GT Chon giong cay trong

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.38 MB, 172 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI

PGS.TS.VŨ ðÌNH HỒ (Chủ biên)

PGS.TS.VŨ VĂN LIẾT. PGS.TS. NGUYỄN VĂN HOAN

GIÁO TRÌNH

CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG

HÀ NỘI – 2005

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

LỜI NĨI ðẦU

Cách ñây hơn 10.000 năm con người ñã trực tiếp can thiệp vào sự tiến hóa và làm
thay đổi cấu trúc di truyền của thực vật ñể thỏa mãn nhu cầu của mình. Bắt đầu bằng chọn
lọc những cá thể phù hợp cho sự tiến hóa, chọn lọc nhân tạo đối với những tính trạng mong
muốn như hạt và quả to, thời gian sinh trưởng ngắn, thấp cây, v.v đã làm thay đổi các lồi
thự vật so với họ hàng hoang dại thân thuộc. Về mặt lịch sử, chọn giống ñược coi là một
nghệ thuật rồi sau đó là nghệ thuật và khoa học, ngày nay chọn giống là một ngành khoa học
tổng hợp. Những tiến bộ chọn giống chủ yếu diễn ra sau khi tái phát hiện các quy luật di
truyền của Mendel. Ngày nay khoa học chọn giống địi hỏi sự phối hợp của nhiều nhà khoa
học trong các ngành liên quan, giữa các cơ sở nghiên cứu chọn tạo giống, trung tâm tài
nguyên di truyền và các cơ sở khác tham gia vào quá trình khảo nghiệm và xác nhận giống
cây trồng mới. Cuộc “Cách mạng xanh” ở cây lúa mì và lúa nước thơng qua các gen lùn ñã
mang lại cuộc sống ấm no cho hàng triệu người. Tiếp tục nhờ ứng dụng công nghệ sinh học
để chuyển các gen có ích, chọn giống cây trồng là một trong những ngành sản xuất đống góp

to lớn cho lợi ích của lồi người.

Với những phát triển mới trong chọn tạo giống cây trồng trên thế giới và Việt Nam,
chẳng hạn như các giống ưu thế lai, những tiến bộ trong kỹ thuật di truyền, vi nhân hàng loại
trong ñiều kiện in vitro, v.v. cuốn giáo trình này cung cấp cho sinh viên ñại học và sau ñại
học ngành chọn giống cây trồng, nông nghiệp, làm vườn những nguyên lý và kiến thức cập
nhật cơ bản của chọn giống thực vật dựa trên kiến thức di truyền ứng dụng và những ngành
khoa học liên quan. Về cơ bản, cuốn giáo trình cập nhật thêm nhiều kiến thức của chọn
giống so với các giáo trình biên soạn trước đây. Vì vậy, để tiếp thu tốt nội dung của giáo
trình sinh viên phải có cơ sở về thực vật học, di truyền, các kiến thức sinh học, thống kê và
trồng trọt ñại cương.

Cuốn giáo trình gồm 14 chương chia làm 3 Phần. Phần ñầu (Chương 1 – 4) giới
thiệu những kiến thức nhập môn làm nền tảng cho chọn tạo giống; đó là lịch sử của tiến hóa
cây trồng, q trình chọn giống, vai trị và xu thế của chọn giống trong sản xuất nông nghiệp,
nguồn gen trong chọn giống, các nguyên lý sinh sản, di truyền, ñặc biệt di truyền số lượng.
Phần II (Chương 5- 12) trình bày các phương pháp chọn tạo giống cơ bản, ñặc thù ñối với
phương thức sinh sản: tự thụ phấn, giao phấn và sinh sản vơ tính, đột biến, đa bội thể, lai xa
và ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống. Phần III (Chương 13 và 14) cung cấp
cho sinh viên những nguyên lý liên quan tới công nhận giống, duy trì và sản xuất giống.
Các tác giả sau đây đã đóng góp cho cuốn giáo trình này:

1. Vũ đình Hịa, các chương I, III, IV, VII, VIII, IX, X, XII
2. Nguyễn Văn Hoan, các chương II, V, XI

3. Vũ Văn Liết, các chương VI, XIII, XIV

Chúng tối tin tưởng rằng cuốn giáo trình sẽ có ích cho sinh viên trong việc lĩnh hội
bản chất khoa học của chọn giống, cập nhật những kiến thức cần thiết ñể có thể tiếp cận
những kiến thức cao hơn và lựa chọn ñể phát triển chọn tạo giống thành một nghề nghiệp.

Tuy nhiên do thời gian và điều kiện có hạn cuốn giáo trình chưa thể đề cập đầy đủ
những kiến thức mà độc giả có thể u cầu và khó tránh khỏi những khiếm khuyết. Rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để tập thể tác giả cải tiến, bổ sung trong lần xuất
bản sau.

Thay mặt tập thể tác giả
Chủ biên

PGS. TS. Vũ đình Hịa

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nơng Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

MỤC LỤC

Trang

Lời nói đầu

Chương 1. Chọn giống cây trồng trong sản xuất nông nghiệp 1

1. Lịch sử chọn giống cây trồng 1

2. Chọn giống cây trồng là gì? 2

3. Vai trị của chọn giống trong sản xuất nơng nghiệp 3

4. Xu hướng phát triển của chọn giống cây trồng 4

Chương 2: Nguồn gen thực vật trong chọn giống cây trồng 6

1. Khái niệm nguồn gen thực vật và ý nghĩa của nguồn gen thực vật

trong chọn giống 6

2. Phân loại nguồn gen (tập đồn), nguồn thu thập và trung tâm

khởi nguyên 7

3. Các trung tâm tài nguyên di truyền thực vật 9

4. Thu thập và bảo tồn nguồn gen 11

5. Nhập nội 15

6. đánh giá, mô tả, lập cơ sở dữ liệu và sử dụng nguồn gen 16

7. Khái niệm vựa gen 18

Chương 3. Phương thức sinh sản, tính tự bất hợp và bất dục đực ở 
thực vật

20

1. Phương thức sinh sản ở thực vật 20

2. Tính tự bất hợp 23

3. Bất dục ñực 26

Chương 4 Di truyền số lượng trong chọn giống cây trồng 30

1. Giá trị kiểu hình, kiểu gen và các thành phần phương sai 30

2. Hệ số di truyền và hiệu quả chọn lọc 32

3. Tương quan di truyền và phản ứng liên ñới 33

4. Chọn lọc ñồng thời nhiều tính trạng 43

5. Tương tác kiểu gen – môi trường và tham số ổn ñịnh 38

6. Khả năng kết hợp 43

Chương 5: Phương pháp lai và chọn lọc ở cây tự thụ phấn 47

1. Cấu trúc di truyền của quần thể thự thụ phấn 47

2. Chọn lọc dựa vào nguồn biến dị tự nhiên 48

3. Chọn lọc từ các quần thể lai 49

4. Phương pháp lai lại 54

5. Kỹ thuật ñơn bội kép 56

Chương 6: Phương pháp chọn lọc ở cây giao phấn 59

1. Chọn lọc cải tiến quần thể 59

2. Cải tiến ñồng thời hai quần thể 68

3. Chọn lọc ña giao (tạo giống tổng hợp) 70

Chương 7: Chọn giống ở cây sinh sản vơ tính 72

1. Mở ñầu 72

2. Phương pháp chọn giống 73

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

Chương 8: Chọn tạo giống bằng phương pháp ñột biến 80

1. Ý nghĩa của phương pháp chọn giống ñột biến 80

2. Tác nhân đột biến và tính chất 81

3. Liều lượng xử lý 81

4. Vật liệu và phương pháp xử lý ñột biến 82

5. Quy trình chọn lọc thể đột biến 85

Chương 9. Ứng dụng ña bội thể và dơn bội thể trong chọn giống

1. ða bội thể -

2. ðơn bội thể -

Chương 10: Lai xa 91

1. Những ứng dụng của lai xa 91

2. Khó khăn khi lai xa 91

3. Phương pháp khắc phục khó khăn khi lai xa 92

4. Một số thành tựu lai xa ở cây ăn quả 95

Chương 11. Tạo giống lai 96

1. Ý nghĩa của giống lai 96

2. ðo ưu thế lai 97

3. Cơ sở di truyền của ưu thế lai 98

4. Quy trình tạo giống lai ở cây giao phấn 98

5. Quy trình tạo giống lai ở cây tự thụ phấn 108

Chương 12: Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây 
trồng

113

1. Mở đầu 113

2. Ni cấy mô và tế bào 113

3. Dung hợp tế bào trần 116

4. Kỹ thuật di truyền 118

5. Chọn lọc dựa vào chỉ thị 122

Chương 13. Khảo nghiệm và công nhận giống cây trồng 125

1. Những khái niệm cơ bản 125

2. Các bước chọn tạo và phổ biến giống cây trồng 127

3. Mô tả và nhận biết giống cây trồng 127

4. Khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định
(DUS)

129
5. Khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng (VCU) 136

Chương 14: Sản xuất hạt giống 140

1. Nhiệm vụ của sản xuất giống 140

2. Nguyên lý duy trì giống cây trồng 140

3. Sản xuất giống 144

4. Duy trì giống lai ở cây giao phấn 148

5. Duy trì giống lai ở cây tự thụ phấn 149

6. Duy trì cây sinh sản vơ tính 151

7. Kiểm nghiệm và cấp chứng chỉ hạt giống 152

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

CHƯƠNG I

CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG TRONG SẢN XUẤT NƠNG NGHIỆP 
Mục tiêu của chương

1. Nắm được lịch sử thuần hóa và chọn giống cây trồng

2. Hiểu ñược bản chất của chọn giống (là sự tiến hóa định hướng, tính đa ngành,v.v.)
3. Hiểu được vai trị của chọn giống đối với nơng nghiệp và xu thế chọn giống hiện ñại
1. Lịch sử chọn giống cây trồng

Nông nghiệp trở thành một phương pháp sản xuất lương thực thực phẩm khoảng 10.000
năm trước. Là một bộ phận của nông nghiệp con người chuyển từ săn bắn, hái lượm trở
thành người trồng trọt và chăn ni, biến đổi hệ sinh thái phù hợp nhu cầu của mình và
cũng bắt đầu biết cách tác động q trình tiến hố tự nhiên bằng con đường chọn tạo giống
cây trồng và vật ni. Sự ña dạng sinh học của trái ñất là do chọn lọc tự nhiên, cịn sự đa
dạng của cây trồng và vật nuôi là do chọn lọc nhân tạo.

Chậm chạp và từ từ, q trình tiến hố thơng qua gieo trồng và chọn lọc đã trở
thành cơng việc thường xuyên mà ngày nay ñược gọi là chọn giống.. Trong q trình đó
tính di truyền- sự truyền tính trạng từ bố mẹ cho thế hệ con cái - đóng vai trị hết sức quan

trọng. Hệ quả của tính di truyền đã được người xưa biết đến từ khi bắt đầu thực hành nơng
nghiệp.

Nhiều phương pháp khác nhau ựã phát triển trong chọn giống cây trồng. Một trong
những phương pháp quan trọng nhất là phương pháp chọn lọc. đây là phương pháp sơ khai
nhất bắt ựầu cùng với sự thuần hóa nhưng cũng là phương pháp thành công nhất trong
chọn giống thực vật. Quá trình chọn lọc ựã làm thay ựổi ựặc ựiểm di truyền của cây trồng
lương thực, thực phẩm chủ yếu thông qua chọn lọc vơ ý thức và có ý thức theo cảm nhận
về giá trị sử dụng, thẩm mỹ, kinh tế của con người (sự tiến hố có ựịnh hướng) (Bảng 1.1).
Theo Nicolai I. Vavilov, có 8 trung tâm khởi nguyên của những loài cây trồng
quan trọng (vùng ựịa lý có sự ựa dạng di truyền lớn nhất) mà tại ựó cây trồng ựược thuần
hố từ các lồi tổ tiên của chúng. Vắ dụ, lúa mì ựược thuần hố ở vùng Cận đông; ngô ở
Trung Mỹ; lúa nước ở ấn độ, Trung Quốc và đông Nam Á. Thuần hoá và chọn giống là sự
thúc ựẩy sự tiến hố có ựịnh hướng của con người.

Khả năng phân biệt và lựa chọn đã hình thành ý tưởng chọn lọc. ðây là phương
pháp sơ khai nhất nhưng cũng là phương pháp thành công nhất trong chọn giống cây trồng.
ðiều kiện tiên quyết của chọn lọc là sự ña dạng hay sự biến ñộng di truyền của quần thể.
Chỉ những cá thể có năng suất cao nhất, thoả mãn nhất theo mục ñích từ quần thể ña dạng
ñược lựa chọn, phần còn lại bị loại bỏ. Thế hệ con của các cá thể ñược chọn ñược tiếp tục
gieo và sàng lọc. Q trình đó lặp đi lặp lại cho đến khi quần thể đồng nhất có nhiều tính
trạng mong muốn nhất.

Bảng 1.1: Sự thay ñổi di truyền của cây gắn liền với q trình thuần hố và chọn lọc.

Tính trạng Ví dụ

Mất khả năng phát tán Ngơ, lúa mì

Mất tính ngủ nghỉ Lúa nước, lúa mì, kiều mạch

Chuyển từ lâu năm sang một năm Lúa nước, lúa mì đen, sắn
Mất khả năng ra quả Củ từ, khoai lang

Mất khả năng hình thành hạt Chuối, cam quýt
Tăng kích thước

Hạt
Quả

Cơ quan dự trữ

ðậu
Bí ngơ
Sắn, cà rốt

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Tuy nhiên, chọn lọc các giống cây trồng năng suất cao không phải là công việc dễ
dàng. Nhiều cơng cụ khác nhau được sử dụng ñể hỗ trợ cho chọn lọc. Vì vậy, chọn giống
khoa học ngày nay gắn liền với sự phát triển của các ngành khoa học khác (Bảng 2.1).
Bảng 2.1: Những sự kiện phát triển khoa học ảnh hưởng tới chọn giống cây trồng

Năm Sự kiện

1694 Camerarius – nghiên cứu và phát hiện giới tính ở thực vật

1760 Linneaus – mơ tả các cơ quan giới tính ở một số lồi thực vật và tạo ta
con lai khi lai các giống khác nhau

1760 Koelreuter – người tiên phong trong việc lai giống; đã lai và mơ tả số

lượng lớn con lai trong và giữa các loài thuốc lá

1859 Darwin công bố cuốn sách “Về nguồn gốc các lồi thơng qua chọn lọc
tự nhiên” gây tác ñộng mạnh mẽ tới chọn giống

1865 Mendel ñề xuất các ñịnh luật di truyền

1870 Beal chứng minh sứu sống con lai (hybrid vigor) ở ngơ khi lai 2 giống
khơng có quan hệ họ hàng

1900 Tái phát hiện ñịnh luật di truyền Mendel do Tshermak, Correns và De
Vries mở ra một kỷ nguyên mới trong di truyền học và chọn giống dựa
vào các nguyên lý di truyền

1903 Johannsen - học thuyết dòng thuần, mối quan hệ giữa kiểu hình và kiểu
gen

1904-1918 Shull, East, Jones – phát hiện sự suy thoái tự phối và ưu thế lai ở ngơ,
mở đầu cho việc sử dụng giống lai F1 trong sản xuất

1928-1929 Mueller và Stadler - ðột biến phóng xạ

1953 Watson, Crick và Wilkins – mơ hình xoắn kép của phân tử ADN

1960s Cách mạng xanh bắt ñầu bằng các giống lúa mì tạo ra ở Mexico (mang
gen lùn, năng suất cao, thích ứng với điều kiện của các nước nghèo,
vùng á nhiệt đới) – giải Nobel Hồ Bình dành cho N. Borlaug năm 1970
1970s Kỹ thuật ADN tái tổ hợp

1970's Các giống lúa nước thấp cây có năng suất cao được đưa vào Việt Nam,

ví dụ IR-8, IR5..., làm thay ñổi mùa vụ biến vụ xuân thành vụ lúa chính
1980s Kỹ thuật di truyền phân tử RFLP, AFLP, RAPD... bản ñồ gen

1990's Kỹ nghệ chuyển gen và ñưa cây chuyển gen vào sản xuất, với 58,7 triệu
ha năm 2002 trên toàn thế giới

2. Chọn giống cây trồng là gì?

Chọn giống cây trồng là nghệ thuật và khoa học cải tiến tính di truyền của thực vật vì lợi
ích của lồi người (Poehlman và Sleper, 1995). Chọn giống cây trồng ñồng nghĩa với cải
tiến cây trồng. Trong quá khứ, khi con người biết thuần hóa cây dại thành cây trồng chọn
giống là nghệ thuật chọn lọc, đó là khả năng quan sát và phân biệt những cá thể phù hợp
mục đích kinh tế, thẩm mỹ của mình. Chọn giống mang tính khoa học diễn ra trong khoảng
200 năm trở lại ñây, ñặc biệt sau khi tái phát hiện các ñịnh luật di truyền của Mendel vào
ñầu thế kỷ 20 và chọn giống mang tính khoa học nhiều hơn tính nghệ thuật. Gần ñây, công
nghệ sinh học và kỹ thuật di truyền cho phép chuyển bất kỳ gen nào vào cây, gọi là cây
chuyển gen. Bảng 3.1 so sánh một số ñặc ñiểm của phương pháp chọn giống truyền thống
và phương pháp chọn giống hiện đại (Cơng nghệ sinh học).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

Bảng 3.1: Phương pháp chọn giống truyền thống và phương pháp chọn giống áp dụng cơng
nghệ sinh học

ðặc điểm Chọn giống truyền thống Chọn giống hiện ñại
Gen ñược chuyển Chỉ các gen từ cây trồng

cùng loài hoặc các loài họ
hàng tương hợp

Gen có ích từ bất kỳ cơ thể
sống nào (vi rut, vi khuẩn,
thực vật, nấm men, ñộng
vật, v.v.)

Phương pháp chuyển gen Lai và chọn lọc Kỹ thuật di truyền
Thời gian thu nhận cây mới Trên 2 năm Dưới 2 năm
Chi phí chọn giống Chi phí thấp Chi phí cao

Cơng nghệ sử dụng Cơ bản và đơn giản Kỹ thuật cao và khó
2. Vai trị của chọn giống trong nơng nghiệp

ðể tăng năng suất cây trồng cần phải ñảm bảo các yếu tố quan trọng sau:
- Kiểu gen (giống)

- Nước
- Dinh dưỡng

- Quản lý dịch hại (sâu bệnh)
- ðiều kiện ñất ñai

- Hạt giống

Cải tiến cây trồng thông qua chọn giống chỉ là một yếu tố ñể cải tiến năng suất. Bốn
yếu tố, nước, dinh dưỡng, quản lý dịch hại và ñiều kiện ñất ñai hợp thành biện pháp canh
tác tạo ra môi trường tối ưu cho cây trồng sinh trưởng và phát triển. Giống (kiểu gen) biểu
thị khả năng sản xuất của cây trong một mơi trường nhất định.

Như vậy, ñể tăng năng suất phải cải tiến cả môi trường sinh trưởng cho cây lẫn cải
tiến ñặc ñiểm di truyền. Năng suất tối ña không thể ñạt ñược chỉ bằng biện pháp canh tác

tốt hay chỉ bằng giống ñược cải tiến. Khơng có biện pháp canh tác tốt phù hợp thì tiềm
năng năng suất của giống sẽ bị lãng phí; khơng có giống tốt thì lợi ích và hiệu quả của các
biện pháp canh tác khơng đạt tối đa.

Thành quả chọn tạo giống cây trồng trên phạm vi thế giới ñã nâng cao năng suất,
chất lượng sản phẩm nông nghiệp, thoả mãn nhu cầu ngày càng cao của lồi người. ðiển
hình là “ Cách mạng xanh” từ thập kỷ 60 của thế kỷ 20 ñã làm tăng vọt năng suất cây
trồng, chủ yếu là lúa mì, lúa nước, ngơ do cải tiến kiểu gen kết hợp với cải tiến kỹ thuật
(phân ñạm, tưới tiêu, cơ giới hố). Ở Việt Nam cơng tác giống cây trồng khơng chỉ góp
phần vào việc tăng năng suất, chất lượng mà làm thay ñổi cả cơ cấu mùa vụ, tính đa dạng
của sản phẩm, bảo ñảm an ninh lương thực, v.v. . Năng suất lúa, ngô và nhiều cây trồng
khác không ngừng tăng trong nhiều thập kỷ qua (Bảng 4.1, Hình 1.1)

Mục tiêu chọn giống

Tạo giống mới là áp dụng các nguyên lý di truyền và các khoa học liên quan khác ñể cải
tiến ñặc ñiểm di truyền.

Mục tiêu chính của chương trình chọn giống gồm:

- Nâng cao năng suất hạt, sợi, thức ăn, dầu, ñường, quả, .... Năng suất có thể cải tiến
thông qua khả năng sinh trưởng của cây, khả năng sử dụng ánh sáng, CO2, nước và dinh
dưỡng có hiệu quả . (Ví dụ, các nhà khoa học chuyển gen cây C4 vào cây lúa nước ñể tăng
khả năng quang hợp)

- Cấu trúc của cây

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

- Lá ñứng – trồng dày hơn

- Thấp cây – chống ñổ tốt hơn, tăng hệ số kinh tế, tăng hiệu quả sử dụng nước
- Khả năng chống chịu

- ðiều kiện bất lợi của môi trường (hạn, rét, chua, mặn, v.v.)

- Kháng sâu, bệnh (gen Bt chống sâu, gen mã hoá vỏ protein kháng vi rut...)
- Kháng thuốc trừ cỏ

- Chất lượng: thành phần dinh dưỡng (vitamin A - Beta-carotene ở giống Lúa Vàng, tăng
khả năng bảo quản (cà chua), vacxin dựa vào thực phẩm (cà chua, khoai tây).

Bảng 4.1: Năng suất lúa Việt Nam và thế giới (1975-2000)

Năm Việt Nam Thế giới

1975 21,2 17,0

1980 20,8 18,7

1985 27,3 22,0

1990 31,9 24,0

1995 36,9 25,1

1998 39,6 25,7

2000 42,5 -

0
20
40
60
80
100
120
140
160

1866 1876 1886 1896 1906 1916 1926 1936 1946 1956 1966 1976 1986 1996

Bushels trên Acre

Năm

Giống thụ phấn tự do

Giống lai kép

Giống lai đơn

Hình 1.1: Năng suất ngơ từ năm 1870 đến năm 1996

3. Xu hướng phát triển của chọn giống cây trồng

Chon tạo giống cây trồng là một công việc sáng tạo, cần thiết ñể giải quyết vấn ñề lương
thực, thực phẩm, sợi toàn cầu cho hiện tại và tương lai trong bối cảnh ñất trồng trọt bị thu
hẹp, tăng dân số và nhu cầu không ngừng thay đổi.

Buổi đầu của chọn giống thành cơng có thể ñạt ñược bằng các phương pháp chọn
tạo giống ñơn giản, như chọn lọc các cá thể mong muốn nhất từ những quần thể tự nhiên.
Tại thời điểm đó tính nghệ thuật (khả năng quan sát và xác ñịnh sự khác nhau về giá trị
kinh tế, thẩm mỹ… giữa các cá thể trong quần thể của cùng một lồi) đóng vai trị quan
trọng. Với sự cải tiến cây trồng thông qua chọn giống yêu cầu ñối với giống tăng lên; mỗi
mục tiêu ñược giải quyết lại là ñiểm xuất phát của những nhiệm vụ mới, phức tạp hơn.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

ðể tạo ra nguồn biến dị mới có nhiều tính trạng mong muốn, nhà chọn giống phải
áp dụng nhiều phương pháp khác nhau: lai, ñột biến, ña bội thể, tạo giống lai, và gần đây là
cơng nghệ sinh học. Trong xu hướng phát triển, tiến bộ của chọn giống ngày càng địi hỏi
đầu tư cao hơn, thiết bị hiện ñại hơn. Chẳng hạn, muốn chọn ñược một cây ñậu lupin
nghèo alkaloid phải phân tích 1,5 triệu cá thể; để tìm ra một cây khơng tách vỏ phải kiểm
tra 10 triệu cây (Keppler, 1963). Tương tự, để tìm được một thể ñột biến ñơn gen về
protein ở cây tự thụ phấn phải gieo trồng khoảng một triệu cá thể (Oram và Brock, 1972).
Hơn nữa, chọn giống hiện đại khơng chỉ liên quan tới việc cải tiến một tính trạng đơn lẻ
mà nhiều tính trạng phức tạp hơn.

Do tính phức tạp của chọn giống ngày một tăng nên sự ñóng góp của nhiều ngành
khoa học vào chọn giống (di truyền học và các ngành khoa học có liên quan) cũng tăng
lên. Cơ sở khoa học của chọn giống hiện ñại ngày một rộng hơn, mang tính tổng hợp của
nhiều mơn khoa học khác như tế bào học, sinh học phân tử, thực vật học và phân loại học,
sinh lý, bệnh cây, cơn trùng, hóa học, thống kê. ðầu thế kỷ 20 các phương pháp chọn
giống chủ yếu dựa vào kinh nghiệm. Khi di truyền học tạo cơ sở lý thuyết các phương
pháp chọn giống có hiệu quả hơn mới được áp dụng, đó là phương pháp chọn lọc chu kỳ,
phương pháp cải tiến quần thể, phương pháp hồi quy. Việc sử dụng ưu thế lai và bất dục
ñực từ giữa thế kỷ 20 và cây trồng chuyển gen vào cuối thế kỷ 20 sẽ không thực hiện
được nếu khơng có sự phát triển của sinh học hiện đại. Những tiến bộ gần đây nhất về ni
cấy mô, tế bào và kỹ nghệ di truyền như dịng hóa gen và chuyển nạp gen đã cho phép các

nhà chọn giống thiết kế những phương pháp mới.

Hiệu quả của cơng tác chọn tạo giống hiện đại cũng địi hỏi sự hợp tác quốc tế, cả
trong công tác chọn giống lẫn công tác khảo nghiêm và trao ñổi nguồn gen. Nhiều tổ chức
quốc tế và khu vực được hình thành nhằm hỗ trợ, xúc tiến tiến ñộ chọn giống và sử dụng
giống mới. Những tổ chức quốc tế và khu vực liên quan gồm: Viện nghiên cứu Lúa quốc tế
(Philippin), Trung tâm cải tiến Lúa mì và Ngô quốc tế (Mêhicô), Trung tâm Khoai tây
quốc tế (Peru), Trung tâm Nơng nghiệp Nhiệt đới (Colombia), Viện Nơng nghiệp nhiệt đới
(Nigeria), Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau châu Á, v.v...

Câu hỏi ôn tập

1. Chọn giống cây trồng là gì? Tại sao người ta gọi chọn giống là sự tiến hóa có định
hướng của con người?

2. Sự khác nhau giữa tính nghệ thuật và tính khoa học trong chọn giống.

3. Nêu những áp dụng của một số ngành khoa học: sinh lý thực vật, bệnh cây, thông
kê sinh học trong chọn giống.

4. Nêu vai trị của chọn giống đố với sản xuất nơng nghiệp.

5. Mơ tả trình phát triển của khoa học chọn giống cây trồng trong khoảng 200 năm trở
lại ñây.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

CHƯƠNG II

NGUỒN GEN THỰC VẬT TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG

Mục tiêu học tập của chương

1. Hiểu được sự cần thiết, vai trị và ý nghĩa của nguồn gen và ña dạng di truyền trong chọn
giống và nơng nghiệp.

2. Nắm được các trung tâm phát sinh và ña dạngg cây trồng trên thế giới

3. Phân loại ñược nguồn gen thưc vật sử dụng trong chọn giống và trong đời sống
4. Phân tích ñược sự cấp thiết và phương pháp thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn tài
nguyên di truyền thực vật

1. Khái niệm nguồn gen thực vật và ý nghĩa của nguồn gen thực vật trong chọn 
giống

Nguồn gen thực vật là một tập hợp vật liệu thực vật, có thể là các giống giống ựịa
phương, các giống cải tiến, hay các loài hoang dại họ hàng thân thuộc, v.v. làm cơ sở cho
cải tiến cây trồng, chọn tạo giống cây trồng mới hay các hoạt ựộng nghiên cứu có liên
quan. đó là một tập hợp tắnh ựa dạng di truyền ở thực vật ựược tắch luỹ qua nhiều năm tiến
hoá trong ựiều kiện chọn lọc tự nhiên và nhân tạo. Nguồn gen cũng có nghĩa là cung cấp
thơng tin ựã tư liệu hoá về nguồn gen liên quan tới một loài trong các ngân hàng gen trên
toàn thế giới ựể các nhà chọn giống sử dụng.

Một thuật ngữ khác do Nhóm chuyên gia về khám phá và du nhập thực vật của
FAO năm 1970 dùng ñể chỉ nguồn gen là Tài nguyên di truyền (Các Trung tâm tài nguyên
di truyền). Mục tiêu chính của các trung tâm tài nguyên di truyền là bảo tồn nguồn gen lâu
dài, nhân và phân phối nguồn gen.

Sự tập hợp sự đa dạng di truyền hay nguồn gen thực vật cung cấp nguồn biến dị to
lớn cho các chương trình chọn giống để tạo ra các giống mới ưu việt cĩ nhiều tính trạng

mong muốn. Nguồn vật liệu càng đa dạng bao nhiêu, thì khả năng/xác suất tạo ra giống tốt
càng cao bấy nhiêu. Vavilov, nhà chọn giống người Nga đã nhận ra nguyên lý giản đơn
này từ những năm đầu của thế kỷ 20. Trong khoảng từ 1923 đến 1931, Vavilov đã tổ chức
nhiều đồn thám hiểm và thu thập cây trồng trên tồn thế giới, với trên 300.000 mẫu của
các dạng trồng trọt lẫn các lồi hoang dại họ hàng và đã chứng minh sự đa dạng di truyền
của cây trồng và ý nghĩa của tính đa dạng đối với chọn giống. Cơng trình điều tra, thu thập
và phân loại đã cung cấp nguồn dữ liệu giá trị và ý nghĩa to lớn về phân bố cây trồng trên
thế giới, số giống trong một lồi, sự biến động của các tính trạng cĩ ích, dãy biến dị tương
đồng, tần số và sự phân bố các gen đối với các tính trạng đặc thù, v.v.. Trên cơ sở các cơng
trình này Vavilov đã kết luận và đề xuất 8 trung tâm khởi nguyên cây trồng trên thế giới
(Bảng 1.2.). Ngày nay, nhiều trung tâm quốc tế, trung tâm vùng và quốc gia được thành lập
để thu thập và bảo tồn nguồn gen.

ðặc biệt, việc thu thập và bảo tồn nguồn gen ngày càng trở nên cấp thiết do nguy cơ
sói mịn gen hay sói mịn di truyền. Hàng nghìn giống địa phương của hàng trăm lồi hình
thành do chọn lọc tự nhiên và nhân tạo và các lồi họ hàng đang mất dần và bị thay thế bởi
các giống mới và khai hoang mở rộng diện tích trồng các giống cải tiến. Sự mất mát đáng
kể nhất xảy ra trong những thập kỷ gần ñây. Ví dụ, trong năm 1949 Trung Quốc gieo trồng
gần 10.000 giống lúa mì , nhưng ñến năm 1970 số lượng giống chỉ còn khoảng 1.000
(FAO, 1995) .

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

2. Phân loại nguồn gen (tập đồn), nguồn thu thập và trung tâm khởi nguyên 
2.1 Phân loại nguồn gen thực vật

Nguồn gen thực vật ñược phân thành một số loại sau:

i) Tập đồn cơ bản (base collection): ðây là những tập hợp lớn của nguồn gen được giữ
bằng hạt trong kho quốc gia và quốc tế để bảo tồn lâu dài, chứa đựng thơng tin di truyền

của mỗi lồi được bảo quản dại hạn (các trung tâm bảo tồn). Nguồn gen này chỉ cung cấp
và sử dụng trong những trường hợp cần thiết, khi tập đồn hoạt động bị thiếu hụt, mất mát.
ðể bảo quản lâu dài cần cĩ những điều kiện cần thiết giữ được tỉ lệ nảy mầm và tính ổn
định di truyền. Hạt thường được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ -18 đến -20oC với độ ẩm
3-5%. Hạt được đĩng gĩi trong bao bì kín cách ly với mơi trường ngồi và kiểm tra định kỳ tỉ
lệ nảy mầm.

ii) Tập đồn hoạt động (active collection): Tập đồn này gồm các mẫu giống các loại cây
trồng cụ thể của tập đồn cơ bản được lặp lại, được bảo quản với số lượng lớn trong điều
kiện thích hợp, được tư liệu hố và được các nhà chọn giống sử dụng trực tiếp cho cơng tác
chọn tạo. Tập đồn hoạt động thường xuyên biến động và được nhân bổ sung để sử dụng.
ðiều kiện bảo quản ở mức trung hạn (10-15 năm) ở nhiệt độ 5oC, độ ẩm khơng khí tương
đối 30-45% và độ ẩm hạt 7-8%. Nếu số lượng và nguồn gốc địa lí của các mẫu giống đạt
tới luợng đáp ứng nhu cầu tồn thế giới thì tập đồn cơng tác đĩ được gọi là Tập đồn thế
giới.

iii) Tập đồn cơng tác (working collection): Là tập đồn gồm số lượng mẫu giống cần
thiết do cơ sở nghiên cứu giữ phục vụ cho cơng tác chọn tạo giống hoặc nghiên cứu. Tập
đồn cơng tác thường được bảo quản ngắn hạn (2-3 năm) ở nhiệt độ 18-20oC, độ ẩm khơng
khí 50-60%, hàm lượng nước trong hạt 8-10%.

Có 3 nguồn đa dạng di truyền được thu thập

i) Cây hoang dại và các dạng sơ đẳng tại các trung tâm đa dạng sơ cấp (khởi nguyên).
Nguồn gen này được thu thập thơng qua các đồn thám hiểm cĩ tổ chức tới các vùng đa
dạng cây trồng.

ii) Thực vật du nhập sống trong các trung tâm trồng trọt thứ cấp, nơi mà sự đa dạng được
bổ sung. Nguồn gen này cũng cĩ thể thu thập thơng qua các đồn thám hiểm tới các vùng
thích hợp.

iii) Sản phẩm của q trình chọn giống, bao gồm ñột biến cảm ứng, ña bội thể, các dịng
chọn giống kết hợp được nhiều tính trạng có lợi, các giống cải tiến (Hình 2.2a, 2.2b).

2.2 Trung tâm khởi nguyên của cây trồng

Alphonse de Candolle (1886) là người ñầu tiên ñề xuất ý tưởng về Trung tâm khởi
nguyên của cây trồng. De Candolle cho rằng trung tâm khởi nguyên của cây trồng là vùng
đa dạng mà tại đó cây được thuần hố ñầu tiên và còn tồn tại các dạng tổ tiên hoang dại.
ðiều đó có thể hỗ trợ thơng qua bằng chứng khảo cổ, lịch sử và ngôn ngữ học.

ðầu những năm 1920 của thế kỷ 20 Nikolai I. Vavilov mở ra một phương pháp mới
ñể ñịnh vị nguồn gen và ứng dụng kiến thức đó vào thực tiễn chọn giống. Nguồn gen khổng
lồ thu thập và tập hợp tại Viện Thực vật toàn Liên bang là nguồn gen phong phú nhất thế
giới thời bấy giờ ñã giúp Vavilov ñề xuất 8 trung tâm khởi nguyên của cây trồng hay trung
tâm ñịa lý của tính đa dạng (Bảng 1.2, Hình 1.2; 2.2; 3.2). Sự tập trung mang tính địa lý của
tính đa dạng là một hiện tượng thực tế, phản ánh ý nghĩa về địa lý và nơng học. Vavilov
cũng đề xuất luật của dãy biến dị tương ñồng: các cây trồng quan hệ gần nhau có những
biến dị giống nhau.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Qua nhiều năm nghiên cứu các nhà khoa học ñã chỉ rõ sự chuyển dịch của nhiều
loài cây trồng từ trung tâm khởi ngun đến các vùng đất xa xơi vì mục đích trồng trọt dẫn
đến sự hình thành các trong tâm ña dạng thứ cấp.

Trung tâm sơ cấp: Tại trung tâm sơ cấp sự ña dạng của loài tồn tại trong sự cạnh tranh với

các phần tử tự nhiên khác trong cùng mơi trường sống. Ví dụ, trung tâm sơ cấp của khoai
tây ở Nam Mỹ, của ngô ở Trung Mỹ.

Trung tâm thứ cấp: Tại trung tâm thứ cấp những yếu tố sinh vật và phi sinh vật bất lợi trở

thành những yếu tố chọn lọc. Các giống sơ ñẳng ở trung tâm thứ cấp là một phần quan
trọng của nguồn gen vì có sự tham gia, tác động của con người trong quá trình hình thành.
Ở nhiều mặt, những trung tâm thứ cấp này ñã trở thành nguồn thu thập gen quan trọng, ñặc
biệt ñối với các hệ sinh thái, sinh học khác nhau. Ví dụ, trung tâm thứ cấp của cà phê ở
Braxin.

Sau cơng trình công bố của Vavilov về nguồn gốc của cây trồng, rất nhiều thơng tin,
dữ liệu được tích lũy về vấn ñề này. Zhukovsky (1968) ñã xắp sếp lại bản ñồ thế giới về
trung tâm khởi nguyên và phân bố nguồn gen thực vật. Những vùng lớn ñược chia thành
những tiểu vùng đặc thù cho các lồi nhất định, hình thành bản đồ thế giới mới về tính ña
dạng di truyền mang tên Vavilov- Zhukovsky về trung tâm ña dạng và tài nguyên thực vật.

Bảng 1.2: Các trung tâm ña dạng di truyền của cây trồng trên thế giới
Trung tâm khởi nguyên Các loài cây trồng quan trọng

1. Trung tâm Trung Quốc Lúa miến, ñậu tương, tre trúc, hoa cúc, mơ, cải, ñào, cam
quýt

2. Trung tâm Ấn ðộ Lúa nước, cà, dưa chuột, xoài, mía
2a. Trung tâm Indo-Malay Chuối, mít, dừa, mía

3. Trung tâm Trung á Lúa mì, lanh, ựậu, bông, hạnh nhân
4. Trung tâm Cận đông Lúa mì, ựại mạch, mì ựen, lanh
5. Trung tâm đại Trung

Hải

Lúa mì, đậu lupin, cỏ ba lá, lanh, ô liu, cần tây, v.v.
6. Trung Tâm Abixini Lúa mì cứng, cao lương, cà phê, hành tây, v.v.
7. Trung tâm Mêhicô và

Trung Mỹ

Ngơ, đậu Lima, khoai lang, bí ngơ, bơng, đu đủ, hồ tiêu,
v.v.

8. Trung tâm Nam Mỹ Khoai tây, sắn, đậu, cà chua, bí ngơ, v.v.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

Hình 1.2: Các trung tâm khởi nguyên của cây trồng

I Trung tâm Trung Quốc
II Trung tâm Ấn độ
IIa Trung tâm Indo-Malay
III Trung tâm Trung Á
IV Trung tâm Cận đông
V Trung tâm địa Trung Hải

VI Trung Tâm Abixini
VII Trung tâm Trung Mỹ
VIII Trung tâm Nam Mỹ
VIIIa Trung tâm Chiloe

VIIIb Trung tâm Brazin – Paraguay

3. Các trung tâm tài nguyên di truyền thực vật 
3.1 Các tổ chức quốc gia

Ở cấp quốc gia nhiều tổ chức tham gia vào các hoạt ñộng thu thập và bảo tồn tài nguyên di
truyền (Bảng 2.2)

Bảng 2.2. Các trung tâm tài nguyên thự vật quốc gia trên thế giới

Nước Tổ chức

Anh Vườn Thực vật Hoàng Gia, Viện John Innes, Trạm chọn giống cây
Hình 2.2: Sự đa dạng của các

giống ngơ ñịa phương

Hình 3.2: Sự ña dạng của các giống ñậu 
Phaseolus ở Peru

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

trồng vùng Scotland, Viện chọn giống thực vật
Ấn ðộ Cục Tài nguyên di truyền thực vật quốc gia, Niu Deli
Brazin Trung tâm Tài nguyên di truyền quốc gia

ðức Hội Hợp tác kỹ thuật (GTZ), Viện Di truyền và Nghiên cứu cây
trồng trung ương

Hà Lan Viện Chọn giống cây làm vườn, Viện chọn giống cây trồng, Viện
nghiên cứu giống cây trồng, Trạm kiểm nghiệm giống

In đơ nê xia Viện Sinh học quốc gia, Bogor

Italia Phòng Nghiên cứu nguồn gen, ðH Bari
Mêhicô Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc gia

Mỹ Hệ thống nguồn gen thực vật quốc gia (NPGS), Bộ Nông nghiệp
Mỹ

Nga Viện Cây trồng toàn Liên Bang (VIR)

Nhật Bản Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Yatabe, Tsukuba,
Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Kyoto

Pháp Viện Nghiên cứu Nhiệt ñới và cây lương thực (IRAT), Viện
Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia (INRA), Cơ quan nghiên cứu
khoa học và kỹ thuật hải ngoại

Ôxtrâylia Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên hiệp Anh
(CSIRO), Bộ Nông nghiệp bang New South Wales

Thuỵ ðiển Ngân hàng gen Scandivania

3.2 Các trung tâm tài nguyên di truyền quốc tế và vùng

Các trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc tế và vùng gồm:
- Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), Los Banos, Philippin

- Trung tâm Cải tiến ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT), El Batan, Mêhicơ
- Viện Nơng nghiệp nhiệt đới (IITA), Ibadan, Nigeria

- Trung tâm Nông nghiệp quốc tế (CIAT), Cali, Colombia

- Trung tâm nghiên cứu và huấn luyện nơng nghiệp nhiệt đới (CATIE), Turrialba, Costa
Rica

- Ngân hàng Khoai tây ðức-Hà Lan, Braunschweig, CHLB ðức

- Viện nghiên cứu cây trồng quốc tế cho vùng nhiệt đới bán khơ hạn (ICRISAT),
Hyderabad, Ấn ðộ

- Trung tâm khoai tây quốc tế (CIP), Lima, Peru

- Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp quốc tế vùng khô hạn (ICARDA), Aleppo, Syria
- Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau châu Á (AVRDC), Shanhua, đài Loan

3.3 Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế (IPGRI)

Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế (IPGRI) do Nhóm tư vấn về nghiên cứu
nông nghiệp quốc tế (CGIAR) thành lập năm 1974 (ban ñầu là Hội ñồng Tài nguyên Di
truyền Thực vật Quốc tế, IBPGR) có trụ sở đặt tại Tổ chức Luơng thực và Nơng nghiệp của
Liên hiệp quốc (FAO) ở Rôm, Italia. Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế nghiên
cứu, thu thập, bảo tồn, tư liệu hố, đánh giá và sử dụng sự ña dạng di truyền của cây trồng
có ích vì lợi ích của con người trên toàn thế giới. Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc
tế đóng vai trị xúc tác khun khích các hoạt động để duy trì mạng lưới của các tổ chức
nhằm bảo tồn nguồn tài nguyên di truyền thực vật.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Mạng lưới của Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế có trên 600 viện trên 100
quốc gia. ðối với mỗi nước trong chương trình, Viện Tài nguyên di truyền thực vật quốc tế
ñều hỗ trợ các hoạt động theo nhu cầu của chương trình tài nguyên di truyền quốc gia.

4. Thu thập và bảo tồn nguồn gen 
4.1 Thu thập nguồn gen

Với sự phát triển nơng nghiệp hàng hố và hiện đại hố trong nơng nghiệp nhiều
giống cây trồng địa phương giảm dần về số lượng thậm chí bị thay thế hồn toàn bởi các
giống mới, một nguy cơ gọi là sự sói mịn gen hay sói mịn di truyền. Tăng tính đồng nhất
của các giống cây trồng với nền di truyền ngày càng hẹp dẫn tới nguy cơ dịch hại do sâu,
bệnh, tăng rủi do cho nơng dân và đe doạ tính bền vững. Việc thu thập và bảo tồn nguồn
tài nguyên di truyền là một nhiệm vụ quan trọng ñối với cả mục tiêu trước mắt lẫn mục tiêu
lâu dài của tất cả các nước trên thế giới.

