàn phá.
Tính kháng côn trùng thể hiện liên quan đến các thuộc tính hình thái,
sinh lý hoặc hóa sinh của ký chủ.
2. Chọn tạo giống kháng bệnh
2.1. Bản chất của tính chống bệnh
Tính chống bệnh của cây chủ có thể là thật khi được hình hthành lúc
cây chủ và thể gây bệnh tiếp xúc nhau hay có thể do một số cơ chế được
gọi chung là “tránh né”. Sự tránh né làm giảm tiếp xúc giữa cây chủ và thể
gây bệnh.
Sự chống chịu nấm có thể được hình thành do các yếu tố vật lý như
tăng độ dày tầng cutin hoặc phân bố thêm các mô cứng. Cũng có thể là do
phản ứng cực nhạy làm cho chỗ bị nhiễm bệnh chết đi và cản trở bệnh lan
rộng thêm. Đôi khi tính chống chịu biểu hiện ra làm cho sinh trưởng và
sinh sản của thể bệnh bị hạn chế một cách đáng kể so với giống hoàn toàn
mẫn cảm.
2.2. Phát hiện và đánh giá sức đề kháng
Sức đề kháng có thể được phát hiện bằng cách đánh giá cây trồng
hoặc bộ phận cây trồng trên đồng ruộng trong điều kiện tự nhiên khi bệnh
phát triển. Sàng lọc tính đề kháng trong điều kiện tự nhiên thường được
tiến hành khi không có phương pháp gây nhiễm nhân tạo hoặc với các
bệnh ít quan trọng, không cần đến phương pháp phức tạp hay tốn kém.
Người ta đưa ra các phương pháp sàng lọc nhân tạo đối với các bệnh quan
trọng của cây trồng chủ yếu.
Một phương pháp sàng lọc tốt phải có đủ các điều kiện sau:

125
+ Có thể lặp lại được

+ Có thể xác định từng mức tác động khác nhau lên thể gây bệnh
+ Phản ánh được phản ứng của thể chủ trong điều kiện đồng ruộng
+ Thao tác được dễ dàng
+ Ứng dụng được cho các chương trình chọn tạo giống cây trồng
+ Có thể sàng lọc được một số lượng cây mà không tốn nhiều chỗ và
thời gian.
Các phương pháp sàng lọc nhân tạo bao gồm:
+ Tăng liều gây nhiễm của một nòi gây bệnh thích hợp lên thể chủ
+ gây nhiễm cho cây hay bộ phận của cây bằng phun, tiêm, ngâm hay
trộn với đất
+ Nuôi bệnh trong điều kiện môi trường tối ưu
+ Cần chú ý tăng liều gây nhiễm vào lúc nuôi bệnh cho cây.
Việc sàng lọc để chọn tính đề kháng cũng có thể thực hiện bằng cách
xử lý cây được khảo nghiệm với độc tố nòi gây bệnh.
Môi trường chọn lọc được tạo ra bằng cách hỗn hợp các hóa chất đặc
biệt có thể kích thích sự sinh trưởng của các loài nấm gây bệnh thực vật
thích hợp. Có thể gây dịch bệnh nhân tạo trên đồng ruộng ở mức độ thí
nghiệm. Các kiểu gene mẫn cảm truyền bệnh được gieo thành hàng xen
với các kiểu gene cần được khảo nghiệm. Các hàng truyền bệnh được gây
nhiễm với một nòi gây bệnh thích hợp sớm hơn nhiều so với thời điểm
phát bệnh tự nhiên, do đó khi mầm gây nhiễm tự nhiên xuất hiện thì trên
ruộng thí nghiệm đã đầy mầm bệnh nhân tạo. Bằng cách điều chỉnh thời
điểm gieo trồng có thể đảm bảo các kiểu gene khảo nghiệm sẽ ở vào thời
kỳ thích hợp đúng lúc thời tiết thuận lợi cho bệnh phát triển.
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cách biểu hiện và mức độ đề kháng
Bệnh của cây trồng là kết quả tương tác giữa chủ thể, thể gây bệnh,
môi trường và khoảng thời gian mà ba yếu tố ây tương tác với nhau.
+ Tác động của cây chủ
Kiểu gene của thể chủ, mức độ phát triển và tình trạng sinh lý của thể
chủ có thể ảnh hưởng đến cách phản ứng của nó đối với một bệnh cụ thể

nào đó. Phản ứng của cây trồng với bệnh có thể thay đổi theo tuổi vì các
gene đề kháng có thể hoạt động trong thời kỳ này mà không hoạt động
thời kỳ khác.
Sức đề kháng hay mẫn cảm có thể liên quan với giai đoạn phát triển
của cây. Thông thường sức đề kháng là tối đa ở giai đoạn trước khi các

