Áp dụng chỉ thị phân tử để đánh giá đa dạng di truyền một số dòng cẩm chướng sau xử lý đột biến tia gamma và kết hợp EMS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
ÁP DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI
TRUYỀN MỘT SỐ DÒNG CẨM CHƯỚNG SAU XỬ LÝ
ĐỘT BIẾN TIA GAMMA VÀ KẾT HỢP EMS

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LÊ HẢI HÀ

HÀ NỘI - Năm 2010


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng và công bố trong
các luận văn, luận án và các công trình khoa học nào trước đây.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn được sử dụng trong luận văn
đều đã được chỉ rõ nguồn gốc, đảm bảo trích dẫn theo đúng quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này !
Hà Nội, ngày 30 tháng 10 năm 2010
Giáo viên hướng dẫn

Tác giả

Lê Hải Hà

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được
sự giúp đỡ về mọi mặt của các thầy cô giáo, các tập thể và các cá nhân.
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo, cán bộ bộ
thuộc Viện Sinh học nông nghiệp - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Đặc biệt
xin chân thành cảm ơn cô PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh, thầy GS.TS Nguyễn
Quang Thạch người đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi về mọi
mặt trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Bên cạnh đó tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô giáo thuộc Viện Công nghệ
Sinh học và Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã dạy dỗ
và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập.
Cũng qua đây cho tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đồng
nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2010
Tác giả

Lê Hải Hà


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
1. aNAA Naphthyl acetic acid
2. 2,4D 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
3. AP- PCR Arbitrarily Primer Polymerase Chain Reaction
4. BAP 6-Benzyladenopurine
5. bp Base pair
6. CN Công nguyên
7. CTAB Cetyl trimethylammonium bromide
8. DNA Deoxyribonucleic acid

9. dNTP Deoxynucleotide Triphosphates
10. EDTA Ethylen Diamine Tetra Acetic acid
11. EtBr Ethidium Bromide
12. Gy Gray
13. M1V4 Mutant 1- Vegetative 4
14. Krad Kilorad
15. Kb Kilobase
16. mRNA Messenger Ribonucleic acid
17. M1V8 Mutant 1- Vegetative 8
18. PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp)
19. PVP Polyvinyl pyrrolidone
20. RNAi Ribonucleic acid interference
21. RT- PCR Reverse transcription PCR
22. SDS Sodium Dodecyl Sulphate
23. TBE Tris – boric acid – EDTA



MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN

Error! Bookmark not defined.

LỜI CẢM ƠN

Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

iii

I. MỞ ĐẦU

Error! Bookmark not defined.

1.1. Đặt vấn đề

Error! Bookmark not defined.

1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài

2

1.3. Giới hạn của đề tài.

Error! Bookmark not defined.

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài

Error! Bookmark not defined.

II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Error! Bookmark not defined.

2.1. Giới thiệu cây cẩm chướng

Error! Bookmark not defined.

2.2. Tạo giống đột biến bằng xử lý gamma và EMS

8

2.3. Giới thiệu về tia gamma, hoá chất Ethyl methane sulfonate (EMS) Error! Bookmark not d
2.4. Tạo giống đột biến thực nghiệm

14

2.5 Ứng dụng tạo đột biến thực nghiệm và nuôi cấy in vitro trong tạo giống hoa
cẩm chướng

23

2.6. Ứng dụng các chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống cây trồng.

26

III. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

33

3.1. Đối tượng nghiên cứu

33

3.2. Vật liệu nuôi cấy

33

3.3. Nội dung nghiên cứu

33

3.4. Phương pháp nghiên cứu.

35

3.5. Các chỉ tiêu theo dõi

40

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

35

4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ tia gamma đến khả năng sống,
sinh trưởng và biến dị của chồi cẩm chướng in vitro.

42

4.2.Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS đến khả năng sống, sinh trưởng và biến


dị của chồi cẩm chướng in vitro.
4.3. Ảnh hưởng của xử lý kết hợp tia gamma và EMS

45
48

4.4. Nghiên cứu chọn lọc các biến dị sau xử lý đột biến trong điều kiện tự nhiên. 56

4.5. Đánh giá sự sai khác ADN của một số dạng biến dị màu sắc hoa bằng chỉ thị
SSR.

60

4.6. Đánh giá sự ổn định di truyền các dòng cẩm chướng đột biến

78

5. KẾT QUẢ VÀ ĐỀ NGHỊ

80

5.1. Kết luận

80

5.2. Đề nghị

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

81


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

I. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong chiến lược phát triển nông nghiệp hiện nay ở Việt Nam, chuyển đổi cơ
cấu cây trồng để nâng cao hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích đất đai đang là
một yêu cầu bức thiết của sản xuất. Thực tế trong những năm qua ở hầu hết các địa
phương trong cả nước đã xuất hiện nhiều mô hình chuyển đổi cơ cấu cây trồng, trong
đó phải kể đến mô hình chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng hoa thâm canh có hiệu quả
kinh tế cao hơn.
Trong những loài hoa cắt được trồng, cẩm chướng đang dần trở thành cây trồng
phổ biến. Với những ưu điểm: mầu sắc đẹp, đa dạng và phong phú (khoảng hơn 300 loài
và rất nhiều giống lai khác nhau [26], sản lượng cao, dễ vận chuyển và bảo quản, cây cẩm
chướng ngày càng được người tiêu dùng biết đến, nó đã trở thành một trong bốn loài hoa
cắt cành được trồng phổ biến trên thế giới (chiếm 17% tổng sản lượng hoa cắt) [6].
Ở nước ta, trước đây hoa cẩm chướng được trồng làm cảnh trang trí, năm 1975
chúng ta đã bắt đầu sản xuất hoa cẩm chướng cắt cành với những giống được nhập nội
từ nước ngoài. Từ năm 1995 có nhiều giống hoa cẩm chướng mới được nhập nội có
nguồn gốc từ Hà Lan, Trung Quốc với màu sắc đa dạng phong phú [48]. Cho đến nay,
cẩm chướng đã trở thành một loài hoa được trồng phổ biến và góp phần không nhỏ vào
sự phát triển của ngành rau hoa quả của nước ta. Theo số liệu sơ bộ của Tổng cục Hải
quan, kim ngạch xuất khẩu hoa các loại trong tháng 8/09 đạt 1,7 triệu USD, tăng
111,9% so với cùng kỳ 2008. Trong đó, xuất khẩu cẩm chướng đạt 8,4 triệu cành, thị
trường chủ yếu là Nhật Bản, Úc và Đài Loan [54].
Đa số các giống hoa cẩm chướng được trồng ở nước ta hiện nay phải nhập từ
nước ngoài, nên chi phí sản xuất cao, không chủ động trong sản xuất, năng suất, chất
lượng sản phẩm chưa đáp ứng được yêu cầu, thị hiếu của người tiêu dùng. Đặc biệt,