Ngày nay việc thu thập nguồn gen cây trồng ñược các nhà chun mơn tiến hành có
hệ thống thơng qua nhóm chuyên gia bao gồm các lĩnh vực chọn giống, di truyền, nông
học, bảo vệ thực vật và các chuyên gia ñịa phương. ðiều quan trọng nhất cần chú ý khi thu
thập là kỹ thuật lấy mẫu và sự phân bố quần thể. Có thể sử dụng cả hai phương pháp lấy
mẫu ngẫu nhiên và lấy mẫu định hướng. Tư liệu hố các dữ liệu có ích một cách chính xác
có ý nghĩa cực kỳ quan trọng ñối với người thu thập, người ñánh giá và người sử dụng.

Nguồn ña dạng di truyền cần thu thập và bảo tồn gồm:

- Các giống ñịa phương, nhất là các giống chưa ñược sử dung trong chọn giống
- Các giống cải tiến ñã và ñang ñược gieo trồng

- Vật liệu chọn giống, tuy khơng có giá trị canh tác nhưng có giá trị chọn giống (các tính
trạng mong muốn đặc thù như khả năng kháng sâu bệnh, chất lượng cao, v.v.)

- Các vật liệu di truyền ñặc biệt (thể ñột biến, ña bội thể, bất dục ñực, cây chuyển gen...)
- Các loài hoang dại họ hàng, các loài tổ tiên của cây trồng

- Vật liệu nhập nội

Việc tổ chức thu thập nguồn gen cĩ thể thực hiện thơng qua các hình thức sau:
a. Tổ chức các đồn chuyên mơn đi điều tra, thám hiểm để thu thập ở các vùng khác nhau

trong nước.

b. Các cán bộ nông nghiệp và các cá nhân, cơ quan liên quan có trách nhiệm thu thập vật
liệu và gửi nguồn vật liệu thu thập được về cá cơ quan chun mơn.

c. Hợp tác với các tổ chức vùng và quốc tế ñể ñịnh kỳ trao ñổi vật liệu.

Thu thập và bảo tồn nguồn gen bao gồm nhiều hoạt ñộng, ñó là thu thập, mơ tả,
đánh giá, tư liệu hố, bảo tồn, trao ñổi và sử dụng. Việc bảo tồn là một cơng việc địi hỏi
hết sức cẩn thận và chu ñáo ñể tránh lẫn, mất mát và ñược tư liệu hố (cơ sở dữ liệu) đáp
ứng nhu cầu của cơng tác chọn tạo giống. Các mẫu giống có thể ñược duy trì trong ñiều
kiện của hệ sinh thái tự nhiên hay hệ sinh thái nông nghiệp truyền thống, trên đồng ruộng,
trong nhà kính hoặc bằng hạt.

Phương pháp thu thập

Thu thập cây lấy hạt

Mẫu thu thu thập: Chiến lược lấy mẫu phụ thuộc vào từng lồi cây, đặc biệt là phương thức

sinh sản, mức ñộ chu chuyển gen giữa các quần thể, v.v. Tuy nhiên điều đó thường khơng
biết trước nên việc thu thập cần bao trùm cả vùng bằng cách lấy mẫu ngẫu nhiên với
khoảng cách khơng gian nhất định (lấy mẫu kiểu phân ơ). Khoảng cách phụ thuộc vào sự đa
dạng của điều kiện mơi trường. Chẳng hạn, nếu vùng thu thập tương đối đồng nhất về khí

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

hậu, loại ñất, thảm thực vật, biện pháp canh tác, các giống cây trồng và vĩ độ, khoảng cách
khơng gian có thể rất lớn (20-50 km hoặc hơn). Ngược lại, nếu các yếu tố mơi trường thay
đổi mạnh (nhất là vĩ độ), thì mẫu thu thập phải nhiều hơn (chẳng hạn mỗi một km, hoặc
100m ñộ cao). Việc lấy mẫu phải theo nguyên tắc lấy mẫu quần thể chứ không phải lấy
mẫu cá thể.

ðiểm lấy mẫu: ðiểm lấy mẫu là vùng mà trong đó mẫu của quần thể được thu thập. Mỗi
mẫu sẽ mang số hiệu thu thập riêng với những ghi chép nhất định, ví dụ:

- Tên giống (cả tên ñịa phương) và tên lồi (tên La tinh)
- ðịa điểm thu thập, mùa vụ, ñiều kiện tự nhiên

- ðiều kiên sinh thái, chế ñộ canh tác ở nơi thu thập

- Những tính trạng chủ yếu: năng suất, khả năng chống chịu sâu, bệnh và ñiều kiên
ngoại cảnh bất thuận.

- Ghi tên chức vụ, chuyên môn của người thu thập

- Cần tuân theo chế ñộ kiểm dịch thực vật ñã ban hành ñể tránh lây lan dịch hại nhất là
các loài dịch hại nguy hiểm.

Việc chọn ñiểm thu thập phụ thuộc vào: i) sự ña dạng của môi trường, ii) kiểu phân bố và

mật ddooj cá thể trong quần thể, iii) quan sát những biến dị hiếm trong quần thể. ðộ biến
ñộng giữa các ñiểm càng lớn thì ñiểm lấy mẫu càng gần nhau.

Số cây và hạt thu thập mỗi cây trong từng mẫu: Thơng thường phương pháp lấy mẫu được
thực hiện theo kiểu ngẫu nhiên hay lấy mẫu không lựa chọn. Sai số lấy mẫu nhỏ nhất khi
mẫu lớn. Phương thức chung là lấy mẫu ngẫu nhiên bằng cách thu thập cây theo một
khoảng cách nhất ñịnh dọc theo mặt cắt ngang cho đến khi khơng ít hơn 50 nhưng khơng
nhiều hơn 100 cây. Mỗi cây lấy 50 hạt sao cho mỗi mẫu chứa từ 2.500 ñến 5.000 hạt Bảng
3.2). Nếu lồi cây chỉ có quả nhỏ và ít hạt có thể thu một số quả của ba cây sát bên cạnh để
đủ 50 hạt. Nếu lồi cây có nhiều chùm quả, bơng, v.v. với số lượng hạt lớn, thì chỉ thu một
phần của mỗi cây để có đủ 50 hạt.

Nếu quần thể thu thập có độ biến động lớn người thu thập có thể i) lấy mẫu lớn hơn hoặc ii)
lấy nhiều mẫu khác nhau.

Trong quá trình lấy mẫu cần chú ý thu thập hạt từ những cây khỏe không bị hư hại, đảm
bảo hạt có sức sống tốt.

Bảng 3.2: Số lượng hạt mẫu thu thập

Loại quần thể Số cây Số hạt mỗi cây Tổng số hạt mỗi
mẫu

Biến ñộng lớn 100 50 5.000

Tương ñối ñồng
nhất

50 50 2.500

Thu thập cây có củ

Thu thập cây lấy củ khó khăn hơn so với cây lấy hạt. Những khó khăn chủ yếu gồm:
- Tốn nhiều thời gian hơn ñể thu thập

- Phải thu hoạch vào đúng giai đoạn chín. Thu hoạch non khó bảo quản, để già cây chết
khó tìm

- Vật liệu cồng kềnh khó bảo quản và vận chuyển

- Mẫu thu thập khó giữ sống trong quá trình vận chuyển và bảo quản

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

Thu thập vật liệu hoang dại: các loài hoang dại tồn tại thành quần thể, nhưng mỗi kiểu gen
có thể tự nhân lên trên diện tích rộng lớn. Cần quan sát kỹ lưỡng kiểu hình và mẫu không
quá gần nhau theo phương thức sau:

i) Thu thập chỉ một củ từ mỗi một trong 10-15 cá thể làm mẫu hỗn hợp
ii) Diện tích điểm lấy mẫu có thể 100 x 100m hoặc nhỏ hơn

iii) Lấy mẫu ở nhiều ñiểm tốt hơn là lấy nhiều cây ở ít điểm
iv) Chọn điểm lấy mẫu trên phạm vi mơi trường càng lớn càng tốt
v) Bổ sung băng mẫu hạt nếu ñược

vi) Làm tiêu bản nếu thời gian cho phép

Thu thập vật liệu trồng trọt: ðây là những dịng nhân vơ tính (dịng vơ tính), chứ khơng
phải là quần thể, vì thế việc lấy mẫu mang tính chọn lọc. Phương pháp lấy mẫu theo những
tiêu chí sau:

i) Thu thập từng giống (kiểu hình thái phân biệt được bằng mắt thường) khác biệt tại
mỗi chợ hoặc mỗi làng

ii) Lấy mẫu lặp lại ở khoảng cách 10-50 km trong vùng; khoảng cách phụ thuộc vào
khoảng cách giữa các chợ hoặc các làng

iii) Thu thập toàn bộ các kiểu hình thái ở mỗi điểm thu thập. Mẫu trùng lặp có thể chỉnh
lý và loại bỏ sau

iv) Bổ sung bằng mẫu hạt nếu có
Thu thập cây ăn quả và cây thân gỗ

Khác với cây lấy hạt, thu thập cây ăn quả và cây thân gỗ cũng khó và phức tạp hơn vì
những lý do sau:

i) Hạt của một số cây ăn quả nhiệt đới và cây thân gỗ như chơm chơm, cà phê, cao su,
cacao là hạt khó bảo quản, khơng thể bảo quản trong điều kiện bình thường và hạt
sống rất ngắn. Vì vậy, nếu thu thập hạt cần ñược gieo ngay.

ii) Vì lý do nêu trên, thường phải thu thập cành giâm (mắt).

iii) Phương thức thu thập phải gắn liền với việc bảo quản. Cần gieo hạt trực tiếp; cành
phải giâm bằng kỹ thuật phù hợp hoặc mắt phải ghép lên gốc ghép và mỗi kiểu gen
phải ñược giữ lâu dài trên cây to.

iv) Số lượng hạt hoặc cành giâm thu thập cần phải ñược cân nhắc kỹ lưỡng trước khi
lên kế hoạch thu thập.

v) Cây thường phân bố rải rác nên lấy mẫu chỉ thực hiện được khi phát hiện cây thực

sự mà khơng có ý niệm gì về mẫu của quần thể

Thu thập vật liệu hoang dại:

i) Thu hạt 10 hay 15 cá thể trên khoảng 10 hecta và hợp lại thành một mẫu

ii) Thu càng nhiều hạt cho một mẫu càng tốt. Nếu hạt lớn, như dừa chẳng hạn, 10-15
hạt là ñủ

iii) Nếu khơng có hạt hoặc khơng có thiết bị để giữ hạt khỏi chết, thu cành hoặc bộ
phận vô tính, mỗi cây một cành, từ 10 đến 15 cá thể trên 10 hecta

iv) Tiến hành lặp lại ở khoảng khơng gian nhất định, tùy theo sự khác biệt về khí hậu,
độ cao và đất đai.

v) Thu xếp ñể chuyển hạt hoặc cành về trạm ñể gieo hoặc trồng, nếu hạt thuộc loại khó
bảo quản

Thụ thập vật liệu trồng trọt:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

i) Cố gắng thu thập hạt hoặc quả bất kỳ ở đâu có thể được; nếu khơng thu cành hoặc
mắt, bộ phận vơ tính, v.v.

ii) Nếu cây được trồng từ hạt thì coi cả làng là một ñiểm thu thập và thu thập kiểu ngẫu
nhiên từ 10-15 cá thể.

iii) Nếu cây được nhân bằng phương pháp vơ tính từ các giống ñược chọn lọc, thu thập
từng giống khác biệt và giữ mỗi giống thành mẫu riêng

iv) Thu thập càng nhiều ñiểm càng tốt, thu thập rải rác ở những khoảng cách nhất ñịnh
trong cả vùng

v) Hạt hoặc cành thu thập ñược phải ñược giữ mát và ẩm, tốt nhất là giữ nguyên hạt
trong quả và chuyển về trạm ngay, nếu hạt thuộc loại khó bảo quản.

4.2 Bảo tồn nguồn gen

a) Bảo tồn ngoại vi (ex-situ conservation)

ðây là hình thức bảo tồn chủ yếu hiện nay trên thế giới, một hình thức bảo tồn
ngoài phạm vi cư trú tự nhiên của các loài. Tài nguyên di truyền ñược bảo tồn trong các
trung tâm tài nguyên quốc gia, vùng và quốc tế khác với môi trường sống tự nhiên ở dạng
bảo quản hạt, trồng ngoài ruộng hay bảo quản in vitro. Ở Việt Nam ngân hàng gen quốc 
gia hiện ñang lưu giữ 12.500 mẫu giống của 115 lồi, trong đó:

- 10.700 mẫu bằng hạt
- 1.800 mẫu ñồng ruộng

- 102 mẫu trong ñiều kiện in vitro

Bảo quản hạt

Bảo quản ngấn hạn: Hạt giống được làm khơ tới độ ẩm thích hợp (9%); thời gian bảo quản

hạt giống trong vòng 5 năm.

Bảo quản trung hạn: Hạt giống được làm khơ tới độ ẩm thấp hơn so với bảo quản ngắn hạn

(7%), bảo quan trong dụng cụ bao gói và kho chuyên dụng ở ñộ ẩm 10%, nhiệt ñộ 1 ñến
-5oC.

Bảo quản dài hạn: Hạt giống được làm khơ tới ñộ ẩm 3%, ñựng trong họp kim loại, bảo

quản trong kho lạnh sâu ở nhiệt ñộ -15 ñến -20oC. Hạt giống ñược bảo quản từ 20-30 năm.

Bảo quản in vitro

Nguồn vật liệu di truyền ñược bảo quản trong môi trường dinh dưỡng nhân tạo. ðối tượng
bảo quản ở dạng in vitro là những vật liệu sinh sản vơ tính, hoặc các lồi mà hạt khó bảo
quản (recalcitrant seed), hạt phấn và ngân hàng ADN. Trong điều kiện in vitro cũng có thể
bảo quản ngắn hạn, trung hạn và dài hạn. Trong bảo quản ngắn hạn, vật liệu ñược cung cấp
cho nhu cầu chọn tạo giống và nghiên cứu của cơ sở. Trong bảo quản trung hạn, phải giảm
tốc ñộ sinh trưởng của vật liệu một cách ñáng kể bằng cách giữ ở nhiệt ñộ và ánh sáng thấp,
hoặc giảm nồng độ ơ-xy. Bảo quản mẫu trong ñiều kiện nhiệt ñộ rất thấp -180oC trong môi
trường ni tơ lỏng là phương pháp bảo quản dài hạn. Với điều kiện này mọi q trình sống bị
đình chỉ hồn tồn.

Bảo quản trên đồng ruộng

ðây là cách bảo quản tập đồn thực vật sống ngồi khu vực cư trú tự nhiên. ðối tượng bảo
quản đồng ruộng là cây lâu năm như cây ăn quả, cây cơng nghiệp, cây thuốc, cây sinh sản
vơ tính và hữu tính khác. Bảo quản nguồn gen trên đồng ruộng cĩ ưu điểm là dễ tiếp cận
để nghiên cứu, đánh giá và sử dụng nhưng dễ bị mất mát do điều kiện khơng thuận lợi và
địi hỏi diện tích đất đai lớn và nhân lực.

b) Bảo tồn nội vi (hay bảo tồn tại chỗ, in-situ conservation)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

Bảo tồn nội vị hay bảo tồn tại chỗ là bảo tồn nguồn gen trong mơi trường sinh sống, tiến
hố tự nhiên, hoặc thuần hố đầu tiên của cây trồng đó. ðối tượng bảo quản nội vị có thể
là bất kỳ một loài thực vật nào, nhưng chủ yếu là các loài tổ tiên của cây trồng, các lồi
hoang dại có quan hệ họ hàng với cây trồng.

Với một số giống ñịa phương ñược hình thành do quá trình chọn lọc và trồng trọt
lâu đời tại một địa phương cũng có thể bảo quản tại chỗ trên đồng ruộng của nơng dân hay
bảo quản dựa vào cộng ñồng .

5. Nhập nội

Nhập nội theo nghĩa rộng là ñưa vật liệu (có thể là giống, dạng, lồi hoang dại họ hàng với
cây trồng) vào mơi trường mới mà trước đây chưa ñược gieo trồng. Theo nghĩa hẹp nhập
nội là di chuyển vật liệu từ nước này sang nước khác. Nếu vật liệu nhập nội thích hợp tốt
với mơi trường mớithì sau khi khảo nghiệm có thể được cơng nhận là giống đưa vào sản
xuất mà khơng cần thay ñổi gọi là nhập nội sơ cấp (sử dụng trực tiếp). Ngược lại, nếu vật
liệu nhập nội khơng thích ứng mà phải qua chọn lọc hoặc sử dụng lai để chuyển hay kết
hợp các gen có ích gọi là nhập nội thứ cấp (sử dụng gián tiếp). Bằng phương pháp nhập nội
trong nhiều thập kỷ qua Việt Nam ñã ñưa vào sản xuất nhiều giống cây trồng mới như,
chẳng hạn ở lúa: IR8, IR22, CR203, IR64, IR17494, IR50404, Khang Dân 18, nhiều giống
lúa lai nguồn gôc Trung Quốc; Khaoi tây: Diamant, Nicola, Mariella; Sắn: KM60,
KM94,v.v.

Mục đích của nhập nội cây trồng trong chương trình chọn tạo giống là:

i) Sử dụng những giống ưu việt ñang ñược gieo trồng trên thế giới

ii) Nhập cây trồng mới và tiến hành chương trình chọn giống cây trồng đó
iii) Thu thập nguồn gen ñể sử dụng trong việc cải tiến cây trồng

5.1 Phương pháp nhập nội giống

a) Tìm kiếm và thu nhận: Căn cứ vào chiến lược, mục tiêu chọn tạo và nghiên cứu việc tìm
kiếm và thu nhận vật liệu nhập nội có thể thực hiện bằng nhiều con ñường khác nhau: 1)
thư yêu cầu chính thức gửi tới các trung tâm tài nguyên quốc tế, khu vực, hay quốc gia, 2)
hợp tác song phương, ña phương và trao ñổi vật liệu với các tổ chức, 3) thông qua quan hệ
cá nhân với các nhà khoa học ở các tổ chức khác nhau. Tuy nhiên dù nhập nội bằng cách
nào cũng phải tn thủ một quy trình xác định và các quy ñịnh về kiểm dịch thực vật.
b) Kiểm dịch thực vật: Kiểm dịch thực vật một biện pháp nhằm hạn chế sự lây lan sâu và
bệnh hại du nhập vào vùng chưa nhiểm sâu, bệnh thông qua vật liệu từ nước ngoài hay
vùng khác nhập vào. Phương pháp kiểm dịch vật liệu nhập nội ñược tiến hành tùy theo ñối
tượng sâu, bệnh hại, có thể cấm hồn tồn hay hạn chế. Mỗi nước có quy định riêng về
kiểm dịch trong quá trình nhập và trao ñổi vật liệu cây trồng. Yêu cầu chung khi nhập vật
liệu là giấy chứng nhận, Giấy phép nhập khẩu và tiến hành kiểm dịch.

c) Giấy phép nhập khẩu: Nhà chọn giống hay cơ sở nghiên cứu phải có giấy phép nhập
khẩu chính thức để nhập vật liệu gửi cho cơ quan có thẩm quyền trước khi vật liệu được
chuyển ñi. ðơn xin nhập phải chứa ñủ thông tin cần thiết: tên cây trồng, loại vật liệu (hạt,
quả, cây trong ống nghiệm...), tổ chức/nước sản xuất vật liệu, cách thức nhập hàng (đóng
gói và vận chuyển); nơi đến và tên, ñịa chỉ người nhập.

Việc kiểm dịch ñược tiến hành theo các bước sau:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Kiểm dịch tại nơi ñến: Kiểm dịch ñược tiến hành khi nhập vật liệu tại ñiểm ñến: cảng, sân

bay, cửa khẩu biên giới theo luật và quy ñịnh kiểm dịch ñể ngăn ngừa sự du nhập và lây lan
dịch hại mới.

Kiểm dịch sau khi nhập: Vật liệu nhập nội trước khi chính thức chuyển cho các cơ quan hay

nhà chọn giống ñược trồng trong ñiều kiện cách ly trong một thời gian nhất định để đảm
bảo rằng vật liệu khơng có tác nhân gây bệnh và sâu hại du nhập từ ngoài vào. Kiểm dịch
sau khi nhập rất cần thiết ñối với bệnh truyền qua hạt, cây giống nhất là bệnh vi rút. Trong
nhiều trường hợp phải xử lý ñể phòng trừ sâu hại trong kho. Vật liệu nhập nội không thoả
mãn yêu cầu kiểm dịch hoặc nghi ngờ nhiễm tạp sẽ bị hủy hoặc trả lại người gửi.

6. đánh giá, mô tả, lập cơ sở dữ liệu và sử dụng nguồn gen 
6.1. đánh giá, mô tả và lập cơ sở dữ liệu

Nguồn gen được đánh giá, khảo nghiệm và nhân lên ở những địa điểm nhất định, thường
trong 2-3 vụ để xác định tiềm năng và khả năng thích ứng của chúng. Các địa điểm được
chọn dựa vào nguồn gốc vật liệu để cĩ thể tạo ra điều kiện gieo trồng tương tự nơi nguyên
sản. Thơng thường, nguồn gen đánh giá được trồng trong thí nghiệm cĩ bố trí đối chứng
xen kẽ ở khoảng cách đều đặn để tiện so sánh. Dữ liệu về nhiều mặt và các tính trạng được
theo dõi theo danh sách mơ tả đối với tất cả các mẫu giống, đặc biệt các chỉ tiêu về khả
năng kháng sâu, bệnh, các điều kiện bất lợi và tính trạng sinh hố. Dữ liệu và một phần hạt
được gửi đến bộ phận bảo quản lâu dài và phần cịn lại làm “tập đồn hoạt động”.

Song song với cơng tác thu thập, bảo tồn, đánh giá một hệ thống tư liệu hoá về tài
nguyên di truyền là cơng việc cần thiết để sử dụng nguồn gen có hiệu quả. Thơng qua cơ sở
dữ liệu các nhà chọn giống, nhà nghiên cứu dễ dàng tra cứu thơng tin cần thiết và tìm kiếm
vật liệu cho các chương trình chọn giống.

6.2. Sử dụng nguồn gen

Mục tiêu và chiến lược sử dụng nguồn gen thực vật thay ñổi theo thời gian. Trong những
năm ñầu của chọn giống nhà chọn giống ñơn giản chỉ sử dụng nguồn gen sẵn có, chủ yếu là

vật liệu địa phương cho cơng tác chọn tạo. Cho đến khi nguồn gen sẵn có khơng cho phép
tiếp tục cải tiến tiềm năng di truyền nhà chọn giống mới bắt đầu tìm kiếm nguồn biến dị
mới. ðặc biệt khi dịch hại bùng nổ do trồng phổ biến một số ít giống đồng nhất, nhà chọn
giống phải tìm kiếm nguồn kháng di truyền để hạn chế dịch hại. Chính vào thời điểm đó
nhận thức về thu thập, bảo tồn và sử dụng mới ñược hình thành, nhằm cung cấp nguồn biến
dị kịp thời theo nhu cầu chọn tạo giống.

Sử dụng trực tiếp làm giống

Nguồn gen thu thập được có thể sử dụng trực tiếp làm giống mới, nhất là những cây thức ăn
gia súc hay cây họ ñậu, những cây trồng mà q trình chọn giống chưa có gì đáng kể. ðối
với những cây trồng có q trình chọn giống lâu đời như ngơ, đậu tương, lúa nước, v.v.
việc sử dụng trực tiếp làm giống ít xảy ra hoặc hầu như khơng thực hiện ñược.

Chuyển các tính trạng ñơn gen (Introgression)

Khả năng sử dụng chủ yếu nhất nguồn gen ở phần lớn các lồi cây trồng là chuyển các tính
trạng đơn gen mong muốn từ các lồi hoang dại hoặc nguồn gen khơng thích nghi vào các
giống ưu tú, ví dụ như các gen kháng sâu và bệnh hại. Thơng thường, tập đồn mẫu giống
được sàng lọc về tính trạng mong muốn (ví dụ, khả năng kháng bệnh) rồi lai với các giống
ưu tú. Sau nhiều thế lai lại gen kháng bệnh được chuyển vào thành giống mới. Phương
pháp này cĩ hiệu quả cao đối với cây tự thụ phấn, hoặc ở cây trồng mà dễ tạo dịng thuần,
như lúa mì, đậu tương, ngơ.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(21)<div class='page_container' data-page=21>

Chuyển tính trạng số lượng

Phương pháp đầu tiên đề cập tới sử dụng tính trạng phức tạp là thông qua phương pháp
chọn giống truyền thống (Ininda et al., 1996; Peel và Rasmusson, 2000), đó là lai trực tiếp

rồi sau đó tạo dòng thuần. Tuy nhiên, kết quả thường kém hơn so với việc sử dụng và
chuyển các tính trạng đơn gen. Một số nhà nghiên cứu cho rằng để chuyển trực tiếp các
tính trạng số lượng cần phải tiến hành nhiều chu kỳ chọn lọc.

Chuyển gen nhờ chỉ thị

Mục tiêu là chuyển gen chính xác hơn bằng cách xác định gen mong muốn nhờ lập bản ñồ
di truyền (hoặc kỹ thuật khác) và chuyển sang nguồn gen ưu tú. Chỉ thị di truyền là những
ví trí gen (locut) khác biệt nhau bao trùm toàn bộ genom. Hiện nay có nhiều chỉ thị đối với
phần lớn các loại cây trồng. Chọn lọc các chỉ thị này cho phép liên kết chúng với những ví
trí gen tính trạng số lượng (QTL) của tính trạng mục tiêu. Một khi ñã xác ñịnh ñược mối
liên quan, các gen tính trạng số lượng ñược chọn lọc dựa vào chỉ thị. Do đó, các alen có lợi
ẩn giấu trong một kiểu hình khơng mong muốn của nguồn gen hoang dại có thể khai thác
có hiệu quả. Tuy nhiên phương pháp chuyển gen nhờ chỉ thị thường tốn kém.

Phương pháp kết hợp (Incorporation)

Một phương pháp khác ñể sử dụng nguồn gen là phương pháp kết hợp (Simmonds, 1993).
Ở phương pháp này mục tiêu không phải là sử dụng nguồn gen hoang dại khơng thích ứng
trong chương trình chọn giống mà tạo ra những quần thể có nền di truyền rộng, được tăng
cường để sử dụng trong tương lai. Phương pháp kết hợp cho phép sử dụng nhiều mẫu
giống hơn so với các chương trình chuyển gen. ðiều này đặc biệt quan trọng vì kiểu hình
của vật liệu hoang dại khơng thể hiện hết tính hữu dụng của chúng, các alen tốt có thể bị ẩn
giấu. Ví dụ, gen tốt đối với năng suất sẽ khơng được sử dụng nếu nguồn gen đó lại chứa
gen chín muộn, một tính trạng thường bị loại khi chọn lọc.

Phương pháp kết hợp dựa trên ý tưởng là các quần thể có nên di truyền rộng là cách
tốt nhất ñể sử dụng nhiều nguồn gen. Kết hợp nhiều vật liệu với nhau cho phép tái tổ hợp
tối ña và chọn lọc cường ñộ thấp ñể hỗn hợp các alen lại với nhau. Các gen có ích được tổ
hợp lại và tách ra khỏi các gen không có lợi. Tiến hành chọn lọc theo khả năng thích nghi

với điều kiện địa phương, trong khi giữ quần thể trong ñiều kiện cách ly với vật liệu chọn
giống ưu tú. Kết quả cuối cùng là tạo ra một tập hợp nguồn gen bổ sung cho vật liệu chọn
giống ñể mở rộng nền di truyền mà khơng làm giảm đáng kể về năng suất như khi sử dụng
trực tiếp nguồn gen.

Giá trị của nguồn gen ñịa phương

Nguồn gen ñịa phương hay các giống ñịa phương là những quần thể hỗn hợp các
dòng khác nhau, tất cả đều thích nghi tốt với điều kiện chúng được tạo thành và tiến hố.
Tuy nhiên, các dịng có thể phản ứng khác nhau với sâu bệnh hại; mỗi dịng kháng với các
nịi gây bệnh nhất định, làm cho quần thể giống ñịa phương bảo vệ hiệu quả ñối với dịch
bệnh. Sự ña dạng di truyền trong giống cũng như giữa các giống ñã tạo ra cơ chế kháng
bệnh ñặc trưng ñối với các chủng nhất ñịnh và cho phép người trồng tận dụng các điều kiện
tiểu khí hậu khác nhau.

Thơng thường các giống ñịa phương ñược lai với vật liệu ưu tú sau đó lai lại một
hoặc hai lần, cho giao phối các quần thể tạo thành một cách ngẫu nhiên nhiều thế hệ và áp
dụng các phương pháp cải tiến quần thể tiêu chuẩn, hoặc chọn các kiểu gen có ích thơng
qua tự thụ phấn.

2.8. Khái niệm về vựa gen

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(22)<div class='page_container' data-page=22>

Khái niệm vựa gen do Harlan và de Wet (1971) ñề xuất nhằm ñưa ra một ñịnh hướng thực
tế về mối quan hệ giữa cây trồng và các loài họ hàng của chúng có ích đối với nhà chọn
giống khi muốn lai chúng với nhau. Nguồn tài nguyên di truyền khác nhau ñược phân thành
những vựa gen khác nhau của một lồi cây trồng nhất định dựa vào khả năng lai, hay nói
cách khác là sự di chuyển gen giữa chúng với nhau thơng qua con đường sinh sản hữu tính.
Harlan và de Wet (1971) phân thành 3 vựa gen chính: sơ cấp, thứ cấp và tam cấp. Vựa gen

khơng phải là cố định mà thay đổi khi cơng nghệ mới được sử dụng để tác động tới bộ gen.

Vựa gen sơ cấp: Vựa gen sơ cấp gồm các quần thể trồng trọt, các giống ñịa phương, các

giống (hay quần thể) do nơng dân dân tạo thành và duy trì, các kiểu sinh thái và các lồi
phụ. ðặc điểm quan trọng nhất là sự di chuyển gen giữa các thành viên trong cùng vự gen
tương ñối dễ dàng, chúng lai được với nhau, khơng có vấn đề bất dục và gen phân ly bình
thường. Các chương trình mở rộng nền di truyền và chọn giống thường quan tâm chủ yếu
tới vựa gen này.

Vựa gen thứ cấp: Các ñơn vị phân loại trong nguồn gen thứ cấp có thể chuyển gen với

nhau, nhưng rất khó khăn. Vựa gen thứ cấp gồm các lồi có quan hệ họ hàng trong cùng
một chi, nhưng khơng phải tất cả các lồi trong một chi nằm trong vựa gen thứ cấp. Ngược
lại, có thể các lồi khơng cùng chi lại là thành viên của vựa gen thứ cấp. Nhìn chung, chúng
có khả năng lai với nhau, nhưng con lai F1 có xu hướng bất dục. Sự cặp đơi của nhiễm sắc
thể trong quá trình giảm nhiễm kém và con lai thường yếu ớt.

Vựa gen tam cấp: Chuyển gen giữa các ñơn vị phân loại trong nguồn gen tam cấp địi hỏi

kỹ thuật cao. Vựa gen này gồm các lồi có quan hệ xa nhau ở các chi khác nhau hay các
lồi có quan hệ xa trong cùng một chi. Nhìn chung, lai giữa chúng rất khó khăn, địi hỏi
phải cứu phơi, ni cấy nỗn, ghép hoặc các biện pháp khác. Bất dục của con lai rất phổ
biến, mặc dù nhân đơi nhiễm sắc thể có thể phục hồi tính hữu dục. Các lồi bắc cầu thường
là cần thiết ñể chuyển gen từ vựa gen tam cấp sang cây trồng (xem chương lai xa). Một ví
dụ cổ điển về sử dụng lồi bắc cầu ñược thự hiện năm 1950 ở Nga. Xi-xin ñã lai Elymus x

Triticum, nhưng thu được rất ít con lai và con lai lại bất dục. Nếu sử dụng con lai
Agropyron x Triticum làm mẹ rồi lai với Elymus có thể chuyển gen của Elymus vào lúa mì

(Harlan và de Wet, 1971).

TÀI LIỆU THAM KHẢO

.

Anonymous. 1996. Tài nguyên di truyền thực vật ở Việt Nam. Báo cáo tai Hội thảo quốc tế 
về tăng cường chương trình tài nguyên di truyền thực vật ở Việt nam. NXB Nông 
nghiệp.

Harlan, J. R. Genetic resources in wild relatives of crops. Crop Science 16: 329-333

Stephen B. Brush. 1989. Rethinking crop genetic resource conservation. Conservation 
biology, 3 (No.1)., 19-29

Câu hỏi ôn tập

1. Nguồn gen thực vật là gì? Tại sao gọi là tài nguyên di truyền thực vật?
2. Tại sao nguồn gen lại cần thiết cho công tác chọn giống?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(23)<div class='page_container' data-page=23>

3. Thế nào gọi là trung tâm khởi nguyên (ña dạng) cây trồng? ðặc ñiểm quan trọng và giá
trị của trung tâm khởi nguyên?

4. Nhiệm vụ của các trung tâm tài nguyên di truyền thực vật quốc gia, vùng và quốc tế là
gì?

5. Cĩ mấy loại tập đồn? Sự khác nhau của các loại tập đồn?

6. Thế nào là bảo tồn nội vi? Bảo tồn ngoại vi? Sự khác nhau cơ bản, thuận lợi và khó khăn
của các phương thức bảo tồn nói trên.

7. Thế nào là nhập nội giống? Ý nghĩa của nhập nội giống/nguồn gen.
8. ðặc ñiểm quan trọng của giống ñịa phương.

9. Nêu các phương pháp sử dụng nguồn gen.

10. Nêu sự khác nhau giữa vựa gen sơ cấp, thứ cấp và tam cấp. Ý nghĩa và khả năng sử
dụng của chúng trong cọn giống.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(24)<div class='page_container' data-page=24>

CHƯƠNG III

PHƯƠNG THỨC SINH SẢN, TÍNH TỰ BẤT HỢP VÀ BẤT DỤC ðỰC

Ở THỰC VẬT

Mục tiêu của chương

1. Hiểu và phân biệt ñược các phương thức sinh sản hữu tính, vơ tính và ảnh hưởng của
chúng tới ñặc ñiểm và di truyền của cây.

2. Nắm ñược ñặc ñiểm cơ bản của quá trình ra hoa, thụ phấn liên quan tới chọn giống và
sản xuất hạt giống.

3. Phân biệt tính bất hợp và bất dục, bất dục ñực và ứng dụng trong chon giống/sản xuất
giống

1. Phương thức sinh sản ở thực vật

Thực vật có hai phương thức sinh sản chủ yếu: sinh sản hữu tính (bằng hạt) và sinh sản vơ
tính (bằng các bộ phận sinh dưỡng).

1.1 Sinh sản hữu tính

Sinh sản hữu tính là sinh sản bằng hạt, kết quả dung hợp của giao tử ñực (hạt phấn) và giao
tử cái (tế bào trứng). Hạt ñược phân loại theo nguồn gốc hạt phấn tham gia vào quá trình
thụ phấn, thụ tinh. Hạt tự thụ hình thành khi hạt phấn kết hợp với giao tử cái tạo ra trên
cùng một cây . Hạt giao phấn hình thành khi hạt phấn của cây này thụ tinh cho giao tử cái
của cây kia.

Các lồi cây trồng được phân loại theo tần số tự thụ phấn và giao phấn trong q
trình hình thành hạt. Có sự biến động liên tục giữa các loài từ gần như hoàn toàn tự thụ
phấn đến hồn tồn giao phấn. Tuy nhiên, từ quan ñiểm chọn tạo giống, phần lớn các lồi
cây trồng sinh sản hữu tính được phân thành hai nhóm: tự thụ phấn (khi giao phấn tự nhiên
dưới 10%) và giao phấn (tối thiểu 50% hạt giao phấn). Sự phân nhóm như vây khơng phải
là tuyệt đối vì giao phấn có thể xảy ra ở cậy tự thụ phấn và tự thụ phấn có thể xảy ra ở cây
giao phấn. Mức ñộ tự thụ hay giao phấn tự nhiên thay ñổi phụ thuộc vào i) lồi và giống, ii)
điều kiện mùa vụ, iii) tốc độ và hướng gió và iv) sự có mặt và hoạt tính của cơn trùng thụ
phấn.

Cơ chế thụ phấn là một yếu tố quan trọng trong việc xác ñịnh loại giống ñược trồng
trong sản xuất và phương pháp chọn tạo giống. Ảnh hưởng của phương thức thụ phấn ñến
những ñặc ñiểm của cây được trình bày trong bảng 1.3.

Tự thụ phấn

Ở cây tự thụ phấn hạt phấn thụ phấn cho nhụy ở chính hoa của mình (hoặc hoa trên cùng

một cây). Mức ñộ tự thụ phấn thay ñổi theo loại cây trồng. Cây tự thụ phấn ñiển hình như
lúa nước, lúa mì, ñậu tương, cà chua, cà phê chè... ðể đảm bảo q trình tự thụ phấn cây tự
thụ có các cơ chế sau:

a) Thụ phấn ngậm (Cleistogamy)

Quá trình thụ phấn diễn ra trong hoa chưa nở, do đó bảo ñảm tự thụ phấn hoàn toàn. Mức
giao phấn tự nhiên ở những lồi như vậy nếu có cũng khơng ñáng kể (ví dụ: lạc, ñại mạch,
yến mạch).

b) Thụ phấn mở (Chasmogamy)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(25)<div class='page_container' data-page=25>

Ở những lồi cây có phương thức thụ phấn này hoa chỉ nở sau khi thụ phấn đã hồn thành.
Vì hoa mở nên khả năng giao phấn có thể xảy ra, mặc dù mức ñộ rất thấp.

c) Cấu trúc hoa

Ở nhiều loài, mặc dù thụ phấn thường diễn ra sau khi hoa nở, tự thụ phấn ñược bảo ñảm
nhờ cấu trúc của hoa.

- Nhị đực bao quanh đầu nhuỵ; vị trí của bao phấn so với ñầu nhụy bảo ñảm cho
quá trình tự thụ phấn (ví dụ: cà chua, cà)

- Nhị và vịi nhụy được các cơ quan khác của hoa che khuất, ngăn cản quá trình
giao phấn (ví dụ: cây đậu đỗ).

- ðầu nhụy có khả năng tiếp nhận phấn và vưon dài xuyên qua bó nhị, bảo đảm tỉ
lệ thụ phấn cao.

Giao phấn (thụ phấn chéo)

Ở cây giao phấn hạt phấn của cây này thụ phấn cho nhụy hoa trên cây khác. Sự chuyển
phấn từ cây này sang cây khác được thực hiện nhờ gió hoặc cơn trùng. Mức độ giao phấn
thay đổi theo từng lồi cây. Cơ chế ñảm bảo sự giao phấn gồm:

a) Lệch giao hay biệt giao (dichogamy): hoa ñực và hoa cái thành thục (chín) ở các thời
điểm khác nhau.

- Nhị chín trước: hành, cà rốt, kê mần trầu...
- Nhụy chín trước: ngơ, chè, ca cao

b) Hoa phân tính: ở những lồi cây này hoa ñực và hoa cái riêng

- ðơn tính cùng gốc: hoa đực và hoa cái riêng biệt nhưng trên cùng một cây; ví
dụ: bầu bí có hoa đực cái riêng biệt, ngơ chùm hoa đực và cái riêng, thầu dầu có
hoa đực và hoa cái trong cùng chùm hoa nhưng hoa ñực phần trên hoa cái phần
dưới

- ðơn tính khác gốc: hoa ñực và hoa cái sinh ra trên những cây khác nhau; ví dụ,
chà là, đu đủ, cải bó xôi, măng tây...

Bảng 1.3: Ảnh hưởng của tự thụ phấn và giao phấn ñối với một số ñặc ñiểm của cây.

Tính trạng Tự thụ phấn Giao phấn

Quần thể tự nhiên đồng nhất khơng ñồng nhất

Từng cá thể trong quần thể

tự nhiên

ñồng hợp tử dị hợp tử

Kiển gen 2N ñồng hợp tử dị hợp tử

Kiểu gen của giao tử 1N tất cả như nhau tất cả khác nhau

Suy thối tự phối khơng có

Tự bất hợp khơng có phổ biến

Cấu tạo hoa và ý nghĩa đối với chọn giống

Thơng thường hoa có 4 bộ phận: đài hoa, cánh hoa (thường có màu sắc), nhị (gồm chỉ nhị
và bao phấn) và nhụy (bao gồm bầu, vịi nhụy và đầu nhụy).

Ở lúa, hoa thường có vỏ trấu lưng và bụng bao quanh nhụy (2 ñầu nhụy, 1 bầu) và nhị (6
nhị).

Hoa hồn chỉnh – có đủ cả 4 bộ phận: bông vải, cà chua, khoai tây
Hoa khơng hồn chỉnh - thiếu 1 trong 4 bộ phận: hoa hoà thảo

Hoa hoàn hảo - nhụy và nhị trên cùng 1 hoa: khoai tây, lúa, đậu tương

Hoa khơng hồn hảo - chỉ có nhụy hoặc nhị (nhụy và nhị ở những hoa khác nhau) – ngô,
lúa dại

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(26)<div class='page_container' data-page=26>

Các ñặc ñiểm ra hoa quan trọng ñối với công tác chọn giống 
1) Thời gian nở hoa

2) Trình tự nở hoa

3) Nhịp điệu nở của từng hoa riêng rẽ
4) Thời gian tiếp nhận của ñầu nhụy
5) Thời gian sống của hạt phấn
6) Thời ñiểm thụ tinh thuận lợi nhất

7) Khả năng bao cách ly cả chùm hoa hay từng hoa riêng rẽ.

Quá trình thụ phấn/phát tán phấn và nguyên lý sản xuất hạt 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

1.2 Sinh sản vơ tính

Phần lớn cây trồng sinh sản bằng hạt, nhưng một số loại cây trồng sinh sản vơ tính (tự
nhiên hoặc nhân tạo). Sinh sản vơ tính là sự sinh sản thông qua các bộ phận sinh dưỡng của
cây, chẳng hạn mắt (hoa hồng), căn hành (tuy lip), củ (khoai tây), rễ củ (khoai lang), thân

(mía, sắn), hoặc hạt vơ phối (xồi) để tạo ra những cá thể mới. Cây sinh sản vơ tính thường
có ñộ dị hợp tử cao và hậu thế sinh ra từ hạt thường phân ly mạnh. Vì vậy, ở một số lồi
cây, đặc biệt cây ăn quả và cây cảnh người ta sử dụng nhân giống vơ tính vì muốn có quần
thể đồng nhất. Có thể phân biệt hai nhóm chính sau đây.

Sinh sản sinh dưỡng: Nhân vơ tính bằng các bộ phận sinh dưỡng như, củ, rễ, thân ngầm,

thân bò, thân, hom cành, hom lá, căn hành, nuôi cấy mô tế bào từ các bộ phận khác nhau
của cây bằng kỹ thuật in vitro; duy trì những kiểu gen đặc biệt tránh thế hệ con biến ñổi, chỉ 
cần một cây ưu việt. Một nhóm cây nhân vơ tính từ một cây làm thành một dịng vơ tính.
Cây của một dịng vơ tính đồng nhất về mặt di truyền và mang các đặc điểm của cây mẹ.

Sinh sản vơ phối: Sinh sản vô phối là kiểu sinh sản mà trong đó cơ quan sinh sản tham gia

vào sự hình thành hạt nhưng khơng có sự hợp nhất của các giao tử ựực và cái (khơng thụ
tinh). đó là sự thay thế quá trình hữu tắnh bằng quá trình vơ tắnh. Phơi hình thành do phân
chia ngun nhiễm của tế bào mẹ ựại bào tử hoặc tế bào xơ ma của nỗn. Khơng có phân
chia giảm nhiễm và thụ tinh, con cái giống hệt như cây mẹ. Nếu sinh sản vô phối là phương
thức sinh sản duy nhất của một lồi gọi là vơ phối bắt buộc. Ngược lại, nếu cả sinh sản vô
phối và sinh sản hữu tắnh xảy ra trong cùng noãn hay trên cùng một cây gọi là vô phối
không bắt buộc. Khoảng 40 họ thực vật và hàng trăm loài sinh sản theo con ựường vô phối,
vắ dụ: nhiều cây thức ăn gia súc, cây cao lương, cam quýt.