126
cấu trúc sinh sản xuất hiện.
+ Tác động của thể gây bệnh
Độ gây hại, sức tấn công và mật độ gây nhiễm của thể gây bệnh phụ
thuộc vào các yếu tố có ảnh hưởng đến sức đề kháng của một thể chủ nhất
định biểu hiện ra.
Các nòi gây bệnh mang các gene gây hại giống nhau có thể khác nhau
về sức tấn công và như thế sẽ gây ra mức độ bệnh khác nhau đối với một
kiểu gene nhất định của thể chủ. Sức đề kháng có thể giảm khi mật độ gây
nhiễm tăng. Thông thường sức đề kháng đa gene biểu hiện ra vào mức độ
trung gian chịu ảnh hưởng nhiều hơn của mật độ gây nhiễm, sức đề kháng
dọc đơn gene chịu ảnh hưởng ít hơn. Có mối tương quan giữa mật độ gây
nhiễm với sức đề kháng đối với các thể gây bệnh do đất mang theo. Tác
động của mật độ gây nhiễm đối với sức đề kháng phụ thuộc vào cách sinh
sản của thể gây bệnh.
+ Tác động của môi trường
Môi trường tác động khác nhau lên thể chủ và thể gây bệnh. Cả khi
thể gây bệnh xâm nhiễm thể chủ trong điều kiện tối ưu và sức đề kháng
của thể chủ đối với một yếu tố đặc biệt của môi trường không thay đổi, thì
mức đề kháng được quan sát thấy cũng thay đổi từ mức tối đa đến mức tối
thiểu tùy thuộc vào các tổ hợp đặc biệt giữa thể chủ và thể gây bệnh. Từng
yếu tố riêng của môi trường cũng có thể tác động đến cách phát triển của
bệnh qua sự ảnh hưởng của các yếu tố khác. Điều kiện môi trường như
thành phần và độ pH của môi trường, cường đọ ánh sáng và nhiệt độ cũng

có thể tác động đến sức gây bệnh của thể bệnh.
+ Nguồn kháng bệnh
Sức đề kháng có thể gặp ở các giống địa phương đã thích ứng hay ở
giống ngoại lai hoặc ở các loài thân thuộc. Các giống địa phương đã thích
ứng là nguồn đề kháng tốt chống các bệnh đã trở nên trầm trọng bất ngờ
được nhập vào khi cải lương một tính trạng có giá trị kinh tế nào đó.
Các giống địa phương đã thích ứng cũng là nguồn đề kháng có giá trị
để chống lại các bệnh ít quan trọng hay chỉ có giá trị địa phương. Sức đề
kháng của các giống địa phương được chú ý vì:
`+ Sức đề kháng có thể chỉ mang theo một lượng ít các liên kết không
mong muốn so với sức đề kháng ngoại lai
+ Sức đề kháng của giống ngoại lai có thể liên kết với tính mẫn cảm
đối với một số loại sâu bệnh mà các giống địa phương đã thích ứng
thường không mắc phải.
2.4. Thủ tục chọn tạo giống

127
Thủ tục thường được dùng khi chọn tạo giống kháng bệnh: chọn
tạo qua lai trở lại, chọn lọc truy hồi, tạp giao trong loài.
3. Bản chất di truyền
Bản chất di truyền của tính kháng sâu cũng tương tự như tính kháng
bệnh. Tính kháng sâu có thể do đơn gene điều khiển với một số lượng lớn
các cá thể có hiệu lực, có thể do nhiều gene điều khiển có tác dụng cộng
tính hoặc do gene tế bào chất.
3.1. Các nguồn gene kháng sâu và côn trùng
Nguồn gene kháng sâu và côn trùng có thể tìm thấy ở:
+ Các giống cây trồng
+ Nguồn tài nguyên di truyền của các loài
+ các loài hoang dại có quan hệ huyết thống với cây trồng
3.2. Các phương pháp tạo giống kháng sâu

Các phương pháp thường được sử dụng để tạo giống kháng sâu:
3.2.1. Nhập nội: Giống nhập nội kháng với một loại sâu nào đó có thể sử
dụng để gieo trồng trong điều kiện môi trường mới nhưng nó vẫn thể hiện
các đặc tính nông học quý. Nhưng thường giống nhập nội lại không phát
triển tốt trong điều kiện mới, nó có thể nhiễm biotype của một loài sâu hại
nào đó hoặc nhiễm một loại sâu mới có mặt trong điều kiện nhập nội.
2.2.2. Chọn lọc: Các kiểu gene kháng sâu có thể cơ mặt trên một giống
nhất định của một loại cây trồng nào đó. Trong trường hợp này, việc chọn
lọc là để phân lập được các kiểu gene kháng. Đối với cây tự thụ phấn, sử
dụng phương pháp chọn hỗn hợp hoặc chọn dòng thuần để chọn giống
kháng. Đối với cây giao phấn, thường dùng phương pháp chọn lọc hỗn
hợp và chọn lọc hồi quy. Cây giao phấn có hiệu quả chọn lọc cao hơn cây
tự thụ phấn vì nó có hệ số biến dị cao hơn.
3.2.3. Lai hữu tính
Thường cho lai giữa một giống có các đặc tính nông học tốt nhưng
mẫn cảm với sâu với một giống hoang dại nhưng kháng sâu
3.2.4. Biến nạp gene
Sử dụng kỹ thuật tách DNA của nguồn bệnh, tách các gene kháng quý
hiếm và thực hiện biến nạp các gene này vào các giống cây trồng bằng
phương pháp lai tế bào trần, phương pháp xung điện hoặc súng bắn gene.
4. Kỹ thuật sàng lọc
4.1. Sàng lọc trên đồng ruộng