1


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

các giống này chưa thích ứng với điều kiện sinh thái của nước ta. Vì vậy, việc phát
triển cây hoa có giá trị này không chỉ là việc nhân nhanh các giống nhập nội hay tìm ra
những biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất chất lượng mà còn phải tạo ra được
những giống hoa cẩm chướng mới đáp ứng được nhu cầu thị trường và phù hợp với
điều kiện sinh thái của Việt Nam.
Hiện nay, cùng với sự phát triển của công nghệ tế bào thực vật, công nghệ xử lý
đột biến in vitro đã trở thành công cụ hữu hiệu trong chọn tạo giống cây trồng. Kỹ thuật
gây đột biến in vitro đã gây tạo và làm tăng tần số xuất hiện đột biến, rút ngắn thời gian
chọn tạo với các tính trạng có giá trị kinh tế ở các loài thực vật nói chung và cây hoa nói
riêng, góp phần không nhỏ cho việc cải tiến giống cây trồng. Phương pháp được đánh
giá là một trong những thành tựu của thế kỷ 20.
Ở nước ta hiện nay việc nghiên cứu gây đột biến in vitro vẫn còn hạn chế. Đối
với cây cẩm chướng đã có những công bố ban đầu về xử lý riêng rẽ EMS và tia gamma
in vitro[9]. Trong thế kỷ này, việc sử dụng các chỉ thị phân tử để đánh giá đa dạng và
phát hiện đột biến được áp dụng rộng rãi. Để gia tăng tần xuất xuất hiện đột biến nhằm
tạo nguồn nguyên liệu phong phú cho chọn tạo giống hoa cẩm chướng mới, chúng tôi
tiến hành đề tài “Áp dụng chỉ thị phân tử để đánh giá đa dạng di truyền một số dòng
cẩm chướng sau xử lý đột biến tia gamma và kết hợp EMS ”
1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Áp dụng phương pháp đột biến phóng xạ, hoá chất với công nghệ tế bào và
sinh học phân tử để tạo và đánh giá các thể đột biến phục vụ cho công tác chọn tạo
các giống cẩm chướng mới.
1.2.2. Yêu cầu.
- Tạo đột biến bằng tia gamma và EMS

2

Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

- Đánh giá được sự sinh trưởng, phát triển của các cây sau xử lý trong điều kiện in vitro
và trong điều kiện tự nhiên để chọn lọc đột biến.
- Đánh giá sự đa dạng di truyền của các dòng cẩm chướng đột biến và giống gốc bằng
chỉ thị SSR
- Đánh giá độ ổn định di truyền của các dòng đột biến chọn lọc được.
1.3. Giới hạn của đề tài.
Các thí nghiệm xử lý đột biến được tiến hành trong phòng thí nghiệm tại Viện
sinh học Nông nghiệp - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội với điều kiện hoàn toàn
nhân tạo. Thí nghiệm ngoài tự nhiên được tiến hành trong điều kiện khí hậu vùng đồng
bằng sông Hồng vụ Đông Xuân 2009 - 2010.
1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài
Đây là đề tài đầu tiên tiến hành nghiên cứu xử lý kết hợp tác nhân gây đột biến
phóng xạ (tia γ) và tác nhân đột biến hoá học (EMS) cho cây cẩm chướng trong điều
kiện in vitro. Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã minh chứng được sự gia tăng tỷ lệ
biến dị khi xử lý kết hợp hai nhân tố so với xử lý riêng rẽ từng nhân tố. Đồng thời đề
tài đã xác định được sự thay đổi tỷ lệ các dạnh biến dị in vitro qua các lần cấy chuyển
mẫu và làm rõ sự sai khác ở mức độ ADN của các dạng biến dị này. Trên cơ sở đó đã
tìm được phương pháp xử lý EMS và tia gamma in vitro hiệu quả cho cây cẩm chướng.
Các kết quả nghiên cứu của đề tài cũng là tư liệu giảng dạy có giá trị trong lĩnh
vực công nghệ Sinh học và chọn tạo giống cây trồng. Đồng thời các dòng cẩm chướng
thu đuợc sau xử lý kết hợp EMS và tia gamma in vitro sẽ là nguồn nguyên liệu di
truyền quý cho việc chọn tạo giống hoa cẩm chướng.