Các kiểu sinh sản vô phối

a) Bào tử lưỡng bội (diplospory): Phôi phát triển trực tiếp từ tế bào mẹ ñại bào tử
không giảm nhiễm (Cỏ Poa pratensis).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(27)<div class='page_container' data-page=27>

b) Vô bào tử (apospory): Túi phơi hình thành trực tiếp từ tế bào xô ma và không giảm
nhiễm; phôi phát triển trực tiếp từ trứng lưỡng bội

c) Vô giao (apogamy) hay tự hợp (automixis): Phôi phát triển từ 2 nhân đơn bội.
Thơng thường ñây là kết quả hợp nhất của 2 tế bào trong túi phôi, hoặc là trợ bào
hay tế bào đối cực, hay là kết quả bồi hồn lần phân chia thứ 2.

d) Phơi bất định (adventitious embryony): Trong quá trình phát triển của hạt khơng
hình thành túi phơi và tế bào trứng; phơi phát triển từ nhân hoặc mô bênh cạnh.
e) Trinh sinh ( parthenogenesis) Phôi phát triển trực tiếp từ trứng khơng thụ thụ tinh.

Nếu gảm nhiễm bình thường số nhiễm sắc thể của tế bào trứng và cây vô phối ở
trạng thái ñơn bội. Nếu giảm phân xảy ra khơng bình thường, số nhiễm sắc thể
không giảm, phôi vô phối và cây ở trạng thái lưỡng bội. Mặc dù khơng có sự thụ
tinh nhưng thụ phấn là cần thiết để kích thích sự phát triển của hạt.

Ưu điểm của sinh sản vơ tính:

- Cố định được ưu thế lai, sử dụng tồn bộ phương sai di truyền
- Duy trì giống vơ hạn, dễ dàng, không phải cách ly nghiêm ngặt
- Mơ tả giống đơn giản

Nhược điểm

- Dễ suy thối do bệnh, đặc biệt bệnh vi rút
- Hạn chế tái tổ hợp (ví dụ cây tỏi)

2. Tính tự bất hợp 
2.1. Khái niệm tự bất hợp

Tự bất hợp là cây khơng có khả năng hình thành hạt (hợp tử) khi tự thụ phấn mặc dù giao
tử ñực 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, do ống phấn khơng hoặc kém
phát triển trong vịi nhụy. Tính tự bất hợp được kiểm sốt bởi một hệ thống ña alen (alen
S). Tự bất hợp khác với bất dục đực; sự khác nhau đó được trình bày trong bảng 2.3.

Bảng 2.3: Sự khác nhau giữa tự bất hợp và bất dục ñực.

Tự bất hợp Bất dục ñực

1. Do hàng rào cản trở sinh lý đối với thụ
tinh. Khơng thu ñược hạt do ống phấn
phát triển chậm hoặc kém phát triển
2. Phấn và nỗn có chức năng bình thường
3. Các yếu tố di truyền và sinh lý kiểm sốt

sự biểu hiện của tính tự bất hợp

Do rối loạn trong quá trình phát triển hạt
phấn

Hạt phấn không có chức năng

Các yếu tố di truyền nhân, tế bào chất hoặc
cả hai kiểm soát sự biểu hiện tính bất dục
ðiểm biểu hiện tính tự bất hợp

- Bề mặt đầu nhụy (hạt phấn khơng nảy mầm)
- Vòi nhụy (sinh trưởng của ống phấn bị cản trở)
- Bầu/nỗn (khơng có dung hợp giao tử)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(28)<div class='page_container' data-page=28>

2.2. Các kiểu tự bất hợp

Có hai hệ thống tự bất hợp là bất hợp dị hình và bất hợp đồng hình. ðối với chọn tạo giống
bất hợp ñồng hình ñược nhiều nhà chọn giống quan tâm. Bất hợp đồng hình do một dãy đa
alen kiểm sốt và tương đối phổ biến . Có hai loại tự bất hợp đồng hình: tự bất hợp giao tử
và tự bất hợp bào tử (Bảng 3.3).

Tự bất hợp giao tử

Tự bất hợp giao tử do một gen S kiểm soát, tồn tại ở nhiều dạng alen khác nhau, đó là dãy
alen S1, S2, S3, v.v. Nhiều loài thuộc họ cà, họ hoà thảo, họ đậu, họ hoa hồng, v.v. biểu hiện
tính tự bất hợp giao tử. Alen bất hợp hoạt ñộng ñộc lập và quyết ñịnh phản ứng tự bất hợp
(kiểu hình) của hạt phấn. Số lượng alen rất lớn, ví dụ 212 ở Trifolium, 37 ở Oenothera, 17 ở

Nicotiana. Phản ứng tự bất hợp phụ thuộc hoàn toàn vào kiểu gen của hạt phấn và ñầu

nhụy. Nếu alen của hạt phấn giống với alen trong ñầu nhụy sẽ xảy ra hiện tượng bất hợp.
Có 3 kiểu thụ phấn sau (liên hệ hình 1.3):

S1S2 X S1S2 : bất hợp hoàn toàn,
S1S2 X S2S3 : 50% hạt phấn có hiệu lực
S1S2 X S3S4 : tương hợp hoàn toàn

Bảng 3.3: ðặc ñiểm của hệ thống tự bất hợp giao tử và tự bất hợp bào tử

Tự bất hợp giao tử Tự bất hợp bào tử

Kiểu hình (kiểu giao phối) của hạt phấn do
kiểu gen hạt phấn (alen S) xác ñịnh

Do alen ở một hay hai locut kiểm soát
Alen của gen tự bất hợp hoạt ñộng riêng rẽ
trong vòi nhụy

Hạt phấn bất hợp bị ức chế trong vòi nhụy

Biểu hiện sau phân chia giảm nhiễm ở giao
tử đơn bội

Kiểu hình (kiểu giao phối) của hạt phấn do cây
sinh ra hạt phấn (bào tử thể) xác ñịnh

Do alen ở một locut kiểm soát

Alen của gen tự bất hợp có thể biệu hiện tính
trội, hay độc lập, hoặc cả hai trong hạt phấn và
trong vòi nhụy

Ống phấn của hạt phấn bất hợp có thể bị ức
chế trên bề mặt vòi nhụy hoặc tính bất hợp
biểu hiện giữa các giao tử sau khi thụ tinh
Biểu hiện trước phân chia giảm nhiễm hạt phấn

Hình 1.3: Bất hợp
giao tử

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(29)<div class='page_container' data-page=29>

Tự bất hợp bào tử

Hệ thống tự bất hợp bào tử được kiểm sốt di truyền bởi 1 locut có nhiều alen; các alen có
thể biểu thị tính trội hay đồng trội (độc lập) ở hạt phấn và vòi nhụy. Kết quả là mối quan hệ
bất hợp rất phức tạp. Phản ứng bất hợp của hạt phấn (kiểu hình) do bố mẹ thể sinh ra hạt
phấn xác ñịnh. Cây họ thập tự thuộc hệ thống tự bất hợp bào tử.

Các kiểu biểu hiện của các alen bất hợp (liên hệ hình 2.3):
- trội S1 > S2 > S3

- trội song song (co-dominant) S1 = S2 = S3
i) Vòi nhụy

- Trội S1 S1, S1S2, S1S3 = S1
S2 S3, S2S4, S2S5 = S2
- Trội song song S1 S1 = S1

S1 S2 = S1 + S2

ii) Hạt phấn

- Trội S1S2 S1 và S2 = S1
S2S3 S2 và S3 = S2

- Trội song song S1 S2 S1 và S2 = S1 + S2
S2 S3 S2 và S3 = S2 + S3
iii) Tính trội ở nhụy và nhị có thể khác nhau

Các tổ hợp alen bất hợp có thể khi phản ứng bất hợp ở hạt phấn và vòi nhuỵ giống nhau

S1S2 S2S3

S1S2 Bất hợp S1S2, S1S3

S2S2, S2S3
S2S3 S1S2, S1S3

S2S2, S2S3 Bất hợp
 S1S3 S3S4

Hình 2.3: Bất hợp
bào tử

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(30)<div class='page_container' data-page=30>

2.3 Hệ quả của tính tự bất hợp

a) ðối với trồng trọt

- Phải trồng tối thiểu 2 giống tương hợp với nhau ñể cây ñậu quả, ñậu hạt: cacao, cây trà,
cây lạc tiên, táo tây, anh ñào

- Tự bất hợp kéo dài tuổi thọ của hoa ở cây cảnh: petunia
- Tự bất hợp là ưu ñiểm ở cây có củ: khoai lang, sắn
- Tự bất hợp tạo điều kiện hình thành quả khơng hạt: dứa
b) ðối với chọn giống

- Tự bất hợp giảm thiểu số tổ hợp lai

- Các tính trạng liên kết với gen S sẽ phân ly theo tỉ lệ khơng bình thường
- Tự bất hợp cản trở việc lai lại và tạo dòng thuần

- Sử dụng ể sản xuất hạt lai

2.4 Phương pháp khắc phục tính tự bất hợp

- Thụ phấn nụ hay thụ phấn sớm (bud pollination): Họ thập tự
- Thụ phấn muộn: Họ thập tự, Lilium

- Sốc nhiệt ñộ: Cà chua Lycopersicon 
- Xử lý hooc mơn: một số lồi

- Chiếu tia bức xạ: Petunia, Lilium 
- ðiều kiện sinh trưởng bất lợi: Prunus 
- Cắt ngắn vòi nhụy: Khoai tây 2n
- Tăng nồng ñộ CO2 : Cây thập tự

3. Bất dục ñực

Bất dục đực là cây khơng có khả năng tạo ra hoặc giải phóng hạt phấn có chức năng. Bất
dục đực có thể là bất dục thực, bất dục ñực chức năng hoặc bất dục cảm ứng do hố chất.

a) Bất dục đực thực: Kiểu bất dục đực này tạo thành do khơng có cơ quan giới tính
đực trong hoa cái, chuyển đổi giới tính, hoặc do hạt phấn bất dục (bất dục ñực
nhân, bất dục ñực tế bào chất, bất dục ñực tế bào chất - nhân) vì sự bất thường trong
quá trình phát triển tiểu bào tử.

b) Bất dục ñực chức năng: Bất dục ñực chức năng tạo thành do bao phấn khơng mở
(do khuyết tật hoặc sai sót cấu tạo, cơ học) nên khơng giải phóng hạt phấn ra ngồi,
mặc dù hạt phấn hữu dục bình thường.

c) Bất dục do hố chất: Bất dục đực tạo ra khi xử lý hoá chất ở những giai ñoạn sinh
trưởng nhất ñịnh của cây; hoá chất can thiệp vào quá trình phát triển của giao tử
ñực.

3.1 Bất dục di truyền/bất dục ñực nhân (GMS /NMS)

Bất dục ñực di truyền do một gen lặn (ms) trong nhân kiểm soát. Ở một số cây trồng một
hoặc nhiều gen tham gia kiểm sốt sự bất dục đực, ví dụ ở ngơ, cà chua, cao lương. Dịng
bất dục đực di truyền (msms) ñược duy trì bằng cách lai với dòng hữu dục dị hợp tử
(Msms). 50% số cây thế hệ con bất dục ñực, 50% hữu dục. Trong khu lai hoặc sản xuất hạt
lai, cây hữu dục trong dịng mẹ được nhổ bỏ ngay khi nhận biết ñược. Trong một số trường
hợp, cây bất dục đực có thể được xác ñịnh thông qua gen chỉ thị ở giai ñoạn cây non. Nếu
khơng có gen chỉ thị cây bất dục ñực chỉ xác ñịnh ñược thông qua quan sát hoa một cách

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(31)<div class='page_container' data-page=31>

cẩn thận; đơi khi khơng thể loại bỏ hết những cây hữu dục trước khi tung phấn. ðây là một
hạn chế của bất dục ñực di truyền, hạn chế giá trị sử dụng làm cơng cụ để sản xuất hạt lai.

Hệ thống gen trong nhân
MsMs : hữu dục

Msms : hữu dục (duy trì bất dục)
msms : bất dục

Duy trì và nhân dạng bất dục

msms x Msms 1 msms : 1Msms

Ví dụ: bất dục đực di truyền: Bất dục chức năng ở cà chua, bất dục ñực mẫn cảm với nhiệt
ñộ ở lúa

Ứng dung: Bất dục ñực nhân là phương pháp khử ñực di truyền ñể sản xuất hạt lai, ứng
dụng ñể tạo quần thể cho chọn lọc chu kỳ, nhất là cây tự thụ phấn.

Bất dục ñực chức năng là dạng bất dục do gen trong nhân kiểm soát. Cây tạo ra hạt phấn

bình thường nhưng khơng thể giải phóng ra ngồi do bao phấn không mở. Bất dục ñực
chức năng ñược nghiên cứu nhiều ở cà chua. Tuy nhiên bất dục ñực chức năng rất mẫn cảm
với điều kiện mơi trường nên ít được sử dụng trong sản xuất hạt lai.

3.2 Bất dục ñực tế bào chất

Bất dục ñực tế bào chất là kết quả bất thường của tế bào chất. Tế bào chất bất dục thường
ký hiệu là S và tế bào chất bình thường là N hoặc F. Tồn bộ con lai giữa cây bất dục tế
bào chất với cây hữu dục ñều bất dục. Bất dục ñực tế bào chất được phát hiện ở hành tây,
ngơ, cà rốt, và ớt. Phần lớn nguồn bất dục ñực tế bào chất là kết quả lai giữa các cây có
quan hệ họ hàng xa nhau, chẳng hạn con lai khác lồi, khác chi. Có thể chuyển tính bất dục
đực vào dịng tự phối bằng cách sử dụng dạng bất dục làm mẹ và lai lại nhiều lần với dịng
tự phối.

Bất dục đực tế bào chất có nhiều ưu điểm đối với các lồi cây cảnh vì tất cả con cái
bất dục và khơng ra quả. Cây không ra quả sống lâu và kéo dài thời gian ra hoa.

3.3 Bất dục ñực tế bào chất-nhân

Bất dục đực tế bào chất-nhân có sự tham gia của cả tế bào chất và nhân, là kết quả tác ñộng
phối hợp của tế bào chất bất dục (S) và gen không phục hồi trong nhân (rf), ví dụ ở ngơ,
cao lương, lúa, hướng dương, v.v. Lai cây bất dục đực với cây có kiểu gen có phấn (N)rfrf
nhưng khơng có khả năng phục hồi, thế hệ con hoàn toàn bất dục. Kiểu gen (N)rfrf vì thế
được gọi là kiểu gen duy trì bất dục. Ngược lại lai cây có khả năng phục hồi thế hệ con
hoàn toàn hữu dục. Sự có mặt của gen phục hồi (Rf) khắc phục tác ñộng bất dục của tế bào
chất. Kiểu gen (N)/(S)RfRf gọi là kiểu gen phục hồi hữu dục.

Bất dục ñực tế bào chất-nhân (thường gọi tắt là bất dục tế bào chất, CMS) là cơng cụ
khử đực di truyền, ñược sử dụng rộng rãi trong sản xuất hạt lai của nhiều cây trồng. ðể sử
dung bất dục đực tế bào chất-nhân có hiệu quả, những yếu tố sau đây cần phải lưu ý:

a) Tính bất dục ñực phải ổn ñịnh. Bất kỳ sự mất ổn định nào đều dẫn đến q trình tự
thụ phấn.

b) Sử dụng rộng rãi một nguồn bất dục có thể làm tăng tính cảm nhiễm với dịch bệnh
(ví dụ, bất dục đực kiểu Texas ở Mỹ năm 1970-71)

c) Ảnh hưởng của môi trường như ñộ dài ngày, cường ñộ ánh sáng, nhiệt ñộ, ẩm ñộ
tương ñối, mật ñộ cây có thể ảnh hưởng tới phản ứng hữu dục của gen phục hồi
d) Sản xuất hạt giống phải có hiệu quả kinh tế; năng suất và chất lượng sản phẩm của

con lai phải vượt trội so với giống thường.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(32)<div class='page_container' data-page=32>

- Bất dục ñực TBC phát hiện năm 1931

- 1948 phát hiện gen có khả năng phục hồi hữu dục, ngơ bất dục TBC kiểu T

(Texas), ñưa BDTBC vào sản xuất hạt lai ở Hoa Kỳ; dịch bệnh ñốm lá nhỏ 
năm 1970-1971 do kiểu T mẫn cảm với bệnh.

Các loại bất dục tế bào cất-nhân

i) Bất dục ñực ñồng tế bào chất: = trong nội bộ loài 
Cao lương: milo x kafir

Cây lanh: procumbent x tall

Cải dầu: Dạng Thuỵ ðiển/ Canada x 'Bronovski' 
ii) Bất dục ñực dị tế bào chất = giữa các loài hoặc chi 
(Capsicum peruvianum) x C. annuum

(Brassica nigra) x B. oleracea 
(Oryza spontanea) x O. sativa 
(Triticum timopheevi) x T. aestivum

3.4 Gây bất dục ñực bằng hố chất

Một biện pháp thay thế để sản xuất hạt lai ở lúa nước và lúa mì sử dụng hố chất diệt giao
tử đực (chemical pollen suppressant, CPS hay chemical hybridization agent, CHA). Sử
dụng hoá chất có thể tạo con lai bất kỳ tổ hợp nào có ưu thế lai cao. Tính bất dục đực tương
đối dễ sử dụng vì khơng cần phải duy trì. Bất kỳ giống nào cũng có thể gây bất dục và sử
dụng làm mẹ và khơng cần tìm kiếm dịng phục hồi.

Một hố chất khử đực tốt cần thỏa mãn những yêu cầu sau:

- Gây bất dục hạt phấn có chọn lọc mà khơng làm ảnh hưởng ñến nhụy (ñộ hữu dục) và
các bộ phận khác của cây, ñảm bảo số lượng và chất lượng hạt lai trên cây mẹ.

- Tác dụng một cách hệ thống hoặc bền vững ñể gây bất dục ñực của các nhánh ở các giai
ñoạn khác nhau (sớm và muộn)

- An toàn cho người, gia súc, khơng gây hại mơi trường, khơng có hệ quả gây ñột biến.
- Ổn ñịnh và tồn lưu trong cây một thời gian nhất định, khơng bị ảnh hưởng bởi ñiều kiện

thời tiết.

- Sử dụng dễ dàng, thuận tiện, hiệu quả kinh tế cao.

Nhiều hóa chất diệt hạt phấn đã được sử dụng, như ethaphon, ethrel, hợp chất RH531,
RH532, v.v. Trong sản xuất hạt lúa lai, Trung Quốc ñã sử dụng hai chất: MG1 (Mononatri
methan arsenat) và MG2 ( Natri methyl arsenat). Những hóa chất này có hiệu lực khi phun
vào thời ñiểm 5-9 ngày trước kho nở hoa ở nồng độ 0,02% . Ưu điểm sử dụng hóa chất
trong sản xuất hạt lai gồm (Virmani and Edwards, 19:

1) ðơn giản hóa quy trình chọn tạo giống vì khơng cần bất dục đực và gen phục hồi
2) Tránh được các cơng đoạn tốn kém và phức tạp để nhân dịng bất dục

3) Kiểu gen có bao phấn thị ra ngồi vẫn có thể sử dụng làm mẹ

4) Tránh ñược thời gian chuyển chuyển kiểu gen triển vọng thành dòng bất dục ñực
5) Dễ dàng trong việc ñánh giá dòng về khả năng kết hợp

Những hạn chế của hoá chất gây bất dục:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(33)<div class='page_container' data-page=33>

1) Liều lượng hóa chất đủ ñể gây bất dục ñực thường gây bất dục nhụy và giảm tỉ lệ

kết hạt

2) ðiều kiện hời tiết (mưa kéo dài, gió mạnh) cản trở việc phun hóa chất vào giai đoạn
tối ưu

3) Gây bất dục đực khơng hồn tồn, hóa chất chỉ có hiệu lực trong thời gian ngắn và
ở giai ñoạn phát triển nhất ñịnh nên phải phun nhiều lần

4) Chi phí cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Fehr, W. R. 1986. Principles of cultivar development, Chapter 2, Volume 1. Macmillan
Publishing Co.

Poehlman, J. M., và D. A. Sleper 1995. Breeding field crops 4th Edition. Iowa State
University Press.

Lê Duy Thành. 2001. Cơ sở di truyền chọn giống thực vật. NXB Khoa học và Kỹ thuật
Hughes, M. A. 1996. Plant molecular genetics. Chapter 12: Breeding systems, trang
155-167

Câu hỏi ơn tập

1. Có bao nhiêu kiểu sinh sản ở thực vật? Phân biệt tự thụ phấn và giao phấn. Những yếu tố
(ñặc ñiểm) nào ñảm bảo tự thụ hay giao phấn. Kể tên cây tự thụ phấn và cây giao phấn.
2. Ảnh hưởng của tự thụ phấn và giao phấn tới cấu trúc di truyền thế hệ con cái như thế
nào?

3. Tại sao thế hệ con cái hình thành từ hạt ở cây sinh sản vơ tính thường khơng đồng nhất?

4. Nếu muốn duy trì tính di truyền của cây, anh (chị) sẽ sử dụng phương pháp hữu tính hay
vơ tính? Tại sao?

5. Thế nào là sinh sản vô phối? Khả năng và ý nghĩa ứng dụng vô phối trong chọn giống?
6. Các bộ phận chủ yếu của hoa và ý nghĩa của chúng trong quá trình hình thành hạt, trong
quá trình lai.

7. Sự khác nhau giữa hoa ñầy ñủ và hoa khơng đầy đủ, hoa hồn hảo và khơng hồn hảo,
lưỡng tính và đơn tính, đơn tính cùng gốc và đơn tính khác gốc.

8. Thế nào là tự bất hợp? Bất hợp giao tử? Bất hợp bào tử?

9. Liệt kê những trở ngại và khả năng ứng dụng tự bất hợp trong chọn giống cây trồng.
10. Có thể tạo ra dịng tự phối ở cây tự bất hợp (ví dụ cải bắp) được khơng? Làm thế nào?
11. Thế nào là bất dục ñực?

12. Các loại bất dục ñực.

13. Sự khác nhau giữa bất dục ñực tế bào chất và bất dục ñực tế bào chất –nhân.
14. Ứng dụng bất dục ñực trong chọn giống/sản xuất giống.

15. Ưu ñiểm và nhược ñiểm của bất dục ñực bằng hóa chất.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(34)<div class='page_container' data-page=34>

CHƯƠNG IV

DI TRUYỀN SỐ LƯỢNG TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG 
Mục tiêu của chương

1. Nắm ñược ảnh hưởng của các yếu tố môi trường và di truyền tới sự biểu hiện của
tính trạng số lượng.

2. Hiểu được giá trị kiểu hình, kiểu gen và các thành phần phương sai.

3. Nắm ñược phương sai di truyền, hệ số di truyền, tương quan di truyền và ý nghĩa
của chúng ñối với chọn lọc; cơ sở cải tiến ñồng thời nhiều tính trạng và chỉ số chọn
lọc.

4. Trình bày khái niệm và ý nghĩa của tương tác kiểu gen-mơi trường.
5. Nắm được phương pháp ñánh giá khả năng kết hợp.

Lập kế hoạch và thực hiên một chương trình chọn giống ñể cải tiến các tính trạng số lượng
phụ thuộc rất lớn vào mức ñộ biến ñộng di truyền của nguồn vật liệu chọn giống. Phần lớn
các tính trạng kinh tế quan trọng của cây trồng là những tính trạng số lượng, như năng suất,
phẩm chất, thời gian sinh trưởng, v.v. Khác với tính trạng chất lượng, tính trạng số lượng
biểu thị sự biến thiên liên tục và từ giá trị thấp đến giá trị cao có nhiều dạng trung gian.
Nguyên nhân gây ra sự biến thiên liên tục ở các tính trạng số lượng là sự kiểm sốt của
nhiều gen có hiệu ứng nhỏ nhưng mang tính tích luỹ. Sự phân ly đồng thời nhiều gen tạo
ra một phạm vi rộng các kiểu gen mang tính liên tục khơng thể phân chia thành những lớp
riêng biệt. Biến ñộng giữa các cá thể trong một quần thể ñối với một tính trạng số lượng
ngồi kiểu gen còn liên quan tới ảnh hưởng của môi trường. Trong phần lớn các trưịng
hợp các tính trạng số lượng có tương quan với nhau, do đó cải tiến tính trạng này có thể
thay đổi tính trạng khác. ðối với sản xuất các giống có khả năng thích nghi rộng là cần
thiết, nên nghiên cứu tương tác kiểu gen – môi trường hết sức cần thiết. Các phương pháp
chọn giống thường dựa vào hoạt ñộng của gen kiểm sốt tính trạng. Phương pháp tổ hợp
hay phương pháp lai truyền thống sử dụng hiệu ứng cộng, trong khi đó giống lai lại F1 tận
dụng hiệu ứng gen không cộng (trội, siêu trội).

1. Giá trị kiểu hình, kiểu gen và các thành phần phương sai

Giá trị kiểu hình (P) của một tính trạng số lượng là tổng tác ñộng cuả kiểu gen (G) và môi
trường (E).

P = G + E

Kiểu hình là sự biểu hiện bề ngoài của một cơ thể sống hay giá trị đo của một tính trạng,
như độ bạc bụng hạt gạo, khối lượng 1000 hạt thóc là 28 gam, chiều cao cây ngô 185 cm.
Kiểu gen là kết quả tác động của các gen kiểm sốt tồn bộ q trình sinh hóa trong một cá
thể và qua đó tiềm năng tính trạng của cá thể ấy. Mơi trường bao gồm tồn bộ các yếu tố
bên ngồi có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của gen kiểm sốt các q trình sinh hóa và
sự biểu hiện của gen thành kiểu hình. Các yếu tố bên ngồi gồm thời tiết, khí hậu, ẩm độ,
độ phì đất, v.v.

Cũng như tính trạng chất lượng, kiểu gen của tính trạng số lượng gồm tương tác
trong nội bộ lơ cut và giữa các lơ cut. Do đó kiểu gen của tính trạng số lượng có thể biểu
thị bằng:

G = A + D + I

trong đó A là hiệu ứng riêng rẽ của từng alen hay thành phần cộng tính của kiểu gen
(Fisher, 1918); D là ñộ lêch trội hay thành phần do tương tác trong nội bộ lô cut và I là
thành phần do tương tác giữa các lơ cut. Nếu có thể định lượng ñược sự biểu hiện của

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(35)<div class='page_container' data-page=35>

kiểu gen , thì giá trị của thể dị hợp tử ở một lô cut riêng rẽ bằng giá trị trung bình của 2
thể đồng họp tử nếu khơng có gen nào trội so với gen kia. Do đó, bất kỳ ñộ lệch nào so
với giá trị trung bình đều là dấu hiệu của sự có mặt của trội. Có ba mức trội là: trội khơng
hồn tồn - giá trị của thể dị hợp tử nằm trong khoảng trung bình của hai thể đồng hợp tử

và giá trị của thể ñồng hợp tử trội; trội hoàn toàn - giá trị của thể dị hợp tử bằng giá trị của
thể ñồng hợp tử trội. và siêu trội - giá trị của thể dị hợp tử vượt ra ngoài phạm vi của hai
thể đồng hợp tử.

Nếu tính trạng được kiểm sốt bởi nhiều lơ cut, thành phần cộng của kiểu gen bằng tổng
hiệu ứng riêng rẽ của các alen của tất cả lô cut và thành phần trội bằng tổng của tất cả
tương tác trong nội bộ các lơ cut. Bất kỳ độ lệch nào cịn lại so với giá trị trung bình của
kiểu gen sau khi trừ ñi hiệu ứng cộng và trội là do ức chế.

Mỗi yếu tố khác nhau kiểm sốt kiểu hình của một cá thể với tính trạng số lượng đều đóng
góp vào sự khác nhau giữa các cá thể trong quần thể. Tổng biến ñộng hay phương sai kiểu
hình σ2P trong quần thể là :

σ2P = σ2G + σ2E

Tổng phương sai di truyền σ2G bao gồm phương sai do hiệu ứng cộng hay hiệu ứng trung
bình của gen (σ2

A), phương sai do hiệu ứng trội (σ2D) và phương sai do ức chế hay tương
tác giữa các gen (σ2I) (Kempthorne, 1954; Falconer và MacKay, 1996). Phương sai ức chế
biểu thị thành phần biến ñộng tàn dư và có thể chia thành các thành phần hoàn toàn cộng
(σ2

AA,σ2AAA...), cộng x trội (σ2AD, σ2AAD, σ2ADD...) và hồn tồn trội (σ2DD , σ2DDD...). Do
đó:

σ2G = σ2A + σ2D + σ2I

Việc ước lượng các thành phần phươg sai địi hỏi các sơ ñồ giao phối ñể tạo ra các quần
thể có quan hệ họ hàng. Những sơ ñồ chủ yếu gồm sơ ñồ phân tổ (NC I), sơ ñồ nhân tố

(NC2) và lai dialen (Hallauer và Miranda, 1983; Wricke, 1986). Bằng sơ đồ thí nghiệm
thích hợp và phân tích phương sai, sẽ tính được các thành phần phương sai; chúng ñược
ñổi thành các thành phần di truyền qua hiệp phương sai giữa họ hàng.

Hệ số biến ñộng ñược sử dụng ñể ñánh giá mức biến ñộng giữa hai tính trạng tương phản.
Hệ số biến động kiểu hình (PCV) và hệ số biến động kiểu gen (GCV) được tính như sau:

Biến ñộng do các yếu tố di truyền:

Quần thể khác nhau có cấu tạo di truyền khác nhau sẽ khác nhau về kích

thước, khối lượng các bộ phận, hình dạng, màu sắc hay sự phát triển giữa

các cá thể. Biến động di tryền có thể quan sát ñược ở những cây sinh trưởng

trong cùng một điều kiện mơi trường. Biến động di truyền được tạo thành do

tái tổ hợp gen, biến ñổi ñột biến, chọn lọc và dịch gen. Biến ñộng di truyền 
ñược truyền lại cho thế hệ con cái.

Biến động do mơi trường:

ðiều kiện mơi trường khác nhau có thể gây sự khác nhau về kích thước, khối

lượng các bộ phận, hình dạng, màu sắc hay sự phát triển giữa các cá thể.

Các yếu tố mơi trường gồm độ phì đất, độ pH, điều kiện nước tưới, nhiệt ñộ,

ánh sáng và quang chu kỳ, ẩm ñộ, sâu bệnh hại, vv. Biến động mơi trường có

thể quan sát ñược trên những cây có cùng cấu trúc di truyền trong những

môi trường khác nhau. Biến động do tác động của mơi trường khơng truyền

lại cho thế hệ con cái.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(36)<div class='page_container' data-page=36>

= P

CV

P σ ;

= G

CV

G σ

Trong đó σP và σP là ñộ lệch chuẩn kiểu hình và kiểu gen và X là giá trị trung bình.

2. Hệ số di truyền và hiệu quả chọn lọc

Hiệu quả chọn lọc ñối với một tính trạng số lượng phụ thuộc vào ý nghĩa tương ñối của các
yếu tố di truyền và khơng di truyền trong sự khác nhau kiểu hình giữa các kiểu gen trong
quần thể – gọi là hệ số di truyền. Hệ số di truyền ñược ño bằng tỉ số của phương sai di
truyền và phương sai kiểu hình hay tổng phương sai. Có hai giá trị thường ñược sử dụng,
hệ số di truyền nghĩa rộng, h2

b = σ2G/σ2P, và hệ số di truyền nghĩa hẹp, h2n = σ2A/σ2P.
Là một ñại lượng thống kê biểu thị tỉ số giữa các phương sai nên hệ số di truyền là một ñại
lượng ñặc trưng cho một quần thể xác định trong một mơi trường xác ñịnh tại thời ñiểm
xác ñịnh. Bản thân giá trị di truyền của một quần thể khơng nói lên tính ưu việt của quần
thể đó. Giá trị h2 dao ñộng trong khoảng từ 0 ñến 1; trong một dịng thuần các cá thể có
cùng kiểu gen nên tồn bộ sự biến động hay sự khác nhau giữa các cá thể hoàn toàn do các
yếu tố ngoại cảnh và h2 = 0.

Mục đích của chọn lọc là thay đổi giá trị trung bình của quần thể đối với tính trạng cần cải
tiến thơng qua sự thay đổi tần số gen. Vì vậy sự hiểu biết về hệ số di truyền, nhất là hệ số

Các cách tính hệ số di truyền

Hệ số di truyền dựa vào từng cây ñơn lẻ khi chọn lọc dựa vào các cây của quần thể mà

không phân thành các ô hay khối

2
2
2
2
2
2
g

ge
W
g
h
σ
σ
σ
σ
σ
+
+
+
=

Hệ số di truyền từng cây ñơn lẻ khi chọn dự vào so sánh các cây trong một ô hay khối

2 2 2 2
g
ge
W
g
h
σ
σ
σ
σ
+
+
=

Hệ số di truyền dựa vào ô

2
2
2
2
/
2
2
g
ge
n
W
g
h
σ
σ
σ
σ
σ
+
+
+

= 2 2 2

2
g

ge
e
g
σ
σ
σ
σ
+
+
= -

Hệ số di truyền dựa vào trung bình dịng

2
2
/
2
/
2
2
g
l
ge
rl
e
g
h
σ
σ

σ
σ
+
+
=

Ghi chú: σ2g = phương sai di truyền, σ
2

w = phương sai giữa các cây trong một ô,

σ2= phương sai giữa các ô, σ2e = σ2w /n sai số thí nghiệm, σ2ge = tương tác kiểu gen x 
môi trường, n = số cây trong 1 ô, r = số lần lặp lại, l = số môi trường thử nghiệm.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(37)<div class='page_container' data-page=37>

di truyền nghĩa hẹp rất cần thiết ñối với nhà chọn giống. Trong 3 thành phầ phương sai di
truyền, Wright (1971), coi phần cộng tính xác địng sự giống nhau giữa bố mẹ và con cái.
Sự thay ñổi giá trị kiểu gen của quần thể sau một thế hệ chọn lọc ñược gọi là tiến bộ di
truyền hay kết quả chọn lọc. Kết quả chọn lọc (∆G ) của một tính trạng phụ thuộc vào hệ số
di truyền của tính trạng đó và có thể ước lượng bằng cơng thức sau:

2
Sh

G =

∆

trong đó S = vi phân chọn lọc

= hiệu số giữa giá trị trung bình của các cá thể ñược chọn và
quần thể ban ñầu

h2 = hệ số di truyền, thường là nghĩa hẹp

Như vậy kết quả chọn lọc sẽ cao nếu hệ số di truyền và vi phân chọn lọc cao. Giá trị của
h2 bị ảnh hưởng bởi tác động mơi trường nhưng có thể tăng bằng cách sử dụng phương
pháp chọn lọc và sơ đồ thí nghiệm thích hợp. Vi phân chọn lọc phụ thuộc vào tỉ lệ cá thể
ñược chọn và mức ñộ biến ñộng của quần thể. Vi phân chọn lọc tăng cùng chiều với ñộ
biến ñộng nhưng ngược chiều với tỉ lệ chọn lọc.

ðể dự đốn và so sánh kết quả chọn lọc các nhà chọn giống thường sử dụng giá trị S/σP
thay cho S làm vi phân chọn lọc tiêu chuẩn hố. Kết quả chọn lọc được biểu thị bằng:

2
h
i P

G = σ

∆

trong đó i = S/σP gọi là cường độ chọn lọc. ðối với các tính trạng số lượng phân phối
chuẩn thì i = Yz/p, trong đó Yz là độ cao của toạ ñộ tại ñiểm chọn lọc và p là tỉ lệ được
chọn. Có thể tính được cường độ chọn lọc (các giá trị i) cho các giá trị p khác nhau bằng
cách sử dụng bảng có giá trị Yz trong một số sách thống kê. Bảng 1.4 dưới ñây cho biết

một số giá trị i với tỉ lệ chọn lọc khác nhau:

Bảng 1.4. Giá trị i (cường ñộ chọn lọc) ñối với một số giá trị p (tỉ lệ chọn). 
_________________________________________________________________ 
p % 50 40 30 25 20 15 10 5 2 1
i 0,80 0,97 1,16 1,27 1,40 1,55 1,76 2,06 2,42 2,84

3. Tương quan di truyền và phản ứng liên đới

Các tính trạng số lượng thườg có mối tương quan với nhau. Ví dụ, năng suất hạt ở cây cốc
thường có tương quan nghịch với hàm lượng protein nhưng có tương quan dương với thời
gian sinh trưởng. Trong chương trình chọn giống, mối tương quan giữa năng suất, các yếu
tố cấu thành năng suất và các tính trạng kinh tế khác có ý nghiã quan trọng ñối với chọn
lọc, ñặc biệt khi nhà chọn giống cần cải tiến ñồng thời nhiều tính trạng. Tương quan dương
làm tăng mức chọn lọc của cả hai tính trạng, ngược lại tương quan âm làm giảm mức chọn
lọc. Vì vậy, điều quan trọng ñối với nhà chọn giống là phải xác ñịnh ñược mối tương quan
có cơ sở di truyền hoặc phản ánh những yếu tố môi trường. Tương quan di truyền cộng, rA,
được ước lượng thơng qua tương quan của giá trị chọn giống giữa hai tính trạng của các cá
thể trong quần thể. Tương quan môi trường, rE, là tương quan giữa các độ lệch mơi trường
biểu thị phần dư của phương sai kiểu hình. Có thể ước lượng phương sai kiểu hình giữa hai
tính trang X và Y theo cơng thức sau:

Y
X P
P
P
P
Cov
r
σ

= hoặc

Y
X P
P
E
A
P
Cov
Cov
r
σ
σ
+
=

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(38)<div class='page_container' data-page=38>

Nếu ñặt e2 = 1 - h2 ta có

)
(
)
(
)
(
)

( E X E Y

E
Y
X
Y
A
X
A
A
Y
X
P

Cov

e

Cov

h

r

σ

+

=

E
Y
X

A
Y
X

P h h r e e r

r = +

Thông thường chọn lọc để cải tiến tính trạng này kéo theo sự thay đổi của một tính trạng
khác. Ví dụ khi tăng hàm lượng caroten ở khoai lang làm thay ñổi thuỷ phần hay hàm
lượng chất khô trong củ. Nếu gọi X là tính trạng được chọn trực tiếp thì phản ứng chọn lọc
của X bằng giá trị chọn giống trung bình của các cá thể được chọn. Sự thay đổi của tính
trạng gián tiếp Y sẽ bằng hồi quy của giá trị chọn giống của Y với giá trị chọn giống của
X. Quan hệ hồi quy là:

)
(
)
(
2
)
(
)
(
X
A
Y
A
A
X

A
A
XY
A r
Cov
b
σ
σ
σ =
=

Kết quả chọn lọc của tính trạng X khi chọn trực tiếp là:
)

( X

A
X
GX ih

R = σ

Do đó kết quả chọn lọc liên đới của tính trạng Y là
)
(Y
A
A
X
C

Y ih r

R = σ

hoặc

X
XY
A
C

Y b R

R = ( ) = i*hX*rA*σA(Y)
Nếu ñặt σAY = hYσAY thì phản ứng liên đới sẽ là:

Y

P
A
Y
X h r

h

i* * * σ

Do đĩ kết quả chọn lọc của tính trạng liên đới cĩ thể dự đốn nếu biết được tương quan di
truyền và hệ số di truyền của hai tính trạng. Hiệu quả chọn lọc gián tiếp là:

Như vậy nếu tương quan di truyền giữa hai tính trạng bằng khơng chọn lọc tính trạng thứ
cấp sẽ khơng có hiệu quả. Ngược lại nếu hai tính trạng tương quan chặt chẽ và tính trạng
thứ cấp có hệ số di truyền cao, chọn lọc gián tiếp sẽ có hiệu quả cao.

4. Chọn lọc ñồng thời nhiều tính trạng

Trong phần lớn các chương trình chọn giống thực vật hoặc động vật, nhiều tính trạng cần
phải cải tiến đồng thời. Tuy nhiên, cải tiến tính trạng này có thể kéo theo sự cải tiến hoặc

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(39)<div class='page_container' data-page=39>

làm xấu đi những tính trạng khác có liên quan. Do đó khi tiến hành chọn lọc cần phải xem
xét tất cả tính trạng quan trọng đối với một loài cây trồng.

4.1. Chọn lọc theo thứ tự

a. Cải tiến theo thứ tự qua nhiều thế hệ

b. ðầu tiên cải tiến một tính trạng, sau đó tính trạng thứ 2 và cứ tiếp tục như thế.

c. Lâu và có thể khơng hiệu quả nếu biến động di truyền giảm trong q trình chọn lọc tính
trạng đầu

d. Có lẽ khơng tiến hành có ý thức–nhưng tiến hành khi bệnh mới phát sinh, tính trạng cần
quan tâm thay ñổi, v.v.

4.2. Chọn lọc ñộc lập

a. Chọn lọc 2 hay nhiều tính trạng cùng một lúc

b. Nếu 2 tính trạng phân phối bình thường, kết quả chọn lọc ñộc lập sẽ sẽ cắt một mẫu
hình tam giác ra khổi ñồ thị phân phối.

4.3. Chọn lọc theo chỉ số

Chỉ số chọn lọc là một hàm tuyến tính của các thuộc tính khác nhau với một trọng số phù
hợp, làm cơ sở cho việc chọn lọc đồng thời nhiều tính trạng thơng qua sự nhận biết và
phân biệt các kiểu gen mong muốn với các kiểu gen không mong muốn dựa vào kiểu hình.
Smith (1936) định nghĩa giá trị kiểu gen (P) của một cá thể là:

P = a1G1 + a2G2 + ... + anGn

trong đó G1, G2 ..., Gn là giá trị kiểu gen của các tính trạng riêng rẽ và a1, a2, ..., an biểu
thị ý nghĩa kinh tế tương đối của từng tính trạng. Một hàm khác (I) dựa vào kiểu hình của
các tính trạng khác nhau được biểu thị ở dạng:

I = b1P1 + b2P2 + ...+ bnPn

trong đó b1, b2, ...,bn là những hệ số cần ñược ước lượng sao cho tương quan giữa P và I
(r(P,I) ñạt giá trị tối ña.

ðể ñạt ñược giá trị r(P,I) cao nhất phải giải hệ phương trình để tìm các giá trị bi.
Nếu xem xét 3 tính trạng thì hệ phương trình có dạng sau:

b1P11 + b2P12 + b3P13 = a1G11 + a2G12 + a3G13

b1P21 + b2P22 + b3P23 = a1G21 + a2G22 + a3G23
b1P31 + b2P32 + b3P33 = a1G31 + a2G32 + a3G33
và dạng ma trận trở thành (Pb = Ga):

P11 P12 P13 b1 G11 G12 G13 a1
P21 P22 P23 x b1 = G21 G22 G23 x a1
P31 P32 P33 b1 G31 G32 G33 a1
Các hệ số bi ñược ước lượng như sau:

b = P—1Ga

trong đó b là cột vec-tơ, P—1 là là ma trận ngược của phương sai và hiệp phương sai kiểu
hình, G là ma trận phương sai và hiệp phương sai kiểu gen và a là cột vec-tơ giá trị kinh
tế.

Như vậy ñể thiết lập chỉ số chọn lọc phải thực hiện các bước sau ñây:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(40)<div class='page_container' data-page=40>

1. Ước lượng ma trận phương sai và hiệp phương sai kiểu gen và kiểu hình. Phương sai
và hiệp phương sai được ước lượng thơng qua các sơ đồ giao phối trình bày trong phần
trước.

2. Lập hệ phương trình theo dạng ma trận

3. Giải hệ phương trình để xác định các giá trị bi
4. Chỉ số chọn lọc và chỉ tiêu chọn lọc

Chỉ số chọn lọc cho mỗi cá thể hay nhóm cá thể (dịng, gia đình...) ñược xây dựng dựa vào
các giá trị bi và giá trị kiểu hình. Cơng thức tốn học của hàm (I) gọi là chỉ số chọn lọc:

I = b1P1 + b2P2 + ...+ bnPn

Lấy một ví dụ đơn giản: có 3 tính trạng quan trọng có trọng số như sau:

Năng suất 0,3
Ngày gieo đến chín -1,4
hàm lượng protein 4,7

Chỉ số (I) ñối với kiểu gen cụ thể có năng suất 1800 kg/ha, thời gain sinh trưởng 94 ngày,
và hàm lượng protein là 12% sẽ là:

I = 0,3 x 1800 – 1,4 x 94 + 4,7 x 12.4 = 466,68

Các chỉ số chọn lọc 
a) Chỉ số chọn lọc tối ưu

Chỉ số chọn lọc tối ưu do Smith (1936) và Henderson (1963) ñề xuất. Henderson phân
chia các tính trạng làm hai loại: tính trạng sơ cấp và tính trạng thứ cấp. Tính trạng sơ cấp là
những tính trạng có giá trị kinh tế tương đối khác khơng, trong khi đó tính trạng thứ cấp có
giá trị kinh tế bằng khơng nhưng có thể tương quan với tính trạng sơ cấp và có ích trong
chương trình chọn lọc. Ví dụ đối với năng suất cây cốc, số liệu thường thu thập là năng
suất hạt và một hay nhiều trong ba yếu tố cấu thành năng suất — số bơng trên đơn vị diện
tích, số hạt trên bông, và khối lượng hạt. Trừ khi khối lượng hạt là một tính trạng quan
trọng, ba yếu tố cấu thành được xem là những tính trạng thứ cấp và tầm quan trọng kinh tế
chỉ ấn định cho tính trạng sơ cấp là năng suất hạt.

