phuong thuc sinh san o thuc vat

Chương 3
PHƯƠNG THỨC SINH SẢN, TÍNH TỰ BẤT
HỢP VÀ BẤT DỤC ĐỰC Ở THỰC VẬT


Qu¸ tr×nh sinh s¶n ë thùc vËt

Vòng đời của cây ngô (Zea mays)



1. Phương thức sinh sản ở thực vật
1.1. Sinh sản hữu tính
Tự thụ phấn

Giao phấn

- Thụ phấn ngậm: Lạc, đại - Lệch giao (Dichogamy)
mạch, yến mạch
- Thụ phấn mở: Lúa, cà
chua, đậu tương

+ Nhị chín trước: Ngô, hành, cà
rốt, kê
+ Nhụy chín trước: Chè, ca cao
- Hoa phân tính
+ Đơn tính cùng gốc: Bầu, bí, ngô,
thầu dầu
+ Đơn tính khác gốc: Chà là, đu
đủ, măng tây

Phương thức truyền phấn

Hoa lúa

Hoa ngô

(1) Tự thụ phấn; (2) Phấn từ hoa khác
trên cùng một cây; (3) Phấn từ cây khác


Cấu tạo hoa và đặc điểm nở hoa

Ghi chú:
Anther: bao phấn; Pistil: nhuỵ; Ovary: bầu nhuỵ; Petal: cánh hoa; Sepal: đài
hoa; Receptacle: đế hoa; Stigma: đầu nhuỵ; Style: vòi nhuỵ; Pollen tube: ống
phấn; Ovule: noãn (tế bào trứng); Stamen: nhị hoa; Filament: chỉ nhị


• Hoa lưỡng tính
– Nhị và nhụy chín cùng một lúc: thụ phấn ngậm,
thụ phấn mở
– Nhị và nhụy chín không cùng lúc: giao phấn

• Hoa đơn tính
– Đơn tính cùng gốc, đơn tính khác gốc


Sự thụ phấn

Cấu tạo bầu nhụy
Thụ tinh kép

Hạt phấn

Tế bào tinh
dịch
Ống phấn
Giao tử cái
Nhân tinh tử
Nhân đối cực

Trứng
Vỏ bọc



Một số dạng cấu tạo nhị và nhụy của hoa


Thụ phấn nhờ động vật


Ảnh hưởng của tự thụ phấn và giao phấn
đối với một số đặc điểm của cây
Tính trạng
Quần thể tự nhiên
Từng cá thể trong quần thể tự nhiên
Kiểu gen 2n
Kiểu gen của giao tử 1n

Suy thoái tự phối
Tự bất hợp

Tự thụ phấn

Giao phấn

Đồng nhất

Không đồng nhất

Đồng hợp tử

Dị hợp tử

Đồng hợp tử

Dị hợp tử

Tất cả như nhau

Tất cả như nhau

Không

Có

Không có

Phổ biến

1.2. Sinh sản vô tính
* Sinh sản sinh dưỡng
- Nhân vô tính bằng các bộ phận sinh dưỡng như củ,
rễ, thân ngầm, thân bò, in vitro...
- Một nhóm cây nhân vô tính từ một cây làm thành một
dòng vô tính



* Sinh sản vô phối
- Là kiểu sinh sản trong đó cơ quan sinh sản tham gia vào
sự hình thành hạt nhưng không có sự thụ tinh của giao
tử đực và giao tử cái.
- Đó là sự thay thế quá trình hữu tính bằng quá trình vô
tính.
- Phôi hình thành do phân chia nguyên nhiễm của tế bào
mẹ đại bào tử hoặc tế bào soma của noãn. Không có
phân chia giảm nhiễm và thụ tinh, con cái giống hệt như
cây mẹ.