3

Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu cây cẩm chướng
2.1.1. Nguồn gốc, phân loại
Cây cẩm chướng, hay còn gọi là hoa Phăng, có tên khoa học là Dianthus
caryophyllus L., thuộc lớp hai lá mầm (Dicotylendonea), bộ phôi cong (Sentrospemea), họ
Cẩm chướng (Caryophyllaceae), chi Dianthus [6], [10].
Cẩm chướng có nguồn gốc từ vùng Địa Trung Hải, bắt đầu được nuôi trồng để
thưởng ngoạn từ thế kỷ XVI. Lần đầu tiên vào năm 1750, các nhà làm vườn Pháp đã
tạo ra giống cẩm chướng Remontant, cây cao, ra hoa nhiều lần trong năm. Năm 1846,
họ đã trồng được rất nhiều giống cẩm chướng hoang dại và điều khiển cho chúng ra
hoa quanh năm [6].
Năm 1852, cây cẩm chướng từ châu Âu được nhập vào Mỹ. Tại đây hàng trăm
giống hoa cẩm chướng mới với các hình dạng và mầu sắc khác nhau đã được tạo ra, trong
đó các giống như North, Berwick, Maine và Wiliam Sim đã trở thành những giống hàng
đầu. Từ các giống hoa này, người ta đã gây đột biến và lai tạo ra rất nhiều giống cẩm
chướng khác nhau trong đó có các giống thuộc dòng Sim nổi tiếng nhất và được trồng
khắp nơi trên thế giới [6].
Ở Việt Nam hoa cẩm chướng được người Pháp đưa vào trồng từ đầu thế kỷ XIX,
chủ yếu trồng ở những nơi có khí hậu mát mẻ như Đà Lạt, SaPa. Những năm gần đây, cẩm
chướng đã được trồng ở nhiều vùng trong cả nước [5].
2.1.2. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới và trong nước
2.1.2.1. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới
Trong số các loại hoa, hoa cẩm chướng là loại hoa được trồng rộng rãi, phổ biến
ở Châu Âu, Châu Á, Châu Mỹ. Các nước trồng hoa nhiều đều có trồng hoa cẩm

4


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

chướng [13]. Với những ưu điểm: sản lượng cao, đẹp mắt, dễ vận chuyển, bảo quản...
cẩm chướng đã trở thành một loài hoa cắt cành được trồng phổ biến trên thế giới
(chiếm khoảng 17% tổng sản lượng hoa cắt).
Theo Đặng Văn Đông (2005), Italia là nước có diện tích trồng cẩm chướng nhiều
nhất, năm 1995 sản lượng hoa cắt của nước này đạt 2.500 triệu cành [6].
Ở Hà Lan, tuy diện tích trồng hoa cẩm chướng không bằng diện tích trồng hoa
tuylip nhưng sản lượng cũng đạt trên 1800 triệu cành/năm, đứng thứ 2 trên thế giới và
có xuất khẩu sang Châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản [27].
Ở Ba Lan, cẩm chướng chiếm 60% sản lượng hoa cắt, mỗi năm nước này sản
xuất được khoảng 400 triệu cành, đứng thứ 3 trên thế giới [6].
Ở Kenya, diện tích trồng hoa cẩm chướng chủ yếu tập trung ở Ritf Valley. Cây
cẩm chướng cảnh được trồng ngoài đồng không bảo vệ ở độ cao khoảng 1800m và cẩm
chướng thường được trồng trong nhà plastic ở độ cao 2700m so với mực nước biển
[25].
Ở Colombia, hoa cẩm chướng là cây hoa quan trọng nhất, chiếm tỷ lệ 40% tổng
lượng hoa xuất khẩu. Colombia là nước trồng cẩm chướng cho hoa tốt nhất trên thế
giới và được gọi là thiên đường của hoa cẩm chướng. Trong tổng số 4.200 ha hoa cắt
thì cẩm chướng chiếm 45,8%. Với điều kiện tự nhiên rất phù hợp, cây cẩm chướng đã
phát triển trên 25 năm, năm 1986 đã có diện tích gần 1000 ha cẩm chướng được trồng
trong nhà che plastic [41].
Ở Thổ Nhĩ Kỳ, hoa cẩm chướng được trồng rộng rãi từ năm 1925, hiện nay diện
tích hoa cẩm chướng chiếm tỷ lệ 21%, đứng thứ 2 sau hoa hồng (24%) (Menguc, A;

Eris, A, 1987) [39].
Ở Châu Á, hoa cẩm chướng được trồng nhiều ở Trung Quốc, Malaysia,
Srilanka,… Ở Trung Quốc, hoa cẩm chướng cùng hoa hồng là hai loại hoa phổ biến

5


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

nhất. Cẩm chướng chiếm khoảng 25% tổng lượng hoa trên thị trường tại Bắc Kinh và
Côn Minh. Trung tâm sản xuất hoa cẩm chướng tập trung ở Côn Minh và Thượng Hải.
Hầu hết các giống của Trung Quốc được nhập từ Israel, Hà Lan và Đức [55].
Tại Malaysia, sản lượng hoa cẩm chướng đứng thứ 3 sau cây hoa hồng và hoa
cúc, chiếm 9,02% tổng sản lượng hoa. Ở đây, hoa cẩm chướng được trồng bao gồm cả
loại hoa chùm và hoa đơn (Teresita L. Risario, 1998) [45].
Ngược lại, ở Philippin, cây cẩm chướng trồng được rất ít và phải nhập khẩu từ
các nước khác. Tỷ lệ nhập khẩu hoa cẩm chướng đứng thứ hai trong tổng giá trị nhập
khẩu hoa với 22,05% chỉ đứng sau hoa cúc (36,98%) (Teresita L. Risario, 1998) [45].
Tại Srilanka, hoa cẩm chướng là cây hoa ôn đới quan trọng nhất. Hoa cẩm
chướng được trồng chủ yếu để xuất khẩu, còn các loại hoa khác chỉ tiêu thụ được ở nội
địa. Hai giống cẩm chướng Châu Mỹ và cẩm chướng Địa Trung Hải của Srilanka rất
nổi tiếng trên thị trường thế giới (D.M.U.B. Dhanasekera, 1998) [28].
Ixraen có 150 ha hoa cẩm chướng chiếm 7,5% tổng diện tích trồng hoa, mỗi
năm nước này xuất khẩu đạt 119 triệu USD [55].
2.1.2.2. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng ở Việt Nam
Ở Việt Nam, hoa cẩm chướng được trồng rộng rãi ở Hà Nội, Hải Phòng, Đà Lạt,
thành phố Hồ Chí Minh. Các vùng chuyên hoa như An Hải (Hải Phòng), Tây Tựu – Từ
Liêm (Hà Nội), Phú Thượng – Tây Hồ (Hà Nội) trồng nhiều hoa cẩm chướng. Trước

đây, vào mùa hè, hoa cẩm chướng trên thị trường chủ yếu phải nhập từ Côn Minh (Trung
Quốc) và Hà Lan nhưng vài năm trở lại đây, cẩm chướng trồng từ Đà Lạt, Lào Cai đang
dần chiếm lĩnh thị trường trong nước (Nguyễn Thị Kim Lý, Nguyễn Xuân Linh, 2004)
[14]. Diên tích trồng hoa cẩm chướng tại Đà Lạt khonả 50ha, chủ yếu trồng trong nhà
có mái che plastic. Hàng năm Đà Lạt cung cấp khoảng 100-120 triệu cành hoa cẩm
chướng các loại cho thị trường tiêu dùng [12].