Như vậy ñể xây dựng chỉ số chọn lọc tối ưu không cần các giá trị kinh tế mà chỉ
cần xác định tính trạng nào là tính trạng sơ cấp. Tuy nhiên cũng có thể xem xét các tính
trạng thứ cấp có ý nghĩa kinh tế trong khi cải tiến một tính tính trạng sơ cấp nhất định. Ví
dụ, khi xây dựng chỉ số để cải tiến năng suất hạt, có thể rất có giá trị nếu bao gồm cả hàm
lượng protein là tính trạng thứ cấp, thậm chí cả khi đã có một chỉ số khác ñược xây dựng
ñể cải tiến hàm lượng protein.

Có thể đưa ra một ví dụ sau: có m tính trạng có ý nghĩa kinh tế cần cải tiến. Trước
hết xây dựng chỉ số cho mỗi một trong m tính trạng, ta có,

I1 = b1P1 + b12P2 + ... + b1nPn
I2 = b21P1 + b22P2 + ... + b2nPn
.

I m = bm1P1 + bm2P2 + ... + bmnPn

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(41)<div class='page_container' data-page=41>

Chú ý là bij có thể bằng khơng (0) nếu tính trạng thứ j khơng đóng góp gì vào việc cải tiến
tính trạng sơ cấp thứ i. Chỉ số cuối cùng ñể cải tiến ñồng thời m tính trạng có ý nghĩa kinh
tế được tính toán là:

I = a1I1 + a2I2 + ... + amIm

= a1b11P1 + a1b12P2 + ... + a1bInPn
+ a2b21P1 + a2b22P2 + a2b2nPn
. . . . . . . . .

+ ambm1P1 + ambm2P2 +ambmnPn

Chọn lọc giữa các kiểu gen dựa vào chỉ số cuối cùng. Ưu ñiểm của phương pháp này là
khả năng tính tốn một chỉ số chọn lọc mới I’, bằng cách ñưa ra các tỷ trọng mới cho các
chỉ số riêng rẽ nếu giá trị kinh tế của các tính trạng sơ cấp thay ñổi.

b) Chỉ số chọn lọc cơ bản

Chỉ số cơ bản ñược sử dụng ñể cải tiến ñồng thời hai hay nhiều tính trạng khi giá trị
kinh tế tương đối có thể ấn định cho mỗi tính trạng nhưng khơng có giá trị ước lượng của
các tham số kiểu gen và kiểu hình. Chỉ số chọn lọc được tính cho mỗi kiểu gen bằng cách
đánh giá tầm quan trọng của giá trị kiểu hình của mỗi tính trạng thơng qua giá trị kinh tế
tương ứng của chúng và cộng số ñiểm của tất cả tính trạng có giá trị kinh tế khác khơng; đó
là:

I = a1P1 + a2P2 + ...+ anPn

Ví dụ ở lúa, nếu coi năng suất hạt có giá trị gấp hai lần năng suất rơm rạ thì giá trị kinh tế
tương đối sẽ là 1,0 ñối với năng suất hạt và 0,5 ñối với năng suất rơm rạ. Chỉ số cơ bản cho
cả hai tính trạng là I = năng suất hạt x 0,5 năng suất rơm rạ.

c) Chỉ số chọn lọc cơ bản cải tiến

Khác với chỉ số chọn lọc cơ bản, ở chỉ số cơ bản cải tiến tầm quan trọng của giá trị kiểu
hình của mỗi tính trạng ñược ñánh giá theo hệ số di truyền chứ không phải giá trị kinh tế.
Smith và cộng sự cho rằng chỉ số chọn lọc dựa vào hệ số di truyền sẽ hiệu quả hơn chỉ số
cơ bản nếu giá trị kinh tế của tất cả tính trạng như nhau. Nếu các tính trạng có gía trị kinh
tế khác nhau và hệ số di tryền biến ñộng lớn giữa các tính trạng cần cải tiến có thể xây
dựng chỉ số chọn lọc kết hợp cả hệ số di truyền và giá trị kinh tế.

Giả sử nếu có các giá trị ước lượng của hệ số di truyền (h2) và giá trị kinh tế (ai), thì dối
đối với từng kiểu gen chỉ số I = a1h12P1 + a2h22P2 + ... +anhn2Pn. Chỉ số này là cơ sở cho

việc chọn lọc ñồng thời tất cả các tính trạng bao gồm trong chỉ số.

d. Chỉ số chọn lọc hạn chế

Chỉ số chọn lọc hạn chế ñược áp dụng trong những tình huống nhất định khi nhà chọn
giống chỉ cần cải tiến r trong số m tính trạng có ý nhgĩa kinh tế, còn m — r tính trạng
khơng thay đổi. Giả sử có 4 tính trạng P1, P2, P3 và P4 ñược ño trên mỗi cá thể trong quần
thể. Nếu tính trạng P1 là chiều cao cây khơng cần thay đổi cịn các tính trạng P2, P3 và P4
khơng có hạn chế gì. ðể xây dựng chỉ số chọn lọc chúng ta cần tối đa hố tương quan giữa
I và P sao cho ñáp ứng chọn lọc của P1 bằng 0. Nếu r trong m (r < m ) thay ñổi một lượng
ki, i = 1, 2, .. . r, P là ma trận của hiệp phương sai kiểu hình giữa m tính trạng , G là r x m
ma trận hiệp phương sai kiểu gen giữa r tính trạng được hạn chế, k là r x 1 vec-tơ của sự
thay ñổi mong muốn trong các tính trạng được giới hạn, thì m hệ số ñược ước lượng như
sau:

b = P—1Gr (GrP—1G’r)—1k
Chọn lọc dựa vào chỉ số I = b1P1 + b2P2 +... bmPm

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(42)<div class='page_container' data-page=42>

5. Tương tác kiểu gen - mơi trường và đánh giá tính ổn định

5.1. Khái niệm tương tác kiểu gen-mơi trường

Tương tác kiểu gen - môi trường (GxE) biểu thị một thành phần của kiểu hình có thể làm
sai lệch giá trị ước lượng của các thành phần khác. Tương tác kiểu gen môi trường tồn tại
khi các kiểu gen phản ứng khác nhau với sự thay đổi của của điều kiện mơi mơi trường
(năm, vụ gieo trồng, địa điểm, mật độ...). Sự khác nhau thể hiện ở chiều phản ứng hoặc
mức độ phản ứng hoặc cả hai (Hình 1.4). Nói cách khác một giống có năng suất cao trong
môi trường này so với giống kia nhưng lại thấp hơn trong môi trường khác. Như vậy tương

tác kiểu gen-mơi trường làm thay đổi thứ bậc các kiểu gen hay các giống ñược ñánh giá
trong các điều kiện khác nhau, gây khó khăn cho nhà chọn giống trong việc xác định tính
ưu việt của các giống được đánh giá. Vì vây, tính tốn mức độ tương tác rất quan trọng
trong việc xác ñịnh chiến lược chọn giống và ñưa ra những giống có khả năng thích nghi
rộng với các điều kiện mơi trường gieo trồng khác nhau.

GxE bao gồm tương tác kiểu gen (G) x ñịa ñiểm (L), G x Năm (Y), và G x L x Y.
Nhìn chung, G x Y thường lớn hơn G x L trong nhiều thí nghiệ khảo nghiệm. Nếu thành
phần GxY lớn hơn, khảo nghiệm nhiều năm là cần thiết. Tuy nhiên khảo nghiệm nhiều
năm sẽ kéo dài thời gian chọn giống nên thường ít được xem xét đến trong giai đoạn ñầu.
Trong giai ñoạn khảo nghiệm các giống triển vọng, khảo nghiệm nhiều vụ rất cần thiết ñể
chọn các giống tốt nhất, ổn định nhất

5.2. Mơ hình đánh giá tính ổn định

Có 4 mơ hình thống kê được sử dụng để đánh giá tính ổn định các tính trạng nơng học của
các kiểu gen, hoặc là một bộ giống hoặc là các dòng triển vọng.

1. Phương pháp phân tích phương sai
2. Phương pháp phân tích hồi quy
3. Phương pháp thống kê không tham số
4. Phương pháp phân tích nhiều biến

Tuy nhiên chương này chỉ ñề cập ñến 2 phương pháp phổ biến là phân tích phương sai và
phân tích hồi quy.

(a) (b)

I II I II

Môi trường Mơi trường

Hình 1.4: Phản ứng của hai giống (A và B) trong hai môi trường khác nhau (I

và II). (a) phản ứng ngược chiều làm thay ñổi thứ bậc

(b) phản ứng cùng chiều khơng thay đổi thứ bậc nhưng khác nhau về 
mức ñộ.

B B

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(43)<div class='page_container' data-page=43>

Phân tích phương sai

Phân tích phương sai dựa vào sự đĩng gĩp khác nhau của các kiểu gen khác nhau vào
thành phần thương tác. Vì vậy, để xác định mức độ tương tác kiểu gen - mơi trường các
kiểu gen (giống, dịng , gia đình...) được đánh giá trong các mơi trường khác nhau. Mơi
trường bao gồm mọi yếu tố ảnh hưởng hay liên quan tới sinh trưởng và phát triển của cây.
Allard và Bradshaw (1964) phân loại các yếu tố mơi trường thành các yếu tố cĩ thể dự
đốn và những yếu tố khơng thể dụ đốn. Các yêú tố cĩ thể dự đốn xảy ra một cách hệ
thống và con người cĩ thể kiểm sốt được như loại đất, thời vụ gieo trồng, mật độ và lượng
phân bĩn. Ngược lại, các yếu tố khơng thể dự đốn biến động khơng ổn định như lượng
mưa, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng.

Khi có tương tác kiểu gen - mơi trường (GE) thì phương sai kiểu hình được phân chia
thành 3 thành phần, đó là:

σ2P = σ2G + σ2E + σ2GE

trong đó σ2E , σ2GE là thành phần khơng di truyền của phương sai kiểu hình.. Nếu thí
nghiệm được đánh giá ở nhiều điều kiện môi trường (lặp lại theo không gian và thời gian)
thì phân tích phương sai theo bảng dưới đây (Bảng 1.4). Mơ hình thống kê là:

Yij = µ + gi + mj + (gm)ij + eij

trong đó: Yij = Giá trị kiểu hình (năng suất chẳng hạn) của kiểu gen thư i trong mơi
thrường thứ j

µ = trung bình của tất cả kiểu gen trong tất cả môi trường
gi = hiệu ứng của kiểu gen thứ i

mj = hiệu ứng của môi trường thứ j

(gm)ij = tương tác của kiểu gen thứ i và môi trường thứ j
eij = sai số gắn với kiểu gen i và môi trường j

Bảng 1.4: Bảng phân tích phương sai (mơ hình ngẫu nhiên) cho thí nghiệm lặp lại ở nhièu
ñiểm và nhiều năm.

Nguồn biến

động ðộ tự do Bình phương

trung bình

Bình phương trung bình kỳ
vọng

Năm y - 1 -

ðiểm l - 1 -

Lặp lại/ð/N ly(r - 1) -

Năm x ðiểm ( y -1 ) ( l -1 ) -

KG g - 1 MS5 σ2e + rσ2gyl + rlσ2gy + ryσ2gl
+ rlyσ2g

KG x N ( y - 1 ) ( g - 1 ) MS4 σ2e + rσ2gyl + rlσ2gy
KG x ð ( l -1 ) ( g - 1 ) MS3 σ2e + rσ2gyl + ryσ2gl
KG x N x ð ( g-1 ) ( y - 1 ) ( l - 1

)

MS2 σ2e + rσ2gyl
Sai số yl ( g - 1 ) ( r - 1 ) MS1 σ2e

Ghi chú: r = lần lặp lại; g = kiểu gen; y = số năm (mùa vụ); l = số điểm

Trong thí nghiệm lặp lại ở nhiều điểm và nhiều năm các thành phần phương sai ñược ước
lượng như sau:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(44)<div class='page_container' data-page=44>

ryl
MS
MS
MS
MS
g
2
3
4
5

2 − − +

=
σ

rl
MS
MS
gy
2
4
2 −
=
σ

ry
MS
MS
gl
2
3
2 −
=
σ
r
MS
MS
gyl
1
2
2 −
=
σ

σ2e = MS1
Do đó hệ số di truyền là:

ryl
yl
l
y
h
e
gyl

gl
gy
g
g
/
/
/

/ 2 2 2

2
2
2
2
σ
σ
σ
σ
σ
σ
+
+
+
+
=

Phân tích hồi quy

Tính ổn định về năng suất hay các đặc điểm nơng học khác của giống trong các điều kiện
mơi trường khác nhau là một chỉ tiêu quan trọng trong chương trình chọn giống. Có những

giống có thể thích nghi với phạm vi mơi trường rộng trong khi đó một số giống khác chỉ
thích nghi với phổ mơi trường tương đối hẹp.

Tính ổn định năng suất trong các điều kiện môi trường chịu ảnh hưởng của kiểu gen của
các cá thể và quan hệ di truyền giữa các cá thể trong một quần thể hay một giống. Trạng
thái cân bằng (homeostasis) và tính đệm (buffering) được dùng để mơ tả tính ổn định của
các cá thể hay một nhóm cây. Người ta chứng minh rằng các cá thể di hợp tử, như con lai
F1 chẳng hạn, ổn ñịnh hơn bố mẹ ñồng hợp tử do khả năng chịu ñựng tốt hơn trong những
ñiều kiện bất lợi.

ðể đo tính ổn định thơng qua các tham số thống kê nhiều nhà nghiên cứu ñã dùng
phương pháp phân tích hồi quy (Finlay & Wilkinson, 1963; Eberhart & Russel, 1966).
Một nhóm kiểu gen được đánh giá trong một phạm vi mơi trường nhất định. Hiệu số giữa
giá trị trung bình về năng suất (hay bất kỳ một tính trạng nào khác) của các kiểu gen ở mỗi
môi trường so với giá trị trung bình chung được gọi là chỉ số môi trường. Năng suất của
mỗi kiểu gen được hồi quy với chỉ số mơi trường tương ứng ñể ñánh giá phản ứng của các
kiểu gen với mơi trường thay đổi và ước lượng độ lệch so với ñường hổi quy (Eberhart &
Russel, 1966). Một kiểu gen mong muốn là kiểu gen có năng suất trung bình cao, hệ số
hồi quy bằng 1 và ñộ lệch so với ñường hồi quy bằng 0.

Mơ hình thống kê:

Yij = µµµµ + bi Ij + δδδδij

trong đó:

µ = trung bình của tất cả kiểu gen trong tất cả môi trường
Yij = giá trị của kiểu gen thứ i trong môi trường thứ j
bi = hệ số hồi quy của giống thứ i với chỉ số môi trường
Ij = chỉ số môi trường

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(45)<div class='page_container' data-page=45>

Hệ số hồi quy được xác định theo cơng thức sau:
=

∑

(

)

∑

j
j
j
j
ij

i Y I I

b / 2

Trong đó Ij là chỉ số môi trường và bằng:






=

∑

Y

Ij Ij = (Σ Yij/g) - ( Σ Σ Yij/gl)
i i j

ðộ lệch so với ñường hồi quy i:

r

g

S j e

ij
d
2
2
2
2
σ
δ
−
−
=

∑

trong đó

















−








−
=

∑

2 2 2

.
2

2 / /

j
j
j
ij
j
i
ij
j

ij Y Y l Y I I

Chọn lọc mơi trường khảo nghiệm

Từ phương trình kết quả chọn lọc chúng ta biết tăng môi trường khảo nghiệm làm tăng kết
quả cao hơn tăng số lần lặp lại trong nội bộ môi trường. Tuy vậy, khảo nghiệm ở nhiều môi
trường khác nhau (nhiều ñiểm chẳng hạn) sẽ tốn kém, vì thế cần chọn ñịa ñiểm khảo
nghiệm trong vùng mục tiêu sao cho có thể tối đa hóa thơng tin cần thiết. Ví dụ, nếu muốn
thêm điểm thứ 2 nhưng các giống trong điểm đó có năng suất tương tự như ở điểm thứ nhất
thì chỉ làm tăng thêm chi phí lặp lại khơng cần thiết.

Một cách ñể khẳng ñịnh xem các ñiểm có tương tự nhau khơng là đánh giá một tập hợp các
kiểu gen ở nhiều điểm có thể được rồi sau đó dựa vào kết quả chọn các ñiểm thực sự khác
biệt làm điểm khảo nghiệm. Nói cách khác nhóm các điểm khảo nghiệm mà trong đó năng
suất tương đối của các kiểu gen tương tự nhau và ñặt các ñiểm mà trong đó năng suất các
kiểu gen khác nhau thành các nhóm riêng biệt.

Có nhiều cách để thực hiện, nhưng cách đơn giản nhất là tính “khoảng cách” giữa hai môi
trường dựa vào số liệu năng suất của tập hợp kiểu gen (Bernardo, 2002):

trong đó Dj j’ là khoảng cách giữa môi trường j j’,

n là số kiểu gen

rj j’ là tương quan năng suất của kiểu gen giữa 2 mơi trường.

Vì vậy, nếu năng suất kiểu gen tương tự nhau ở cả 2 mơi trường, thì rj j’ = 1 và Dj j’ = 0;

nếu rj j’ = 0, thì Dj j’ = 2; và nếu rj j’ = -1, trong đó năng suất kiểu gen trái ngược nhau ở 2

môi trường , thì Dj j’ = 4. Một khi đã tính được khoảng cách, có thể sử dụng bất kỳ phương

pháp phân nhóm nào để nhóm các mơi trường thơng qua sự giống nhau/khác nhau. Dựa
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(46)<div class='page_container' data-page=46>

vào phân tích tổ, có thể chọn môi trường chọn lọc tối ưu, sử dụng nguồn lực một cách hiệu
quả.

Chọn mơi trường đầu vào cao hay thấp

Trong chương trình chọn giống, chọn lọc mơi trường để đánh giá vật liệu chọn giống và
chọn lọc cực kỳ quan trọng. Tuy nhiên, một khía cạnh về ñánh giá ñược tranh luận nhiều là
liệu chọn lọc có cần phải tiến hành trong các ñiều kiện môi trường khác nhau trong vùng
mục tiêu hay khơng. Vấn đề được đề cập đến là điều kiện ñầu vào thấp ñối ngược với ñiều
kiện ñầu vào cao, ñặc biệt ở các nước ñang phát triển nơi mà các hệ thống và ñiều kiện sản
xuất rất khác nhau. Các nhà chọn giống phải ñặt ra câu hỏi: có cần chọn giống trong tất cả
các ñiều kiện không?

Câu trả lời không dễ. Phương pháp điển hình là tiến hành thí nghiệm khảo nghiệm giống
ñể xác ñịnh xem các hệ thống ứng xử như thế nào rồi từ đó quyết định chương trình chọn
giống trong từng hệ thống. Mẫu chung cho các khảo nghiệm như sau: các giống hay giống
lai tạo ra trong hệ thống A ñược ñánh giá trong các hệ thống A, B, C, v.v, ñối với một số
tính trạng. Tương tác của giống với các hệ thống được đánh giá, nếu khơng có tương tác
thì kết luận là các giống tạo ra trong hệ thống A cũng tốt cho hệ thống B.

Một ví dụ so sánh hệ thống ñược Hallauer and Colvin (1985) trình bày. Các tác giả đã
đánh giá 14 giống ngơ lai với 4 phương pháp làm ñất (cày vụ thụ, làm ñất theo băng, bừa
đĩa vụ xn, và khơng làm đất) trong 5 năm trồng ngơ liên tục với chế độ bón phân như
nhau đối với 4 phương pháp làm ñất. Kết quả tổng hợp trình bày ở bảng 2.4 dưới đây.
Trong thí nghiệm này năng suất hạt và ñộ ẩm hạt khác nhau giữa các mức làm ñất, cả ba
tính trạng đều khác nhau giữa các con lai nhưng khơng có sự tương tác giữa con lai và
phương pháp làm đất. Do đó kết luận là con lai tạo ra trong ñiều kiện làm ñất truyền thống
cho năng suất tương tự trong các ñiều kiện làm ñất khác nhau. Như vậy sẽ khơng cần
chương trình chọn giống riêng biệt, chẳng hạn cho hệ thống canh tác tối thiểu (không làm
đất). Tuy nhiên, kết ln trên khơng đề cập ñến một hạn chế là giống tạo ra trong ñiều kiện
canh tác tối thiểu có thể cho năng suất cao hơn trong điều kiện đó hơn các giống khác.

Quan trọng hơn là vấn đề mơi trường đầu vào cao đối ngược với mơi trường đầu
vào thấp. Trong ñiều kiện ñầu vào cao, ñiều kiện bất lợi thường ít hơn vì đầu vào có thể
làm dịu sự bất lợi ở mức độ nhất định. Vì sự khác nhau về kiểu hình giữa các kiểu gen
trong mơi trường đầu vào cao lớn hơn (năg suất cao hơn, v.v.), hệ số di truyền cũng thường
cao hơn. Vì vậy, nên tiến hành chọn lọc trong ñiều kiện ñầu vào cao.

Bảng 2.4: Phương sai của 14 giống ngô lai gieo trồng trong 4 hệ thống làm ñất khác
nhau trong thời gian 5 năm (Hallauer và Colvin, 1985).

Bình phương trung bình từ phân tích phương sai
Nguồn biến ñộng Năng suất hạt ðộ ẩm hạt ðổ ngã

Phương pháp làm ñất 12294** 432** 1098NS

Giống lai 1617** 199** 5368**

Phương pháp làm ñất
x Giống lai

145NS 9NS 162NS

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(47)<div class='page_container' data-page=47>

ðể đánh giá độ tin cậy, việc tính tốn hiệu quả của phản ứng chọn lọc liên ñới ở hệ thống
A ñể sử dụng cho hệ thống B ñối với kết quả chọn lọc trực tiếp ở hệ thống B ñể sử dụng
cho hệ thống B như sau::

, trong đó

rG là tương quan di truyền đối với một số tính trạng giữa hệ thống A và B,

hA là căn bậc 2 hệ số di truyền của tính trạng đó ở hệ thống A, và

hB là căn bậc 2 hệ số di truyền của tính trạng đó ở hệ thống B.

Nếu tỉ số kết quả chọn lọc liên ñới với kết quả chọn lọc trực tiếp nhỏ hơn 1, nên chọn lọc
trực tiếp ở hệ thống B ñể sử dụng cho hệ thống B (Bảng 3.4).

Bảng 3.4: Tỉ số kết quả chọn lọc liên ñới về năng suất ở hệ thống B khi chọn lọc ở hệ
thống A ñối với kết quả chọn lọc trực tiếp từ chọn lọc ở hệ thống B (với tỉ lệ hệ số di
truyền và tương quan di truyền khác nhau giữa 2 hệ thống)

Chữ in ñậm cho thấy chọn lọc trực tiếp ở hệ thống B có hiệu quả hơn.

Tương quan di truyền giữa hệ thống A và hệ thống B (rG)
h2A / h2B 1,00 0,75 0,5 0,25

0,10 0,32 0,24 0,16 0,08

0,25 0,50 0,38 0,25 0,12

0,50 0,71 0,53 0,35 0,18

1 1,00 0,75 0,50 0,25

2 1,41 0,87 0,58 0,29

4 2,00 1,50 1,00 0,50

10 3,16 2,37 1,58 0,79

Nếu hệ số di truyền tương tự nhau ở cả hai hệ thống, thì lợi ích của chọn lọc gián tiếp phụ
thuộc chủ yếu vào tương quan di truyền. Tương quan di truyền tỉ lệ nghịch với phương sai
GxE; do đó nếu khơng có phương sai GxE, chọ lọc gián tiếp cho hệ thống B có thể chấp
nhận ñược. Nếu phương sai GxE lớn, chọn lọc gián tiếp sẽ kém hiệu quả hơn so với chọn
lọc trực tiếp.

Nếu hệ số di truyền ở hệ thống A lớn hơn hệ thống B, chọn lọc gián tiếp ở A ñể sử dụng
cho B sẽ có hiệu quả ngay cả khi tương quan di truyền nhỏ hơn 1. Ngược lại nếu hệ số di
truyền ở hệ thống B lớn hơn hệ thống A, chọn lọc gián tiếp luôn luôn kém hiệu qủa.

6. Khả năng kết hợp

Hiệu quả tạo giống lai phụ thuộc rất lớn vào khả năng kết hợp của bố mẹ. Khả năng kết

hợp được coi là khả năng của của một cá thể hoặc hai bố mẹ cụ thể để tạo ra thế hệ con cĩ
năng suất cao. Sprague và Tatum phân biệt hai loại khả năng kết hợp: khả năng kết hợp
chung và khả năng kết hợp riêng. Khả năng kết hợp chung (GCA = general combining
ability) là khả năng của một bố mẹ tạo ra thế hệ con cĩ năng suất nhất định khi lai với một
số bố mẹ khác (năng suất trung bình của các tổ hợp). Khả năng tổ hợp riêng (SCA=
specific combining ability) là năng suất của một tổ hợp bố mẹ cụ thể và được biểu thị
bằng độ lệch năng suất được dự đốn thơng qua khả năng kết hợp chung. Khả năng kết hợp
cĩ thể được đánh giá bằng các sơ đồ lai như lai dialen (Griffing, 1956), sơ đồ North

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(48)<div class='page_container' data-page=48>

Carolina II (Comstock và Robinson, 1948) hoặc dòng x vật liệu thử., trong đó sơ đồ lai
đialen có lẽ được sử dụng rộng rãi nhất.

Mơ hình phân tích khả năng kết hợp của Gardner và Eberhart (1966) là: 
Yijk = µ + gi + gj + sij +eijk

Trong đó Yijk là năng suất của tổ hợp lai giữa kiểu gen thứ i và kiểu gen thứ j trong lần
lặp lại thứ k; µ là giá trị trung bình chung; gi và gj là hiệu ứng khả năng kết hợp chung
tương ứng của bố mẹ thứ i và thứ j; sij là hiệu ứng khả năng kết hợp riêng của tổ hợp
giữakiểu gen thứ i và kiểu gen thứ j; eijk là sai số gắn với quan sát thứ ijk.

ðể minh hoạ phương pháp ước lượng khả năng kết hợp ta có thể xét ví dụ sau. Lai
ñialen với N bố mẹ và lai kiểu M x N (Hình 2.4). Cách tính khả năng kết hợp chung được
trình bày trong bảng 4.4 (Simmonds, 1979).

Kiểu lai ñialen (N bố mẹ)

A B C D

A A x A A x B A x C A x D --- TA

B B x A B x B B x C B x D ---

C C x A C x B C x C C x D --- TC

D D x A ð x B D x C D x D ---

T’A Tổng T

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(49)<div class='page_container' data-page=49>

Kiểu lai M x N

A B C D

P A x A A x B A x C A x D ---

Q Q x A Q x B Q x C Q x D --- TQ

R R x A R x B R x C R x D ---

TB Tổng T

Hình 4.2. Các kiểu lai để ước lượng khả năng kết hợp

Ghi chú: A, B, C, v.v. = bố mẹ, TA, TB, v.v = tổng biên; T tổng toàn bộ
Bảng 4.4. Ước lượng khả năng kết hợp

Kiểu lai Khả năng kết hợp chung

a) ðialen ñầy ñủ N x N

GA = [(TA + T’A)/2N] - (T/N2)
GB = [(TB + T’B)/2N] - (T/N2)
b) Nửa đialen và bố mẹ, khơng lai

nghịch GA = [(TA + Tự thụ)/(N+2)] – [2T/N(N+2)]
c) Lai thn và lai nghịch, khơng

có bố mẹ GA = [(TA + T’A)/2(N-2)] – [T/(N(N-2)]
d) nửa đialen (khơng bố mẹ và lai

nghịch) GA = [(TA /N-2)] - [2T/(N(N-2)]

Kiểu lai M x N Bố mẹ A, B, C... GA = (TA/M) – (T/MN)
Bố mẹ P, Q, R ... GP= (TP/N) – (T/MN)
GA, GB, v.v. = Khả năng kết hợp chung của bố mẹ A, B, v.v.

Khả năng kết hợp riêng của hai bố mẹ A x B là:
SCAAB = YAB – GA - GB

TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Baker, R. J. 1986. Selection indices in plant breeding. CRC Press.

Bernardo, R. 2002. Quantitative Traits in Plants. Stemma Press, Woodbury, MN.

Falconer, D. S. 1986. Introduction to quantitative genetics. Second Edition. John Wiley &
Sons, Inc. New York.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(50)<div class='page_container' data-page=50>

Griffing, J. B. 1956. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel
system. Australian Journal of Biological Science 9: 463-493.

Hallauer, A. R. and J. B. Miranda. 1981. Quantitative genetics in maize breeding. Iowa
State University Press.

Hallauer, A.R., and T.S. Colvin. 1985. Corn hybrids response to four methods of tillage.
Agron. J. 77:547-550

Simmonds N.W., and J. Smartt. 1999. Principles of Crop Improvement. 2nd ed. Blackwell
Science, Oxford.

Singh, R. K. and B. D. Chaudary. 1979. Biometrical methods in quantitative genetic
analysis.

Wricke, G., and E. Weber. 1986 Quantitative genetics and selection in plant breeding.
Walter de Gruyter, Berlin - New York.

Câu hỏi ôn tập

1. So sánh sự khác nhau giữa tính trạng chất lượng và tính trạng số lượng.
2. Nêu các thành phần xác định kiểu hình của tính trạng số lượng.

3. Thế nào là phương sai môi trường, phương sai di truyền, phương sai cộng? Ý nghĩa

của chúng ñối với chọn lọc.

4. Thế nào là hệ số di truyền? Sự khác nhau giữa hệ số di truyền nghĩa rộng và hệ số di
truyền nghĩa hẹp.

5. Hệ số di truyền cá thể và hệ số di truyền trung bình của dịng.

6. Khó khăn khi chọn lọc để cải tiến đồng thời nhiều tính trạng là gì? Nêu bản chất của
chỉ số chọn lọc.

7. Thế nào là tương tác kiểu gen và môi trường?

8. Ý nghĩa của tương tác kiểu gen và môi trường trong chương trình chọn giống.
9. Giải thích khả năng kết hợp. Phân biệt khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp
riêng.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(51)<div class='page_container' data-page=51>

CHƯƠNG V

PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC Ở CÂY TỰ THỤ PHẤN

Mục tiêu học tập của chương

1. Nắm ñược ñặc ñiểm và cấu trúc di truyền của quần thể cây tự thụ phấn
2. Giải thích được cơ sở tạo quần thể phân ly, biến dị tổ hợp và chọn lọc

3. Phân tích được sự khác nhau, đặc điểm và khả năng áp dụng các phương pháp chọn lọc
Cây tự thụ phấn là nhóm cây lương thực, thực phẩm lớn nhất và quan trọng nhất (lúa nước, lúa
mì, đại mạch, cao lương, ñậu tương, lạc, nhiều cây ñậu rau, ớt, cà chua...).

Các bước chủ yếu trong chương trình chọn giống: Chọn bố mẹ, kiểu lai, phương pháp lọc.

1. Cấu trúc di truyền của quần thể cây tự thụ phấn

Các cá thể của quần thể tự thụ phấn thường ñồng hợp tử. Di hợp tử xảy ra ở một hay nhiều
locut khi có ñột biến hoặc lai hai bố mẹ ñồng hợp tử có alen khác nhau. Nếu lai hai hay nhiều
bố mẹ đồng hợp tử có các alen khác nhau lượng biến thiên di truyền cao nhất là ở thế hệ phân
ly F2. Với tự thụ hay tự phối, ñộ dị hợp tử giảm dần với tốc ñộ 50% sau mỗi thế hệ và ñộ
ñồng hợp tử tăng lên. Sau nhiều thế hệ tự thụ, tỉ lệ dị hợp tử chỉ còn rất nhỏ. Xét ở một locut,
chẳng hạn có cặp gen dị hợp tử Aa ở F1, thì q trình giảm độ dị hợp tử và tăng ñồng hợp tử
diễn ra như sau:

Tỉ lệ ñồng hợp tử Tỉ lệ dị hợp tử

F2 – 50% 50%

F3 – 75 % 25%

F4 – 87,5 12,5%

F5 – 93,75 6,25%

F6 – 96,88 3,12%

F7 – 98,44 1,56%

F8 – 99,32 0,78%

F9 – 99,66 0,34%

Kiểu gen

Thế hệ AA Aa aa

Tỉ lệ cá thể
dị hợp tử

Tỉ lệ cá thể
ñồng hợp tử

0 - 1 - 1 0

1 1/4 2/4 1/4 1/2 1/2

2 3/8 2/8 3/8 1/4 3/4

3 7/16 2/16 7/16 1/8 7/8

5 31/64 2/64 31/64 1/32 31/32

10 1023/2048 2/2048 1023/2048 1/1024 1023/1024

g
1
2
1
2
+
−

g
g
1
2
2
+
g 1
2
1
2
+
−
g
g g






2
1 g






−
2

1
1

Cùng với đồng hợp tử hóa của quần thể lai, phương sai di truyền giữa các dòng tăng lên và sự

khác nhau giữa các cá thể trong dịng giảm đi theo số thế hệ tự thụ (Bảng 1.5)
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(52)<div class='page_container' data-page=52>

Bảng 1.5: Phương sai di truyền cộng (σ2A) giữa các dịng và trong dịng trong q trình tự 
phối khơng có chọn lọc.

Phương sai di truyền cộng (σ2A)
Thế hệ của dòng

Giữa các dòng Trong dòng

F3 1 1/2

F4 1 1/2 1/4

F5 1 3/4 1/8

F6 1 7/8 1/16

2. Chọn lọc dựa vào nguồn biến dị tự nhiên

ðặc ñiểm của quần thể tự nhiên, chẳng hạn giống địa phương là những quần thể khơng ñồng
nhất, bao gồm một hỗn hợp các kiểu gen/dòng ñồng hợp tử tạo thành do lai hay ñột biến tự
nhiên. Chọn lọc nhằm ñào thải các kiểu gen kém, giữ lại những dòng ưu tú ñể tăng giá trị
trung bình của quần thể.

2.1. Chọn lọc hỗn hợp

ðặc ñiểm của chọn lọc hỗn hợp là:

(i) ñào thải hay chọn lọc các cá thể riêng rẽ dựa vào giá trị kiểu hình của tính trạng
cần cải tiến.

(ii) thế hệ con của cây ñược chọn trồng thành hỗn hợp

Nếu tỉ lệ cây ñược chọn lọc tương ñối nhỏ, gọi là phương pháp chọn lọc hỗn hợp dương

tính; nếu tỉ lệ cây bị ñào thải nhỏ gọi là phương pháp chọn lọc hỗn hợp âm tính.

Quần thể thu ñược sau một số thế hệ chọn lọc hỗn hợp có thể được cải tiến, cụ thể
năng suất được cải thiện, khả năng thích ứng tốt hơn so với quần thể ban đầu. Về kiểu hình
quần thể có thể đồng đều hơn đối với các tính trạng như chiều cao cây, thời gian ra hoa, thời
gian sinh trưởng, chất lượng,v.v.

ðiều kiện ñể chọn lọc có hiệu quả là hệ số di truyền từng cây của tính trạng cần cải
tiến từ trung bình đến cao.

Ví dụ

Valentine (Trạm Chọn giống sứ Uên) ước lượng h2 nghĩa rộng của một số tính trạng ở đại
mạch, sử dụng hỗn hợp của 3 giống, Sundance, Midas và Proctor. Giá trị ước lượng cho từng
cây (cá thể) và ô như sau.

h2 Chiều cao

cây

Khối lượng
từng khóm

Khối lượng
bông

Khối lượng
1000 hạt

Số hạt trên
bông

Từng cây 0,514 0,055 0,059 0,112 0,212

ô 0,880 0,597 0,523 0,650 0,768

Như vậy chọn lọc từng cây riêng rẽ chỉ có hiệu quả đối với chiều cao cây. Khối lượng bơng
từng khóm và từng bơng khơng thích hợp đối với phương pháp chọn lọc hỗn hợp.

2.2 Chọn lọc dòng thuần

Nhà thực vật học ðan Mạch Johannsen (1903) đã đưa ra thuyết dịng thuần. Trong chọn lọc
dịng thuần đơn vị chọn lọc là thế hệ con của một cây ñồng hợp tử (gọi là dịng thuần) với mục
đích chọn ra những dịng đồng hợp tử (thuần) để làm giống có tính trạng khơng thay đổi từ thế
hệ này sang thế hệ khác. Chọn lọc bắt ñầu bằng chọn lọc các cây riêng biệt (cá thể) từ quần thể
gồm hỗn hợp các cây ñồng hợp tử, tiếp theo là ñánh giá và tiếp tục chọn lọc giữa các dòng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(53)<div class='page_container' data-page=53>

theo gia phả của cây ñã chọn lọc ban ñầu. Cuối cùng xác ñịnh ñược dòng thuần tốt nhất rồi
nhân lên phổ biến làm giống cải tiến. Ví dụ, giống đại mạch Chevalier là kết quả chọn lọc
bông tốt năm 1827 ở Anh. ðầu thế kỷ 20 Trạm chọn giống Svalov Thụy ðiển nổi tiếng do
thành công bằng chọn lọc các thể từ những giống địa phương.

Quy trình chọn lọc dịng thuần

Vụ thứ nhất: gieo trồng quần thể ban đầu (tập đồn giống địa phương, nhập nội, v.v.). Chọn

một số các thể có tính trạng mong muốn dựa vào kiểu hình. Thu hoạch riên từng cây để đánh
giá ñặc ñiểm hạt của từng cây ñã chọn, giữ lại những cá thể tốt.

Vụ thứ hai: Gieo trồng thế hệ con cái của các cá thể ñược chọn ở vụ thứ nhất và quan sát và

ghi chép sự biến ñộng ở mỗi thế hệ con cái. Nhổ bỏ những biến dạng. Chọn lọc thế hệ con cái
tốt nhất dựa vào năng suất. Thu từng con cái và giữ riêng. Kiểm tra ñặc ñiểm hạt của mỗi thế
hệ con và giữ lại những con cái tốt nhất (dịng) để khảo nghiệm vụ sau.

Vụ thứ 3: Gieo các dịng trong thí nghiệm khảo nghiệm sơ bộ cùng với giống ñối chứng. Theo

dõi và ghi chép tất cả các ựặc ựiểm mong muốn, loại bỏ những dòng xấu và thu hoạch riêng
dòng tốt. đánh giá năng suất và chọn lọc lần cuối.

Vụ thứ 4: Gieo và đánh giá các dịng được chọn vụ trước trong khảo nghiệm nhiều ñiểm so

sánh với các giống ñối chứng.

Vụ thứ 5: Tiếp tục khảo nghiệm năng suất như vụ thứ 4.

Vụ thứ 6: Khảo nghiệm năng suất ở nhiều ñiểm, chuẩn bị trước khi phổ biến.
Vụ thứ 7: Nhân hạt giống tác giả những dòng triển vọng .

Hiện nay ở miền Bắc ñang phục tráng các giống lúa Tám thơm bằng phương pháp chọn lọc cá
thể.

3. Chọn lọc từ các quần thể lai

3.1 Chọn lọc bố mẹ và kiểu lai ñể tạo quần thể chọn lọc

Một trong những quyết ñịnh quan trọng của nhà chọn giống là chọn bố mẹ ñể tạo quần thể
chọn lọc. Q trình ra quyết định gồm việc xác định các tính trạng cần cải tiến (mục tiêu chọn
giống), nắm được sự di truyền của các tính trạng đó và xác định nguồn gen làm bố mẹ.

Tính trạng cần cải tiến

- Mục tiêu chọn giống rõ ràng,

- Số tính trạng cần cải tiến: số tính trạng càng lớn thì tỉ lệ các thể mong muốn có được các
tính trạng càng nhỏ; xác suất thành cơng càng thấp,

- Xác định tính trạng ưu tiên (phụ thuộc vào loại cây trồng): dựa vào nhu cầu của người tiêu
dùng (nông dân, nhà chế biến, người sử dụng cuối cùng) thơng qua điều tra, khảo sát thực
tế,

- Bố mẹ bổ sung cho nhau: ñiểm yếu của một bố mẹ này ñược bổ sung hay bù lại bằng bố
mẹ kia. Có thể tìm sự bổ sung cho một số tính trạng thơng qua:

- các tính trạng nơng học
- các tính trạng hình thái

- các ñặc ñiểm sinh hoá (như isozyme, protein dự trữ) hoặc
- chỉ thị phân tử

Di truyền của tính trạng cần cải tiến

- Tính trạng chất lượng và tính trạng số lượng (tần số phân ly tăng tiến trong quần thể phu
thuộc vào số gen phan ly)

- Sự khác nhau giữa bố mẹ về:
- nguồn gốc ñịa lý

- gia phả/quan hệ họ hàng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(54)<div class='page_container' data-page=54>

- giá trị của một nhóm tính trạng

- Sự khác nhau thể hiện số locut dị hợp tử ở thế hệ F1 (số gen phân ly ở các thế hệ sau)
- Tiềm năng sử dụng làm bố mẹ – dữ liệu/thông tin từ các chu kỳ chọn giống trước hoặc từ

phép lai thử (ví dụ lai dialen để đánh giá khả năng kết hợp)

Nguồn gen làm bố mẹ

Nguồn gen có thể phân thành nhóm dựa trên sự giống nhau với các giống ñang trồng phổ biến
làm thương phẩm hàng hóa.

- Giống thương phẩm

- là nguồn gen ưu tú nhất đối với những tính trạng chủ yếu

- giá trị trung bình của quần thể hình thành từ giống thương phẩm cao và xác suất thu
được thế hệ con cháu khơng có điểm yếu cũng cao

- giống có nguồn gốc di truyền khác nhau sẽ cho biến ñộng di truyền cao hơn để cải tiến
tính trạng đó

- Các dịng ưu tú: các dịng ở giai đoạn sau của chương trình chọn giống

- Các dịng có tính ưu việt một hoặc ít tính trạng, ví dụ tính kháng sâu bện, chất lượng
- Nguồn cây trồng nhập nội

- Các loài hoang dại có quan hệ họ hàng

3.2. Các kiểu lai

(1) Lai đơn: lai một giống hoặc dịng với một giống hoặc một dịng khác. Mẹ được chọn ngẫu
nhiên trừ khi có những tính trạng di truyền tế bào chất. Còn gọi lai hai bố mẹ: P1 x P2
(2) Lai lại: (P1 x P2) x P2

(3) Lai ba/lai ba bố mẹ: (P1 x P2) x P3

(4) Lai kép/lai 4 bố mẹ: (P1 x P2) x (P3 x P4)

(5) Lai phức tạp: Quần thể lai ñược tạo thành bởi nhiều bố mẹ, thường dùng để cải tiến thơng
qua phương pháp chọn lọc chu kỳ.

