THU THẬP VÀ BẢO TỒN NGUỒN GEN

Trường Đại học Nông Lâm
Thành phố Hồ Chí Minh
2016- 2017

BÁO CÁO DI TRUYỀN THỰC VẬT

THU THẬP VÀ BẢO TỒN
NGUỒN GEN
Giảng viên hướng dẫn:
Nhóm 1 :
1. Châu Hoàng Phúc
2. Tạ Hoàng Tỷ
3. Nguyễn Thanh Gươm

15145056
15145091
15145019


1.

Khái niệm và ý nghĩa

2.

Một số nguyên lý cơ bản về nguồn gen
thực vật

3.

Các trung tâm tài nguyên di truyền thực

vật

4.

Thu thập nguồn gen thực vật

5.

Phân loại nguồn gen thực vật

6.

Nguyên cứu nguồn gen thực vật

7.

Bảo quản nguồn gen


1. Khái niệm và ý nghĩa


Khái niệm:

 Nguồn

gen thực vật là một tập hợp vật liệu thực vật làm cơ sở cho cải

tiến, chọn tạo giống cây trồng mới.
 Nguồn

gen thực vật bao gồm:



Giống địa phương



Giống cải tiến



Giống nhập nội



Các loài hoang dại




Ý nghĩa



Nghiên cứu NGTV để tìm ra các quy luật phát sinh phát triển, tiến
hóa và di thực của vật liệu từ đó hiểu được bản chất của chúng để
sử dụng hợp lý và có hiệu quả.



Từ những vật liệu đã thu thập được, nhà chọn giống phải biết làm
phong phú thêm nguồn vật liệu bằng các phương pháp hiện đại để
tạo gen mới, tổ hợp mới, dạng mới và giống mới...



Thu thập nguồn gen nhằm bảo tồn các loài quý hiếm có nguy cơ
tuyệt chủng.


2. Một số lý luận cơ bản về nguồn gen thực vật
 Học

thuyết về dãy biến dị tương đồng của thực vật

(N.I.Vavilop): Các loại hình thực vật gần nhau như cùng
họ, cùng chi, cùng loài có hàng loạt các biến dị di truyền
giống nhau.
 Lý

luận về loại hình sinh thái:

Kiểu hình (P) = Kiểu gen (G) + Môi trường (E)


 Học

thuyết về dãy biến dị của Darwin: Biến dị là thuộc tính của

tất cả các loài sinh vật trong đó biến dị di truyền là động lực của
tiến hóa.
 Học

thuyết về trung tâm phát sinh cây trồng (Alphonse de

Candolle, 1886): Trung tâm khởi nguyên của cây trồng là vùng
mà tại đó cây được thuần hóa đầu tiên và còn tồn tại các dạng tổ
tiên hoang dại.


Trung tâm khởi nguyên của cây trồng (Vavilop, 1920)
Trung tâm khởi nguyên

Các loài cây trồng quan trọng

1

Trung Quốc

Lúa miến, đậu tương, tre trúc, hoa cúc, mơ, cải,
đào, cam quýt, chè

2

Ấn Độ

Lúa nước, cà, dưa chuột, xoài, mía

2A Indo-Malaysia

Chuối, mít, dừa, mía

3

Trung Á

Lúa mì, lanh, đậu, bông, hạnh nhân

4

Cận Đông

Lúa mì, đại mạch, mì đen, lanh

5

Địa Trung Hải

Lúa mì, đậu lupin, cỏ ba lá, lanh, ôliu, cần tây...

6

Abixini (Ethiopia)

Lúa mì cứng, cao lương, cà phê, hành tây...

7

Nam Mêhicô và Trung Mỹ

Ngô, đậu Lima, khoai lang, bí ngô, bông, đu đủ...

8

TT Nam Mỹ

Khoai tây, khoai lang, bông, sắn, đậu, cà chua...

8A Chilê

Khoai tây

8B Braxin-Paraguay

Ca cao, sắn, lạc, dừa, cao su


Các vùng cây trồng được thuần hóa


3. Các trung tâm tài nguyên di truyền
thực
vật
3.1
Mạng
lưới toàn cầu và quốc tế
-

TT NC và huấn luyện NN nhiệt đới (CATIE), Costa Rica

-

Ngân hàng khoai tây Đức – Hà Lan, Braunschweig, Đức

-

Viện NC cây trồng quốc tế cho vùng nhiệt đới bán khô hạn
(ICRISAT), Ấn Độ.

-

TT khoai tây quốc tế (CIP), Peru

-

TT Nghiên cứu NN quốc tế vùng khô hạn (ICARDA), Syria.