6


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

Tuy diện tích trồng không nhiều nhưng cẩm chướng luôn là hoa có trong danh
mục hoa xuất khẩu. Theo số liệu thống kê trên website kim
ngạch xuất khẩu hoa các loại trong tháng 8/09 đạt 1,7 triệu USD, tăng 111,9% so với
cùng kỳ 2008. Sản phẩm hoa xuất khẩu chủ yếu là hoa cúc, hoa cẩm chướng. Số liệu
thống kê cho thấy lượng xuất khẩu hoa cẩm chướng trong tháng 8/09 đạt 1,7 triệu cành,
kim ngạch đạt 343,8 nghìn USD, mặc dù có tăng 32% về lượng và 48% về kim ngạch
so với tháng 7/09 nhưng lại giảm 12% về lượng và 19% về kim ngạch so với cùng kỳ
2008. Tính chung 8 tháng đầu năm 2009, lượng xuất khẩu hoa cẩm chướng đạt 8,4
triệu cành, tăng 10% về lượng nhưng kim ngạch chỉ đạt gần 1,5 triệu USD, giảm 0,5%
so với cùng kỳ năm 2008 [54]. Cẩm chướng là hoa đang có triển vọng về sản xuất cũng
như xuất khẩu. Thị trường xuất khẩu hoa cẩm chướng chủ yếu là Nhật Bản, Úc và Đài
Loan. Trong đó kim ngạch xuất khẩu sang thị trường Nhật Bản đạt cao nhất với 5,6
triệu cành, kim ngạch đạt 924,9 nghìn USD. Tiếp đến là Úc với lượng đạt 1,9 triệu
cành, kim ngạch đạt 440,7 nghìn USD. Đáng chú ý, kim ngạch xuất khẩu hoa cẩm
chướng sang thị trường Đài Loan vẫn tăng rất mạnh, đạt 901 nghìn cành và hơn 120
nghìn USD, tăng 111% về lượng và 117,9% về kim ngạch. Đơn giá trung bình xuất

khẩu hoa Cẩm chướng trong tháng 8/09 hiện vẫn đang duy trì ở mức 0,18 USD/cành.
Theo số liệu của bộ Công thương, xuất khẩu một số mặt hàng rau củ quả tăng mạnh
trong tháng 3/2010 như: hoa hồng đạt 105.400 USD; hoa cẩm chướng đạt 260.000
USD[54]
Trồng hoa cẩm chướng sau 3 - 4 tháng đã bắt đầu cho thu hoạch. Một sào Bắc
Bộ trong một vụ cho thu từ 96000 – 120000 bông. Như vậy thâm canh đúng kỹ thuật
thì mỗi vụ phần lãi thu được là 17 – 30 triệu đồng/sào [6].
Như vậy có thể thấy cẩm chướng là một loại hoa có tiềm năng phát triển rất lớn,
và có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc phát triển ngành sản xuất hoa của nước ta
nói riêng và thế giới nói chung.

7


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

2.2. Tạo giống đột biến bằng xử lý gamma và EMS
2.2.1. Đột biến tự nhiên và đột biến nhân tạo
Đột biến là những biến đổi di truyền hợp thành cơ sở di truyền của tính biến dị,
nó là hiện tượng thường xuyên gắn liền với sự sống và tiến hoá của sinh vật. Tác động
của các đột biến rất đa dạng, nó có thể gây ra những biến đổi bất kỳ tính trạng nào với
những mức độ khác nhau, từ những biến đổi rõ rệt, đến những sự sai lệch rất nhỏ khó
nhận thấy. Một số đột biến được biểu hiện ra kiểu hình có thể quan sát được, nhưng
cũng có những đột biến chỉ ảnh hưởng đến sức sống. Có những đột biến lặn nhưng
cũng có những đột biến trội. Sự thay đổi kiểu hình do đột biến có thể biểu hiện ra ở các
giai đoạn sinh trưởng khác nhau như phôi, hạt, cây con, cây trưởng thành.
Căn cứ vào sự biến đổi cấu trúc di truyền người ta có thể phân ra làm các loại
đột biến khác nhau như: đột biến gen là sự biến đổi rất nhỏ trên một đoạn ADN,

thường liên quan đến 1 hay 1 số cặp nucleotide; đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể như tái
sắp xếp, lặp đoạn, mất đoạn,... Các đột biến này còn có thể gọi là sai hình nhiễm sắc
thể [19].
Trong các dạng đột biến nêu trên dạng làm biến đổi cấu trúc nhiễm sắc thể
thường dẫn đến những biến đổi có hại đối với cơ thể sinh vật. Vì vậy, các nhà chọn
giống chú trọng chủ yếu đến dạng đột biến gen, dạng này liên quan đến sự biến đổi cấu
trúc của gen dẫn tới sự xuất hiện alen mới [13].
Sự phát sinh đột biến có thể do tự phát (đột biến tự nhiên): đột biến xuất hiện
trong tự nhiên do tác động của tập hợp các yếu tố (vật lý, hoá học,…) có trong môi
trường sống và do những biến loạn về trao đổi chất trong tế bào. Đột biến có thể do tác
động của con người (đột biến nhân tạo) bằng cách sử dụng các tác nhân gây đột biến
như các tác nhân vật lý (tia X, tia gamma, bức xạ cực tím UV, bức xạ, neutron,…), các
tác nhân hoá học (các chất đồng phân có tính base và những hợp chất có liên quan, chất
kháng sinh, những tác nhân alkyl hoá, acridines, azides, hydroxylamine, nitrous