3.3 ðộ lớn của quần thể phân ly (F2)

ðối với cây tự thụ phấn, thế hệ F1 hình thành sau khi lai 2 bố mẹ đồng hợp tử khơng thể sử
dụng trực tiếp cho chọn lọc. Các thế hệ phân ly sau F1 ñược sử dụng ñể chọn kiểu gen mới kết
hợp các tính trạng (gen) của bố mẹ. Kết quả chọn lọc phụ thuộc rất lớn vào số cá thể ở thế hệ
F2. Tần số kiểu gen ñồng hợp tử tăng ở thế hệ F3 và các thế hệ sau, nhưng chỉ thế hệ F2 chứa
tất cả các tổ hợp mới. Số lượng tái tổ hợp gen phụ thuộc vào:

- số locut gen khác nhau giữa bố mẹ

- mức ñộ liên kết của các gen (hiệu lực của trạng thái hút và ñẩy)
- số alen trong một locut

Vì thế độ lớn của quần thể F2 phụ thuộc vào kết quả lai, tính trạng cần cải tiến, số gen khác
nhau giữa bố mẹ, số tổ hợp có thể quản lý (Sneep, 1977; Baker, 1984)

3.4. Chọn lọc từ các quần thể lai

Phương pháp chọn theo phả hệ (phương pháp hệ thống; Pedigree method) (Hình 1.5)

Bắt đầu chọn lọc ở thế hệ F2. Cây F2 ñược trồng thưa ñể có thể quan sát từng cây riêng biệt và
tạo ra lượng hạt lớn. Chọn lọc ở F2 chủ yếu dựa vào ñánh giá trực quan, thường là những tính
trạng có hệ số di truyền cao, như: chiều cao cây, thời gian chín, kiểu cây, dạng hạt, tính kháng
bệnh, v.v.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(55)<div class='page_container' data-page=55>

Vụ Thế hệ Sơ ñồ Mơ tả quy trình

1 P P1 x P2 Tạo tổ hợp lai

2 F1

3 F2

4 F3

5 F4

6-7 Tiếp tục quy trình này ở F5 và F6, giảm số dịng chọn lọc. Thí nghiệm ơ nhỏ ở F6
8 F7

9 -12 F8-F11

Hình 1.5: Phương pháp phả hệ

Gieo hạt thu ựược từ cây F2 thành hàng ở vụ sau (các dòng F3). đánh giá trực quan các dịng
F3 thơng trực các tắnh trạng dễ quan sát. Chọn các cá thể tốt nhất trong các dòng tốt nhất. Ở vụ
sau trồng riêng biệt các dịng F4. Tiếp tục quy trình cho ựến thế hệ F6 hay F7, khi ựạt ựược
ựồng hợp tử.

Cơ sở chủ yếu của chọn lọc theo phả hệ là chọn lọc những tính trạng chất lượng trước vì
những tính trạng này có thể đánh giá trực quan với độ tin cậy. Nhiều dịng có thể đánh giá theo

x x x x x

x x x x x x x

Trồng thưa cây F1 ñể tạo ra

1 lượng lớn hạt F2

Trồng thưa, chọn lọc các cá thể
F2 và thu hạt riêng từng cây (tỉ

lệ chọn 10-20%)

*
*
*

*

*
*
*

*

*
*
*

*

*
*
*

*

*
*
*

*

Trồng thành hàng (dòng F3)

Mỗi hàng 15-30 cõy

Chọn cây tốt nhất, tập trung vào
dòng tốt
*
*
*

*

*
*
*

*

*
*
*

*

*
*
*

*

*
*
*

*

Trồng thành hàng (dòng F4)

Chọn cây tốt nhất trong dịng
tốt, đồng đều nhất

Số cá thể chọn < số dòng F4

Thí nghiệm có lặp lại
Tiếp tục chọn lọc

Khảo nghiệm năng suất

So sánh với giống ñối chứng
(giống tiêu chuẩn)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(56)<div class='page_container' data-page=56>

cách này. ðiểm cơ bản của phươpng pháp là phải ghi chép nguồn gốc gia phả của các cây
ñược chọn.

Khi ñộ ñồng hợp tử cao các dịng sẽ trở nên đồng nhất. Chọn lọc trong dịng sẽ vơ nghĩa (Bảng
5.1). Vì thế, có thể tiến hành khảo nghiệm năng suất ở thế hệ F6 hoặc F7 với số ít dịng. Sau 3
hoặc 4 vụ đánh giá năng suất và đào thải dịng xấu, có thể đưa vào hệ thống khảo nghiệm quốc
gia dòng tốt nhất rồi phổ biến cho sản xuất.

Ưu ñiểm – kiểm tra ñược nguồn gốc và quan hệ di truyền của cây/dịng và có thể tăng biến dị
di truyền giữa các dịng được giữ lại trong khi chọn lọc; nếu chọn lọc có hiệu quả, các kiểu

gen kém ưu thế ñược ñào thải sớm và chỉ có dịng ưu tú tham gia vào q trình đánh giá; có
thể rút ngắn thời gian chọn tạo giống.

Nhược điểm – Tốn thời gian, chi phí; ghi chép nhiều; chỉ đánh giá được ít tổ hợp lai; độ lớn
quần thể có hạn.

Phương pháp dồn (hỗn hợp; Bulk method) ( Hình 2.5)

Bao gồm lai, gieo trồng một lượng hạt cố ñịnh trong mỗi thế hệ phân ly (F2 ñến F5), và thu
hoạch hỗn hợp các cây. Một vài dạng chọn lọc có thể được thực hiện ở mỗi thế hệ (hay cho
phép chọn lọc tự nhiên xảy ra).

Ưu ñiểm: ñơn giản ñể xử lý các quần thể phân ly; giảm thiểu công sức và chi phí để thu được
dịng thuần; giảm ghi chép sổ sách; chọn lọc tự nhiên có thể làm tăng tần số kiểu gen mong
muốn; có thể tạo và đánh giá nhiều tổ hợp lai khi thời gian, không gian và nguồn lực hạn chế;
có thể kết hợp với chọn lọc hỗn hợp, thu được khả năng thích nghi rộng bằng cách luân phiên
hỗn hợp ở các ñịa ñiểm khác nhau (shuttle breeding) .

Nhược ñiểm: Chọn lọc tự nhiên có thể có lợi cho kiểu gen mà nhà chọn giống không mong
muốn; không phù hợp với gieo trồng trái vụ.

Phương pháp một hạt ( Bảng 2.5).

Xúc tiến thế hệ theo hướng ñồng hợp tử nhanh mà tiết kiệm không gian. Từ mỗi cây thu ngẫu
nhiên một hạt. Sau khi ñạt ñược ñộ ñồng hợp tử, các cá thể ñược chọn và ñánh giá như các
phương pháp khác.

Ưu điểm – dễ duy trì quần thể trong q trình tự phối; khơng ảnh hưởng bởi chọn lọc tự nhiên;
chỉ cần diện tích nhỏ cho thế hệ từ F2 – F5; tăng số thế hệ trong ñiều kiện trái vụ/mơi trường có
kiểm sốt; địi hỏi ghi chép ít/tối thiểu; chọn lọc dựa vào cây đồng hợp tử chứ không phải vật

liệu phân ly.

Nhược điểm – Mỗi cá thể F2 có thể khơng có mặt ở thế hệ con cháu nếu hạt mất khả năng nảy
mầm (<100%) hoặc một số cây không hình thành hạt (ít nhất 1 hạt).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(57)<div class='page_container' data-page=57>

Vụ Thế hệ Sơ ñồ Quy trình

1 P P1 x P2 Tạo tổ hợp lai

2 F1

3 - 6 F2-F5

7 F6

8 F7

9 F8

10 F9

11 -13 F10-F12 Khảo nghiệm năng suất

So sánh với giống đối chứng (giống tiêu chuẩn)

Hình 2.5: Phương pháp dồn

x x x x x x x

Lấy 1 phần hạt từ mỗi thế hệ,
trồng hỗn hợp với mật độ bình
thường
o
o
o

o

o
o
o

o

o
o
o

o

o
o
o

o

o
o
o

o

đánh giá cỏ thể ựó chọn (dịng
thuần)

Chọn dịng tốt nhất

o
o
o

o

o
o
o

o

o
o
o

o

o
o
o

o

o
o
o

o

đánh giá dịng thuần dựa vào ơ
nhiều hàng

Khảo nghiệm sơ bộ trong thí
nghiệm lặp lại

x x x x x

Trồng thưa cây F1 ñể tăng

hệ số nhân

x x x x x x x x

Trồng hỗn hợp với mật ñộ thưa
Bắt ñầu chọn dũng thuần bằng chọn
cá thể

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(58)<div class='page_container' data-page=58>

Bảng 2.5: Quy trình phương pháp một hạt

_________________________________________________________________
Vụ Thế hệ Quy trình

1 F1 Gieo trồng thế hệ F1

2 F2 Gieo trồng F2

Thu hoạch mỗi cây một hạt

3 F3 Gieo trồng F3

Thu họach mỗi cây một hạt

4 F4 Gieo trồng F4

Thu mỗi cây một hạt

5 F5 Gieo trồng F5

Chọn lọc cây tốt, thu hoạch cả cây

6 F6 Gieo cá thể chọn thành hàng

Chọn lọc hàng tốt nhất

7 F7 đánh giá các dòng ựược chọn trong thắ nghiêm

sơ bộ, có đối chứng

8-9 F8-F9 Thí nghiệm năng suất ở nhiều điểm

_____________________________________________________________________

Phương pháp chọn dòng bắt nguồn từ F2 (phương pháp phả hệ cải tiến)

Về cơ bản, chọn lọc tiến hành ở F2 như phương pháp phả hệ, mỗi cá thể ñược chọn thu hoạch
riêng. Thế hệ con cái F3 của từng cây F2 ñược gieo thành hàng (dòng), chọn lọc những dòng
tốt nhất và thu hoạch riêng hạt của cả dòng. Lặp lại quy trình như vậy vài thế hệ nữa, chẳng
hạn 3 thế hệ (tính theo số thế hệ là F6). Ở thế hệ này tiến hành chọn lọc trong dòng (dịng bắt
nguồn từ F2) cho đến khi đạt được mục tiêu chọn giống và gửi khảo nghiệm.

Ưu ñiểm: tiết kệm lao động, nguồn lực, có thể xử lý nhiều tổ hợp lai hơn so với phương pháp
phả hệ

Nhược điểm: chỉ có hiệu quả cao đối với tính trạng có hệ số di truyền cao.

4. Phương pháp lai lại

Phương pháp lại lại do Harlan và Pope (1922) ñề xuất ñể cải lương cây trồng hạt nhỏ (cây
cốc). Thông thường lai lại được sử dụng để cải tiến các dịng có sẵn hoặc một giống thích nghi
ở một hay ít tính trạng mà không làm ảnh hưởng tới các tính trạng khác. Tính trạng cần cải
tiến là những tính trạng đơn giản, kiểm sốt di truyền rõ ràng, tức là có hệ số di truyền cao.
Phương pháp lai lại ñược sử dụng ñể tạo ra các dịng đẳng gen, các giống nhiều dịng, tăng
cường nguồn vật liệu di truyền khi lai với các lòai hoang dại họ hàng.

ðể áp dụng phương pháp lai lại có hiệu quả cần xem xét 3 yếu tố sau:

i) Giá trị nông học của kiểu gen sử dụng làm bố mẹ lai lại. Bố mẹ lai lại phải vượt
trội (ví dụ năng suất, khả năng chống ñổ, thời gian sinh trưởng, chất lượng, v.v).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(59)<div class='page_container' data-page=59>

Nếu nhiều tính trạng dưới mức chấp nhận, nên áp dụng phương pháp phả hệ hay
hỗn hợp.

ii) Mức ñộ giống nhau di truyền của bố mẹ lai lại và dòng cho. ðộ giống nhau càng
lớn thì số thế hệ lai lại càng ít.

iii) Hệ số di truyền của tính trạng cần cải tiến

Giống thích ứng x 
(bố mẹ lai lại)

Giống cho

(Có alen cần và có ít tính 
trạng bất lợi)

Ghi nhớ: nền di truyền của giống cho sẽ ảnh hưởng tới số lần lai lại phải thực hiện; bố mẹ lai 
lại phải là một giống có kiểu gen tốt trừ tính trạng cần phải thay đổi thơng qua lai lại. Vì thế 
chọn lọc bố mẹ lai lại là một bước quan trọng trong chương trình lai lại

Quy trình lai lại phụ thuộc vào sự kiểm soát di truyền của tính trạng và u cầu đánh giá thế hệ
con ñẻ thẩm ñịnh kiểu gen. Tốc ñộ phục hồi phụ thuộc vào mức độ chọn lọc các tính trạng của
bố mẹ lai lại trong quá trình lai và hệ quả của liên kết.

Trường hợp 1. Tính trạng do alen trội kiểm soát và biểu hiện trước khi ra hoa (Giả sử cần

chuyển gen kháng bệnh)

Vụ 1. Lai giống thích nghi nhưng cảm nhiễm với giống cho kháng bệnh

Giống cần cải tiến x Giống cho
rr RR

Rr (F1)

Vụ 2: Gieo hạt F1, lai lại với bố mẹ lai lại (rr) ñể tạo ra BC1F1 – 1Rr : 1rr

Vụ 3. Gieo hạt BC1F1, ựánh giá khả năng kháng bênh trước khi thụ phấn. đào thải cây cảm
nhiễm (lặn rr) và lai cây kháng (Rr) với bố mẹ lai lại ựể tạo ra BC2F1

Vụ 4-5. Lặp lại như vụ 3 ñể tạo ra BC3F1 và BC4F1

Vụ 6: đánh giá cây BC4F1 trước khi ra hoa, loại bỏ cây cảm nhiễm (rr); tự thụ cây kháng tạo ra
BC4F2

Vụ 7: đánh giá cây BC4F2 (1RR : 2Rr : 1rr) trước khi ra hoa và tự thụ cây trội (R-) . Hạt của
từng cây BC4F2 thu hoạch riêng

Vụ 8: Gieo trồng hạt tự thụ của cây BC4F2 và ñánh giá trước khi ra hoa. Loại bỏ cây phân ly
(Rr) và giữ lại cây không phân ly (RR). và đánh giá các tính trạng khác như mọi phương pháp
khác.

Trường hợp 2. Tính trạng cần cải tiến do một gen trội kiểm soát và biểu hiện sau khi ra

hoa/thụ phấn
Quy trình:

Vụ 1 và vụ 2; tương tự như trường hợp 1

Vụ 3: Cây BC1F1 ựược lai với bố mẹ lai lại ựể tạo ra hạt BC2F1. đánh giá tắnh trạng trước khi

thu hoạch và loại bỏ cây có gen lặn (phải lai lại nhiều hơn). Giữ lại cây tạo thành (Rr) và hạt
lai lại (1 Rr : 1 aa).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(60)<div class='page_container' data-page=60>

Vụ 4-5: Lặp lại như vụ 3

Vụ 6: Tự thụ cây BC4F1 ñể tạo ra BC4F2; ñánhgiá tính trạng trước khi thu hoạch và loại bỏ cây
có gen lặn

Vụ 7: Tự thụ cây BC4F2 (25% RR : 50% Rr : 25% rr); đánhgiá tính trạng trước khi thu hoạch
và loại bỏ cây cảm nhiễm.

Từng cây BC4F2 còn lại thu hoạch riêng.

Vụ 8: Gieo hạt của từng cây BC4F3 thành hàng riêng và tự thụ. Loại bỏ những hàng phân ly.
Thu hoạch hàng ñồng hợp tử.

Trường hợp 3: Tính trạng ñược kiểm sốt bởi gen lặn (ví dụ tính khơng đốt của cuống quả cà

chua – jointless)

Vụ 1: JJ x jj
Vụ 2: Jj x JJ

1 JJ : 1 Jj (BC1F1)

Vụ 3: Tiến hành tự thụ cây BC1F1

Vụ 4: đánh giá thế hệ con BC1F2 (tự thụ từ cây BC1F1), loại bỏ cây có ựốt (JJ, Jj), giữ lại cây
khơng ựốt (jj) và lai lại với bố mẹ lai lại ựể tạo ra BC2F1

Vụ 5-6: lặp lại như vụ 3 và 4

Lưu ý: phải tiến hành tự thụ sau mỗi lần lai lại ñể xác ñịnh cá thể dùng ñể lai lại.
Quy trình tiến hành ñến khi phục hồi kiểu gen của giống thì chọn cây đồng hợp tử lặn.
Ưu ñiểm của lai lại:

- Lai lại là phương pháp cĩ thể dự đốn được kết quả
- Rất ít hay khơng cần khảo nghiệm đồng ruộng

- Cần ít cây hơn để phục hồi dạng mong muốn so với tự thụ phấn
- Có thể tiến hành trái vụ, nếu tính trạng mong muốn biểu hiện
Tốc độ phục hồi bố mạ lai lại là 1-(1/2) n+1, trong đó n = số lần lai lại
Nhược ñiểm:

- Chỉ có hiệu lực đối với tính trạng có độ di truyền cao (di truyền đơn gen – tính trạng
chất lượng)

- Năng suất của sản phẩm lai lại bị giới hạn bởi sự lựa chọn bố mẹ

- Giống cải tiến có thể bị lạc hậu ở những tính trạng khác trước khi phổ biến

- Gen khơng mong muốn của thể cho có thể khó loại trừ nếu nó liên kết chặt với gen
mong muốn.

Xác suất loại trừ gen không mong muốn liên kết với gen mong muốn là 1 – (1-p)n+1, trong đó
p là tỉ lệ tái tổ hợp giữa các gen liên kết và n là số lần lai lại.

5. Kỹ thuật ñơn bội kép (Double haploid)

Tạo ra được dịng thuần từ các thế hệ phân ly theo các phương pháp chọn lọc ở trên địi hỏi
nhiều thời gian và cơng sức (tự thụ và chọn lọc). Tạo dịng thuần bằng cách nhân đơi bộ nhiễm
sắc thể của thể ñơn bội là một phương pháp khác để tạo dịng thuần. Nhiều giống và dịng cải
tiến ở lúa đã được tạo ra ở Trung quốc, hàn Quốc, Nhật bản và Hoa Kỳ. Tại Viện Nghiên cứu

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(61)<div class='page_container' data-page=61>

Lúa quốc tế,kỹ thuật ni cấy bao phấn được áp dụng để tạo ra các dịng đơn bội kép sử dụng
cho nhiều mục tiêu chọn giống khác nahu. Ví dụ, một trong những dịng tạo thành,
IR51500-AC-11-1, đã được phổ biến làm giống (PSBRc50) ở Philippin. Nhiều dịng đơn bội kép khác
ñược sử dụng làm bố mẹ trong các chương trình chọn giống.

Quy trình tạo dịng đơn bội kép:

Bước 1: Lai giữa 2 bố mẹ P1 x P2 → F1
Bước 2: Tạo phôi hoặc callus từ nuôi cấy hạt phấn
Bước 3: Tái sinh thành cây hồn chỉnh (cây đơn bội)

Bước 4: Nhân ựôi số nhiễm sắc thể của cây ựơn bội bằng colchicine ựể tạo ựơn bội kép
Bước 5: đánh giá các dòng ựơn bội kép về những tắnh trạng mong muốn

Những yếu tố cần lưu ý khi sử dụng phương pháp ñơn bội kép

- Nguồn hạt phấn (dị hợp tử)

- Giai ñoạn phát triển của bao phấn (tuỳ theo lồi; giai đoạn đầu khoảng giữa giai ñoạn tứ tử
và phân chia nguyên nhiễm ñầu tiên)

- ðiều kiện gieo trồng

- ðiều kiện xử lý trước khi nuôi cấy

- Môi trường ni cấy (tạo phơi tốt hơn callus vì dễ tái sinh)
Ưu ñiểm:

- Thời gian tạo dòng thuần nhanh hơn, rút ngắn thời gian chọn giống
- Chọn lọc giữa các thể ñơn bội kép hiệu quả hơn

- Chọn lọc giữa các thể ñơn bội ñối với các tính trạng do một alen trội kiểm sốt dễ dàng hơn
(khơng cần phải phân biệt giữa cá thể ñồng hợp tử trội và dị hợp tử).

Nhược điểm:

- Rút ngắn thời gian tạo dịng thuần nhưng thời gian đánh giá dịng thuần có thể lâu hơn
- Tạo đơn bội kép địi hỏi thiết bị và nhân lực chuyên môn

- Tần số thể đơn bội khĩ dự đốn trước
- Tái tổ hợp bị hạn chế

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Fehr, W. R. 1978. Breeding. pp. 120-155. in: A. G. Norman (Ed.) Soybean physiology, 
agronomy and utilization. Academic Press, New York.

Harlan, H. V. and M. N. Pope. 1922. The use and value of backcrosses in small grain

breeding. J. Heredity 13: 319-322.

Pickering, R. A. 1979. Use of doulbled haploid technique in barley breeding at the Welsh 
Plant Breeding Station. Report of the Welsh Plant Breeding Station for 1978. pp. 84-85. 
Poehlman J. M. and Sleper D. A. 1995. Breeding field crops. Iowa State University Press.

Iowa, USA.

Câu hổi ôn tập

1. Sau khi lai quần thể lai phân ly như thế nào? Nếu có hai gen di hợp tử ở F1 thì thế hệ
thứ 5 và F10 tỉ lệ cá thể ñồng hợp tử ở một gen, hai gen là bao nhiêu? Khi nào thì quầ
thể đồng hợp tử hồn tồn?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(62)<div class='page_container' data-page=62>

2. Thế hệ nào sau khi lai phân ly mạnh nhất?

3. Sự khác nhau giữa chọn lọc hỗn hợp và chọn lọc dòng thuần.
4. Nêu ba cách chọn cặp bố mẹ.

5. Tại sao anh/chị phải gieo trồng số cá thể lớn ở F2?

6. Mô tả từng bước của các phương pháp chọn lọc quần thể lai. Ưu ñiểm và nhược ñiểm
của mỗi phương pháp.

7. Làm thế nào ñể tạo ra cây ñơn bội, ñơn bội kép? ưu thế của phương pháp ñơn bội kép
ở chỗ nào?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(63)<div class='page_container' data-page=63>

CHƯƠNG VI

PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC Ở CÂY GIAO PHẤN

Mục tiêu của chương

1. Hiểu ñược ñặc ñiểm và cấu trúc di truyền của cây giao phấn

.

2. Giải thích và áp dụng ñược các phương pháp chọn lọc ñối với cây giao phấn

Giống ở cây giao phấn là quần thể gồm các cá thể giao phối ngẫu nhiên cùng chia sẻ một
vốn gen chung. Khác với cây tự thụ phấn, chọn lọc cá thể không thể tạo ra giống dịng thuần
đồng nhất do dị hợp tử và sự phân ly ở thế hệ con. Hơn nữa khi tự phối sức sống và năng suất
bỉ ảnh hưởng nặng nề. Do đó, thay vào việc tạo giống dựa vào chọn lọc các thể, việc cải tiến
tập trung vào cả quần thể. Tiến bộ di truyền thu được thơng qua chọn lọc nhiều cá thể mong
muốn rồi lai giữa chúng với nhau. Chọn lọc cần tiến hành một số chu kỳ nhất ñịnh mới ñạt
ñược mục tiêu chọn giống. Các giống tạo thành gọi là giống thụ phấn tự do.

1. Chọn lọc cải tiến quần thể (intra-population improvement) 
1.1. Chọn lọc hỗn hợp

Chọn lọc hỗn hợp bao gồm việc chọn lọc các cá thể mong muốn dựa vào kiểu hình, thu
hoạch và hỗn hợp hạt của các cá thể ñược chọn ñể gieo trồng thế hệ sau. Q trình được lặp lại
cho ñến khi ñạt ñược kết quả chọn giống mong muốn.

Chọn lọc hỗn hợp là phương pháp ñơn giản, khơng cần đánh giá bằng thí nghiệm lặp lại với ơ
nhiều hàng, khơng cần kiểm sốt thụ phấn và không phải mô tả gia phả.

Các yếu tố ảnh hưởng hiệu quả chọn lọc hỗn hợp bao gồm:

i) Hệ số di truyền của tính trạng: Kết quả chọn lọc liên quan trực tiếp với hệ số di
truyền của tính trạng cần cải tiến, nhất là hệ số di truyền nghĩa hẹp. Hệ số di truyền
càng lớn mối quan hệ giữa kiểu hình và kiểu gen càng chặt chẽ.

ii) Mức biến ñộng của quần thể: ðộ biến ñộng ñối với tính trạng trong quần thể càng
lớn, thì hiệu quả chọn lọc càng cao.

iii) Khả năng chọn lọc của nhà chọn giống: Kết quả chọn lọc phụ thuộc vào khả năng
của nhà chọn giống ñể ñánh giá cây phù hợp ñể chọn lọc.

iv) Quản lý cây trồng: Quản lý cây trồng nhằm làm cho cây biểu hiện ñày ñủ. Biện
pháp canh tác tốt và ñồng nhất trên vườn chọn lọc rất cần thiết ñể các kiểu gen
khác nhau biểu hiện ñầy ñủ.

v) ðộ lớn quần thể: Quần thể phải ñủ lớn ñể chọn lọc ñủ số cá thể mong muốn, tuỳ
theo loại cây trồng, hệ số di truyền của tính trạng cần chọn, cấu trúc di truyền của
quần thể và khả năng nhận biết được tính trạng mong muốn.

Quy trình chọn lọc

1. Gieo trồng quần thể nền (đánh giá các cá thể trong quần thể ựối với tắnh trạng cần
cải tiến (quần thể ựủ lớn ựể tránh chuyển dịch di truyền); 2000 cây trong quần thể
nền, chọn 10%

2. Thu hoạch một lượng hạt bằng nhau từ cây ñược chọn, trồng trong ñiều kiện cách
ly và cho giao phối với nhau.

3. Lặp lại bước 1 & 2 nhiều chu kỳ nữa.

Chọn lọc sau khi thụ phấn - dựa vào kiểu hình cây mẹ: R= k1/2 σ2Ah2
Chọn lọc trước khi thụ phấn - chọn cả bố lẫn mẹ: R= kσ2Ah2

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(64)<div class='page_container' data-page=64>

Chọn lọc hỗn hợp cải tiến ( Stratified selection)

Phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải tiến do Gadner (1961) ñề xuất. ðể giảm biến ñộng
do sự khơng đồng nhất về đất đai, ruộng chọn lọc được chia thành nhiều ơ và chọn lọc cây tốt
được tiến hành trong từng ơ. Nội dung của phương pháp được mơ tả ở Hình 1.6.

Vụ thứ nhất: Gieo quần thể khởi ñầu từ 7.500 ñến 10.000 cây, gieo trồng ở mật ñộ thưa
ñể dễ dàng phân biệt và theo dõi các cá thể khác nhau về kiểu hình. Quần thể chọn lọc được
trồng cách ly ñể tránh lẫn tạp sinh học. Chia ruộng chọn lọc thành những ơ nhỏ có diện tích
tương đương nhau ( khoảng 60 -100 ơ) để tiện cho việc chọn lọc.

Ở mỗi vụ chọn ra những cây tốt nhất, chiếm khoảng 15 - 20% số cây trong quần thể,
tuy nhiên cường ñộ chọn lọc phụ thuộc vào lồi cây trồng. Ví dụ ở ngơ nếu mỗi ô là 100 cây,
cường ñộ chọn lọc là 5% như vậy số bắp chọn ở mỗi ô là 5 bắp. Hạt của chúng ñược hỗn hợp
lại ñem gieo chung và đều ở các ơ để chọn lọc cho chu kỳ sau ( mỗi vụ là một chu kỳ ).

Một phần hạt của mỗi chu kỳ ñược trồng so sánh với các chu kỳ trước ñể thấy ñược
hiệu quả chọn lọc.

Phương pháp này có ưu, khuyết ñiểm sau:
Ưu ñiểm:

- ðơn giản dễ tiến hành

- Hạn chế phần nào tác ñộng của mơi trường, nâng cao độ chính xác và hiệu quả chọn lọc.

Nhược điểm:

- Khơng kiểm tra ñược ñặc ñiểm di truyền của từng cá thể.
- Khơng kiểm sốt được ảnh hưởng của cây bố ( cây cho phấn ).
-

Hình 1.6 : Sơ ñồ chọn lọc hỗn hợp cải tiến ở ngô

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(65)<div class='page_container' data-page=65>

1.2. Phương pháp chọn lọc chu kỳ

Khái niệm: Chọn lọc chu kỳ là quy trình chọn lọc nhằm tăng tần số gen trong quần thể, 
lặp lại theo tính chu kỳ, trong khi đó biến dị di truyền vẫn ñược duy trì cho các chu kỳ 
chọn lọc tiếp theo (Hình 2.6).

Các bước trong một chu kỳ chọn lọc
- Chọn cá thể

- đánh giá

- Giao phối cá thể ñược chọn ñể tạo quần thể cho chu kỳ mới (tái tổ hợp)
(Chú ý: phân biệt ñơn vị chọn lọc và ñơn vị tái thiết quần thể)

Chọn lọc chu kỳ gia đình half-sib (HS)

Quy trình chọn lọc chu kỳ gia đình half-sib (HS)
A x B X

A x C Y

X & Y là half-sib hay anh em nửa máu (cùng mẹ khác cha)

Có nhiều phương thức chọn lọc gia đình half-sib, được phân biệt bởi 1) vật liệu thử, 2) mức độ
kiểm sốt bố mẹ và 3) cách sử dụng hạt cho giao phối ñể tái thiết quần thể mới.

1) Phương pháp bắp-theo-hàng

Vật liệu ban đầu. Chọn lọc
cây có tính trạng ưu việt

Trồng thế hệ con của cây
ñược chọn, giao phối

Hỗn hợp hạt, chọn cây tốt

Trồng thế hệ con của cây
ñược chọn, giao phối

Hỗn hợp hạt, chọn cây tốt

Trồng thế hệ con của cây
ñược chọn, giao phối

Chu kỳ ban

ñầu

Chu kỳ chọn

lọc 1

Chu kỳ chọn 
lọc 2

Hình 2.6: Mơ hình chọn lọc chu kỳ; giá trị trung bình của

quần thể tăng theo chu kỳ chọn lọc

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(66)<div class='page_container' data-page=66>

Quy trình (Hình 3.6):

• Chọn cây tốt dựa vào kiểu hình

• Gieo một phần hạt thu hoạch thành một hàng (hàng con cái), chọn lọc dựa vào năng
suất của thế hệ con (gia đình HS)

• Gieo phần hạt dự trữ của các cá thể ñã chọn chọn và cho giao phối ñể tạo quần thể mới

Hình 3.6 : Chọn lọc bắp trên hàng ở ngô

Phương pháp bắp theo hàng cải tiến (Lonnquist, 1964)

Quy trình:

• Chọn cây tốt dựa vào kiểu hình

• Gieo một phần hạt thu hoạch thành hàng con cái ở 3 ñiểm ñể ñánh giá năng suất thế hệ
con cùng với ñối chứng

Tại ñiểm chọn lọc, hạt gia đình HS cho thế hệ sau được thu hoạch bằng cách gieo cách ly và
dùng hàng bố ñể thụ phấn.

♂ ♀ ♂ ♀ ♂

Bố là hỗn hợp số hạt bằng nhau từ mỗi cá thể ñã chọn. Tại ñiểm này mỗi hàng ñánh dấu 5 cây
tốt nhất, thu hoạch, cân năng suất và giữ riêng theo hàng. Sau khi tập hợp kết quả ñánh giá

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(67)<div class='page_container' data-page=67>

năng suất và các tính trạng khác ở cả 3 điểm, chon 20% trong số 190 gia đình. Như vậy 38 gia
đình với mỗi gia đình 5 bắp làm thành một quần thể mới.

• Lặp lại quy trình (chu kỳ mới)

2) Chọn lọc half-sib dựa vào năng suất con cái

Quy trình (Hình 4.6)

Vụ thứ 1: Chon lọc 50 – 100 cây có các tính trạng mong muốn từ quần thể ban ñầu. Thu riêng

và bảo quản riêng của từng cây.

Vụ thứ 2: Trồng các con cái của cây ñược chọn từ vụ trước ñể ñánh giá năng suất ở khu cách

ly. Một phần hạt ñược dự trữ.

Vụ thứ 3: Quần thể ñược tái hợp với số hạt bằng nhau của:

a) 5 ñến 10 con cái tốt nhất từ ruộng thử nghiệm năng suất ở vụ 2.

b) Hạt dự trữ của 5 -10 dịng được đánh giá là tốt hơn ở thử nghiệm năng suất

Hai quần thể trên trồng trong khu cách ly cho chúng tự do thụ phấn để hình thành quần
thể mới. Hạt hỗn hợp ở quần thể a) một nửa gen là do thụ phấn ngẫu nhiên từ các dòng thử
năng suất, ở quần thể b) một nửa gen là do thụ phấn ngẫu nhiên từ các cây bố trong quần
thể ban ñầu.

Hạt thu hoạch ñược ở vụ 3 có thể sử dụng theo 3 hướng chính :
+ Giống tự do thụ phấn mới

+ Trồng làm quần thể cho chu kỳ chọn lọc tiếp theo

+ Trồng làm quần thể ñể tự phối cho chương trình tạo giống ưu thế lai

Hình 4.6: Chọn lọc half-sib dựa vào năng suất con cái (Poehlman, 1987)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(68)<div class='page_container' data-page=68>

3) Chọn lọc half-sib dựa vào năng suất của con lai thử

ðây là phương pháp chọn lọc dựa vào con lai thử (Hình 5.6).

Vụ thứ 1: Chọn 50 – 100 cây có những tính trạng mong muốn từ quần thể ban ñầu trước khi ra

hoa. (a) Thụ phấn của từng cây chọn với tester, thu hoạch hạt lai từ cây tester và hạt thụ phấn
tự do từ cây ñược chọn và giữ riêng hoặc (b) với mỗi một cây ñược chọn thụ phấn cho tester
và ñồng thời tự phối. Thu hoặc hạt lai và hạt tự phối cât giữ riêng.

Vụ thứ 2: Gieo trồng con cái lai thử thu ñược ở vụ 1
Vụ thứ 3: Tái hợp quần thể bằng hai cách:

a) Hỗn hợp số lượng hạt (hạt thụ phấn tự do) ngang bằng nhau từ 5 – 10 cây có năng suất
con lai thử tốt nhất và gieo trồng trong khu cách ly ñể nhân giống.

b) Hỗn hợp lượng hạt tự phối bằng nhau của 5 đến 10 cây có năng suất con lai thử tốt nhất và
gieo trồng hỗn hợp trong khu cách ly thụ phấn tự do và thu những tổ hợp gen mới.

Hình 5.6: Chọn lọc half-sib dựa vào năng suất con cái lai thử (Poehlman, 1987) 
4) Chọn lọc chu kỳ gia đình full-sib)

A x B K, L, M
C x D X, Y, Z

K, L, M là một gia đình full-sib (FS - cả máu)
X, Y, Z là một gia đình full-sib (FS - cả máu)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(69)<div class='page_container' data-page=69>

Quy trình (Hình 6.6)

Vụ 1: Tạo các gia đình FS bằng cách lai từng cặp ngẫu nhiên; chia hạt thu hoạch làm 2 phần: 1

phần dự trữ, một phần ñánh giá ở vụ sau.

Vụ 2: Sử dụng 1 phần hạt ñể tiến hành thí nghiệm so sánh các gia đình FS ở nhiều điểm, chọn

lọc gia đình tốt

Vụ 3: Gieo hạt dự trữ của gia đình FS đã chọn và lai chúng với nhau tạo ra ñể tạo quần thể cho

chu kỳ mới hoặc tạo ra gia đình FS

Quần thể khởi ñầu

Lai từng cặp các cây ñược chọn lọc 
Vụ 1

Vụ 2

Vụ 3

đánh giá thế hệ con (gia ựình full-sib)

Hỗn hợp hạt dự trữ từ cặp lai (gia

đình FS) ưu tú và gieo cách ly

Hình 6.6: Chọn lọc chu kỳ gia đình full-sib (Poehlman, 1987)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(70)<div class='page_container' data-page=70>

5) Chọn lọc gia đình tự phối 
Quy trình: (Hình 7.6)

Vụ thứ 1: Chọn 50 – 100 cây từ quần thể khởi ñầu trước khi ra hoa, tự phối các cá thể ñược

chọn. Hạt tự phối thu riêng ñể gieo trồng ñánh giá con cái S1 ở vụ 2.

Vụ thứ 2: Hạt tự phối của mỗi cây chia làm 2 phần, 1 phần trồng thử nghiệm lặp lại. một phần

dự trữ.

Vụ thứ 3: Hỗn hợp số hạt dự trữ của các cây ñược ñánh giá tốt ở vụ 2, gieo trồng trong khu

các ly tạo ñược quần thể mới (tổ hợp gen mới)

Với phương pháp chọn lọc trên cơ sở ñánh giá con cái S1, mỗi gia đình S1 chỉ nhận được gen
từ cây bố mẹ. Phương pháp có thể áp dụng cho các loài cây giao phấn mà số lượng hạt tự phối
ñủ cho thử nghiệm con cái có lặp lại và dự trữ để tái tổ hợp. Phương pháp này khơng áp dụng
được với những lồi cây khơng tự phối được.

đánh giá gia ựình tự phối

Hỗn hợp hạt tự thụ dự trữ của cây

ñược chọn, trồng cách ly

Vụ 3 
Vụ 2 
Vụ 1

Hình 7.6: Chọn lọc gia đình tự phối đời S1

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(71)<div class='page_container' data-page=71>

6) Chọn lọc chu kỳ theo khả năng kết hợp chung (Jenkins, 1940)

Ở phương pháp này những cây chọn từ quần thể khởi ñầu ñược tự phối, ñồng thời lai

với giống dị hợp thể là vật liệu thử. Nếu 2 thao tác khơng thể tiến hành trên 1 cây thì lấy một
phần hạt tự phối gieo thành S1 ở năm sau lai với vật liệu thử (Hình 8.6). Ở vụ sau các cây
ñược ñánh giá về năng suất và các tính trạng cần cải tiến; cá thể tốt nhất ñược chọn lọc. Hạt tự
phối dự trữ ñược sử dụng ñể tạo quần thể mới cho chu kì chọn tiếp theo.

Hình 8.6: Chọn lọc chu kỳ theo khả năng kết hợp chung (Briggs and Knowles, 1967)

7) Chọn lọc chu kỳ theo khả năng kết hợp riêng (Hull, 1945)

Khá với phương pháp chọn lọc chu kỳ theo khả năng phối hợp chung, vật liệu thử là
dịng tự phối.

Quy trình:

Vụ 1: Tự thụ cây ñược chọn, ñồng thời lai với các cây làm vật liệu thử trong quần thể khác.

Vật liệu thử có thể là một dịng tự phối đồng nhất sản sinh ra giao tử có cùng kiểu gen.

Vụ 2: đánh giá năng suất của con lai thử, tốt nhất bằng thắ nghiệm lặp lại ở ắt nhất 2 ựiểm

trong điều kiện cách ly; chọn lọc gai đình HS ưu việt

Vụ 3: Gieo hạt tự phối của các gia đình được chọn và cho giao phối ñể tạo ra quần thể chu kỳ

Vụ 4-6: Tiến hành chu kỳ thứ 2. Lặp lại như từ năm thứ 1-3 cho mỗi chu kỳ.
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(72)<div class='page_container' data-page=72>

2. Cải tiến ñồng thời hai quần thể (interpopulation improvement) (Hình 9.6)

2.1. Chọn lọc chu kỳ half-sib hai chiều

Ở phương pháp này hai quần thể cùng cải tiến ñồng thời: quần thể A và quần thể B.
Quần thể A làm vật liệu thử cho quần thể B

Quần thể B làm vật liệu thử cho quần thể A
Quy trình:

Vụ 1: Tự thụ cây ñược chọn và lai với vật liệu thử, quần thể này làm vật liệu thử cho quần thể

kia
2A x 2B

3A x 2B 1 gia đình HS hay 1 gia đình con lai thử cho quần thể B
4A x 2B

1B x 1A

3B x 1A 1 gia đình HS hay 1 gia đình con lai thử cho quần thể A
4B x 1A

Vụ 2: Tiến hành thí nghiệm lặp lại riêng biệt cho mỗi tập hợp lai thử và chọn HS tốt nhất
Vụ 3: Gieo hỗn hợp hạt tự phối của cây ñược chọn của mỗi quần thể và cho giao phối theo

từng quần thể riêng

2.2. Chọn lọc Full sib hai chiều

Về nguyên tắc chọn lọc chu kỳ full-sib hai chiều tương tự như chọn lọc chu kỳ half-sib hai
chiều mô tả ở trên. ðiều khác biệt cơ chủ yếu là đánh giá gia đình full-sib chứ khơng phải gia
đình half-sib.

Nếu cây có hai bắp (ngô) hay từ hai chùm hoa riêng biệỉ trở lên (cây trồng khác) 
Quy trình

Vụ 1: Trồng 2 quần thể (C0) thành các hàng xen kẽ nhau. Mỗi quần thể A và B chọn 200 cá
thể; tự phối các cá thể ñã chọn trong mỗi quần thể; lai từng cặp giữa các cá thể của A & B để
tạo gia đình full-sib. Chọn cây tự phối lúc thu hoạch.

Ví dụ: A1B1, A2B2, A3B3, A4B4 ...
hoặc B1A1, B2A2, B3A3, B4A4 ...

Hạt tự phối dự trũ, hạt gia đình FS (lai từng cặp) ñánh giá ở vụ sau

Vụ 2: đánh giá các gia ựình FS trong thắ nghiệm có lặp lại (2-3 lần lặp lại; 3-4 ựịa ựiểm); một

thí nghiệm cho quần thể A, một thí nghiệm cho quần thể B. Chọn cá thể tốt nhất dựa vào năng
suất gia đình full-sib.

Vụ 3: Gieo hạt tự phối, cho giao phối thế hệ tự phối S1 ñể tạo quần thể cho chu kỳ chọn lọc

mới (C1). Kết thúc chu kỳ thứ nhất.
Lặp lại quy trình cho chu kỳ thứ hai.

Nếu cây chỉ có một bắp (ngơ)

Vụ 1: Tự phối cây chọn lọc trông mỗi quần thể A và B (C0); chọn lọc cây tự phối khi thu

hoạch. Ghi chép ngày tự thụ phấn cây S0. Thu hoach hạt tự phối và dự trữ.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(73)<div class='page_container' data-page=73>

Vụ 2: Trồng các gia ựình S1 của hai quần thể thành hàng xen kẽ nhau (thành cặp theo ngày thụ
phấn); tạo gia ựình full-sib với một phần của cây S1 (lai từng cặp một số cây S1 của A và B).
Vụ 3: đánh giá các gia ựình full-sib trong thắ nghiệm có lặp lại (2-3 lần lặp lại; 3-4 ựịa ựiểm);
một thắ nghiệm cho quần thể A, một thắ nghiệm cho quần thể B. Chọn cá thể tốt nhất dựa vào
năng suất gia ựình full-sib.

Hình 9.6: Chọn lọc chu kỳ hai chiều (thuận nghịch)

Trồng 2 quần thể ban ñầu A &
B. Chọn cây tốt, tự thụ và lai
với cây chọn ngẫu nhiên từ
quần thể kia ñể tạo con lai thử

đánh giá tạo con lai thử riêng
biệt cho từng quần thể

Gieo trồng hạt tự thụ của S1 tốt
ở hai khu riêng biệt cho giao
phấn ñể tạo quần thể C1

Lặp lại quy trình như năm đầu
Vụ 1

Vụ 2

Vụ 3

Vụ 4

Vụ 5

Vụ 6

Lặp lại quy trình như năm thứ 2

Lặp lại quy trình như năm thứ 3

Có thể tiếp tục chu kỳ mới

Vật liệu ban ñầu
(Quần thể C0 A & B)

đánh giá năng suất
Hạt tự phối

Vườn giao phối

Quần thể C1

đánh giá năng suất

Vườn giao phối

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(74)<div class='page_container' data-page=74>

Vụ 4: Gieo hạt tự phối, cho giao phối thế hệ tự phối S1 ñể tạo quần thể cho chu kỳ chọn lọc

mới (C1). Kết thúc chu kỳ thứ nhất.

Lặp lại quy trình cho chu kỳ thứ hai.

3. Chọn lọc ña giao(tạo giống tổng hợp)

Chọn lọc ña giao là một dạng chọn lọc half-sib, phù hợp với các loài cây giao phấn sinh
sản bằng hạt, nhưng có khả năng sinh sản vơ tính, ñặc biệt cỏ và cây làm thứ ăn gia súc.

Quy trình (Hình 10.6)

Bước 1: Chọn lọc bắt đầu dựa vào kiểu hình của những cây tốt nhất từ quần thể khởi ñầu (50 –

100 cá thể).

Bước 2: Cây chọn lọc được nhân vơ tính và trồng trong điều kiện cách ly; mỗi dịng vơ tính

được bao quanh bởi 4 dịng khác tạo điều kện cho thụ phán chéo ngẫu nhiên giữa tất cả các
dịng. Thu hạt đa giao theo từng dịng vơ tính. Giữ các dịng vơ tính ở khu riêng hoặc trong
nhà lưới

Bước 3: đánh giá thế hệ con lai ựa giao. Gieo hạt ựa giao và ựánh giá năng suất

Bước 4: Dựa vào năng suất con lai ña giao, chọn 4-10 dịng vơ tính tốt nhất để tạo ra giống

tổng hợp. Trồng dịng vơ tính dược chọn trong khu cách ly và cho giao phối ngẫu nhiên. Hạt
thu được là hạt tổng hợp

Hình 10.6: Phương pháp tạo giống tổng hợp ở cây thức ăn gia súc bằng phương pháp ña

giao (Poelman, 1998)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(75)<div class='page_container' data-page=75>

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Agrawal, R. L. 1998. Fundamentals of plant breeding and hybrid seed production 
Fehr, W. R. 1986. Principles of cultivar developmet. Macmillan Publishing Company 
Poehlman, J. M. 1987. Breeding field crops.