-

TT Nghiên cứu và Phát triển rau châu Á (AVRDC), Đài Loan


3.1 Mạng lưới toàn cầu và quốc tế

- Viện NC lúa quốc tế (IRRI), Philippines.
-TT Cải tiến ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT), Mêhicô.
-Viện Nông nghiệp nhiệt đới (IITA), Nigeria.
-TT Nông nghiệp quốc tế (CIAT), Colombia

Viện Nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) Philipines


TT Nghiên cứu và Phát triển rau châu Á (AVRDC), Đài Loan


3.2. Mạng lưới tại Việt Nam
- Viện Cây lương thực và cây thực phẩm – Gia Lộc - Hải Dương
- Viện Di truyền Nông nghiệp - Từ Liêm – Hà Nội
- Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam, Đồng Nai
- Viện Nghiên cứu Ngô – Đan Phượng – Hà Nội
- Viện Nghiên cứu Bông – Nha Hố - Ninh Sơn – Ninh Thuận
- Viện Nghiên cứu lúa Đồng bằng Sông Cửu Long
- Viện KHKT nông nghiệp miền Nam, T.P Hồ Chí Minh
- Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội


4. Thu thập nguồn gen thực vật
4.1. Nguyên tắc thu thập:
Thu
Có

thập thường xuyên

cán bộ chuyên môn phụ trách

Thu

thập từ gần đến xa

Thu

thập tại các trung tâm phát sinh cây trồng

Thu

thập càng rộng càng tốt


4.2. Phương pháp thu thập:
 Phương

pháp 1: Tổ chức đoàn cán bộ chuyên môn đi thu

thập
 Ưu

điểm: Chính xác, đầy đủ, không bỏ sót nguồn gen

 Nhược

điểm: Rất tốn kém (tiền của, thời gian, công sức)


Phương

pháp 2: Hợp tác trao đổi nguồn gen giữa các

quốc gia hay các trung tâm quỹ gen.
Ưu

điểm: Đỡ tốn kém hơn, có thể thu được nguồn gen

phong phú.
Nhược

điểm: Gây xói mòn nguồn gen địa phương và

phức tạp trong công tác kiểm dịch


Phương

pháp 3: Hợp đồng giữa các cơ quan nhà nước,
giữa các địa phương để thu thập.

Ưu

điểm: thuận lợi, tốn kém ít hơn, triệt để và có thể làm
thường xuyên được.

Nhược

điểm: không có các nhà chuyên môn sâu nên có
thể bỏ sót nguồn gen.

Phương

pháp 4: Tham gia mạng lưới thu thập đánh giá
nguồn gen quốc tế

Ưu

điểm: rất thuận lợi.


4.3. Lưu ý khi thu thập:
Ghi

rõ tên giống, tên loài, tên địa phương, tên la tinh

Ghi

rõ đặc tính nông sinh học, năng suất, điều kiện sinh thái nơi thu

thập
Ghi

rõ chức vụ, chuyên môn của người thu thập, nơi thu thập

Tuân

theo quy định kiểm dịch

Lượng

mẫu cần thu thập:

- Quần thể biến động lớn: khoảng 100 cây (5000 hạt)
- Quần thể tương đối đồng nhất: khoảng 50 cây (2500 hạt)


5. Phân loại nguồn gen thực vật
5.1. Theo hệ thống phân loại thực vật
Ngành - Divisio: Angiospermae – Thực vật có hoa
Lớp – Classis: Monocotyledones – Lớp một lá mầm
Bộ - Ordines : Poales (Graminates) – Hòa thảo có hoa
Họ - Familia : Poacae (Graminae) – Hòa thảo
Họ phụ - Subfamilia : Poidae – Hòa thảo ưa nước
Tộc – Tribus : Oryzae – Lúa
Chi – Genus : Oryza – Lúa
Loài – Species : Oryza sativa – Lúa trồng
Loài phụ - Subspecies
Subsp : japonica – loài phụ Nhật Bản
Subsp : indica – loài phụ Ấn Độ
Subsp : javanica – loài phụ Java


5.2. Phân loại dựa theo bộ nhiễm sắc thể
Mỗi loài, họ tộc, chi có bộ NST khác nhau nên có thể dựa vào đó để phân loại.
VD: Lúa
Ngô

n = 12, 2n = 24 (Oryza sativa)
n = 10, 2n = 20 (Zea mays)

Khoai lang n = 45, 2n = 90 (Ipomea batatas)
Đậu tương n = 19, 2n = 38 (Glycine hispida)

Lạc

n = 20, 2n = 4 0 (Arachis hypogea)

Dưa chuột n = 7, 2n = 14 (Cucumis sativus)


5.3. Phân loại dựa theo nguồn gốc xuất xứ
- Cây dại

Trong nước

- Giống địa phương

Tự nhiên - Tập đoàn thu thập giống CT thế
giới
- Quần thể lai
- Các dòng tự phối

Nhập nội

Nhân tạo - Các dạng đột biến, đa bội
- Các dạng tạo ra bằng ứng dụng
công nghệ sinh học


5.4. Phân loại theo điều kiện sinh thái
VD: Phân loại cây lúa tại IRRI
- Lúa chịu hạn (Upland rice)
- Lúa canh tác có tưới (Irrigrated rice)

- Lúa canh tác nhờ nước trời (Rained low land rice)
- Lúa chịu nước sâu (Deep water rice)
- Lúa nổi (Floated rice)


 Trong

mỗi điều kiện sinh thái phân loại theo từng đặc tính

- Tập đoàn chống bệnh đạo ôn
- Tập đoàn chống bệnh bạc lá
- Tập đoàn giống ngắn ngày
- Tập đoàn năng suất cao


5.5. Phân loại theo bản đồ gen
Phân loại này chính xác nhưng phức tạp, tốn kém và
phụ thuộc vào kỹ năng của người làm


6. Nghiên cứu nguồn gen thực vật


Điều kiện ngoại cảnh



Sơ bộ về tính trạng chất lượng



Sơ bộ về tính trạng số lượng



Về khả năng chống chịu



Các tính trạng đặc biệt



Thành lập các tập đoàn công tác