8


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

acid,...). Trong điều kiện tự nhiên, tần số xuất hiện đột biến thay đổi tuỳ thuộc vào từng
loại cây trồng và của từng gen riêng biệt, tuy nhiên tần số đột biến rất thấp (khoảng 10-6
[7]) và khó phát hiện, số đột biến có lợi cho sản xuất và đời sống lại càng thấp hơn. Ngày
nay các nhà chọn giống không thể chỉ trông chờ vào việc sử dụng các dạng đột biến tự
phát. Vì vậy, việc nghiên cứu đột biến nhân tạo được các nhà khoa học quan tâm nghiên
cứu, nhằm tăng tần suất xuất hiện đột biến với các tính trạng có giá trị kinh tế ở các loài
thực vật nói chung và cây trồng nói riêng. Mặc dù còn nhiều hạn chế nhưng đột biến thực
nghiệm đã và đang đóng góp rất lớn cho việc cải tiến giống cây trồng trên thế giới.

2.2.1.1 Tác nhân phóng xạ gây đột biến
Nhờ sự phát hiện mới trong vật lý nguyên tử đã mở rộng phạm vi nghiên cứu,
ứng dụng phóng xạ trong tạo giống cây trồng. Có 2 dạng phóng xạ là phóng xạ hạt và
phóng xạ điện từ.
Phóng xạ hạt là dòng chuyển động của những hạt cơ bản: nơtron, proton,...
Phóng xạ điện từ là các sóng điện từ như tia gamma, tia X...
Tia gamma và tia X là 2 dạng tia được sử dụng như nguồn chiếu xạ cơ bản trong
các thực nghiệm, phổ biến nhất là tia gamma với nguồn Co6o và Cs137.
Cơ chế gây đột biến của tác nhân bức xạ:
Theo lý thuyết của A.M.Kuzin cơ chế của quá trình tương tác gây đột biến gồm
3 giai đoạn chính:
- Giai đoạn 1: Có tính chất vật lý, sự tương tác của các bức xạ tạo ra các quá trình
ion hoá và sự biến đổi các hợp chất ở mức dưới phân tử và phân tử.
- Giai đoạn 2: Có tính chất hoá học, ở giai đoạn này diễn ra các phản ứng tương
tác của các sản phẩm sơ cấp do kết quả tương tác của bức xạ với các đại phân tử chưa
bị biến tính của các cấu trúc sinh học, tạo ra các peoxit hữu cơ đồng thời diễn ra các
phản ứng oxi hoá dẫn tới sự tạo thành các hợp chất mới và các gốc độc tính.

9


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

- Giai đoạn 3: Có tính chất sinh học là giai đoạn phát huy tác dụng của các phản
ứng lên hoạt động của các tế bào sống. Tức là các biến đổi hoá học gây nên do bức xạ
dưới mức tế bào, chẳng hạn làm thay đổi cấu trúc và tính thấm của màng tế bào.
Quá trình tác động qua nhiều giai đoạn như thế gọi là tác động gián tiếp của bức
xạ lên tế bào sống. Ngoài ra các nghiên cứu cho thấy các tia bức xạ còn gây ra tác động

trực tiếp lên một số cấu trúc dưới tế bào gây ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tổng
hợp ADN và tổng hợp protit trong tế bào sống đặc biệt là các biến đổi trong cấu trúc
ADN, làm phát sinh đột biến di truyền [16].
Tia gamma có bước sóng ngắn nên mang năng lượng cao dẫn đến khả năng đâm
xuyên lớn. Tia gamma có khả năng điện ly gián tiếp các phân tử vật chất trong tế bào
nhờ hiệu ứng quang điện. Do đó nó có khả năng biến các nguyên tử, phân tử thành
những phân tử mang điện tích và tạo nên sự ion hoá. Nhờ sự ion hoá mà trong tế bào
xảy ra những biến đổi về mặt hoá học vật liệu di truyền và những chất khác khi hấp thụ
năng lượng bức xạ. Kết quả quá trình này dẫn tới những biến đổi trong phân tử ADN,
gây ra đột biến điểm, đôi khi gây ra sự gẫy đứt tạo nên đột biến cấu trúc NST.
Quá trình phát sinh đột biến cảm ứng rất phức tạp, liên quan và phụ thuộc vào
nhiều yếu tố:
- Đặc tính lý học của loại tia phóng xạ
- Liều lượng, cường độ phóng xạ
- Sự phục hồi các biến dị tiềm năng
- Các yếu tố khác: không khí, nhiệt độ, lượng nước trong mô, một số chất hoạt hoá,
điều kiện sinh thái, giai đoạn phát triển, kiểu gen của vật liệu xử lý.
2.2.1.2. Tác nhân hoá học gây đột biến
Một số tác nhân hoá học, đặc biệt là các chất có khả năng oxy hoá, ethyl hoặc
methyl hoá cao tác động lên cơ thể sinh vật sẽ có tác dụng oxy hoá, ethyl hoá các bazơ