Câu hỏi ôn tập

1. Hiệu quả chọn lọc trước thụ phấn và chọn lọc sau thụ phấn ở ây giao phấn khác nhau
nhau thế nào? tại sao?

2. Nếu cần duy trì quần thể thụ phấn tự do ở cây giao phấnanh/chị sẽ áp dụng phương
pháp chọn lọc nào? vì sao?

3. Nêu đặc ñiểm của phương pháp chọn lọc hỗn hợp cải tiến do Gadner ñề xuất so với
chọn lọc hỗn hợp ñơn gaỉn, ý nghĩa của những ñiểm kỹ thuật cải tiến này.

4. Sự giống nhau và khác nhau của phương pháp chọn lọc bắp trên hàng và chọn lọc bắp
trên hàng cải tiến..

5. Mô tã các phương pháp chọn lọc gia đình half-sib, sự khác nhau và giống nhau.
6. Mô tả phương pháp chọn lọc gia đình full-sib.

7. Mơ tả phương pháp chọn lọc chu kỳ theo khả năng phối hợp chung và riêng; sự khác
nhau giữa hai phương pháp.

8. Chọn lọc ña giao và ứng dụng của phương pháp.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(76)<div class='page_container' data-page=76>

CHƯƠNG VII

CHỌN GIỐNG Ở CÂY SINH SẢN VƠ TÍNH
Mục tiêu học tập của chương:

1. Hiểu ñược các dạng sinh sản vơ tính, đặc điểm di truyền của cây sinh sản vơ tính.
2. Hiểu dịng vơ tính và phương pháp chọn lọc dịng vơ tính

3. Thiết kế các phương pháp chọn giống thích hợp đối với cây sinh sản vơ tính.

1. Mở đầu

Nhiều loài cây trồng quan trọng sinh sản bằng con dường vơ tính. Có thể phân chia các lồi
cây sinh sản vơ tính thành các nhóm sau:

1) Kết hạt bình thường nhưng nhân giống vơ tính: các lồi cây trồng trong nhóm này ra
hoa, kết quả và hình thành hạt bình thường như những cây sinh sản hữu tính khác, nhưng
chúng được nhân giống bằng phương pháp vơ tính. Ví dụ: một số cây ăn quả.

2) Kết hạt kém và nhân vơ tính: các lồi cây trồng trong nhóm này ra hoa và kết hạt trong
những ñiều kiện nhất ñịnh (khoai lang)

3) Không ra hoa hoặc bất dục: các lồi cây trồng trong nhóm này khơng ra hoa hoặc và
khơng kết hạt, chỉ sinh sản vơ tính thông qua các bộ phân của cây (cây tỏi).

Xét về nguồn gốc sinh sản vơ tính có thể xảy ra một các tự phát (tự nhiên) hay nhân tạo.

i) Các dạng sinh sản vơ tính tự nhiên gồm:

- Vơ phối: sinh sản vơ tính bằng cơ quan giống hạt (hạt hình thành khơng qua thụ tinh).
Một dạng đặc biệt của vơ phối là đa phơi ở cây có múi (Citrus spp.).

- Chồi, thân ngầm: chuối, gừng, khoai sọ
- Thân bò: Cây dâu tây, cây bạc hà
- Củ: Khoai tây, thược dược

ii) Các dạng sinh sản vơ tính nhân tạo
- Gié hành: tỏi tây

- Cành giâm, hom: Sắn, hoa cẩm chướng, dứa, khoai lang, chè, hồ tiêu
- Ghép mắt: cây có múi, xoài, nhãn, táo tây, cao su

- Tách cây: cỏ hoà thảo, cây thức ăn gia súc

- Nuôi cấy in vitro (nuôi cấy mô): nhiều cây cảnh khác nhau.

Kỹ thuật nuôi cấy mô cho phép nhân vơ tính cả những cây trồng mà bình thường chỉ sinh
sản hữu tính. Tuy chi phí cho nhân giống in vitro cao hơn, phương pháp in vitro nhân 
giống nhanh hơn phương pháp nhân giống vơ tính truyền thống (bằng phương pháp ghép)
đồng thời có thể kiểm sốt thể gây bệnh tốt hơn. Quy trình nhân in vitro khơng những tạo
ñiều kiện thử nghiệm ở giai ñoạn ñầu của chương trình chọn giống mà cịn nhân nhanh
dịng vơ tính (đồng nhất về di truyền). Hơn nữa, vật liệu tạo ra hoàn toàn sạch bệnh.

Nguồn biến dị di truyền ở cây sinh sản vơ tính gồm:
- ðột biến tự phát (đột biến mầm)

- ðột biến nhân tạo (cảm ứng) ở mức cây hoàn chỉnh và ở mức tế bào

- Tái tổ hợp: lai giữa các dòng, giống ưu tú; lai xa

Quy trình chọn giống ở cây sinh sản vơ tính gồm những bước sau:
1. Tạo nguồn biến dị di truyền (ðột biến nhân tạo, lai)

2. Chọn dịng vơ tính từ thế hệ con cái; ñánh giá sơ bộ, ñánh giá năng suất
3. Khảo nghiệm quốc gia

4. Công nhận và phổ biến giống mới

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(77)<div class='page_container' data-page=77>

2. Phương pháp chọn giống

Nhiều cây sinh sản vơ tính có độ dị hợp tử cao và đa bội thể, ví dụ, khoai tây, khoai lang,
chuối, mía. Giữa năng suất của một cá thể và mức dị hợp tử có mối tương quân thuận. Vì
thế, mục tiêu tạo nguồn biên dị cũng như chon tạo giống là tăng đối đa tính dị hợp tử của
các cá thể trong quần thể.

Phương pháp và quy trình chọn tạo giống ở nhiều cây trồng sinh sản vơ tính về cơ
bản tương đối giống nhau. Trước tiên, nhà chọn giống tạo ra Những nguyên lý áp dụng cho
cây sinh sản hữu tính cũng có thể áp dụng cho cây sinh sản vơ tính, nếu cây có khả năng
sinh sản hữu tính. Nhà chọn giống có tìm kiếm kiểu gen mới từ nguồn biến dị tự nhiên
hoặc tạo ra quần thể phân ly trong thế hệ con sinh sản từ hạt và con cái vơ tính của chúng
rồi tiến hành chọn lọc dịng vơ tính. Nhân giống vơ tính bảo đảm tính di truyền của một gia
đình (dịng vơ tính) được cố ñịnh và thể hiện ngay từ ñầu, khác xa với cây sinh sản bằng
con đường hữu tính.

Tất cả cây sinh sản vơ tính đều là cây giao phấn và rất mẫn cảm với giao phối cận huyết.
Các cá thể dị hợp tử cao và những kiểu gen ưu tú có thể coi là tổ hợp ưu thế lai. Do đó

chọn dịng vơ tính có thể nhanh và hiệu quả vì biến động di truyền có thể cố ñịnh ñược
ngay; cả khả năng tổ hợp chung lẫn khả năng tổ hợp riêng có thể sử dụng hồn tồn nếu
chọn lọc có hiệu lực. Hơn nữa, một khi kiểu gen ưu tú ñược xác định, nó có thể duy trì dễ
dàng, cấu trúc di truyền khơng bị phá vỡ do khơng có quá trình phân chia giảm nhiễm và
dung hợp giao tử.

2.1. Chọn dịng vơ tính

Phương pháp đơn giản nhất là phân lập những biến dị sẵn có trong các quần thể giống cây
sinh sản vơ tính. Biến dị bao gồm quần thể hỗn hợp về di truyền hay đột biến tự nhiên.
Dịng hố vật liệu ban ñầu từ nhiều nguồn khác nhau và ñánh giá các dòng rồi chọn dòng
tốt nhất. Thời gian chọn và cách thức cụ thể phụ thuộc vào loại cây trồng: cây hàng năm
hay cây lâu năm.

Năm thứ nhất (Giai ñoạn 1): Gieo trồng các quần thể dịng vơ tính. Kiểm tra, ñánh giá 
những ñặc ñiểm cần cải tiến suốt vụ gieo trồng, ñặc biệt là ở những giai đoạn quan trọng
trong q trình sinh trưởng. Dựa vào kiểu hình chọn những cây mong muốn về các đặc
điểm hình thái, khả năng sinh trưởng, kháng bệnh, vv..

Thu hoạch riêng từng cây ñã chọn, ghi chép năng suất và phân tích chất lượng sản phẩm.
Loại bỏ những cây khơng đạt u cầu do năng suất hoặc chất lượng kém. Những dịng giữ
lại được ghi nhãn cẩn thận.

Năm thứ 2 (giai ñoạn 2): Trồng thế hệ con của từng dịng đã chọn và đánh giá như năm 
trước. Chọn lọc số ít dịng tốt nhất.

Năm thứ 3 (giai ñoạn 3): Tiến hành khảo nghiệm năng suất sơ bộ cùng với giống ñối 
chứng. Ghi chép năng suất, chất lượng, tỉ lệ bệnh. Giữ lại dòng tốt nhất.

Năm thứ 4-7 (giai ñoạn 4): Tiến hành khảo nghiệm ở nhiều điểm để khẳng định tính ưu

việt của dịng.

Năm thư 8-10 (giai đoạn 5): Nhân dịng tốt nhất, khảo nghiệm rộng, công nhận giống và 
dưa vào sản xuất.

2.2 Xử lý ñột biến

Theo lý thuyết, ñột biến ñiểm là một sự kiện hiếm, xảy ra với tần số thấp. Tuy nhiên, vì
sinh trưởng sinh dưỡng của dịng/giống vơ tính gồm hàng tỉ lần phân chia tế bào thì khả
năng xảy ra đột biến khơng phải là thấp. Cũng có thể xử lý đột biến nhân tạo để tăng tần số
đột biến có lợi hoặc xử lý tế bào trong ni cấy để tăng biến dị xơ ma. Nếu biến ñổi xảy ra
trong tế bào sinh dưỡng, sau đó tế bào phân chia ngun nhiễm và các tế bào con chiếm
phần ñáng kể của ñỉnh sinh trưởng có thể hình thành biến đổi lâu dài. Biến đổi như thế có

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(78)<div class='page_container' data-page=78>

thể tạo ra thể khảm và biến dị mầm. Mắt hoặc cành ghép tách từ cành ñột biến sẽ trở thành
dịng vơ tính mới. Q trình phân lập ñột biến và chọn lọc thể ñột biến ở cây sinh sản vơ
tính được đề cập trong chương 8. Ở các lồi cây cảnh, cả đột biến tự nhiên và nhân tạo ñều
ñược sử dụng làm giống mới.

2.3. Phương pháp lai

Phương pháp chọn giống hiệu quả nhất ở cây sinh sản vô tắnh là phương pháp lai. đó là lai
bố mẹ (có nhiều tắnh trạng mong muốn) dị hợp tử rồi chọn lọc cây con ựời F1 và trong
những thế hệ vô tắnh tiếp theo với mục ựắch phân lập một hay số ắt dạng phân ly tốt nhất.
Khi thế hệ chọn lọc tăng dần số gia ựình vơ tắnh giảm ựi, số cây trong từng gia ựình tăng
lên và cuối cùng số ắt gia ựình với số cá thể lớn ựược khảo nghiệm và có thể trở thành
giống mới.

Chọn bố mẹ

Chọn bố mẹ là khâu quyết ñịnh ñể tạo ra thế hệ phân ly có nhiều tính trạng mong muốn.
Thơng thường việc lựa chọn bố mẹ dựa vào các nguồn thông tin khác nhau.

(i) Thông tin về kiểu gen của bố mẹ liên quan tới những tính trạng đã biết được sự
kiểm sốt di truyền.

(ii) Thơng tin về kiểu hình của bố mẹ: bố mẹ được lai với nhau sao cho ñiểm yếu
của bố mẹ này ñược bù lại bởi bố mẹ kia.

(iii) Thông tin về sự khác nhau giữa bố mẹ về:
- nguồn gốc ñịa lý

- gia phả

- giá trị ñối với một tập hợp tính trạng

(iv) Thơng tin về tiềm năng làm bố mẹ (khả năng kết hợp)

(v) Thông tin về năng suất của con cái ở những thế hệ ñầu từ những tổ hợp mà bố
mẹ đó đã tham gia.

Ở một số cây trồng khi chọn những tổ hợp có triển vọng nhà chọn giống cần xem xét
phả hệ của bố mẹ. Thơng tin gia phả có thể định lượng thơng qua hệ số cận huyết của cặp
bố mẹ. Lai các dịng vơ tính có kiểu hình mong muốn khơng có quan hệ họ hàng là phương
pháp tốt để tạo ra các gia đình dị hợp tử và ña dạng di truyền.

ðối với những tính trạng nơng học và tính trạng hình thái sự khác nhau của bố mẹ có
thể định lượng bằng cách tính khoảng cách Ơ clit. ðối với số liệu sinh hố và chỉ thị phân

tử thước đo sự giống nhau hay khác của kiểu gen i và j có thể sử dụng:

j
j

ij
ij

N
N

N

gs = 2

trong đó Nij = số băng có ở cả hai bố mẹ i và j
Ni = số băng có ở bố mẹ i

Nj số băng có ở bố mẹ j

Chọn dịng vơ tính mới

Các gia đình thu được sau khi lai thường rất ña dạng về di truyền. Mỗi cây con có kiểu gen
riêng, khác với những cây khác, biểu hiện ưu thế lai ở mức ñộ khác nhau và đều có tiềm
năng trở thành giống mới. Xác định và chọn lọc cây ưu tú có ưu thế lai phải dựa vào việc
ñánh giá các gia ñình (Hình 1.7). Một khi ñã chọn ñược kiểu gen lý tưởng thì chúng được
duy trì và nhân bằng phương pháp nhân vơ tính.

Giai đoạn chọn lọc 1: Gieo hạt và cây con ñược trồng trong vườn chọn lọc. Mỗi tổ hợp 
ñược gieo riêng. Mỗi cây con là một kiểu gen. Vì số lượng cây thường lớn (5000-20.000

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(79)<div class='page_container' data-page=79>

cây con) nên chỉ ñánh giá trực quan bằng cảm nhận chung về năng suất của bộ phận kinh
tế, khả năng chống chịu, hay những tính trạng cần cải tiến.

Giai đoạn chọn lọc 2: Mỗi dịng đời vơ tính thứ nhất ñược trồng thành hàng 5-15 cây (phụ 
thuộc vào cây trồng) với khoảng cách bình thường, khơng lặp lại. Sơ đồ thí nghiệm là sơ
đồ ngẫu nhiên hồn tồn. Trên ruộng chọn dịng trồng xen kẽ giống tiêu chuẩn hoặc một
trong 2 bố mẹ ñể tạo ñiều kiện so sánh.

Giai ñoạn chọn lọc 3: Các dịng vơ tính “sống sót” qua giai đoạn chọn lọc 2 được nhân lên, 
mỗi dịng 60 -100 cá thể. Mỗi dòng được trồng 2 ơ (2 lần lặp lại); bố mẹ dùng làm ñối
chứng. Sơ đồ thí nghiệm phải bố trí sao cho có thể giảm thiểu cạnh tranh giữa các ơ.
Những dịng được xác định là những kiểu gen tốt nhất sẽ ñược chuyển sang giai ñoạn chọn
lọc 4. Chúng ñược nhân lên với số lượng cá thể mỗi dịng lớn hơn.

Giai đoạn Năm Quy trình Mô tả 
chọn lọc

1 1
⊗ o o ⊗ ⊗ o o

o o o o o ⊗ o
⊗ o o o o ⊗
⊗ ⊗ o o o ⊗ ⊗
⊗ ⊗ o o o ⊗ o
2 2

. . . .

3 3

. . .

4 4-5

5 6-8 Thí nghiệm nhiều điểm

9 Bắt ñầu nhân giống

Phổ biến giống mới
Hình 1.7: Chọn lọc ở cây sinh sản vơ tính

Giai ñoạn chọn lọc 4: Vào thời ñiểm này số lượng dịng giảm đi đáng kể, nhưng số cây 
trong dịng tăng lên đủ để thí nghiệm lặp lại nhiều lần. Sơ đồ thí nghiệm là khối ngẫu nhiên
hồn chỉnh 3-4 lần lặp lại. Giống thương phẩm tốt nhất dùng làm đối chứng. Thí nghiệm
đánh giá được tiến hành ít nhất trong 2 vụ; đào thải những dịng kém ổn định.

Giai đoạn chọn lọc 5: Chỉ những dịng tốt nhất được chuyển sang thí nghiệm khảo nghiệm 
nhiều ñiểm trong khoảng 3 vụ; tại mỗi ñiểm thí nghiệm ñều ñược lặp lại. ðịa ñiểm phải ñại

Chọn lọc cá thể (quần
thể cây sau khi lai)

Dịng vơ tính đời 1,
khơng lặp lại

Dịng vơ tính đời 2,
trồng 2 lần lặp lại

Dịng vơ tính đời 3,
trồng 4 lần lặp lại. Có

giống đối chứng
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nơng Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(80)<div class='page_container' data-page=80>

diện cho vùng mục tiêu của giống và một ñến 2 giống thương phẩm làm ñối chứng ñể so
sánh. Khi chọn cần lưu ý tính ổn định năng suất qua nhiều vụ. Chọn lọc dòng tốt nhất ñể
gửi công nhận giống mới.

2.4. Chọn giống ở cây sinh sản vô phối

Cây sinh sản vô phối sinh sản bằng hạt hình thành khơng qua quá trình thụ tinh hay vơ
tính. Trong tự nhiên, hiện tượng vơ phối rất phổ biến, nhưng không thường xuyên; vô phối
xảy ra trong 10% họ thực vật có hoa trong 1% của 40.000 loài. Phổ biến nhất là họ hòa
thảo, họ hoa hồng và một số cây ăn quả như cam qt, xồi.

ðặc điểm của sinh sản vô phối

Sinh sản vô phối ảnh hưởng tới sự phát sinh ñại bào tử và phát sinh ñại giao tử, nhưng
khơng ảnh hưởng tới qúa trình hình thành hạt phấn. Phân chia giảm nhiễm vẫn xảy ra bình
thường và hạt phấn có sức sống.

Có hai dạng sinh sản vô phối: Sinh sản vô phối bắt buộc và không bắt buộc. Ở cây
sinh sản vô phối bắt buộc 100 % thế hệ con cái giống mẹ. Ngược lại, ở cây sinh sản vô
phối không bắt buộc một phần thế hệ con cái tạo thành do giảm nhiễm bình thường
và/hoặc thu tinh bình thường của tế bào trứng. Trong thực tế phần lớn là dạng sinh sản vơ
phối khơng bắt buộc. Thành cơng đáng chú ý nhất ở cây thức ăn gia súc sinh sản vô phối là
cỏ Brachiaria và Panicum ở châu Mỹ La tinh đều là cây sinh sản vơ phối khơng bắt buộc.

Một đặc điểm chung của các thể vơ phối hoang dại ñều là ña bội thể, mà phần lớn chúng là
tứ bội thể

Kiểm sóat di truyền và ưu điểm của sinh sản vơ phối

Nghiên cứu cơ chế di truyền về cơ chế vô phối là cơng việc khó thực hiện vì khó tạo con
lai và quần thể phân ly cần thiết. Tuy nhiên các nghiên cứu kết luận rằng vô phối di truyền
kiểu tính trạng chất lượng, ví dụ ở Panicum, Cenchrus, Paspalum, Brachiaria, Tripsacum. 
Chuyển sinh sản vô phối vào chương trình chọn giống có một số ưu điểm. Nếu gen kiểm
sốt vơ phối được chuyển vào các lồi hữu tính, tất cả nguồn gen trong một lồi có khả
năng là bố mẹ của con lai. Kiểu gen của thể vơ phối được cố định ở thế hệ F1, và sức sống
con lai không bị mất và qua đó giảm chi phí sản xuất hạt lai. Người nơng dân có thể giữ
giống lai mà khơng phải mua hạt F1 hàng năm.Việc duy trì các kiểu gen ưu tú ñơn giản và
hiệu quả hơn mà khơng cần phải cách ly.

Trong chương trình sản xuất giống lai sử dụng bất dục đực, vơ phối khơng cần phải tạo ra
và duy trì dịng bất dục (dịng A), dịng duy trì bất dục (dịng B) và dòng phục hồi hữu dục
(dòng R). Các dòng A, B và R địi hỏi thời gian để tạo ra, khơng gian và cách ly nghiêm
ngặt để duy trì. Sử dụng dịng A và dịng R tương ứng có thể làm hẹp vốn gen nhân và tế
bào chất.

Gieo trồng hạt vô phối cũng có nhiều ưu điểm so với củ giống. Chẳng hạn đối với khoai
tây có thể giảm chi phí sản xuất giống, bảo quản, vận chuyển và lây lan bệnh hại, ñặc biệt
bệnh virut, một bệnh dễ truyền qua củ giống .

Phương pháp chọn giống

Trước khi lập kế hoạch và thiết kế phương pháp chọn giống ñiều cần thiết phải làm ñối với
nhà chọn giống là xác định thể vơ phối bằng cách ñánh giá thế hệ con cái từ hạt thụ phấn
tự do, hoặc quan sát tế bào. Chẳng hạn, tỉ lệ ñồng nhất hoặc con cái giống mẹ từ một cá thể

biểu thị mức độ vơ phối. Quan sát tế bào học có thể giám định nhanh hơn, ví dụ, cơ chế
sinh sản vơ phối kiểu vơ bào tử và phơi bất định có thể xác ñịnh sớm vào lúc cây nở hoa.
. Vì vậy, tạo ra nguồn biến di di truyền là cơng việc chủ yếu đối với nhà chọn giống,
đặc biệt đối với thể vơ phối bắt buộc. Muốn thế nhà chọn giống phải tạo ra mức độ nhất
định sinh sản hữu tính để thực hiện tái tổ hợp gen từ 2 hay nhiều bố mẹ khác nhau hoặc từ
tự thụ phấn.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(81)<div class='page_container' data-page=81>

Vô phối bắt buộc

Cây vô phối bắt buộc chỉ sinh sản bằng con đườn vơ phối và trong chương trình chọn
giống chỉ có thể sử dụng làm mẹ. Ở cây sinh sản vô phối quá trình phát sinh tiểu bào tử tạo
ra giao tử đực giảm nhiễm bình thường. ðể có thể sử dụng trong chương trình chọn giống
cây sinh sản vơ phối cũng cần có độ hữu dục hạt phấn ở mức độ nhất định.

a) Quy trình chọn giống tổng qt đối với các lồi thức ăn gia súc được trình bày trong sơ
đồ dưới đây (Hanna, 1999) (Hình 2.7)

Thu thập vật liệu ban đầu 
(nguồn gen)

Xác ựịnh phương thức sinh sản
Mô tả các ựặc ựiểm hình thái
đánh giá khả năng thắch ứng
Chất lượng thức ăn
 Hữu tắnh x Vô phối bắt buộc

(gen trội) 
F1

Cây hữu tính Cây vơ phối

1. Sử dụng cây được
chọn lai với cây vơ phối
khác

1. Chọn kiểu hình tốt nhất
2. Loại bỏ cây khơng

được chọn 2. Gieo trồng thí nghiệm lặp lại
Phổ biến giống vô phối
 Hình 2.7: Sơ đồ chọn giống tổng qt ñối với cây thức

ăn gia súc vô phối (gen trội)

b) Sơ ñồ chọn giống ñối với Cenchrrus cilliaris (Taliafero và Bashaw, 1966) (Hình 3.7): 
Cây sinh sản hữu tính được phát hiện năm 1958. Quy trình được lặp lại sử dụng cây S2 và
F2.

Dòng hữu tính Vơ phối x Hữu tính
Tự thụ

S1 Con lai F1

Hữu tính Vơ phối Vơ phối Hữu tính
S2 Giống mới F2

Hình 3.7: Sơ ñồ chọn giống ñối với cỏ Cenchrus cillaris

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(82)<div class='page_container' data-page=82>

Vô phối không bắt buộc

ðối với cây sinh sản vô phối không bắt buộc, như Panicum squy trình chọn giống được
tiến hành như sau (Hình 4.7)

Cây vơ phối x Cây hữu tính

*Cây vơ phối Cây trung gian Vơ phối x Hữu tính

*Cây vô phối Cây trung gian Cây hữu tính

Hình 4.7: Sơ đồ chọn giống cây vơ phối khơng bắt buộc

* Cây ñược ñánh giá ñể làm giống mới
2.5. Chọn giống cây có củ (Khoai lang và khoai tây)

Ngồi phương pháp xử lý đột biến, lai và chọn lọc dịng vơ tính theo mơ tả ở trên, có thể áp
dung phương pháp chọn lọc chu kỳ cho chọn lọc ngắn hạn và dài hạn (Hình 5.7). Mục
đích của phương pháp là tạo ra những quần thể có nền di truyền rộng và có thể duy trì tiến
bộ chọn giống lâu dài. Với mỗi chu kỳ chọn lọc quần thể ñược cải tiến, tần số gen có lợi
trong quần thể tăng lên. Hệ thống chọn lọc chu kỳ có thể khép kín hoạc mở tuỳ thuộc vào
mục tiêu chọn giống và nguồn gen sẵn có.

Trong nhiều phương pháp sử dụng ñối với khoai tây, phương pháp lai là phương
pháp ñược sử dụng phổ biến nhất ñể kết hợp nhiều tính trạng khác nhau ở các giống, các
lồi họ hàng. Quy trình chọn tạo giống truyền thống được trình bày ở bảng 1.7. Số lượng

tổ hợp cũng như số lượng dòng tạo ra, ñánh giá và chọn lọc phụ thuộc vào nguồn lực của
cơ sở chọn giống.

Hình 2: Phương pháp chọn lọc chu kỳ ở khoai lang

Hình 5.7: Sơ đồ chọn lọc chu kỳ ở khoai lang

Ph−¬ng ph¸p chän läc chu kú ë khoai lang

ThÕ hƯ 1, 2, 3 (không chọn
lọc)

500 cây

Thụ phấn nhờ côn trùng
trong khu cách ly

500 cây thụ phấn
nhờ côn trùng trong

khu cách ly

500 cây tiếp tục
nh trên
Tạo các quần thể

nhỏ, chọn lọc theo
mục tiêu chọn giống
Thế hệ 4 (bắt đầu chọn lọc)

4-20 bố mẹ, Giao phèi víi
nhau

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nơng Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(83)<div class='page_container' data-page=83>

Bảng 1.7: Quy trình chọn giống ở khoai tây
Vụ (Năm) Số cây

con/số dòng Số củ/ dòng Quy trình

1 25000 1 Gieo trong chậu/khay; chọn tia củ

ngang 1-3 cm

2 8000 1 Trồng ngoài vườn chọn giống, kiểu cây,

dạng củ, ñộ sâu mắt củ

3 1000 4-5 Kiểu cây, thời gian sinh trởng, bệnh,
hàm lượng tinh bột

4 150 10-20 đánh giá năng suất ô nhỏ, khả năng

kháng bệnh, khả năng thắch ứng
5 50 40-100 đánh giá năng suất, kháng bệnh, chất

lượng

6 8-10 100-150 đánh giá năng suất, kháng bệnh, chất
lượng

7 4 400 đánh giá năng suất, kháng bệnh, chất

lượng

8 2 600 đánh giá năng suất, kháng bệnh, chất

lượng

9-10 1 1500 Khảo nghiệm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Agrawal, R. L. 1998. Fundamentals of plant breeding and hybrid seed production.
Science Publishers, Inc., USA.

2. Hanna, W. W. 1999. Use of apomixis in cultivar development. Advances in Agronomy.
Vol. 54: 333-350.

3. Vũ đình Hịa. 2000. Chọn giống khoai lang và chọn giống khoai tây. Trong Chọ giống
cây trồng, NXB Giáo dục, trang 263-280.

Câu hỏi ôn tập

1. Nêu ưu ñiểm và nhược ñiểm của cây sinh sản vơ tính a) đối với trồng trọt, b) đối
với chọn giống.

2. ðặc ñiểm thế hệ con cái từ hạt của cây sinh sản vơ tính về tính di truyền, ñộ ñồng
nhất.

3. Làm thế nào ñể tạo ra nguồn biến dị ở cây chỉ sinh sản duy nhất bằng con đường vơ
tính?

4. So sánh con lai ñời F1 giữa hai giống cây sinh sản vơ tính và con lai đời F1 giữa hai
giống cây tự thụ phấn. Cho nhận xét.

5. Liệt kê các phương pháp chọn giống ở cây sinh sản vơ tính.
6. Phác họa quy trình chọn giống sử dụng phương pháp lai.

7. Thế nào là sinh sản vơ phối? Ưu điểm của vơ phối trong chọn giống là gì?
8. Mơ tả phương pháp chọn giống sử dụng sinh sản vô phối.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(84)<div class='page_container' data-page=84>

CHƯƠNG VIII

CHỌN TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ðỘT BIẾN

Mục tiêu học tập của chương

1. Nắm ñược phương pháp ñột biến nhân tạo là phương pháp chọn giống bổ sung quan
trọng.

2. Phạm vi và khả năng cải tiến cây trồng bằng phương pháp xử lý ñột biến.

3. Hiểu ñược các tác nhân ñột biến, liều lượng xử lý và biện pháp bảo hộ lao ñộng cần thiết.
4. Nắm ñược phương pháp xử lý các thế hệ ñột biến và phương pháp chọn lọc.

1. Ý nghĩa của phương pháp chọn giống ñột biến

ðột biến là một cơ chế chủ yếu tạo ra biến dị di truyền ở mọi cơ thể sống. ðột biến
ở thực vật là những thay ñổi di truyền ñột ngột xảy ra trong toàn bộ vật chất di truyền (phân
tử ADN) của cây. ðối với chọn tạo giống, ñột biến (bao gồm ñột biến gen và ñột biến
nhiễm sắc thể, ñộ biến nhân và ngồi nhân, đột biến số lượng nhiễm sắc thể) cung cấp
nguồn vật liệu di truyền mang các tính trạng mới để trực tiếp hoặc gián tiếp tạo ra giống
mới.

Phần lớn các giống hiện nay được tạo thành thơng qua lai và chọn lọc, trong khi đó
số giống tạo thành trực tiếp từ các thể đột biến tương đối ít mặc dù có xu thế tăng. Tính đến
năm 2003, có 2250 giống đột biến thuộc 175 lồi đã được cơng nhận đưa vào sản xuất
(FAO/IAEA), trong đó trên 1000 giống được đưa ra trong 15 năm gần ñây. Những nước
ñứng ñầu là Trung Quốc, Ấn ðộ, Hà Lan, Nga, Hà Lan, Mỹ và Nhật Bản.

Ý nghĩa của chọn giống bằng phương pháp ñột biến ngày một tăng với sự tiến bộ
của chọn giống vì nguồn biến dị di truyền dự trữ của các loài cây trồng dần cạn kiệt. Trong
một số trường hợp, sử dụng biến dị di truyền cảm ứng thậm chí có hiệu quả hơn.

Bằng phương pháp đột biến có thể thay đổi, cải tiến những tính trạng đơn gen và đa
gen. Phương pháp ñột biến ñã được áp dung thành cơng ñể tạo ra khả năng kháng sâu,
bệnh, các ñiều kiện bất lợi của ngoại cảnh, cải tiến hàm lượng các chất có ích, tăng chất
lượng sản phẩm, giảm chiều cao cây, tạo ra tính chín sớm, tăng năng suất, tạo ra tính bất
dục đực (nhân và tế bào chất), v.v. (Bảng 1.8). . Thậm chí phương pháp đột biến có thể cải
tiến đồng thời nhiều tính trạng, ví dụ giống lúa mì đột biến “Sharbati Sonora” có mầu sắc
hạt tốt hơn, có năng suất, hàm lượng protein và lyzin cao hơn giống gốc “Sonora 64”. Như
vậy, ñột biến là một phương pháp bổ sung cho các phương pháp chọn giống khác. Các thể
ñột biến tạo thành, hoặc sử dụng trực tiếp làm giống mới, hoặc sử dụng gián tiếp làm vật
liệu bố mẹ cho phương pháp lai. Chẳng hạn, giống lúa Yangdao 6 là giống đột biến có năng
suất cao và chất tốt gieo trồng ở Trung Quốc ñược sử dụng làm bố của giống lai
Liangyoupeijiu phổ biến năm 2001.

Bảng 1.8 Các tính trạng cải tiến của các giống đột biến ở cây lấy hạt (Micke et al., 1990)

Tính trạng Cây cốc Cây khác Tổng cộng

Năng suất 248 131 379

Giảm chiều cao cây 289 47 336

Kháng bệnh
Kháng sâu

186
6

53
8

239
14

Chín sớm 164 88 252

Chất lượng hạt 115 61 176

Khả năng thích ứng 82 39 121

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(85)<div class='page_container' data-page=85>

ðặc biệt, phương pháp ñột biến ñược áp dụng khi:
- Nguồn biến dị tự nhiên khơng có tính trạng mong muốn,

- Tính trạng mong muốn có trong nguồn gen cây trồng nhưng liên kết chặt với tính
trạng khơng mong muốn,

- Một giống ưu tú đang gieo trồng cần cải tiến một tính trạng đơn giản,

- Tính trạng mong muốn có trong nguồn gen cây dại có họ hàng thân thuộc, nhưng
khó lai và liên kết chặt với tính trạng khơng mong muốn,

- Cần biến dị mới ở cây sinh sản bằng con đường vơ tính (cây cảnh, cây ăn
quả . . .)

2. Tác nhân ñột biến và tính chất

Từ khi hiệu quả đột biến của bức xạ ion hố (Muller, 1927; Stadler, 1928) và các
hợp chất hố học (Auerbach và Robsson, 1947) được phát hiện, danh sách tác nhân đột biến
ngày một tăng. Tần số và phổ đột biến phụ thuộc vào việc chọn lựa tác nhân đột biến,
cường độ và liều lượng xử lý. Hai nhĩm tác nhân sử dụng phổ biến trong chọn giống hiện
đại là tác nhân lý học (bức xạ ion hố, giàu năng lượng) và tác nhân hố học. Tuy các tác
nhân cĩ tính đặc thù nhưng việc dự đốn và kiểm sốt phổ đột biến tương đối khĩ, đặc biệt
tỉ lệ giữa đột biến gen và biến đổi nhiễm sắc thể.

Các bức xạ bức xạ i-on hoá mật ñộ cao chủ yếu gây ra những biến ñổi nhiễm sắc thể
(sắp xếp lại, mất ñoạn, v.v.) và rất ít đột biến điểm. Bức xạ bức xạ ion hố mật độ thưa (bức
xạ X, bức xạ gamma là bức xạ điện từ) và bức xạ cực tím gây ra nhiều ñột biến ñiểm hơn.
Thực tế, phần lớn các giống ñột biến ñưa vào sản xuất là kết quả xử lý tác nhân lý học (bức
xạ ion hóa) (Bảng 2.8).

Các tác nhân hố học đa dạng hơn nhiều về chủng loại so với tác nhân lý học. Các
tác nhân như ethyl methane sulphonate (EMS) và các hợp chất siêu ñột biến nitrozo u-rê

(Nitrozoethyl u-rê) gây ra tần số ñột biến cao ở nhiều loại cây trồng. Các tác nhân đột biến
thơng dụng nhất được trình bày trong bảng 3.8 và 4.8.

Bảng 2.8: Số lượng giống tạo thành từ các tác nhân ñột biến khác nhau (Micke et al., 1990)

Tác nhân ñột biến Cây sinh sản bằng

hạt

Cây sinh sản sinh 
dưỡng

Tổng cộng

Tia gamma 366 204 570

Tia X 65 227 292

Trung tử 36 13 49

Bức xạ khác 17 7 22

Tác nhân hóa học 81 14 95

3. Liều lượng xử lý

Một trong những u cầu cơ bản nhất để chương trình tạo giống đột biến thành cơng
là chọn liều lượng xử lý thích hợp. Hiệu lực của tác nhân đột biến ñược ño bằng sự thay ñổi
di truyền của vật liệu xử lý. Khi xử lý người ta phân biệt một số liều lượng sau:

- Liều lượng chiếu = năng lượng phát ra từ nguồn bức xạ
ðơn vị chiếu từ nguồn dùng phổ biến là Roentgen

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(86)<div class='page_container' data-page=86>

1 Roentgen (R) = 87 erg/g vật chất

- Liều lượng hấp thụ = năng lượng phát ra của bức xạ bức xạ từ nguồn sang ñối tượng và
ñược ñối tượng hấp thụ.

rad (r) = 100 erg/g vật chất

hoặc Gray (Gy) = 1 Joule = 100 rad (Gray là ñơn vị bức xạ theo hệ thống quốc tế
SI)

Bảng 3.8: Các bức xạ ion hố thơng dụng trong xử lý ñột biến và ñặc ñiểm của chúng

Bức xạ Nguồn Bước

sóng/dạng

Mức gây hại Sức ñâm

xuyên

Tia X Máy X quang 10-3 – 10 nm Nguy hiểm Nhiều cm

Tia gamma ðồng vị phóng xạ
(60Co,, 137Cs)
Lò phản ứng nhiệt hạch

0,1 Ao Nguy hiểm Mạnh

Tia cực tắm đèn cực tắm 2800-2900 Ao Có thể nguy
hiểm

Bề mặt
Neutron

(nhanh, chậm,
nhiệt)

Lò phản ứng nhiệt hạch Rất nguy

hiểm

Nhiều cm

Bảng 4.8: Các tác nhân đột biến hố học thơng dụng trong chọn giống

Tên Bản chất Nồng ñộ thường sử dụng

Ethyl methane sulphonate Không màu 0,1 – 0,3%

N-methyl-N-nitrozo urê Chất rắn màu vàng 0,01-0,03%
N-ethyl-N-nitrozo urê Chất rắn màu vàng 0,01-0,03%
Natri azid (NaN3) Chất rắn màu trắng 0,001-0,004 M

Liều lượng hay nồng độ (đối với hố chất) xử lý phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như
kiểu gen và các ñiều kiện sau xử lý. Khi nhà chọn giống khơng có nguồn thơng tin về đối

tượng xử lý có thể sử dụng liều lượng LD50, liều lượng mà sau xử lý 50% số cây sống sót
có khả năng ra hoa và kết hạt. Trong thực tế chọn giống nhà chọn giống thường xử lý 2 – 3
liều lượng xung quanh LD50 ñể xác ñịnh liều lượng tối ưu. ðối với hoá chất , dựa vào tài
liệu cơng bố, có thể làm thí nghiệm khảo sát xử lý với dãy nồng và thời gian khác nhau.
Bảng 5.8 cho biết các tác nhân và liều lượng xử lý ở một số cây trồng.

4. Vật liệu và phương pháp xử lý ñột biên 
4.1 Chọn kiểu gen

Việc chọn lọc giống nào/dịng nào để xử lý đột biến phụ thuộc vào tính trạng cần
cải tiến. Chẳng hạn, để giảm hàm lượng a xit linolenic ở ñậu tương xuống 3% thì xử lý vật

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(87)<div class='page_container' data-page=87>

liệu nhập nội nhập nội tuy kém thích ứng nhưng hàm lượng chỉ 5% sẽ có xác xuất cao hơn
so với các giống tốt nhất có hàm lượng tới 8%.

Thông thường nhà chọn giống chọn các giống tốt nhất cần phải cải tiến một tính
trạng nào đó. Trong một số trường hợp nhà chọn giống sử dụng con lai F1 vì cùng lúc hai
bộ gen khác nhau ñược tiếp xúc với tác nhân đột biến và qua đó có thể làm tăng tần số tái tổ
hợp.

4.2 Chọn vật liệu xử lý

Tuỳ từng loại cây trồng các bộ phận xử lý có khác nhau.
- Cả cây: cây con, loại cây nhỏ

- Hạt: là vật liệu dùng để xử lý phổ biến nhất vì hạt chịu ñược các tác ñộng vật lý như
ngâm nước, phơi khơ, sấy nóng.

- Hạt phấn

- Các bộ phận sinh dưỡng: cành giâm, mắt, ñỉnh sinh trưởng.
- Tế bào trong nuôi cấy

ðối với cây sinh sản bằng hạt, xử lý hạt khô bằng tác nhân vật lý thuận tiện và thực tế
nhất. Hạt giống phải ñại diện cho giống (ñồng nhất, hạt tác giả, hạt siêu nguyên chủng).
Tuy nhiên trở ngại là hạt là một cấu trúc ña bào nên sự kiện ñột biến xảy ra ở một hoặc ít tế
bào sẽ dẫn đến sự hình thành thể khảm ở cây thế hệ đầu sau khi xử lý (M1). Hơn nữa ở cây
thể khảm M1 xảy ra quá trình chọn lọc lưỡng bội và ñơn bội.

Bảng 5.8: Tác nhân ñột biến và liều lượng xử lý ở một số cây trồng.

Cây trồng Vật liệu xử lý Tác nhân Liều lượng

A. Cây sinh sản bằng hạt

Lúa mì Hạt khô Tia Gamma

Trung tử nhanh
EMS

10-25 krad
600-800 rad
3,76%

Lúa nước Hạt khô Tia X 14-28 krad

Ngô Hạt khô Tia Gamma 0,6 -2 krad

Lạc Hạt khô Tia Gamma 20-30 krad

ðậu tương Hạt khô Tia Gamma 10-20 krad

Cà chua Hạt khô EMS 0,8%

Hồ tiêu Hạt khô Trung tử nhanh

Tia Gamma 2,4 krad 14-22 krad
B. Cây sinh sản vơ tính

Khoai tây Củ EMS 100-500 ppm

Mía Hom một mắt Tia Gamma 2-6 krad

Khoai lang Hom Tia Gamma

Ethylenimin 20 krad 0,5%

Cà phê hạt khô Tia Gamma 2,5-20 krad

Cam qúyt Hạt khô

Mắt Tia Gamma 1-2,5 krad 5 krad

Hoa cúc Cành giâm Tia X 1200 rad

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(88)<div class='page_container' data-page=88>

ðối với cây sinh sản vô tính vật liệu xử lý phải sạch bệnh. Có thể xử lý các bộ phận

nhân giống, như mắt ghép, cành ghép, hom hay cành giâm, củ, gié hành hay mẫu mơ cắt
(đỉnh sinh trưởng, biểu bì, bầu, tầng nuôi, v.v.). Các cơ quan này cũng chứa nhiều tế bào và
sau khi xử lý sẽ tạo thành cấu trúc khảm gồm các tế bào có đặc ñiểm di truyền khác nhau ở
dạng hình quạt trong tầng sinh mơ (khảm hình quạt). Thơng thường khảm hình quạt tạo
thành ở thế hệ VM1 có thể chuyển thành khảm vịng với một lớp tế bào đột biến đồng nhất.
ðể tạo điều kiện hình thành và thu được cây đột biến khơng mang thể khảm có thể áp dụng
một số kỹ thuật sau ñây:

i) Tỉa hoặc cắt cành sơ cấp và sử dụng mầm nách ñể nhân

ii) Lấy mắt nhiều lần của những mầm hình thành từ thuỳ nguyên thủy ở phần dưới và
phần giữa của cành VM1.

iii) Nhân cây đột biến đồng nhất thơng qua mầm nách trong ñiều kiện in vitro

iv) Áp dụng kỹ thuật mầm bất ñịnh. Mầm bất ñịnh thường phát triển từ một tế bào và vì
thế mầm bất định nếu hình thành từ lá, thân hay cành giâm đột biến sẽ tạo ra cây đột
biến đồng nhất khơng có thể kảm. Nhược điểm của kỹ thuật này là khơng thể áp
dụng với tất cả các lồi.

Xử lý hạt phấn của cây lưỡng bội tương tự như xử lý các thể ñơn bội. Mọi ñột biến ở hạt
phấn ñều truyền lại cho thế hệ con cái, nếu hạt phấn tham gia vào quá trình thụ tinh và hợp
tử hình thành hạt. Những cây hình thành ở thế hệ M1 phân biệt với nhau bởi gen đột biến,
cịn trong từng cây mọi tế bào, mơ và cơ quan đều đồng nhất về di truyền, khơng có thể
khảm (Hình 1.8).