Các kiểu sinh sản vô phối
• Bào tử lưỡng bội (diplospory): phôi phát triển
trực tiếp từ tế bào mẹ đại bào tử không giảm
nhiễm.
• Vô bào tử (apospory): túi phôi hình thành trực
tiếp từ tế bào soma và không giảm nhiễm; phôi
phát triển trực tiếp từ trứng lưỡng bội.

• Vô giao (apogamy) hay tự bất hợp (automixis):
phôi phát triển từ hai nhân đơn bội.


• Phôi bất định (adventitious embryony): trong quá trình phát
triển của hạt không hình thành túi phôi và tế bào trứng; phôi
phát triển từ nhân hay mô bên cạnh.
• Trinh sinh (parthenogenesis): phôi phát triển trực tiếp từ
trứng không thụ tinh
– Giảm nhiễm bình thường: tế bào trứng và cây vô phối ở
trạng thái đơn bội (n)
– Giảm nhiễm không bình thường: cây vô phối ở trạng thái
lưỡng bội (2n)
Mặc dù không có sự thụ tinh nhưng cần thiết có sự thụ phấn
để kích thích sự phát triển của hạt.


* Ưu điểm của sinh sản vô tính:
– Cố định được ưu thế lai, sử dụng toàn bộ phương
sai di truyền
– Duy trì giống vô hạn, dễ dàng, không phải cách ly
nghiêm ngặt
– Mô tả giống đơn giản
* Nhược điểm:
– Dễ thoái hóa do bệnh, đặc biệt là bệnh virus
– Hạn chế tái tổ hợp



Đặc điểm nở hoa quan trọng trong chọn giống

• Thời gian nở hoa
• Trình tự nở hoa
• Nhịp điệu nở của từng hoa riêng rẽ
• Thời gian tiếp nhận của đầu nhụy
• Thời gian sống của hạt phấn
• Thời điểm thụ tinh thuận lợi nhất
• Khả năng bao cách ly cả chùm hay từng hoa riêng rẽ


Quá trình thụ phấn và nguyên lý sản xuất giống
• Nguy cơ gây lẫn tạp phụ thuộc vào
– Chiều cao cây
– Vectơ
– Hệ thống thụ phấn
– Lượng hạt phấn
• Hệ quả lẫn tạp phụ thuộc vào
– Quan hệ họ hàng của cây
– Bản chất khác nhau của giống


2. Tính tự bất hợp
2.1. Khái niệm:
Tự bất hợp là cây không có khả năng hình thành hạt
(hợp tử) khi tự thụ phấn mặc dù giao tử đực và giao
tử cái có sức sống và chức năng bình thường.
Tự bất hợp là một cơ chế ngăn ngừa nội phối (giao
phối cận huyết), nhất là ở cây giao phấn.
Tính tự bất hợp được kiểm soát bởi một hệ thống đa
alen (alen S)

2.2. Điểm biểu hiện tính tự bất hợp
• Bề mặt đầu nhụy: hạt phấn không nảy mầm
• Vòi nhụy: sinh trưởng của ống phấn bị cản trở
• Bầu/ noãn: không có dung hợp giao tử


Sự khác nhau giữa tự bất hợp và bất dục đực
Tự bất hợp

Bất dục đực

Do hàng rào cản trở sinh lý đối với thụ Do rối loạn trong quá trình phát triển
tinh. Không thu được hạt do ống phấn hạt phấn
phát triển chậm hoặc kém phát triển

Phấn và noãn có chức năng bình Hạt phấn không có chức năng
thường
Các yếu tố di truyền và sinh lý kiểm Các yếu tố di truyền nhân, tế bào
soát sự biểu hiện tính tự bất hợp

chất hoặc cả hai kiểm soát sự biểu
hiện tính bất dục


Các kiểu tự bất hợp
• Có hai hệ thống
– Tự bất hợp dị hình
– Tự bất hợp đồng hình: do một dãy đa alen kiểm
soát và tương đối phổ biến, được nhiều nhà chọn

giống quan tâm.
• Tự bất hợp giao tử
• Tự bất hợp bào tử