10


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

có đạm có trong nucleotit, làm thay đổi cấu tạo hoá học của chúng và gây nên đột biến
gen. Phương pháp xử lý phụ thuộc vào cây, bộ phận xử lý và tác nhân xử lý. Ngoài ra,

nó còn phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng, phát dục của cây. Các tác nhân hoá học có
đặc điểm chung, có khả năng thẩm thấu cao và làm thay đổi keo nguyên sinh[8]:
Ngày nay, người ta đã phát hiện ra hơn 400 hoá chất có thể sử dụng gây đột
biến. Căn cứ vào cấu trúc hoá học, tác dụng của các chất mà người ta chia chúng làm 5
loại [8]:
- Nhóm 1: Các chất tham gia các phản ứng oxi hoá khử làm thay đổi các liên
kết trong phân tử ADN.
- Nhóm 2: gồm các chất đồng phân với bazơ tham gia trong thành phần ADN ở vị trí
Thimin, thay thế nucleotid này bằng nucleotid khác và gây đột biến.
- Nhóm 3: Các chất có tác dụng kìm hãm sự tổng hợp Guanin và Thimin tạo ra
các nucleotid không bình thuờng trong thành phần ADN gây nên hiện tượng đột biến.
- Nhóm 4: Alkyl hoá, các chất này có tác dụng Alkyl hoá AND dẫn tới đứt mạch
ADN hoạc làm sai lệch trật tự các bazơ trong mạch gây ra đột biến.
- Nhóm 5: Acridin, đây là nhóm thuốc nhuộm, tác động lên ADN làm rối loạn
quá trình tái sinh mã gây hiện tượng thiếu hoặc thừa nucleotid trong phân tử ADN, dẫn
đến đột biến.
2.3. Giới thiệu về tia gamma, hoá chất Ethyl methane sulfonate (EMS).
2.3.1. Giới thiệu về tia gamma
Tia gamma (kí hiệu là γ) là một loại bức xạ điện từ hay quang tử có tần số cao
hơn tia X (bước sóng nhỏ hơn 100 picomét).
Nguồn tia γ hay dùng nhất là Co60 và Cs137. Tia này có bước sóng ngắn nên
hiệu quả xuyên thấu hơn tia χ. Tia γ cũng không bị lệch trong từ trường hay điện

11


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

trường, có tác dụng điện ly gián tiếp nhờ hiệu ứng quang điện. Để xử lý cây trồng,
người ta thiết kế các “trường” γ lớn. Trên thế giới hiện nay có nhiều “trường” γ lớn như
ở Liên Xô, Mỹ, Nhật, Thuỵ Điển [8].
2.3.2. Giới thiệu về EMS
* EMS là hợp chất hóa học gây đột biến nằm trong nhóm các hợp chất alkyl
hóa, nhóm này gồm phần lớn các chất hóa học được dùng phổ biến cho mục đích chọn
giống hiện nay như EI, EMS, NEU, NMU....Quá trình akyl hóa là sự thay thế hydro có
trong bazơ nitơ bằng một gốc alkyl có trong các chất alkyl hóa (như -C2H5 có trong
EMS) (Lê Duy Thành, 2001) [18].
EMS có tên khoa học là Ethylmethane sulphonate, công thức hóa học:
CH3 – CH2 – O – SO2 – CH3.
(Eldon John Gardner, Michael J. Simmons, D. Peter Snustad, 1984) [29].
* Cơ chế tác động của EMS:
EMS là chất gây đột biến gen, gây nên những đột biến điểm và mất đoạn nhỏ
ADN [18].
EMS gây alkyl hóa với bazơ nitơ thường xuất hiện ở vị trí O6 của Guanin khiến
cho nó sau đó có thể kết cặp với Thymine và dẫn đến sự đồng hoán giữa các bazơ nitơ
(đồng hoán – transition – là sự thay thế một purin này bằng một purin khác hoặc một
pyrimidin này bằng một pyrimidin khác, hoặc sự thay thế một cặp bazơ này bằng một
cặp bazơ khác mà vẫn giữ nguyên định hướng của purin và pyrimidin) (Lê Duy Thành,
2001) [18].
Kỹ thuật tạo đột biến gen bằng tác động của EMS đòi hỏi sự dịch chuyển của
nhóm methyl hoặc ethyl để các bazơ chẳng hạn như trong sự cặp đôi của chúng phải là
kết quả của sự dịch chuyển. Cho ví dụ, nhóm ethyl (CH3 – CH2 –) ở vị trí N7 và ở vị trí
O6 chắc chắn là hai hiệu quả tác động của EMS. 7 – ethylguanine tin chắc rồi sẽ cặp

12


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

đôi với Thymine làm sai lệch sự cặp đôi theo nguyên tắc bán bảo toàn G – C (Guanin –
Cytozin). (Eldon John Gardner, Michael J.Simmons, D.Peter Snustad, 1984) [29].
Trong các tác nhân gây đột biến bằng hoá học EMS là chất được sử dụng phổ
biến và cho hiệu quả cao. Dung dịch hoá chất gây đột biến này phải được chuẩn bị
trước khi dùng và nó được tồn trữ như dung dịch gốc “stock”. Tốc độ thuỷ phân của hợp
chất này được đo bằng phương pháp bán thời gian “hafl life”. Qua các kết quả nghiên
cứu người ta cho thấy tốc độ thuỷ phân của EMS phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ. Trong
nước cất (pH = 7) ở nhiệt độ 200C hafl life của EMS là 93 giờ, ở 300C là 26 giờ và ở 370C
là 10 giờ [2]. Vì vậy, để đảm bảo hoạt tính của chất gây đột biến chỉ nên chuẩn bị dung
dịch trước khi xử lý không quá 30 phút và giữ trong bóng tối trong suốt thời gian xử lý
[1].
Người ta còn phát hiện rằng dimethylsulphoxide (DMSO) là một chất mang có
chức năng thúc đẩy hiện tượng phát sinh đột biên gen của EMS. Xử lý chất này làm
giảm sự sinh trưởng 30 - 40% có khả năng tạo nên đột biến ở tần suất tối hảo cho cây
trồng thuộc nhóm mễ cốc [3]. Để gây đột biến cho cây trồng có thể xử lý hoá chất
EMS trên các bộ phận như hạt, chồi, củ, phôi trong thời gian đang phát triển. Tuy
nhiên, đối với mỗi giống, bộ phận của cây trồng có sự cảm ứng khác nhau với hoá chất
gây đột biến. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, khi tăng nồng độ của tác nhân đến mức
độ nhất định thì khả năng sống của cây cũng tăng, sau đó nếu tiếp tục tăng thì khả năng
sống của đối tượng lại giảm xuống. Vì vậy, đối với từng giống, từng bộ phận cây trồng
cần phải xác định nồng độ, thời gian tác động hợp lý mới có thể mong muốn đem lại
hiệu quả di truyền cao.