4.3 Phương pháp xử lý

Xử lý bức xạ ion hoá

ðể xử lý bằng bức xạ, hạt hoặc các bộ phận sinh dưỡng, cây con, hoa, bao phấn, hạt
phấn ñược ñặt dưới nguồn chiếu. Hạt ñược tải ra thành lớp mỏng. Trong quá trình xử lý hat
phải trộn và các bộ phận của cây phải ñảo nhiều lần và tuân thủ ñiều kiện bảo hộ lao ñộng.
Thời gian chiếu phụ thuộc vào công suất của nguồn và liều lượng cần xử lý, công suất nhỏ
thời gian xử lý dài, ngược lại công suất lớn thời gian xử lý ngắn.

ðộ ẩm của hạt có ý nghĩa quyết định ñối với tác ñộng ñột biến của tia vì ñộ ẩm ảnh
hưởng trực tiếp tới trạng thái sinh lý. Phơi khô cũng như tăng thủy phần của hạt ñều làm
tăng tác ñộng cuả tia bức xạ. Do ñó hạt nên ñược xử lý ở ñộ ẩm nhất định và tiêu chuẩn
hố, để có thể lặp lại kết quả. Ngồi ra nhiệt độ và ơ-xy của hạt và của khơng khí cũng ảnh
hưởng tới kết quả xử lý.

Hạt phấn

A A a A a a

AA Aa AA Aa AA

Giao tử cái Giao tử đực

Hình 1.8: Sự hình thành thể đột biến khi xử lý hạt phấn 
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(89)<div class='page_container' data-page=89>

Bên cạnh việc xử lý hạt và các cơ quan sinh sản sinh dưỡng, xử lý hạt phấn cũng ñược quan
tâm. Ưu ñiểm của xử lý hạt phấn là khi tham gia vào quá trình thụ tinh hạt phấn truyền cho
thế hệ con tất cả những ñột biến. Tiến hành xử lý 4-7 ngày trước khi tung phấn, bằng cách
cắt cành hoa cắm vào bình nước đặt dưới nguồn chiếu. Liều lượng xử lý thấp hơn nhiều so
với liều lượng tối ưu của hạt, vì hạt phấn có hàm lượng thủy phần cao mẫn cảm với tia hơn.

Liều lượng có hiệu lực thường biến ñộng trong khoảng 0,5 ñến 2 krad ñối với tia X và tia
gamma. Sau khi xử lý hạt phấn ñược dùng ñể thụ phấn cho cây mẹ.

Với tia bức xạ có thể xử lý nhanh (trong thời gian ngắn từ vài phút ñến vài giờ)
hoặc xử lý lâu dài trong trường gamma (từ nhiều tuần trở lên với cường độ thấp). Cũng có
thể xử lý gián đoạn, trong đó tổng liều lượng xử lý ñược thực hiện bằng cách xử lý ngắt
quảng cách nhau một khoảng thời gian nhất ñịnh.

Xử lý tác nhân hoá học

Xử lý các chất hoá học thường diễn ra trong dung dịch. Vì tác nhân đột biến hố
học rất độc và có thể gây ung thư nên phải thực hiện các biện pháp bảo hộ nghiêm ngặt.
Hạt (hay các bộ phân sinh dưỡng) ñược ngâm (hay nhúng) trong dung dịch một thời gian
nhất định. Thơng thường để đạt hiệu quả cao và có thể lặp lại kết quả, xử lý tác nhân hố
học được tiến hành theo nhiều bước: làm trương hạt trong nước, xử lý, rửa sạch, phơi khô
hạt. Riêng với Natri azid hạt có thể xử lý và gieo ngay mà không cần làm trương hay rửa
sau khi xử lý. Khi xử lý tác nhân hố học, tác động của tác nhân ñột biến cũng bị ảnh
hưởng bởi trạng thái sinh lý của các bộ phận xử lý. Trong các ñiều kiện ảnh hưởng, nhiệt
độ và pH dung dịch đóng vai trị quan trọng bậc nhất. Liều lượng xử lý là kết quả của nồng
ñộ và thời gian xử lý. Cả hai yếu tố đều có thể xác định đối với từng tác nhân, từng loài hay
từng giống cây trồng thơng qua thí nghiệm sơ bộ. Thời gian phân giải hay bán rã của tác
nhân ñột biến thường ngắn nên thời gian xử lý ñột biến nằm trong khoảng từ 8 ñến 16 giờ.

Nhiệt độ xử lý xung quanh 20oC, thể tích dung dịch tốt nhất gấp 10 lần thể tích hạt
được xử lý. Sau khi xử lý hạt phải ñược rửa sạch ñể loại bỏ các chất phân giải do thuỷ
phân. Thời gian rửa phụ thuộc vào tác nhân xử lý và tốt nhất nên rửa nhiều giờ dưới vòi
nước chảy.

Hiệu quả và hiệu suất xử lý

Hiệu quả = số ñột biến tạo ra trên một đơn vị liều lượng (ví dụ trên cường độ ño bằng Gy
hay số miligram hóa chất trong lít x thời gian xử lý)

Hiệu suất = tỉ số giữa thay ñổi (ñột biến) mong muốn với hệ quả không mong muốn
(như cây bị bất dục hoặc chết) = số ñột biến (số ñột biến diệp lục) trên 100 bông M1 (hoặc
100 cây con M2) chia cho tỉ lệ cây bị tổn thương, chết hoặc bất dục.

5. Quy trình chọn lọc ñột biến 
5.1 Cây sinh sản bằng hạt

Bước 1: Xử lý đột biến

Hạt, đỉnh sinh trưởng, tiền phơi, giao tử, hợp tử, tế bào đơn (trong ni cấy) của các
giống ñã chọn ñược xử lý với tác nhân ñột biến: tia X, tia gamma, trung tử nhanh, trung tử
nhiệt hoặc tác nhân hoá học. Việc lựa chọn tác nhân ñột biến và liều lượng phụ thuộc vào
loại vật liệu và tác nhân ñột biễn sẵn có. Câu hỏi đặt ra đối với nhà chọn giống là bao nhiêu
hạt cần ñược xử lý và thế hệ con cái gồm bao nhiêu cây (ví dụ thế hệ M2) từ mỗi cây xử lý

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(90)<div class='page_container' data-page=90>

đột biến để có thể phát hiện được thể phân ly. ðiều đó cũng rất quan trọng ñể xác ñịnh ñộ
lớn của M1.

ðộ lớn của thế hệ M1

Nếu xử lý hạt, số lượng hạt xử lý phụ thuộc vào:
- Tỉ lệ sống sót của cây M1 (hay số gia đình M2)
- Số cây ñánh giá và phương thức chọn lọc ở M2
- Di truyền của tính trạng và tỉ lệ ñột biến

Brock (1971) ñưa ra phương pháp ước lượng ñộ lớn của thế hệ M1

(

)

(

−

µ

)

−
=

1
log

1
log p1
n

trong đó

n = số cá thể M1 sống sót để tạo gia đình M2
µ = tỉ lệ ñột biến

p1 = xác suất xảy ra ít nhất 1 đột biến

Số gia đình M2
Tỉ lệ đột biến

p1 = 0,90 p1 = 0,99

10-2 233 465

10-3 2326 5652

10-4 23260 46520

10-5 232600 465200

Bước 2: Trồng thế hệ M1

Trồng vật liệu xử lý trong ñiều kiện cách ly hay bao cách ly cùng với ñối chứng.
Thường ở thế hệ M1 có thể quan sát thay nhiều thay đổi kiểu hình do ảnh hưởng trực tiếp
của tác nhân đột biến. Tìm những cây khảm và cây khơng khảm dị hợp tử. Tùy theo mục
tiêu chọn giống mà quyết ñịnh gieo toàn bộ hạt hay một hạt của từng cây hay một hoặc
nhiều cơ quan sinh sản (bông, quả, v.v.) của mỗi cây M1 và gieo trồng thế hệ M2 ở dạng
hỗn hợp hay theo từng gia đình. Thu hoạch và giữ hạt vật liệu một cách phù hợp.

Bước 3: Trồng thế hệ M2

i) Trồng theo từng gia đình từ 15-20 cây (số cây phụ thuộc vào tỉ lệ phân ly) ñể dễ
dàng ñánh giá các ñột biến lặn ñơn gen (như ñột biến diệp lục, hình thái, kháng
bệnh, tính trạng chất lượng khác...)

ii) Trồng cây với khoảng cách như nhau để đánh giá tính trạng số lượng

iii) Tìm thể phân ly, giám ñịnh ñột biến cảm ứng và thu hạt từ cây đột biến; có thể
áp dụng các phương pháp chọn lọc như chọn lọc ở các thế hệ lai: phương pháp
hệ thống, phương pháp một hạt

Số cây cần ñánh giá ở thế hệ M2

Thế hệ con (tự thụ phấn) của mỗi cây M1 gọi là gia đình M2 . ðể xác ñịnh ñúng tần số của

ñột biến lặn ñối với cây lưỡng bội Li và Redel (1969) sử dụng công thức sau:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(91)<div class='page_container' data-page=91>

D
GECN

S

M
R

*
2
*
*

trong ñó R = tần số ñột biến, M = số gia đình M2 phân ly đột biến lặn, S ssó cây sống
sốt, GECN = số lượng tế bào của mơ xử lý đột biến có hiệu lực về di truyền (dòng tế bào),
2 = hệ số hiệu chỉnh cho cây lưỡng bội và D = liều lượng tác nhân ñột biến.

Câu hỏi ñặt ra là mỗi gia đình M2 cần đánh giá bao nhiêu cá thể?
Brock (1971) tính tốn độ lớn cần thiết của mỗi gia đình M2 là:

(

)

(

a

)

p

m

−
−
=

1
log

log 2

trong đó

m = số cây của mỗi gia ñình M2
a = tỉ lệ phân ly

p2 = xác suất để có ít nhất 1 thể đột biến ñồng hợp tử
Số cá thể của mỗi gia ñình M2
Tỉ lệ phân ly

P2 = 0,90 P2 = 0,99

1/4 8 16

1/8 17,2 34,5

1/12 26,3 52,6

1/16 35,7 71,4

1/20 45,5 91,0

Bước 4: Trồng thế hệ M3

Trồng hạt thu ñược trong thế hệ M2; tìm những cây phân ly và kiểm chứng thể ñột biến
chọn ở M2. Có thể xử lý từng chùm hoa, từng nhánh như một cá thể riêng rẽ t th h h
M1 (Hỡnh 2.8).

xử lý hạt

cây m1

c©y m2 c©y m3

Hình 2.8: Có thể xử lý mỗi bông như một cá thể riêng biệt 
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(92)<div class='page_container' data-page=92>

Bước 5: Trồng thế hệ M4

i) Thể ựột biến ựã chọn ựược ựánh giá sơ bộ về giá trị nông học
ii) đánh giá tắnh ổn ựịnh di truyền của thể ựột biến

iii) ðể sử dụng gián tiếp trong chương trình chọn giống lai thể ñột biến mong
muốn với vật liệu chọn giống

Bước 6 ñến 9: Trồng thế hệ 5 và các thế hệ sau

đánh giá các thể ựột biến ổn ựịnh ở nhiều ựiểm. Dựa vào năng suất và các tắnh trạng

khác, thể ựột biến có thể cơng nhận và phổ biến là giống cải tiến và/hoặc sử dụng gián tiếp
ựể chuyển tắnh trạng có ắch vào vật liệu chọn giống có triển vọng.

Bước 10. Khảo nghiệm chính thức và cơng nhận giống

5.2 Cây sinh sản vơ tính

Ở cây sinh sản vơ tính, mơ sinh dưỡng ñược xử lý là chồi/ñỉnh sinh trưởng. ðỉnh
sinh trưởng là một bộ phận ña bào và ñột biến thường xảy ra kiểu cục bộ hoặc từng phần .
Áp lực chọn lọc lưỡng bội (xô ma) ảnh hưởng lớn tới sự hình thành và biểu hiện của ñột
biến. ðặc ñiểm quan trọng nhất là thể khảm và do đó phải tách đột biến ra khỏi thể khảm để
tạo ra cây đột biến tồn phần và di truyền ổn định cho thế hệ sau.

Hình 3.8: Các tầng sinh mơ của đỉnh chồi phân hố (C) và mặt cắt ngang của đỉnh sinh 
trưởng có tế bào ñột biến ở các dạng khảm khác nhau (A, B).

ðỉnh chồi ngọn cũng như chồi nách có ba lớp L1, L2 và L3 (Hình 3.8C) gọi là lớp
sinh mô. Các lớp này tạo thành chồi phân hố có lá và mầm nách. Sau khi xử lý ñột biến,
bất kỳ tế bào nào trong các lớp sinh mơ đều có thể bị ñột biến. Vị trí của tế bào ñột biến rất
quan trọng đối với số mệnh của nó. Nếu tế bào đột biến và hậu thế của nó hình thành lá thì
khó có thể phục hồi đột biến. Nếu tế bào đột biến tham gia vào sự hình thành chồi (Hình
3.8A) và tạo khảm vịng (Hình 3.8B) thì cắt chồi liên tục (cây thân gỗ) hoặc trồng nhiều thế

khảm hình quạt đột biến tồn phần

khảm vịng khảm mt phn chi khụng t bin

thuỳ lá nguyên thuỷ

l2
l3
khảm một phÇn

( đột biến 1 phần lớp l1) ( đột biến lớp l1)khảm vòng
l1 l2

l3
A

C
B

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(93)<div class='page_container' data-page=93>

hệ liên tiếp (cây lấy củ) có thể làm tăng tần số mầm phát triển từ tế bào/mơ đột biến thành
chồi đột biến.

Các loại đột biến theo thuyết sinh mơ của đỉnh sinh trưởng bao gồm các dạng sau (Hình
3.8):

- Khảm từng phần
- Khảm vịng
- Khảm hình quạt
- ðột biến tồn phần

Quy trình phân lập ñột biến

Bước 1: Xử lý ñột biến

Xử lý các bộ phận sinh dưỡng như mô phân sinh, gié hành, củ, cành giâm, v.v.
bằng tia X, tia gamma, hoặc tác nhân hố học với liều lượng thích hợp .

Bước 2: Thế hệ VM1

Tìm sự phát triển thể khảm từ ñỉnh sinh trưởng hay mô phân sinh mầm nách. Cắt
ngọn chồi VM1, ghép mắt, v.v.

Bước 3: Thế hệ VM2

Trồng vật liệu VM1 Chọn ñột biến thường bắt ñầu ở thế hệ VM2. Xác ñịnh cành
ghép, cành, cây đột biến vịng hay đồng nhất. Cắt bỏ chồi khơng đột biến.

Bước 4: Thế hệ VM3

Trồng vật liệu M1V2. Kiểm chứng tắnh ựồng nhất di truyền trong dòng ựột biến.
Tiếp tục phân lập ựột biến xô ma và nhân cây ựột biến. đánh giá sơ bộ các thể ựột biến.

Bước 5 ñến bước 10: Thế hệ VM4 và các thế hệ sau

đánh giá tắnh ổn ựịnh và sự ựồng nhất của dịng vơ tắnh ở VM4 và các thế hệ sau.
Những dòng ựồng nhất và ổn ựịnh ựược ựánh giá ựối với các ựặc ựiểm nông học.

Mắt tam cấp
Lá thứ cấp
Chồi thứ cấp
(thế hệ VM2)

Chồi sơ cấp
(thế hệ VM1)

Mắt thứ cấp
Lá sơ cấp

Cành ghép

Gốc ghép

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(94)<div class='page_container' data-page=94>

Phương pháp tách thể khảm khi xử lý bộ phận có thể nhân bằng cành hay ghép mắt.

ðối với cây thân gỗ

- Xử lý cây có chồi thường hay chồi bất ñịnh 
- Tạo ñiều kiện ñể chồi sinh trưởng (VM1)

- Bấm ngọn liên tục ñể kích thích tế bào ở khu vực ñột biến tái sinh và biểu hiện

(VM2, VM3, vv)

- Cắt cành giâm từ cành ựột biến ựể nhân giống 
- đánh giá các tắnh trạng mong muốn

ðối với cây lấy củ

- Xử lý cả củ, nửa củ hay lát cắt có chứa một mắt 
- Trồng VM1

- Chọn củ có thể kảm ở VM1

- Trồng VM2

- Chọn ñột biến toàn phần ở VM2

- Trồng VM3 ựể khẳng ựịnh và nhân giống 
- đánh giá các tắnh trạng mong muốn

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Fehr, W. R. 1987. Principles of cultivar development, Chapter 20 Mutation breeding.
Borojevic, S. 1990. Principles and methods of plant breeding.

van Harten, A. M. 1995. Mutation breeding – Theory and practical applications. Cambridge
University Express

Câu hỏi ôn tập

1. ðột biến là gì? Các loại đột biến?

2. Tại sao có thể ứng dụng phương pháp xử lý ñột biến ñể tạo giống cây trồng?
3. Khả năng ứng dụng như thế nào? Khi nào và tại sao?

4. Liệt kê các tác nhân đột biến lý học và hóa học. Sự khác nhau căn bản của hai nhóm
tác nhân lý hoạc và hóa học.

5. Liệt kê các yếu tố ảnh hưởng khi xử lý ñột biến.

6. Các bộ phận nào có thể xử lý đột biến? Ưu và nhược ñiểm khi xử lý các bộ phận ấy
là gì?

7. Thế nào là liều lượng hấp thụ? liều lượng chiếu?

8. Mô tả thao tác/phương pháp xử lý ñột biến bằng tác nhân lý học? hóa học.
9. ðặc điểm/khó khăn khi xử lý hạt và bộ phận sinh dưỡng (ña bào)? và cách khắc

phục.

10. Tại sao khi xử lý ñột biến mỗi cành, mỗi bông ở thế hệ M1 có thể coi là một cá thể
riêng biệt?

11. Thể khảm là gì? Làm thế nào để tách thể khảm?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(95)<div class='page_container' data-page=95>

CHƯƠNG X

LAI XA 
Mục tiêu học tập của chương

1. Hiểu ñược hả năng và phạm vi ứng dụng của lai xa (khác loài, khác chi) trong chọn giống.
2. Phân tích được những cơ chế sinh lý, di truyền cản trở q trình lai xa

3. Nắm được kỹ thuật khắc phục khó khăn khi lai xa.

1. Những ứng dụng của lai xa

Lai xa là lai giữa hai loài cùng một chi (lai khác loài) hoặc lai giữa hai loài thuộc hai chi khác
nhau (lai khác chi) nhằm chuyển các gen có ích từ lồi này sang loại khác. Lợi ích cụ thể của
lai xa gồm (Briggs và Knowles, 1967).

1) Chuyển gen mong muốn từ loài tổ tiên hoang dại hay loài hoặc chi có quan hệ họ hàng

sang các giống cây trồng. đó là các gen kháng sâu, kháng bệnh, bất dục ựực tế bào
chất, gen phục hồi, khả năng chống chịu, v.v.

2) Tận dụng sức sống con lai ở những lồi nhất định, ví dụ như con lai khác lồi ở bơng;
các lồi cây thức ăn gia súc, như con lai giữa cao lương và cỏ Sudan; cây sinh sản vơ
tính như mía và khoai tây.

3) Tạo ra các lồi dị ña bội mới, như triticale
4) Xác ñịnh mối quan hệ tiến hố giữa các lồi

2. Khó khăn khi lai xa

Khó khăn chủ yếu trong việc sử dụng lai xa là hàng rào sinh sản do thiếu hài hoà giữa các hệ
thống sinh lý hoặc tế bào, cản trở sự trao ñổi (interchange) di truyền giữa hai loài. Trong
những trường hợp đó lai xa khó thành cơng vì những lý do sau:

1. Bất hợp lai (không tạo ra hợp tử F1): bất hợp lai do không hài hoà trong hệ thống sinh
lý của cây từ các lồi hoặc các chi khác nhau cản trở sự hình thành hợp tử F1. Ví dụ hạt
phấn khơng nảy mầm trên đàu nhụy, hoặc ống phấn khơng xun hết vịi nhụy, hoặc
giao tử đực khơng kết hợp với trứng mặc dù ống phấn xuyên tới noãn.

2. F1 khơng có khả năng sống: Một số F1 của các tổ hợp lai xa hoặc khơng có khả năng
sống hoặc quá yếu do những nguyên nhân sau ñây.

- Bất dục nhiễm sắc thể: Sự khác nhau về cấu trúc giữa nhiễm sắc thể của hai
loài can thiệp vào q trình cặp đơi và phân chia nhiễm sắc thể trong phân chia
giảm nhiễm do khơng hài hồ giữa hai genom khác nhau ở con lai xa.

- Khơng hài hồ giữa gen của loài này và tế bào chất của loài kia: kết quả tương
tác có thể có hại hoặc thậm chí gây chết.

- Khơng hài hồ giữa kiểu gen của hợp tử F1 với kiểu gen của nội nhũ hoặc mơ
của lồi mẹ. Sự kết hợp của hai genom, một genom của loài mẹ và genom kia
của lồi bố khác có thể tạo ra hiệu ứng liều lượng bất lợi.

3. F1 bất dục: Sự bất dục nhiễm sắc thể hoặc sự khơng hài hồ giữa genom bố mẹ, hoặc
genom của loài này với tế bào chất của lồi kia có thể gây ra sự bất dục của F1. Nếu sự
bất dục ñược gây nên bởi một phức hệ gen ñặc thù ñược gọi là bất dục gen (bất dục
con lai do gen). Nếu khơng có sự cặp đơi của nhiễm sắc thể ở con lai, bất dục là kết
quả của phân chia khơng bình thường về số lượng và tổ hợp nhiễm sắc thể của giao tử
từ các genom bố mẹ. Ở một số con lai xa, mặc dù sự cặp đơi và phân chia nhiễm sắc
thể xảy ra bình thường, F1 vẫn bất dục do sự khác nhau về cấu trúc nhiễm sắc thể. Sự
tương tác giữa các genom khác nhau có thể dẫn đến sự loại trừ nhiễm sắc thể của một

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(96)<div class='page_container' data-page=96>

trong hai genom bố mẹ ở hợp tử F1 trong quá trình phân chia nguyên nhiễm của phôi
và cây trưởng thành sẽ bị bất dục cao ñộ. Sự ñào thải nhiễm sắc thể cũng có thể do
tính bất hợp giữa genom của loài này và tế bào chất của loài kia

4. Sự suy nhược của con lai: Trong một số trường hợp có thể thu được con lai xa có sức
sống cao và hữu dục nhưng cây F2 lại yếu và bất dục. Hiện tương trên gọi là sự suy
nhược của con lai hay sự bất lực di truyền . Sự suy nhược con lai có thể do sự kết hợp
các ñoạn nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia giảm nhiễm ở F1 gồm các khác nhau
nhỏ về cấu trúc làm cho giao tử mất ñoạn hay lặp ñoạn tuy nhỏ nhưng lại quan trọng,
do đó các giao tử mất khả năng sống (con lai F1 bất dục). Tái tổ hợp có thể tạo ra bào
tử F2 hoặc các thế hệ sau khơng bình thường, nếu giao tử bất thường thốt được sự đào
thải trong giai đoạn giao tử. Hiện tượng này gọi là sự suy nhược của con lai thế hệ F2.

3. Phương pháp khắc phục khó khăn khi lai xa

Sự trao đổi di truyền giữa hai lồi chỉ thực hiện được nếu khắc phục hoặc phá vỡ hàng rào trở
ngại về sinh sản. Nhà chọn giống có thể áp dụng các phương pháp sau ñây.

3.1. Cản trở trước khi thụ tinh 
Chọn lồi bố mẹ để lai

Thơng thường nhà chọn giống có nguồn gen đa dạng gồm các giống trồng trọt, tổ tiên
hoang dại, họ hàng. Nhà chọn giống cần sàng lọc nguồn gen có tiềm năng biểu hiện các tính
trạng mong muốn. Trước hết cần chọn nguồn gen có quan hệ họ hàng gần gũi nhất với giống
trồng trọt (vựa gen thứ cấp). Cách tốt nhất ñể xác ñịnh mối quan hệ giữa giống trồng trọt và
loài họ hàng là dựa vào số liệu từ các thí nghiệm lai. Nghiên cứu hệ thống sinh học của các
nhà phân loại tế bào học kết hợp với các vấn ñề chọn giống là cách tốt nhất ñể xác ñịnh mối
quan hệ. Nhà chọn giống phải lai thử nhiều tổ hợp khác nhau

Số tổ hợp lai

Sau khi chọn lọc nguồn gen làm bố mẹ, nhà chọn giống phải lai thử với số lượng lớn.
ðiều này cực kỳ quan trọng vì có sự biến động di truyền lớn ở các giống trồng trọt cũng như ở
các lồi hoang dại họ hàng. Nhà chọn giống phải tìm cách ñể thử hết phạm vi biến ñộng trong
nguồn vật liệu mình có.

Lai thuận nghịch

Lai thuận nghịch để tìm hướng lai có kết quả là rất cần thiết, ñặc biệt khi nhà chọn giống chưa
biết gì về các tổ hợp bố mẹ.

Tăng mức bội thể: Nhân đơi số nhiễm sắc thể đã được ứng dụng thành cơng trong các tổ hợp
lai giữa các loài khác nhau về mức bội thể. Kỹ thuật sử dụng phổ biến nhất là xử lý côn xi xin.

Lai gián tiếp

Khi nhà chọn giống khơng thể lai hai lồi trực tiếp với nhau thì có thể áp dụng phương
pháp gián tiếp. Phương pháp gián tiếp gồm một loạt tổ hợp lai có sự tham gia của giống trồng
trọt với hai hoặc ba loài hoang dại họ hàng. Mặc dù giống trồng trọt và một loài tương hợp lai
nhất định khơng thể lai trực tiếp với nhau, các nhiễm sắc thể của genom ñược tập hợp trong
cùng một cơ thể thông qua lai gián tiếp. Tuy nhiên nhà chọn giống cũng phải tiến hành lai thử
nhiều lần và sàng lọc những cá thể từ những quần thể phân ly để duy trì các gen mong muốn
cần ñược chuyển.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(97)<div class='page_container' data-page=97>

Cải tiến kỹ thuật lai

Kỹ thuật lai xa tương tự như lai trongloài. Tuy nhiên những cải tiến kỹ thuật về khử
ñực và thụ phấn có thể giúp nhà chọn giống khắc phục những hàng rào cản trở trước khi thụ
tinh trong những trường hợp nhất định. Các kỹ thuật đó gồm:

i) Ghép phôi: Ghép phôi hạt ñang nảy mầm của một loài vào nội nhũ hạt đang nảy
mầm của lồi kia. Ví dụ, lấy phơi lúa mì ghép vào nội nhũ mì ñen ñể tạo ra cây lúa mì. Những
cây này khi lai với hạt phấn mì đen sẽ tạo ra số con lai cao hơn 5 lần so với ñối chứng.

ii) Hỗn hợp hạt phấn: hỗn hợp hạt phấn có sức sống bình thường nhưng khơng tương
hợp với hạt phấn tương hợp nhưng mất sức sống là một biện pháp khắc phục sự bất hợp lai ở
một số lồi (Mentor pollen), ví dụ các loài Poplar (Knox et al., 1972).

iii) Sử dụng dung mơi hữu cơ: ở một số lồi tính bất hợp giữa hạt phấn và bề mặt vòi
nhụy của lồi khác có thể bị phá vỡ bằng cách xử lý đầu nỵuy hoặc hạt phấn bằng dung mơi
hữu cơ.

iv) Cắt bỏ ñầu nhụy trước khi thụ phấn: Khó khăn để tạo ra con lai xa ở khoai tây (các
loài Solanum do sinh trưởng ống phấn bị ức chế) có thể khắc phục bằng cách cắt bỏ ñầu nhụy 
và thay thế bằng một mẫu agar chứa ñường và gelatin.

v) Xử lý chất ñiều hoà sinh trưởng: ở một số tổ hợp lai xa hạt phấn có khả năng nảy
mầm trên đầu nhụy của loài khác nhưng ống phấn sinh trưởng quá chậm trong vịi nhụy làm
cho trứng bị thối hố hoặc hoa rụng trước khi xảy ra q trình thụ tinh. Khó khăn này có thể
khắc phục bằng cách xử lý chất điều hồ sinh trưởng để kích thích ống phấn hoặc sự phát triển
của quả. Chất điều hồ sinh trưởng cũng có thể làm tăng tỉ lệ sống của phơi sau khi thụ tinh.
Ví dụ, lai giữa các giống lê lưỡng bội và tứ bội thành công nhờ xử lý bầu nhụy với axit
õ-naphthoxyacetic.

vi) Cát ngắn vòi nhụy: Cắt ngắn vòi nhuỵ làm rút ngắn khoảng cách để ống phấn đến
được nỗn. Ví dụ cát ngắn râu ngơ khi lai ngơ với Tripsacum.

vii) Dung hợp tế bào trần: Dung hợp tế bào trần (cong gọi là lai xơ ma) được coi là
một phương pháp hữu hiệu ñể khắc phục hàng rào sinh sản.

viii) Lai với số lượng lớn: Lai với số lượng lớn cũng là biện pháp khắc phục hàng rào
trước khi thụ tinh. ðể lai số lượng lớn nhà chọn giống phải áp dụng kỹ thuật khử đực và thụ
phấn hàng loạt. Nếu có gen chỉ thị, nhà chọn giống chỉ cần thụ phấn mà khơng cần khử đực,
rồi thu hoạch hạt từ cây mẹ và sàng lọc thế hệ con ñể tách con lai.

ix) Thụ phấn in vitro: Thụ phấn noãn trong ñiều kiện in vitro, trong khi loại bỏ hoàn
toàn vịi nhụy và các mơ thành bầu nhuỵ, là một phương pháp hữu hiệu khi vùng bất hợp tập
trung ở đầu nhụy, vịi nhụy hoặc ở bầu.

3.2. Cản trở sau khi thụ tinh 
Sử dụng hoóc môn sinh trưởng

Trong nhiều trường hợp hợp tử F1 hoặc phơi non bị mất do tỉ lệ đậu hạt thấp hoặc phôi
không phát triển. Nhà chọn giống có thể xử lý hc mơn sinh trưởng sau khi thụ phấn để giữ
hoa và kích thích đậu quả.

Phấn hỗn hợp

Hỗn hợp phấn của loài khác với loài tương hợp cũng làm tăng tỉ lệ đậu quả. Ví dụ, nếu
hoa lồi mẹ có ba ñầu nhụy trên một hoa, hai ñầu nhụy thụ phấn thụ phấn với phấn của các
lồi khác cịn ñầu nhụy kia thụ phấn với cây tương hợp cùng lồi, sẽ tăng tỉ lệ đậu quả.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(98)<div class='page_container' data-page=98>

Nuôi cấy phôi

Trong trường hợp hợp tử khơng phát triển bình thường do nội nhũ mất khả năng ni
dưỡng phơi thì phơi có thể nuôi cấy trên môi trường nhân tạo. Phương pháp này cịn gọi là cứu
phơi.

Ghép

Ghép cây con F1 lên cây bình thường của một trong hai loài bố mẹ làm tăng sức sống con lai
nếu F1 khơng có khả năng sống do diệp lục không phát triển hoặc hệ thống rễ phát triển kém.
5) Tạo ña bội khác nguồn: Nhiều con lai xa thường bất dục cao. Có thể khắc phục tính bất dục
bằng cách nhân đơi số lượng nhiễm sắc thể của F1 tạo ra thể ña bội thể khác nguồn.

3.3. Sự suy nhược ở F2

Một số con lai xa F1 phát triển và hữu dục bình thường, nhưng thế hệ con lại giảm sức sống

và độ hữu dục, thậm chí một số khơng bình thường và bất dục. Sự bất dục có thể do sự mất
cân bằng di truyền (Stebbins, 1958). Vì thế, nhà chọn giống phải gieo trồng quần thể lớn mới
hi vọng tạo ra những tổ hợp gen và nhiễm sắc thể cân bằng.

Lai lại nhiều lần với bố mẹ hồi giao cũng là một trong những phương pháp tạo ra sự cân bằng
ở con lai. Chẳng hạn ở bông, lai lại một vài lần với một trong hai bố mẹ có thể phục hồi hồn
tồn bố mẹ hồi giao.

4. Một số thành tựu lai xa ở cây ăn quả 
4.1 Họ cam quýt: Tangelo

Họ cam quýt (Rutaceae) có một số loại có quả ngon nhất thế giới, trong đó có nhiều
con lai giữa các lồi. Tangelo (Hình 1.9) là con lai giữa bưởi với quýt. Giống tangelo trồng
rộng rãi ở Quận San Diego là con lai tạo ra giữa bưởi (C. x paradisi) với quýt (C. reticulata). 
Bản thân bưởi (C. x paradisi) là con lai giữa (C. maxima) với với cam (C. sinensis).

Hình 1.9: Con lai giữa bưởi (C. x paradisi) với quýt (C. reticulata)

Bưởi

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(99)<div class='page_container' data-page=99>

4.2 Họ hoa hồng (mận, mơ, ñào,v.v.)

Họ hoa hồng (Rosaceae) gồm nhiều cây ăn quả có ý nghĩa kinh tế thuộc chi Prunus. Mỗi lồi
có rất nhiều giống khác nhau. các nhà thực vật học ñã chuyển một số loài thành các chi riêng
biệt, gồm Amygdalus (ñào) và Armeniaca (mơt). Một số loại quả là ñào lơng (P. persica syn.
Amygdalus persica), đào quả trơn còn gọi là nectarine (một giống khác của f P. persica), mận
(P. domestica), mơ (P. armeniaca syn. Armeniaca vulgaris),và anh ñào (P. avium and P.
cerasus).

Một số loài của chi Prunus ựã ựược lai với nhau ựể tạo con lai khác lồi (Hình 2.9). đó là con
lai giữa ựào và mơ - peachcot (Prunus persica x P. armeniaca), con lai giưa anh ựào và mơ - 
cherrycot (P. besseyi x P. armeniaca), con lai giữa giữa mận và mơ - plumcot (P. domestica x

P. armeniaca). Một số con lai có tên khác nhau tùy theo giống bố mẹ ñược sử dụng và mức

ñộ giống với một trong 2 bố mẹ..

Hình 2.9. Con lai giữa mận (Prunus domestica) và mơ (P. armeniaca) - Plumcot. Vì con 
lai giống mận nhiều hơn nên cịn gọi là "pluot." "

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Fehr, W. R. 1987. Principles of cultivar development. Chapter 14: Interspecific hybridization.
Macmillan Publishing Company.

Agrawal, R. L. 1998. Fudamentals of plant breeding and hybrid seed production. Science
Publishers, Inc.

Câu hỏi ôn tập

1. Thế nào là lai xa?

2. Khi nào nhà chọn giống cần tiến hành lai xa?
3. Khi lai xa gặp những khó khăn gì? tại sao?

4. Liệt kê một số phương pháp khác phục khó khăn khi lai xa.

5. Hiện tượng suy nhược ở con lai F2 là gì? Cách khắc phục như thế nào?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(100)<div class='page_container' data-page=100>

CHƯƠNG X

LAI XA 
Mục tiêu học tập của chương

1. Hiểu ñược hả năng và phạm vi ứng dụng của lai xa (khác lồi, khác chi) trong chọn giống.
2. Phân tích ñược những cơ chế sinh lý, di truyền cản trở q trình lai xa

3. Nắm được kỹ thuật khắc phục khó khăn khi lai xa.

1. Những ứng dụng của lai xa

1) Chuyển gen mong muốn từ loài tổ tiên hoang dại hay loài hoặc chi có quan hệ họ hàng
sang các giống cây trồng. đó là các gen kháng sâu, kháng bệnh, bất dục ựực tế bào
chất, gen phục hồi, khả năng chống chịu, v.v.

3) Tạo ra các loài dị ña bội mới, như triticale
4) Xác ñịnh mối quan hệ tiến hố giữa các lồi

2. Khó khăn khi lai xa

1. Bất hợp lai (không tạo ra hợp tử F1): bất hợp lai do khơng hài hồ trong hệ thống sinh
lý của cây từ các loài hoặc các chi khác nhau cản trở sự hình thành hợp tử F1. Ví dụ hạt
phấn khơng nảy mầm trên đàu nhụy, hoặc ống phấn khơng xun hết vịi nhụy, hoặc
giao tử đực khơng kết hợp với trứng mặc dù ống phấn xuyên tới noãn.

2. F1 khơng có khả năng sống: Một số F1 của các tổ hợp lai xa hoặc khơng có khả năng
sống hoặc quá yếu do những nguyên nhân sau ñây.

- Bất dục nhiễm sắc thể: Sự khác nhau về cấu trúc giữa nhiễm sắc thể của hai
loài can thiệp vào q trình cặp đơi và phân chia nhiễm sắc thể trong phân chia
giảm nhiễm do không hài hoà giữa hai genom khác nhau ở con lai xa.

- Khơng hài hồ giữa gen của lồi này và tế bào chất của loài kia: kết quả tương
tác có thể có hại hoặc thậm chí gây chết.

- Khơng hài hồ giữa kiểu gen của hợp tử F1 với kiểu gen của nội nhũ hoặc mơ
của lồi mẹ. Sự kết hợp của hai genom, một genom của loài mẹ và genom kia
của loài bố khác có thể tạo ra hiệu ứng liều lượng bất lợi.

thể xảy ra bình thường, F1 vẫn bất dục do sự khác nhau về cấu trúc nhiễm sắc thể. Sự
tương tác giữa các genom khác nhau có thể dẫn đến sự loại trừ nhiễm sắc thể của một

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(101)<div class='page_container' data-page=101>

trong hai genom bố mẹ ở hợp tử F1 trong quá trình phân chia nguyên nhiễm của phôi
và cây trưởng thành sẽ bị bất dục cao độ. Sự đào thải nhiễm sắc thể cũng có thể do
tính bất hợp giữa genom của lồi này và tế bào chất của loài kia

4. Sự suy nhược của con lai: Trong một số trường hợp có thể thu được con lai xa có sức
sống cao và hữu dục nhưng cây F2 lại yếu và bất dục. Hiện tương trên gọi là sự suy
nhược của con lai hay sự bất lực di truyền . Sự suy nhược con lai có thể do sự kết hợp
các ñoạn nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia giảm nhiễm ở F1 gồm các khác nhau
nhỏ về cấu trúc làm cho giao tử mất ñoạn hay lặp ñoạn tuy nhỏ nhưng lại quan trọng,
do đó các giao tử mất khả năng sống (con lai F1 bất dục). Tái tổ hợp có thể tạo ra bào
tử F2 hoặc các thế hệ sau khơng bình thường, nếu giao tử bất thường thốt ñược sự ñào
thải trong giai ñoạn giao tử. Hiện tượng này gọi là sự suy nhược của con lai thế hệ F2.

3. Phương pháp khắc phục khó khăn khi lai xa

Sự trao ñổi di truyền giữa hai lồi chỉ thực hiện được nếu khắc phục hoặc phá vỡ hàng rào trở
ngại về sinh sản. Nhà chọn giống có thể áp dụng các phương pháp sau ñây.

3.1. Cản trở trước khi thụ tinh 
Chọn lồi bố mẹ để lai

loài họ hàng là dựa vào số liệu từ các thí nghiệm lai. Nghiên cứu hệ thống sinh học của các
nhà phân loại tế bào học kết hợp với các vấn ñề chọn giống là cách tốt nhất ñể xác ñịnh mối
quan hệ. Nhà chọn giống phải lai thử nhiều tổ hợp khác nhau

Số tổ hợp lai

Sau khi chọn lọc nguồn gen làm bố mẹ, nhà chọn giống phải lai thử với số lượng lớn.
ðiều này cực kỳ quan trọng vì có sự biến động di truyền lớn ở các giống trồng trọt cũng như ở
các loài hoang dại họ hàng. Nhà chọn giống phải tìm cách ñể thử hết phạm vi biến ñộng trong
nguồn vật liệu mình có.

Lai thuận nghịch

Lai thuận nghịch để tìm hướng lai có kết quả là rất cần thiết, đặc biệt khi nhà chọn giống chưa
biết gì về các tổ hợp bố mẹ.

Tăng mức bội thể: Nhân đơi số nhiễm sắc thể ñã ñược ứng dụng thành công trong các tổ hợp
lai giữa các loài khác nhau về mức bội thể. Kỹ thuật sử dụng phổ biến nhất là xử lý côn xi xin.

Lai gián tiếp

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(102)<div class='page_container' data-page=102>

Cải tiến kỹ thuật lai

i) Ghép phôi: Ghép phôi hạt ñang nảy mầm của một loài vào nội nhũ hạt đang nảy
mầm của lồi kia. Ví dụ, lấy phơi lúa mì ghép vào nội nhũ mì đen ñể tạo ra cây lúa mì. Những
cây này khi lai với hạt phấn mì đen sẽ tạo ra số con lai cao hơn 5 lần so với ñối chứng.

iii) Sử dụng dung môi hữu cơ: ở một số lồi tính bất hợp giữa hạt phấn và bề mặt vịi
nhụy của lồi khác có thể bị phá vỡ bằng cách xử lý ñầu nỵuy hoặc hạt phấn bằng dung môi
hữu cơ.

iv) Cắt bỏ đầu nhụy trước khi thụ phấn: Khó khăn ñể tạo ra con lai xa ở khoai tây (các
loài Solanum do sinh trưởng ống phấn bị ức chế) có thể khắc phục bằng cách cắt bỏ đầu nhụy 
và thay thế bằng một mẫu agar chứa ñường và gelatin.

v) Xử lý chất điều hồ sinh trưởng: ở một số tổ hợp lai xa hạt phấn có khả năng nảy
mầm trên đầu nhụy của lồi khác nhưng ống phấn sinh trưởng quá chậm trong vòi nhụy làm
cho trứng bị thoái hoá hoặc hoa rụng trước khi xảy ra q trình thụ tinh. Khó khăn này có thể
khắc phục bằng cách xử lý chất điều hồ sinh trưởng để kích thích ống phấn hoặc sự phát triển
của quả. Chất điều hồ sinh trưởng cũng có thể làm tăng tỉ lệ sống của phơi sau khi thụ tinh.
Ví dụ, lai giữa các giống lê lưỡng bội và tứ bội thành công nhờ xử lý bầu nhụy với axit
õ-naphthoxyacetic.

vi) Cát ngắn vòi nhụy: Cắt ngắn vòi nhuỵ làm rút ngắn khoảng cách để ống phấn đến
được nỗn. Ví dụ cát ngắn râu ngô khi lai ngô với Tripsacum.

vii) Dung hợp tế bào trần: Dung hợp tế bào trần (cong gọi là lai xơ ma) được coi là
một phương pháp hữu hiệu ñể khắc phục hàng rào sinh sản.

viii) Lai với số lượng lớn: Lai với số lượng lớn cũng là biện pháp khắc phục hàng rào
trước khi thụ tinh. ðể lai số lượng lớn nhà chọn giống phải áp dụng kỹ thuật khử ñực và thụ
phấn hàng loạt. Nếu có gen chỉ thị, nhà chọn giống chỉ cần thụ phấn mà không cần khử ñực,
rồi thu hoạch hạt từ cây mẹ và sàng lọc thế hệ con ñể tách con lai.

ix) Thụ phấn in vitro: Thụ phấn nỗn trong điều kiện in vitro, trong khi loại bỏ hồn
tồn vịi nhụy và các mô thành bầu nhuỵ, là một phương pháp hữu hiệu khi vùng bất hợp tập
trung ở ñầu nhụy, vòi nhụy hoặc ở bầu.

3.2. Cản trở sau khi thụ tinh 
Sử dụng hc mơn sinh trưởng

Trong nhiều trường hợp hợp tử F1 hoặc phơi non bị mất do tỉ lệ đậu hạt thấp hoặc phơi
khơng phát triển. Nhà chọn giống có thể xử lý hc mơn sinh trưởng sau khi thụ phấn để giữ
hoa và kích thích đậu quả.

Phấn hỗn hợp

Hỗn hợp phấn của loài khác với lồi tương hợp cũng làm tăng tỉ lệ đậu quả. Ví dụ, nếu
hoa lồi mẹ có ba ñầu nhụy trên một hoa, hai ñầu nhụy thụ phấn thụ phấn với phấn của các
lồi khác cịn đầu nhụy kia thụ phấn với cây tương hợp cùng loài, sẽ tăng tỉ lệ ñậu quả.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(103)<div class='page_container' data-page=103>

Nuôi cấy phôi

Ghép

Ghép cây con F1 lên cây bình thường của một trong hai loài bố mẹ làm tăng sức sống con lai
nếu F1 khơng có khả năng sống do diệp lục khơng phát triển hoặc hệ thống rễ phát triển kém.
5) Tạo ña bội khác nguồn: Nhiều con lai xa thường bất dục cao. Có thể khắc phục tính bất dục
bằng cách nhân đơi số lượng nhiễm sắc thể của F1 tạo ra thể ña bội thể khác nguồn.