128
Việc sàng lọc tính kháng sâu trong chương trình chọn tạo giống
thường được tiến hành trên đồng ruộng vì số lượng cá thể chọn lọc lớn
hơn trong điều kiện nhà kính.Hơn nữa, trên đồng ruộng, cây trồng được
đặt trong điều kiện các sâu và côn trùng thường xuất hiện trong khu vực.
Tuy nhiên thử nghiệm đồng ruộng lại tiến hành trong điều kiện hầu như
không có sự điều tiết cuả con người; trong nhiều trường hợp không có khả

năng đảm bảo sự lây nhiễm đồng đều cho các cá thể trong quần thể. Do đó
sai số thí nghiệm đồng ruộng là lớn hơn nhiều so với thí nghiệm trong
phòng.
Các kỹ thuật tăng mức độ đồng đều cho lây nhiễm trên đồng ruộng:
+ Kỹ thuật đơn giản nhất là trồng xen kẽ một hàng giống nhiễm với
hai hàng giống định đánh giá. Kỹ thuật này chỉ phù hợp với việc đánh giá
các loại sâu và côn trùng phân tán trong vùng.
+ Mỗi loại côn trùng hoặc sâu thường xuyên được phát hiện ở một vài
vùng. việc chọn lọc khả năng kháng với một loại sâu nào đó trên những
vùng sẽ đảm bảo sự lây nhiễm tự nhiên mạnh mẽ đối với cây trồng định
đánh giá.
+ Nếu là sâu trong đất, giống cây trồng cần đnh giá sẽ được trồng
trong điều kiện đất có số lượng lớn sâu.
+ Cây nhiễm tự nhiên một số côn trùng có thể xảy ra trong những vụ
nhất định. Ví dụ lây nhiễm sâu đục thân lúa trong vụ muộn sẽ nặng hơn
trong chính vụ vì thời vụ muộn đôi khi là ký chủ trung gian cho bướm cái
đẻ trứng. Do đó việc sàng lọc sẽ thuận lợi hơn rất nhiều trong thời vụ
muộn.
+ Một số lượng đồng đều trứng hoặc sâu non có thể chuyển bằng tay
đến từng cây được đánh giá, bảo đảm cho sự lây nhiễm đồng đều. ví dụ
nhiễm sâu đục thân lúa bằng cách chuyển đến mỗi cá thể một ổ trứng gồm
60 trứng. Số lượng sâu non nở ra sẽ được đếm và như vậy sẽ xác định
được số cá thể kháng sâu.
4.2. Sàng lọc trong nhà kính
Trong nhà kính, số lượng cá thể được đánh giá nhỏ hơn trên đồng
ruộng nhưng kết quả lại chính xác hơn vì sự lây nhiễm ban đầu đồng đều
và chính xác hơn.
Sàng lọc trên đồng ruộng và trong nhà kính là hai phương pháp bổ trợ
cho nhau. Những cây kháng được chọn trong nhà kính sẽ được trồng để
đánh giá trên đồng ruộng và ngược lại.

Những khó khăn của việc chọn giống kháng sâu:
+ Trong một số trường hợp chọn được giống kháng sâu này lại bị các

129
sâu khác gây hại. Điều này có thể do thuộc tính của cây chủ, gene kháng
trội một loại sâu này có thể liên kết với gene không kháng loại sâu khác.
+ Trong một số trường hợp chọn tạo giống kháng sâu làm giảm chất
lượng sản phẩm, thậm chí không thể sử dụng được
+ Trong trường hợp gene kháng sâu chỉ có ở các loài hoang dại. Việc
chuyển gene bằng phương pháp lai giữa các loài là rất khó khăn và thường
có sự liên kết giữa gene kháng với các gene bất lợi khác. Thường giống
hoang dại mang gene kháng lại cho năng suất thấp và chất lượng kém.
+ Sàng lọc tính kháng sâu là một khâu vô cùng khó khăn trong công
tác tạo giống. Đòi hỏi phải có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà tạo giống
với các nhà côn trùng học, các nhà bệnh học, hóa sinh, sinh lý.
+ Chọn tạo giống kháng sâu là một chương trình dài hạn cần phải
được đầu tư thích đáng về tài chính và các mặt khác.