13


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

Hình 2.1. Sự kết cặp nhầm chuyên biệt do đột biến cảm ứng alkyl hoá [19]
2.4. Tạo giống đột biến thực nghiệm
2.4.1. Vai trò của đột biến thực nghiệm trong công tác chọn tao giống cây trồng
Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, nhiều phương
pháp chọn tạo giống đã và đang được quan tâm phát triển. Bằng các phương pháp
truyền thống như lai tạo hay chọn lọc, để tạo ra một giống cây trồng năng suất cao, ổn
định cần ít nhất từ 6-10 thế hệ. Trong khi đó chọn giống bằng phương pháp đột biến
nhân tạo (đột biến thực nghiệm) chỉ cần 3-6 thế hệ [7]. Đồng thời sử dụng phương
pháp này có thể giải quyết những vấn đề mà nhiều phương pháp khác không thể thực
hiện được như khi biến dị tự nhiên về một đặc tính mong muốn không có sẵn trong
nguồn vật liệu di truyền; khi có sẵn một gen cần thiết song do mối liên kết chặt chẽ với
các gen khác làm cho gen đó không sử dụng được; khi tạo đặc tính mong muốn không
thể thực hiện được bằng phương pháp lai; khi muốn thay đổi một hoặc một số tính

14


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

trạng riêng biệt nhằm khắc phục nhược điểm của giống mà không làm thay đổi những
tính trạng khác của giống [17].
Với phương pháp đột biến thực nghiệm, sử dụng các tác nhân lý hoá gây đột
biến đã làm tăng sự sai khác di truyền trong quần thể. Việc xử lý đột biến thực nghiệm
có thể tạo ra những đột biến mang tính nhảy vọt đáng kể. Do đó có thể tạo ra giống
mới khác xa giống cũ [4].

Với các thành tựu mới về vật lý, hoá học, con người đã sử dụng các tia phóng xạ
(tác nhân lý học) và các chất hoá học (tác nhân hoá học) như colchicine, EMS,... trong
công tác chọn giống cây trồng và đã thu được các thành tựu đáng kể. Từ những kết quả
thu được chứng tỏ đây là một trong những phương pháp có hiệu quả nhất để tạo ra giống
mới. Nhiều nhà khoa học trên thế giới đã đánh giá: một trong những thành tựu xuất sắc
của thế kỷ 20 là khám phá ra phương pháp tạo giống bằng cách gây đột biến thực
nghiệm.
Theo một số tài liệu thì tác nhân gây đột biến hoá học có hiệu quả hơn tác nhân
vật lý. Nếu dưới ảnh hưởng của chiếu tia ở các cây nông nghiệp xuất hiện 10 - 15%
biến đổi di truyền có khả năng sống thì tác nhân hoá học cho phép thu nhận từ 30 60%. Hơn nữa tác nhân gây đột biến hoá học thường làm xuất hiện những biến dị đặc
biệt hơn [19].
2.4.2. Kết hợp giữa xử lý đột biến và nuôi cấy in vitro.
Khi sử dụng các phương pháp cải tạo giống truyền thống như kết hợp phương
pháp lai, sinh sản sinh dưỡng với phương pháp gây đột biến, các nhà sản xuất đã tạo ra
hàng loạt giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu của xã hội.
Tuy nhiên vẫn còn nhiều hạn chế như thời gian tác động không lâu (khoảng 10 năm),
cây bị tác động mạnh về sinh lý, sinh hoá, nhu cầu về giống tốt rất lớn trong khi số
lượng cung cấp lại hạn chế. Với sự phát triển của công nghệ tế bào thực vật hiện nay,
việc kết hợp xử lý đột biến nhân tạo và nuôi cấy mô trở thành một trong những hướng

15


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

tạo giống cây trồng quan trọng. Vật liệu xử lý có thể là các cơ quan đang trong giai
đoạn phát triển mạnh: đỉnh chồi, callus...Tác nhân gây đột biến có thể là tác nhân vật lý
hay hoá học.

Xử lý đột biến chiếu xạ kết hợp nuôi cấy mô đã được nhiều nhà khoa học chứng
minh là phương pháp nhanh chóng tạo ra các biến dị mong muốn, tạo nguồn vật liệu phong
phú cho chọn giống và lai tạo giống. Đồng thời kỹ thuật này có thể giải quyết vấn đề khó
khăn: thể khảm sau xử lý chiếu xạ. Broetjes và cộng sự 1976 đã đưa ra giả thuyết rằng tái
sinh in vitro có thể loại bỏ thể khảm. Vì vậy kỹ thuật này càng có ý nghĩa hơn đối với cây
nhân giống vô tính, nhờ tiềm năng nhân nhanh trong thời gian ngắn, rút ngắn chu trình chọn
lọc đột biến. Xử lý đột biến in vitro sẽ giảm tác động không tốt của các tác nhân gây đột
biến tới môi trường, con người và động vật.
2.4.3. Thành tựu đạt được trên thế giới và Việt Nam với xử lý đột biến bằng gamma
và EMS
2.4.3.1. Các nghiên cứu về tạo giống cây trồng bằng xử lý tia gamma.
* Trên thế giới
Các nghiên cứu về phóng xạ được bắt đầu từ 1925 với việc phát hiện ra hiệu quả
gây đột biến của tia Rơnghen đối với cơ thể sống. Đối với cây trồng, phương pháp này đã
tạo nên hàng loạt các biến dị di truyền trong thời gian tương đối ngắn. Sử dụng bức xạ đã
trở thành phương tiện của các nhà chọn giống.
Trên thế giới nhiều quốc gia đã thành lập những trung tâm phóng xạ để phục vụ
công tác tạo giống. Thống kê của FAO/IAEA tính đến 2009 tổng cộng đã có 3100
giống cây trồng đã được tạo ra bằng phương pháp đột biến thực nghiệm trên phạm vi 60
nước trong đó chiếu xạ chiếm 88% (64% sử dụng tia gamma), các tác nhân hoá chất
chiếm 10%, tác nhân khác là 2% [53]. Thành công của phương pháp chọn giống phóng
xạ đã đạt được ở rất nhiều đối tượng cây trồng: cây lương thực, cây công nghiệp, cây ăn