Tài liệu tham khảo

Tiếng Việt
Nguyễn Văn Hiển (chủ biên, 2000): Chọn giống cây trồng. NXB Giáo
Dục, Hà Nội.
Phạm Thành Hổ (2000): Di truyền học (tái bản lần thứ 2). NXB Giáo Dục.
Trần Đình Long (chủ biên, 1997): Chọn giống cây trồng (Giáo trình cao
học nông nghiệp). NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
Nguyễn Hoàng Lộc. 1998. Bài giảng nuôi cấy mô và tế bào thực vật. Đại
học Khoa học Huế.
Lê Duy Thành. 2000. Cơ sở di truyền chọn giống thực vật. NXB Khoa học
và Kỹ thuật.

Tiếng Anh
Allard RW. 1976. Principles of plant breeding. John Wiley & Son, Inc.,
New York.
Walsh B. 2006. Basic population and Quantitative genetics (Lecture 3),
pp.1-8, June 2006. University of Aarhus.
Chopra, V.L. (Ed., 1989): Plant Breeding: Theory and Practice. Oxford &
IBH Publishing Co. PVT, Ltd.
Falconer D.S. and Mackay T.F.C. (1996): Introduction to Quantitative
Genetics. 4
th
edn. Longman Group, Harlow.

130
Hartl D.L., Freifelder D. and Snyder L.A. (1988): Basic Genetics. Jones
and Bartlett Publishers, Inc., Boston - Portola Valley.
Hayward, M.D., N.O. Bosemark and I. Ramagosa, Coordinating ed. M.C.
Cerezo (1994): Plant Breeding: Principles and Prospects. 2
nd
ed. Chapman
& Hall, London-Glasgow-Weinheim-New York-Tokyo-Melbourne-
Madras.
Murray, D.R. (1991): Advanced Methods in Plant Breeding and
Biotechnology. C-A-B International Publisher, London.
Weaver R.F. and Hedrick P.W. (1997): Genetics. 3
rd
edn. Wm.C.Browm
Publishers, Dubuque, Iowa.


131

Chương 7
Đa bội thể và Phát sinh Đột biến trong
Chọn giống Thực vật

I. Mở đầu
Như chúng ta đều biết, bên cạnh tính ổn định của những cá thể mang
bộ nhiễm sắc thể bình thường, các nhiễm sắc thể có thể bị biến đổi (đột
biến) theo hai cách căn bản, đó là các biến đổi về cấu trúc và về số lượng
(bảng 7.1). Các biến đổi này có thể gây những hậu quả khác nhau tùy loại,
nhưng thường là nghiêm trọng. Chúng có thể gây hiệu quả tức thời lên các
nhiễm sắc thể, gây rối loạn trong hoạt động của bộ gene và giảm phân; và
từ đó ảnh hưởng tới sức sống, độ hữu thụ của các cá thể mang chúng.
Có bốn kiểu biến đổi cấu trúc nhiễm sắc thể, đó là: lặp đoạn (hay nhân
đoạn), mất đọan (hay khuyết đọan), đảo đoạn và chuyển đoạn như ở Hình
7.1. Các kiểu đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể xảy ra là do sự đứt gãy và
nối lại bất thường của các đoạn trên cùng một cặp tương đồng hoặc thậm
chí giữa các cặp khác nhau như trong trường hợp chuyển đoạn. Nói chung,
các đột biến này thường ít gặp, trung bình cứ 1.000 giao tử mới hình thành
có một vài đột biến liên quan đến kiểu nào đó. Các hậu quả về sau đều là
kết quả của sự tiếp hợp gene-đối-gene giữa các nhiễm sắc thể bình thường
và bất thường (kiểu kết cặp không hoàn toàn tương xứng này được gọi là
kiểu dị nhân, heterokaryotypic) cũng như các vấn đề sau này xảy ra ở các
kỳ sau I và II trong giảm phân.
Bảng 7.1 Các kiểu biến đổi (đột biến) nhiễm sắc thể
Các kiểu biến đổi về cấu trúc Các kiểu biến đổi về số lượng
Lặp đoạn (duplication) Mức nguyên bội (Euploidy)
Mất đoạn (deletion) Các thể tự đa bội (autopolyploids)
Đảo đọan (inversion) Các thể dị đa bội (allopolyloids)
Chuyển đoạn (translocation) Lệch bội (Aneuploidy)
Các thể một (monosomies; 2n − 1)

Các thể ba (trisomies; 2n + 1)
Dưới đây chúng ta tập trung xét các biến đổi về số lượng nhiễm sắc thể
mà chủ yếu là các dạng đa bội.