16


Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

quả, cây cảnh, cây rau...Những đặc tính được cải tiến sau khi gây đột biến như rút ngắn
chiều cao, chín sớm; tăng cường chống chịu sâu bệnh, thích ứng với điều kiện bất lợi của
môi trường; đa dạng màu sắc và kiểu hình ở hoa và cây cảnh. Cùng với những phương
pháp chọn tạo giống khác, xử lý đột biến phóng xạ đã trở thành công cụ hữu hiệu trong
tạo giống cây trồng.
Tác giả Xiao-Shan Shen, Jue- Zhen Wan, Wei- Yi Luo và CS (2004) người Trung
Quốc đã nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ đến chồi đồng tiền trong các môi
trường nuôi cấy M1, M2, M3 (là các môi trường tái sinh callus, môi trường tái sinh chồi,
môi trường tạo rễ) trong in vitro. Vật liệu sử dụng để chiếu xạ là callus đồng tiền, kết quả
tìm ra liều chiếu xạ gây chết callus đồng tiền là từ 8-9Krad và liều chiếu xạ có hiệu quả gây
đột biến là 5-6Krad[56].
Năm 2005 M. S. Mkuya đã chiếu xạ tia gamma với nguồn 137Cs cho bông của
một dòng lúa indica TM7-5 tại các liều 0 (đối chứng), 5, 10, 15 và 20 Gy tương ứng, và
sau đó bao phấn của nó được nuôi cấy in vitro. Có sự khác biệt nhỏ giữa các phương
pháp xử lý trong thời gian phát triển khởi đầu của mô sẹo , 38-44 ngày sau khi bổ sung
(DAI), cũng như tần số đầu của callus (2,3-3,5%). Màu xanh callus, tần số tái sinh
được kích thích đáng kể từ hai đến ba lần bằng cách chiếu xạ của tia gamma 137Cs so
với đối chứng, và tối đa là 22,81% (15 Gy). Điều này làm tăng khả năng tái sinh của
bao phấn lúa so với việc không xử lý tia gamma, giúp cho việc tái sinh callus từ bao
phấn lúa.[36]
Năm 2005 Chontira Sangsiri và cộng sự tiến hành xử lý hạt giống đậu xanh 2
KPS, VC 6468-11-1B, F2 và F1 bằng tia gamma(Cs-137 nguồn) ở liều từ 500 Gy. Các
M1 hạt giống đã được gieo trên đồng ruộng với các hạt đối chứng (không chiếu xạ) và
thu hoạch số lượng lớn. Các hạt giống được gieo M2 để quan sát đặc tính và số lượng
đột biến của mỗi cá thể. Trong số hơn 430.000 cây quan sát, chiếu xạ ở thế hệ F1 cho
các tần số cao nhất 0,168%, tiếp theo là F2, VC 6468-11-1B, và KPS 2 là 0,165%,

17

Luận văn Thạc sĩ khoa học

Lê Hải Hà

0,152% và 0,142%,tương ứng. Các kiểu bi đột biến đã được xếp vào các nhóm đột
biến chất diệp lục, lá, hoa, và đột biến quả. Chất diệp lục đột biến bao gồm bạch tạng,
lá thuộc chất đồng, lá ánh sáng màu xanh lá cây, lá loang lổ, sáp lá, màu trắng sọc lá.
Dạng lá đột biến được lá hình mũi mác, lá hẹp có lằn xếp, nhiều tờ rơi, và lá nhăn
nheo. Các hoa đột biến là chùm lược vòi nước trong khi các quả đột biến là thùy một.
Tất cả các đột biến có lợi đã được chọn lọc để nghiên cứu di truyền trong các thế hệ
tiếp theo [24]
Năm 2009 Muhammad Rashid, Liu Ren-hu và cộng sự đã tạo ra giống lúa mới
với các đặc tính nông học và hạt cải thiện, nhờ bức xạ gamma (60Co) từ giống lúa
Basmati. Trong nghiên cứu giống lúa; Basmati-370 và Basmati-Pak, được tiếp xúc với
liều lượng khác nhau của bức xạ gamma và đột biến ổn định cùng với cha mẹ đã được
nghiên cứu để đa dạng di truyền trên cơ sở đánh dấu phân tử (AFLP). Sự biểu hiện
hình thái của các dòng đột biến từ Basmati-370 cho thấy rằng dòng đột biến cho năng
suất và sản lượng các thành phần và các thông số vật lý của hạt trong khi đó, các đột
biến EL-30-2-1 có đặc điểm chịu được mưa kéo dài hơn so với bố mẹ (Basmati-Pak).
Hai nhóm các kiểu gen đã được phát hiện, nhóm A có DM-1-30-3-99, DM-1-30-34-99
và EF-1-20-52-04 đột biến cùng với bố mẹ Basmati-370, trong khi nhóm B có EL-302-1 và bố mẹ Basmati-Pak. Các kết quả phân tích AFLP cho thấy tỷ lệ đa hình là
4,43% (DM-1-30-3-99), 4,25% (DM-1-30-34-99) và 6,38% (EF-1-20-52 -04) trong bộ
gen của các đột biến và bố mẹ Basmati-370, tương ứng, trong khi đa hình tỷ lệ 5,32%
giữa bộ gen của EL-30-2-1 và Basmati-Pak. Các nghiên cứu tiếp tục khẳng định rằng
việc sử dụng của tia phóng xạ gamma là một cách tiếp cận hiệu quả để tạo nguồn gen
lúa mới[40]
* Ở Việt Nam
Ở Việt Nam các nhà khoa học đã ứng dụng nhanh chóng các phương pháp chọn
giống đột biến vào công tác chọn giống cây trồng và đạt nhiều thành quả to lớn, góp

18