3.3. Sự suy nhược ở F2

Một số con lai xa F1 phát triển và hữu dục bình thường, nhưng thế hệ con lại giảm sức sống
và ñộ hữu dục, thậm chí một số khơng bình thường và bất dục. Sự bất dục có thể do sự mất
cân bằng di truyền (Stebbins, 1958). Vì thế, nhà chọn giống phải gieo trồng quần thể lớn mới
hi vọng tạo ra những tổ hợp gen và nhiễm sắc thể cân bằng.

4. Một số thành tựu lai xa ở cây ăn quả 
4.1 Họ cam quýt: Tangelo

Hình 1.9: Con lai giữa bưởi (C. x paradisi) với quýt (C. reticulata)

Bưởi

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(104)<div class='page_container' data-page=104>

4.2 Họ hoa hồng (mận, mơ, ñào,v.v.)

Họ hoa hồng (Rosaceae) gồm nhiều cây ăn quả có ý nghĩa kinh tế thuộc chi Prunus. Mỗi lồi
có rất nhiều giống khác nhau. các nhà thực vật học ñã chuyển một số lồi thành các chi riêng
biệt, gồm Amygdalus (đào) và Armeniaca (mơt). Một số loại quả là đào lơng (P. persica syn.
Amygdalus persica), ñào quả trơn còn gọi là nectarine (một giống khác của f P. persica), mận
(P. domestica), mơ (P. armeniaca syn. Armeniaca vulgaris),và anh ñào (P. avium and P.
cerasus).

P. armeniaca). Một số con lai có tên khác nhau tùy theo giống bố mẹ ñược sử dụng và mức

ñộ giống với một trong 2 bố mẹ..

Hình 2.9. Con lai giữa mận (Prunus domestica) và mơ (P. armeniaca) - Plumcot. Vì con 
lai giống mận nhiều hơn nên cịn gọi là "pluot." "

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Fehr, W. R. 1987. Principles of cultivar development. Chapter 14: Interspecific hybridization.
Macmillan Publishing Company.

Agrawal, R. L. 1998. Fudamentals of plant breeding and hybrid seed production. Science
Publishers, Inc.

Câu hỏi ôn tập

1. Thế nào là lai xa?

2. Khi nào nhà chọn giống cần tiến hành lai xa?
3. Khi lai xa gặp những khó khăn gì? tại sao?

4. Liệt kê một số phương pháp khác phục khó khăn khi lai xa.

5. Hiện tượng suy nhược ở con lai F2 là gì? Cách khắc phục như thế nào?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(105)<div class='page_container' data-page=105>

CHƯƠNG X

ỨNG DỤNG ðA BỘI THỂ VÀ ðƠN BỘI THỂ TRONG CHỌN GIỐNG 
Mục tiêu học tập của chương

1. Hiểu và phân tích vai trị của của đa bội thể trong tiến hóa và khả năng ứng dụng chọn
giống cây trồng.

2. Nắm được đặc điểm chính của các loại đa bội thể

3. Hiểu ñược phương pháp tạo và sử dụng đơn bội thể trong q trình chọn giống

4. Phân biệt được các loại hình đa bội thể, các con đường hình thành đa bội thể và phương
pháp xử lý nhân tạo.

5. Sử dụng ña bội thể trong sản xuất

1. ða bội thể

1.1 Ý nghĩa của ña bội thể trong tự nhiên và chọn giống

Một cơ thể sống ñược gọi là đa bội thể khi có tế bào chứa trên hai bộ nhiễm sắc thể cơ bản
(bộ nhiễm sắc thể cơ bản ký hiệu x), nói cách khác số nhiễm sắc thể là bội số của x và lớn
hơn 2x, ví dụ, tam bội thể (3x), tứ bội thể (4x), lục bội thể (6x), bát bội thể (8x).

ða bội thể là hiện tượng phổ biến ở thực vật, đặc biệt là cây hạt kín. 30% ñến 70% cây hạt
kín ở trạng thái ña bội (Grant, 1971; Goldblatt, 1980). Phần lớn sản phẩm cây trồng nuối
sống loài người là những cây đa bội, ví dụ như lúa mì, mía, khoai tây, khoai lang, vv.
(Bảng 1.10). Một số lồi của các chi có số nhiễm sắc thể thay đổi tạo thành dãy đa bội, ví
dụ các lồi cà phê có số nhiễm sắc thể là 22, 44, 66 và 88 hoặc các loài thuộc họ cà có số
nhiễm sắc thể 24 và 48 . ðiều đó chứng tỏ rằng các dạng tổ tiên có số nhiễm sắc thể cơ bản
tương ứng là 11 và 12 mà từ đó tạo ra các dạng con cái có số nhiễm sắc thể khác nhau.
Bảng 1.10: Số nhiễm sắc thể ở một số cây trồng

Cây trồng Số nhiễm sắc thể

cơ bản (x) Số nhiễm sắc thể Mức đa bội

Lúa mì 7 42 6x

Lạc 10 40 4x

Mía 10 80 8x

Chuối 11 22,33 2x, 3x

Khoai tây 12 48 4x

Khoai lang 15 90 6x

Bông 13 52 4x

Táo tây 17 34, 51 2x, 3x

Ngược lại với q trình tiến hóa xảy ra từ từ trong đó các lồi mới hình thành từ những
quần thể cách ly, các lồi mới cũng có thể xuất hiện một cách ñột ngột. Cơ chế phổ biến
nhất thơng qua sự hình thành các thể ña bội tự nhiên. Một khi một thể tứ bội xuất hiện
trong quần thể nó có thể lai với các thể tứ bội khác. Tứ bội thể cũng có thể lai với các thể
lưỡng bội của loài bố mẹ nhưng con cái tạo thành đều bất dục. Hiện tượng đó tạo ra “hàng
rào sinh sản” giữa các thể ña bội và lồi bố mẹ - một động lực quan trong đối với sự hình
thành lồi.

Các nhà khoa học cho rằng ý nghĩa tiến hóa của đa bội thể khơng chỉ do sự làm giàu gen
mà cịn do sự biến ñộng di truyền nhờ tăng khả năng tái tổ hợp của các thể ña bội. Trong tự
nhiên tỉ lệ đa bội bội thể có tương quan với vĩ độ và độ cao (Bảng 2.10). Có nhiều quan
ñiểm khác nhau về mối quan hệ này, hoặc là nhiệt ñộ cực ñoan (sốc nhiệt ñộ) cảm ứng đa
bội, hoặc là đa bội thể có tính đệm tốt hơn thể lưỡng bội ñể chống lại các ñiều kiện khí hậu

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nơng Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(106)<div class='page_container' data-page=106>

cực ñoan (lạnh, hạn hán...). Tuy nhiên, trong thực tế nhiều cây trồng nhiệt ñới ở dạng ña
bội thể. Q trình tiến hóa của lồi là q trình chuyển từ lưỡng bội sang ña bội thể.

Các nhà khoa học cho rằng có một số yếu tố tạo ra ưu thế thích nghi và tiến hóa của đa bội
thể. Quan trọng nhất có lẽ là các thể đa bội có tính dị hợp tử cao hơn thể lưỡng bội. Chẳng
hạn, thể tứ bội có bốn alen ở một locut, do đó độ dị hợp tử là yếu tố chính quyết định khả
năng sinh trưởng, năng suất và khả năng thích nghi . ða bội thể khác nguồn có thể có độ dị
hợp tử cao hơn nhiều làm tăng sức sống và ưu thế lai của thể ña bội.

Mặc dù ña bội thể có ý nghĩa lớn đối với q trình tiến hóa, việc ứng dụng đa bội thể trong
chọn tạo giống vẫn còn rất hạn chế so với các phương pháp khác như lai giống hay tạo
giống lai. Nguyên nhân chủ yếu là trong nhiều trường hợp các thể ña bội nhân tạo biểu
hiện sự rối loạn về cân bằng di truyền. Vì thế phải tìm được phương pháp tạo đa bội thể
phù hợp, kết hợp với lai và chọn lọc cẩn thận đối với vật liệu thơ đa bội.

Bảng 2.10: Quan hệ giữa vĩ ñộ và tỉ lệ ña bội thể trong quần thực vật tự nhiên (Tischler, 1936)

Vùng Vĩ ñộ ñịa lý Tỉ lệ ña bội thể (%)

Xi-xin 36-38 37,0

Hungari 44-49 48,6

Trung Âu 46-55 50,7

ðan Mạch 54-58 53,5

Tây nam Greenland 60-62 74,0

ðảo băng 63-66 71,2

Tây bắc Alaska 68 59,3

Spitsbergen 77-81 74,0

ðảo Peary 82-84 85,9

1.2 ða bôi thể cùng nguồn (autopolyploid)

ða bội thể cùng nguồn hình thành do tăng bội số nhiễm sắc thể của cùng một loài. ða bội
thể ñược gọi theo bội số của bộ nhiễm sắc thể cơ bản: ví dụ, thể tam bội có ba bộ nhiễm
sắc thể (3x); thể tứ bội có 4 bộ nhiễm sắc thể (4x)

a) ðặc điểm chung của ña bội thể cùng nguồn

Nếu so sánh với thế hệ tuền thân lưỡng bội ña bội thể cùng nguồn có những đặc điểm khác
biệt sau:

Tế bào lớn hơn thường làm cho các cơ quan như quả, hạt (rất có ý nghĩa nếu quả là bộ
phận sử dụng), hoa (có ích ở cây cảnh, Hình 1.10), lá và thân (có ý nghĩa đối với cây
thức ăn gia súc.

Lá dày hơn với tỉ lệ dài trên rộng nhỏ hơn. Bộ lá thường xanh đậm và giịn hơn

Tế bào biểu bì và khí khổng lơn hơn, trong ñó tế bào bảo vệ chứa số lượng sắc lạp
nhiều hơn. Tăng số lượng sắc lạp là một chỉ tiêu có ích để phát hiện mức đa bội (ví dụ

khoai tây, cỏ ba lá). Ví dụ, khoai tây 2x có 10-15 sắc lạp; 4x có 18-24 sắc lạp.

Hình 1.9: Hoa loa kèn trắng tứ bội

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(107)<div class='page_container' data-page=107>

Hạt phấn thường lớn hơn với nhiễu lỗ mầm hơn.

Sinh trưởng chậm hơn ở tất cả các giai ñoạn sinh trưởng, chín muộn hơp và đơi khi ra
hoa ngắn hơn và ít hoa hơn

ðộ hữu dục ở thể ña bội cùng nguồn thường thấp hơn thể lưỡng bội tương ứng, do đó
khả năng sản xuất hạt khó khăn gây khó khăn đối với cây trồng phải gieo trồng bằng
hạt. Tuy nhiên mức độ hữu dục cịn phụ thuộc vào mức đa bội, ña bội càng cao bất dục
càng lớn; ña bội chẵn có độ hữu dục cao hơn đa bội lẻ (Bảng 3.9).

Bảng 3.9: Mối quan hệ giữa mức ña bội và ñộ hữu dục (ñộ nhuộm màu hạt phấn) ở ña bội
thể cùng nguồn (Nishi và Mitsouka, 1969)

Mức ña bội x 2x 3x 4x 5x

Tỉ lệ nhuộm màu hạt phấn (%) 4 95 52 78 31

Ống phấn của cây 4x thường sinh trưởng chậm hơn cây lưỡng bội

Thể tứ bội cùng nguồn của các loài lưỡng bội tự bất hợp với hệ thống tự bất hợp giao
tử một locut trở nên tương hợp, trong khi đó hệ thống bào tử và nhiều locut phản ứng
tự bất hợp chỉyếu hơn so với thể lưỡng bộiác loại ña bội thể cùng nguồn (tam bội tứ
bội, ...) và các ña bội thể tự nhiên

b) Di truyền của ña bội thể cùng nguồn

Tính di truyền của ña bội thể cùng nguồn tương ñối phức tạp. Sự phân ly thay đổi theo sự
cặp đơi của nhiễm sắc thể, mức độ đa trị trong q trình giảm nhiễm, khoảng cách của gen
từ tâm ñộng và bản chất và tần số bắt chéo. Ví dụ, tứ bội thể cùng nguồn (2n=2x) có bốn
nhiễm sắc thể tương ñồng. Theo nguyên lý , bốn nhiễm sắc thể tương đồng đều có thể cặp
đơi với nhau do đó trong q trình giảm nhiễm tối đa có x lần tứ trị ñược tạo thành. Tuy
nhiên trường hợp như vây ít khi xảy ra. Ngồi tứ trị trong tế bào mẹ bào tử có thể tạo thành
những hình thể khác như tam trị + đơn trị, hai lưỡng trị hoặc bốn ñơn trị.

Phức tạp hơn nếu thể đa bội cùng nguồn ở loại cây có nhiều hơn 2 alen trên một
locut (đa alen), ví dụ : ba alen A1, A2, A3, A3; bốn alen A1, A2, A3, A4. Tính đa alen là
một hiện tượng có ý nghĩa trong chọn giống đa bội cùng nguồn, ñặc biệt trong mối quan hệ
với giao phối cận huyết và ưu thế lai. ðể minh họa sự phân ly một tính trạng của cây lưỡng
bội và ña bội ñược trình bày dưới ñây (Hình 2.10).

c) Phương pháp tạo ña bội thể cùng nguồn 
Tạo ña bội bằng con ñường nguyên phân

ða bội thể cùng nguồn tự nhiên được hình thành từ các lồi lưỡng bội khác nhau và chúng
có nhiều đặc điểm có lợi hoặc mong muốn khơng có ở cây lưỡng bội. ðiều đó đã kích
thích các nhà chọn giống tìm ra những phương pháp ñể tăng nhân tạo số nhiễm sắc thể ở
các loài cây trồng lưỡng bội.

Các phương pháp cổ nhất dựa vào thực tế là trong quá trình giảm nhiễm sự phân chia
nhiễm sắc thể rất mẫn cảm với những tác nhân như nóng, lạnh, thuốc gây mê, v.v. Khi sự
phân chia tế bào không xảy ra sau quá trình nguyên phân của nhiễm sắc thể, chẳng hạn ở
nhiệt ñộ tới hạn, số nhiễm sắc thể của tế bào sẽ tăng gấp đơi. Một thực tế khác là mơ sẹo
hình thành khi bị chấn thương và chồi mọc từ mơ sẹo ấy có số nhiễm sắc thể tăng gấp đơi.
Trong những năm 1930, sự phát hiện tác động của conxixin đối với q trình phân bào là

một bước nhảy vọt ñể tăng số nhiễm sắc thể.

Xử lý conxixin

Conxixin – chất alkaloid ñược chiết xuất từ tất cả các bộ phận của cây Colchicum
autumnale là một tác nhân có hiệu quả nhất để tạo ra đa bội thể bằng con ñường nhân tạo.
Conxixin tan trong nước và tạo ra tỉ lệ tế bào ña bội cao ở nồng độ khơng độc với nhiều

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(108)<div class='page_container' data-page=108>

lồi cây trồng. Khí cười (N2O) ở ñiều kiện áp suất cao (± 10 atm) và acenapthane có cùng
tác động như conxixin. Tất cả những chất này đều là chất độc đối với thoi vơ sắc, làm sợi
thoi mất chức năng. Sự phân chia nhiễm sắc thể xảy ra nhưng nhiễm sắc tử không ñược
kéo về cực. Ở giai ñoạn sau tâm ñộng phân chia nhưng thành tế bào mới khơng hình
thành. Do ñó tế bào mới có nhiễm sắc thể trong nhân tăng gấp đơi. Q trình phân chia
ngun nhiễm như vậy gọi là phân chia conxixin (Levan, 1938).

Lưỡng bội Tứ bội

Po AA x aa AAAA x aaaa

F1 Aa AAaa

Giao tử tạo thành ở thế hệ F1

0,5A; 0,5a 0,167 AA; 0,667Aa; 0,167aa

1A : 1a 1AA : 4Aa : 1aa
Tỉ lệ phân ly ở thế hệ F2

0,5A 0,5a
0,5A 0,25AA 0,25Aa
0,5a 0,25Aa 0,25aa

0,167AA 0,667Aa 0,167aa
0,167AA 0,0278

AAAA 0,1111 AAAa 0,0278 AAaa
0,667Aa 0,1111

AAAa 0,4444 AAaa 0,1111 Aaaa
0,167aa 0,0278

AAaa

0,1111
Aaaa

0,0278
aaaa
Các nhóm kiểu gen ở thế hệ F2

0,25AA 0,0278 AAAA (quadriplex)

0,50Aa 0,2222 AAAa (Triplex)

0,25aa 0,5000 AAaa (Duplex)

0,2222 Aaaa (Simplex)
0,0278 aaaa (Nulliplex)

Hình 2.10: Phân ly đơn tính ở con lai lưỡng bội và tứ bội cùng nguồn

Vật liệu xử lý: Levan (theo Dewey, 1980) kết luận rằng một cây trồng thích hợp với
việc cải tiến thơng qua sự nhân đơi số nhiễm sắc thể cần có đặc điểm sau:

- số lượng nhiễm sắc thể thấp

- sản phẩm thu hoạch là bộ phận sinh dưỡng
- là cây giao phấn

- kiểu sinh trưởng lâu năm

- có khả năng sinh sản sinh dưỡng

Cần phải tạo ra một số lượng lớn dòng tứ bội thể từ các nguồn lưỡng bội ña dạng ñể
đảm bảo sự đa dạng alen trong chương trình chọn giống. Lai đơn hoặc lai kép các dịng
4x đa dạng di truyền là cần thiết ñể tạo ra giống có ưu thế lai tối đa.

i) Xử lý hạt: Thường sử dụng dung dịch conxixin nồng ñộ từ 0,1-0,5% và thời gian xử
lý từ 2 ñến 24 giờ. Có thể xử lý trước hoặc sau khi hạt nảy mầm ở nhiệt ñộ xấp xỉ 27oC. 
Các yếu tố này có thể áp dụng riêng lẻ hay kết hợp, tùy theo loại cây trồng và giống.
ii) Xử lý các bộ phận sinh dưỡng: nhỏ giọt conxixin hoặc đặt bơng thấm dung dịch
conxixin lên ñỉnh sinh trưởng (hoặc mầm nách, mắt củ, v.v.). Cũng có thể xử lý cành
giâm trong thời gian 4-5 ngày rồi sau đó trồng hoặc ghép khi cần thiết. ðiều quan trọng
ở mọi trường hợp là chất độc đối với sợi thoi phải có hoạt lực trong tế bào ñang phân
chia. Chi tiết về xử lý conxixin ñối với một số cây trồng ñược cung cấp trong bảng 4.10.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(109)<div class='page_container' data-page=109>

Bảng 4.10: Xử lý conxixin ñể tạo ña bội thể cùng nguồn ở một số cây trồng.
Cây trồng Vật liệu xử lý Nồng ñộ

conxixin (%) Thời gian xử lý (giờ)

Lúa miến Cây con 0,1-1,0 Dung dịch ñược ñưa vào mơ dưới
áp lực thấp; rễ khơng được tiếp xúc
với dung dịch

Bông vải ðỉnh ngọn cây

con (4-5 lá) 0,08 Xử lý 12 giờ ngắt quãng ñều ñặn

Ớt cay Hạt 0,1 8 ngày

Vừng Chồi sinh

dưỡng 0,4 Phun mỗi ngày 2 lần trong 3 ngày cách nhau
Thuốc lá Chồi sinh

dưỡng ñang
sinh trưởng

0,4 Tẩm dung dịch mỗi ngày 2 lần
10-15 phút, trong một tuần

Xử lý conxixin đối với các mơ xơ ma ñơn giản, dễ làm và có hiệu quả nhưng nhược
điểm là sự tạo thành thể khảm: mơ có số nhiễm sắc thể nhân đơi và mơ có số nhiễm sắc

thể bố mẹ bình thường có mặt trên cùng một cây. Thơng thường mơ bình thường sinh
trưởng nhanh hơn và chèn ép mô ña bội. Vì thế phải thường xuyên loại bỏ mô bình
thường tạo cơ hội cho chồi đa bội sinh trưởng và phát triển. Xử lý đỉnh sinh trưởng có
thể giảm thiểu tính khảm về số nhiễm sắc thể. Phương pháp tốt nhất ñể tăng hiệu quả
của conxixin và giảm thiểu tính khảm là làm sao có nhiều tế bào ở các giai ñoạn phân
chia nguyên nhiễm bằng cách xử lý trước với 5-amono-uracil. Xử lý 5-amino-uracil
ngăn chặn sự tổng hợp ADN nhưng không ngăn chặn sự phân chia tế bào ngay sau khi
kết thúc xử lý. Sau khi rửa sạch 5-amino-uracil, phần lớn tế bào sẽ phân chia cùng một
lúc. Bằng phương pháp này các nhà chọn giống ñã thành cơng trong việc giảm thiểu
tính khảm ở đậu đỗ, ngơ và hành tây.

Ni cấy mơ

Trong những năm gần đây việc ni cấy in vitro đã trở thành một cơng cụ hữu ích để 
nhân đơi số nhiễm sắc thể, ví dụ ở thuốc lá, khoai tây và nhiều cây trồng khác. Tuy
nhiên, người ta vẫn chưa hiểu hết cơ chế làm tăng số nhiễm sắc thể trong q trình ni
cấy. Sự nhân đơi nhiễm sắc thể có thể xảy ra thơng qua dung hợp tế bào trần, tuy nhiên
kỹ thuật này hữu ích hơn để tạo đa bội khác nguồn hoặc lai xa.

Tất cả những phương pháp trên ñây liên quan tới q trình đa bội hóa bằng con đường
ngun phân, trong đó mỗi nhiễm sắc thể ban đầu sẽ có một cộng sự đồng dạng thơng
qua đa bội hóa. ðiều này cũng có giá trị đối với các gen (alen) trên các nhiễm sắc thể
đó, ví dụ Aa AaAa; AA AAAA và aa aaaa, nhưng ở thế hệ C1 không bao giờ tạo ra
AAAa hay Aaaa.

Nhân đơi liều lượng của mỗi alen có thể có lợi đối với một số tính trạng này nhưng lại
khơng có lợi ñối với một số tính trạng khác, ví dụ giảm ñộ hữu dục ñã nêu ở phần trên.
Mặc dù các bộ phận sinh dưỡng của cây ña bội lớn hơn và sức sống cao hơn cây lưỡng
bội, nhưng năng suất sinh dưỡng của cây ña bội thường thấp hơn. Ngun nhân có thể
do độ đồng hợp tử tăng (ñộ cận huyết), ñặc biệt ñối với cây giao phấn và cây sinh sản

vơ tính dẫn đến suy thối cận huyết. Vì vậy vật liệu đa bội thơ sau khi xử lý phải ñược
tiếp tục lai và chọn lọc

Ứng dụng ña bội thể cùng nguồn trong sản xuất

i) Dưa hấu tam bội không hạt: năng suất và chất lượng dưa hấu tam bội cao hơn
dưa hấu lưỡng bội; hiện ñược chấp nhậ ở Nhật bản, Hoa Kỳ. Phải gieo xen cây
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(110)<div class='page_container' data-page=110>

lưỡng bội với cây tam bội làm cây thụ phấn trên ruộng sản xuất quả thương
phẩm (tỉ lệ 1 lưỡng bôi : 5 tam bội).

ii) Củ cải ñường tam bội: củ dài hơn và hàm lượng ñường, năng suất ñường cao
hơn

iii) Nho tứ bội: quả to hơn và ít hạt hơn

iv) Cây tức ăn gia súc: năng suất cỏ khô ở cỏ 3 lá tam bội cao hơn lưỡng bội

v) Cây cảnh: dạng hoa mới, hoa lớn hơn, thời gian ra hoa kéo dài, hoa giữ ñược lâu
hơn

Tạo đa bội thể bằng con đường hữu tính hay giảm nhiễm

Tạo ña bội thể bằng con đường hữu tính hay giảm nhiễm dựa vào cơ chế giao tử 2n.
Những giao tử này có số nhiễm sắc thể tương tự như trong tế bào xô ma của cây. Tần số
giao tử 2n ñược kiểm soát di truyền nhưng bị ảnh hưởng mạnh bởi ñiều kiện ngoai
cảnh. Ví dụ, trong 5 vụ nghiên cứu tỉ lệ bộ đơi (dyad - có 2 giao tử 2n), bộ ba (triad –bộ
ba có 1 giao tử 2n + 2 giao tử 1n) và bộ bốn (tetrad - 4 giao tử 1n) biến ñộng mạnh ở
các dòng khoai tây Solunum phureja.

Kết cấu di truyền của giao tử 2n do giai đoạn nhân đơi nhiễm sắc thể hay bồi hồn trước
hoặc sau giảm phận xác ñịnh.

Tăng nhiễm sắc thể trước khi giảm nhiễm: sự tăng nhiễm sắc thể do sự bất thường
trong quá trình phát triển của tế bào mẹ bào tử (dung hợp của 2 tế bào, di chuyển nhân,
nội phân, v.v), thực chất là sự nhân ñôi nhiễm sắc thể kiểu nguyên phân. Kết quả của
quá trình là: locut AA hình thành AAAA (quadriplex), locut aa tạo thành aaaa
(nulliplex) và locut dị hợp tử Aa tạo thành AAaa (duplex). Sau đó tế bào mẹ bào tử ña
bội phân chia giảm nhiễm bình thường tạo ra tứ thể, mỗi bào tử 2n và cuối cùng là giao
tử 2n.

Tăng nhiễm sắc thể sau khi giảm nhiễm: quá trình này xảy ra khi hai bào tử hoặc giao tử
giảm nghiễm dung hợp với nhau, ví dụ 2 nhân trong hạt phấn hoặc túi phơi. Vì tất cả
nhân trong một hạt phấn hoặc trong một túi phơi đồng nhất về di truyền, sản phẩm dung
hợp là giao tử 2n hồn tồn đồng hợp tử. Cả hai cơ chế tăng số nhiễm sắc thể trước và
sau giảm nhiễm chỉ xảy ra trong những trường hợp ngoại lệ.

Tăng nhiễm sắc thể bằng con ñường giảm nhiễm: Hiện tượng tăng số nhiễm sắc thể
bằng con ñường giảm nhiễm ñược chú ý nhiều là sự bồi hoàn số 2n sau khi xảy ra sự
giảm nhiễm từ 2n nhiễm sắc thể xuống n. Sự tăng nhiễm sắc thể qua con đường giảm
nhiễm đóng vai trị chủ đạo trong q trình tiến hóa của các thể ña bội tự nhiên (Skiebe,
1975) và ñược nghiên cứu ở nhiều chi, chẳng hạn Solanum, Primula, Brassica, 
Saccharum và Alstroemeria.

Giao tử 2n hình thành thơng qua sự bất thường trong quá trình giảm nhiễm; chủ yếu
thông qua 2 phương pháp sau:

i) Thông qua sự giảm nhiễm lần thự nhất khơng đầy đủ. Sự phân chia khơng
kết thúc bằng cách tạo thành thành tế bào. Bình thường 2 nhóm nhiễm sắc

thể ở giai đoạn trung kỳ II được tách ra thành 4 nhóm nhờ sự hình thành hai
sợi thoi độc lập. Tiếp theo đó, màng ngăn giảm nhiễm cân bằng ñạo ñược tạo
thành ñể tạo ra tứ tử. Thay vào việc hình thành 2 sợi thoi ñộc lập ở trung kỳ
II, trong trường hợp bất bình thường chỉ có một sợi thoi ñược tạo thành và
chỉ chia nhiễm sắc thể thành 2 nhóm, mỗi nhóm có 2n nhiễm sác thể. Hai
nhịm này được tách ra nhờ màng ngăn cân bằng và tạo ra một thể hai
(dyad). Sự bồi hoàn số nhiễm sắc thể do sự phân chia lần thứ nhất khơng đầy
đủ được gọi là sự bồi hồn phân chia lần thứ nhất. Bồi hoàn phân chia lần
thứ nhất tạo ra giao tử 2n ñồng nhất di truyền và giống cây mẹ.

ii) Thông qua sự giảm nhiễm lần thứ hai khơng đầy đủ. ðây chính là q trình
nội phân nguyên nhiễm của hai nhân giảm nhiễm hình thành từ lần phân chia
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(111)<div class='page_container' data-page=111>

thứ nhất bình thường – mỗi nhân phân chia kiểu nguyên phân. Trong trường
hợp này chỉ màng ngăn cân bằng ñược tạo thành chia các nhân 2n để tạo
thành thể hai. Kiểu bồi hồn này gọi là bồi hoàn phân chia lần hai. Bồi hoàn
phân chia lần thứ hai tạo thành 2 giao tử 2n khác nhau nhưng ñồng hợp tử.
1.3 ða bội thể khác nguồn (allopolyploidy)

a) ðặc ñiểm chung của ña bội thể khác nguồn

Khác với ña bội thể cùng nguồn, đa bội thể khác nguồn hình thành do sự tăng hai hay
nhiều bộ nhiễm sắc thể khác nhau (genom của các loài hay các chi khác nhau). ða bội
thể khác nguồn ñược tạo thành do lai giữa các lồi khác nhau rồi sau đó số nhiễm sắc
thể (hay genom) được nhân đơi. Các genom khác nhau thường ñược ký hiệu bằng chưa
hoa (ví dụ, lúa mì AABBDD, số nhiễm sắc thể lad xA + xB +...,v.v.. với công thức chung
là 2n = 2(xA + xB + ...). Ở ña bội thể khác nguồn lý tưởng, các nhiễm sắc thể của các
genom khác nhau, chẳng hạn A, B khơng cặp đơi với nhau. Hơn nữa nếu nhiễm sắc thể
tồn tại kép, chúng sẽ tạo thành các lưỡng trị trong quá trình giảm nhiễm và giảm nhiễm

diễn ra bình thường như ở thể lưỡng bội. ða bội cùng nguồn như vậy gọi là song lưỡng
bội (amphidiploid).

Tương tự như ña bội thể cùng nguồn, ña bội thể khác nguồn tồn tại trong tự nhiên và là
một cơ chế tạo ra các loài cây mới. Các loài họ hàng hoang dại ña bội của nhiều cây
trồng là các đa bội khác nguồn (Bảng 5.10).

Nhìn chung đa bội thể khác nguồn (song lưỡng bội) có độ hữu dục cao hơn ña bội cùng
nguồn. Tuy nhiên ñộ hữu dục và tính ổn định của song lưỡng bội nhân tạo phụ thuộc
vào mức ñộ tương ñồng nhiễm sắc thể giữa các genom của các loài bố mẹ.

Bảng 5.10: Một số ña bội thể khác nguồn tự nhiên

Loài cây Tên La tinh Các loài xuất phát

ban đầu Cơng thức genom

Thuốc lá Nicotiana tabacum 
Nicotiana rustica

N. sylvestris 
N. tomentosiformis

2n = 2(12 + 12) =
48 (SSTT)
Bông vải Gossypium hirsutum

Gossypium 
barbadense

G. aboreum 
G. raymondii

2n = (13 + 13) = 52
(AADD)

Lạc Arachis hypogaea 
Loài khác chưa biết

A. duranesis

B. (?) 2n = 10 + 10) = 40
Cải dầu Brassica napus

Brassica campestris

B. oleracea 2n = (9 + 10) = 38
(CCAA)

Lúa mì Triticum aestivum T. monococcum, 
Aegilops speltoides, 
Aegilops squarosa

2n + (7 + 7 + 7) =
42 (AABBDD)

Cà phê Coffea arabica -- 2n = (11 + 11) = 44

Hoa thược
dược

Dahlia variabilis D. merckii 
D. coccinea

2n + ( 16 + 16) = 64
Chuối Musa acuminato

(AA)

Musa balisiana (BB) AAB hoặc ABB

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(112)<div class='page_container' data-page=112>

b) Tạo ña bội thể khác nguồn

Nếu biết được các lồi hoặc các chi bố mẹ của ña bội thể khác nguồn tự nhiên, nhà chọn
giống có thể tái tổng hợp lại để tăng biến động di truyền thơng qua các phương pháp
sau:

Phương pháp 1

A ---- ---- - - - - - - B Các lồi bố mẹ lưỡng bơi AA và BB
... x ...

A ---- ---- - - - - - - B
2n = 2xA 2n = 2xB

A ---- ---- - - - - - - B Song ñơn bội bất dục
2n = xA + xB

A ---- ---- - - - - - - B Song lưỡng bội hữu dục AABB
... ...

A ---- ---- - - - - - - B
2n = 2(xA + xB)
Phương pháp 2

A ---- ---- - - - - - - B Các loài bố mẹ lưỡng bôi AA và BB
A ---- ---- - - - - - - B

Xử lý conxixin
A ---- ---- - - - - - - B
A ---- ---- - - - - - - B

... x ... Tứ bội cùng nguồn
A ---- ---- - - - - - - B

A ---- ---- - - - - - - B

A ---- ---- - - - - - - B Tứ bội khác nguồn AABB
A ---- ---- - - - - - - B

Phương pháp 3

Phương pháp 3 sử dụng giao tử 2n hình thành do bồi hoàn lần phân chia thứ nhất.
i) AA x BB → AAB ( giao tử 2n ở bố mẹ A)

AAB x BB → AABB ( giao tử 2n AAB lai lại với BB)
ii) AA x BB → AABB (giao tử 2n AA và BB)

Phương pháp 4 
Dung hợp tế bào trần

c) Ứng dụng ña bội thể khác nguồn

Tạo ra các loài cây trồng mới: Thành cơng của đa bội thể khác nguồn trong chọn giống
còn rất hạn chế. Trong thực tế hiện nay có Triticale (song lưỡng bộ giữa lúa mì và mạch
ñen) và cỏ mạch ñược gieo trồng ở mức ñộ nhất định.

Tái tổng hợp các lồi hiện có: Các nhà chọn giống đã tái tổng hợp các cây trồng hiện có
như cải dầu (Brassica napus) từ B. oleracea (2n = 2x = 18) và B. campestris (2n = 2x = 
20) (Hình 3.10), lúa mì (=Triticum aestivum) từ Aegilops speltoides, T. monococcum và

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(113)<div class='page_container' data-page=113>

Aegilops squarosa (cả 3 loài 2n = 2x = 14). Ngoài việc tái tổng hợp cây trồng hiện có
nhà chọn giống có thể tổng hợp các thể ña bội khác nguồn mới, kết hợp những tính
trạng mong muốn từ các bố mẹ khác nhau. Triticale là một ví dụ (Hình 4.10). Triticale
kết hợp được những tính trạng tốt của Triticum và Secale, đó là năng suất và chất lượng 
của lúa mì, khả năng chịu rét và tính kháng bệnh của mạch đen. Một số ví dụ khác là:
Festulolium (Lolium x Festuca) kết hợp tính chịu rét, kháng sâu bệnh của cỏ đi trâu 
với sinh trưởng sớm và nhanh trong mùa xuân, ñộ ngon , khả năng chốn ñổ của cỏ
mạch; Raphanobrassica (Raphanus x Brassica) kết hợp kháng bệnh rễ sưng của củ cải
với năng suất của bắp cải.

Khắc phục cản trở khi lai xa: Lai xa thường gặp khó khăn do sự khác nhau về số nhiễm
sắc thể của các loài bố mẹ, tạo ra sự mất cân bằng của nội nhũ. Thông thường hạt phát
triển bình thường nếu tỉ lệ nhiễm sắc thể mẹ và bố là 2:1 ở nội nhũ (điều kiện bình

thường ở cây lưỡng bội). Nếu hạt khơng thỏa mãn điều kiện đó và tỉ lệ trên càng xa thì
sức sống hạt càng thấp. ðể khắc phục hiện tượng trên có thể thay đổi số nhiễm sắc thể
của một trong hai bố mẹ trước khi lai.

Phục hồi hữu dục ở con lai xa: Trong nhiều trường hợp con lai xa thường bất dục, do
nhiễm sắc thể không cặp đơi trong q trình phân chia giảm nhiễm. Nhân ñôi số nhiễm
sắc thể của con lai sẽ tạo ra ña bội thể khác nguồn (song lưỡng bội) và phục hồi tính
hữu dục.

Tăng khả năng kháng sâu, bệnh và ñiều kiện bất lợi: Tăng số nhiễm sắc thể và liều
lượng gen có thể tăng sự biểu hiện và tăng nồng độ của các chất chuyển hóa thứ cấp và
các hóa chất phịng thủ. Ví dụ, cỏ mạch tứ bội có khả năng kháng bệnh tốt hơn và nhiều
cacbonhydrat cấu trúc hơn cỏ mạch lưỡng bội. ða bội thể khác nguồn có thể kết hợp
được sự đa dạng khả năng sản xuất các hóa chất phịng thủ từ các loài khác nhau, tạo ra
khả năng kháng sâu, bệnh rộng hơn ở dạng kháng bền vững.

Hình 3.10: ða bội thể khác nguồn 
Brassica napus tái tổng hợp từ bố 
mẹ lưỡng bội có sức sống cao hơn

Hình 4.10: Triticale hay Triticosecale 
(C) – con lai giữa lúa mì mềm (A. 
Triticum aestivum) với mì đen (Secale

cereale)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(114)<div class='page_container' data-page=114>

2 ðơn bội thể

2.1 Ý nghĩa của ñơn bội thể trong chọn giống

Số lượng nhiễm sắc thể xô ma (2n) ở thực vật ñược tạo thành do sự hợp nhất của hai
giao tử bố và mẹ, mỗi giao tử chứa số lượng ñơn bội hay n nhiễm sắc thể. ðơn bội thể
là những cơ thể sống hình thành từ nhân có n nhiễm sắc thể. Theo lý thuyết, đơn bội thể
có thể hình thành từ tế bào trứng, trợ bào và tế bào đối cực từ phía mẹ hoặc từ nhân vơ
tính hoặc cả hai nhân hữu tính từ phía bố. Sự sinh trưởng của của nhân chứa n nhiễm
sắc thể thành cây hồn chỉnh có thể xảy ra trong điều kiện in vivo (mẫu sinh và phụ 
sinh) và ñiều kiện in vitro (nuôi cấy bao phấn hoặc tiểu bào tử và ni cấy nỗn). 
Một cây đồng hợp tử hồn tồn chỉ tạo ra giao tử đồng nhất và chỉ một loại hình đơn
bội. Ngược lại, một cây dị hợp tử tạo ra nhiều loại hình giao tử khác nhau và do đó các
đơn bội thể khác nhau về di truyền. Những nhóm đơn bội thể khác nhau từ một cây dị
hợp tử ñược gọi là “mẫu giao tử” của cây. Vì vậy, tính dị hợp tử ñược coi là biến ñộng
di truyền ẩn và biểu hiện khi đơn bội hóa. ðơn bội thể có thể có thể chứa các cơng thức
genom khác nhau phụ thuộc vào mức bội thể của bố mẹ (Bảng 6.10). Sử dụng đơn bội
thể có thể rút ngắn nhanh q trình đồng hợp tử hóa bằng cách chuyển từ ñơn bội sang
ñơn bội kép. Một số ưu ñiểm khác của ñơn bội thể là:

i) Cây đơn bội biểu hiện tất cả thơng tin di truyền ra kiểu hình; dễ dàng nhận biết các
alen ẩn; khả năng kháng các ñiều kiện bất lợi có thể nhận biết và chọn lọc.

ii) Có thể phát hiện ñột biến ở cây ñơn bội, những ñột biến không thể truyền qua giai
ñoạn phôi.

Bảng 6.10: Các loại hình đơn bội thể hình thành từ bố mẹ (cây trồng) có số nhiễm sắc
thể khác nhau.

Cây trồng Công thức genom ðơn bội thể tạo
thành

Công thức
genom
Cây trồng lưỡng bội

(lúa, ngơ) 2n = 2x đơn đơn bội 2n = x

Tứ bội cùng nguồn

(khoai tây, cỏ mêdi) 2n = 4x nhị ñơn bội cùng nguồn 2n = 2x
Lục bội cùng nguồn

(cỏ timothy) 2n = 6x tam ñơn bội cùng nguồn 2n = 3x
Tứ bội khác nguồn

(bông, lạc) 2n = 2(xA + xB) nhị ñơn bội khác nguồn 2n = xA + xB
Lục bội thể khác

nguồn Lúa mì, kiều
mạch)

2n = 2((xA + xB + xC) tam ñơn bội khác

nguồn 2n = xA + xB xC +
2.2 Tạo ñơn bội thể

Nguồn gốc và cảm ứng đơn bội thể khơng phụ thuộc vào lồi, chi hoặc họ cụ thể. Người
ta đã phát hiện được đơn bội thể ở khoảng 250 lồi của 25 họ, trong đó 60% là thể đơn
dơn hội và 40% là ña ñơn bội.

a) Phương thức hình thành đơn bội trong điều kiện in vivo

Phương thức hình thành in vivo khác nhau rất lớn, nhưng đều có một điểm chung là
chúng hình thành sau khi tự thụ hoặc gaio phấn. Vì vậy, đơn bội thể hình thành trong
một quần thể hỗn hợp và chúng phải ñược chọn lọc.

Các q trình sau đâu có thể dẫn ñến sự tạo thành cây ñơn bội.
i) Mẫu sinh (thụ tinh giả)

Trong quá trình mẫu sinh tế bào ñơn bội của túi phôi páht triển thành bào tử thể (cây
hồn chỉnh). Trong trường hợp đó thụ tinh của nhân thứ cấp của túi phôi vẫn xảy ra do
đó nội nhũ được tạo thành ni sồng phơi đơn bội. Phương thức này ñã ñược nghiên

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(115)<div class='page_container' data-page=115>

cứu ở ngô lưỡng bội, khoai tây tứ bội cùng nguồn và cây cỏ medi về mặt tế bào học
cũng như quan ñiểm chọn giống.

Thể ñơn ñơn bội: xảy ra trong thế hệ con chấu của các tổ hợp lai trong loài giữa
các bố mẹ lưỡng bội với tần số khác nhau: 0-3% ở ngô (Chase, 1969), 0,01-1,8% ở
cocoa (Dublin, 1978). Tần số xảy ra phụ thuộc vào kiểu gen của bố mẹ và các yếu tố
môi trường và có thể chọn lọc tần số cao. Coe (1959) đã chọn được một dịng ngơ có
thể tạo ra 3% ñơn ñơn bội thể.

Ở các thể ñơn ñơn bội nhiễ sắc thể khơng cặp đơi trong q trình giảm nhiễm. Giao tử
tạo thành có số nhiễm sắc thể lệch và bất dục. Chỉ sau khi nhân đơi số nhiễm sắc thể
mới tạo ra thể lưỡng bội hoặc song lưỡng bội hữu dục hồn tồn đồng hợp tử.

Nhị ñơn bội: là những ñơn bội thể hình thành từ cây cây tứ bội cùng nguồn. Có
thể tạo ra nhị đơn bội từ cây tứ bội cùng nguồn bằng cách thụ phấn một kiểu gen nhất
định của lồi lưỡng bội thân thuộc (lai khác lồi). Ví dụ ở khoai tây, lồi thụ phấn lưỡng

bội là Solanum phureja, ở cỏ medi là Medicago falcata. Lai 4x với 2x sẽ tạo ra thế hệ
con cái là con lai và nhị ñơn bội. Nhị ñơn bội có 2x nhiễm sắc thể và thường dị hợp tử
(cây mẹ dị hợp tử cao).

ii) Phụ sinh

Trong trường hợp phụ sinh quá trình thụ tinh diễn ra bình thường. Nội nhũ phát triển,
nhưng tế bào trứng có nguồn gốc từ genom cây mẹ bị nhân bố đẩy ra ngồi và nhân bố
gắn vào tế bào chất mẹ rồ phát triển thành bào tử thể ñơn bội. Thể ñơn bội phụ sinh, ví
dụ ở ngơ, chỉ chứa x nhiễm sắc thể từ cây bố nhưng tế bào chất từ cây mẹ. Nếu mẹ
chứa bất dục tế bào chất ñược dùng ñể tạo ra ñơn bội thì chỉ trong một bước có thể thu
được tế bào chất bất dục và nhân của bố, mà bình thường phải mất 6-7 thê hệ hồi giao.
Tần số đơn bội phụ sinh phụ thuộc vào các lồi và thường là thấp, chẳng hạn ở ngô 1
trong 80.000 cây, qua thấp để có thể ứng dụng trong thực tế. Một khó khăn nữa là để
phát hiện cây ñơn bội phụ sinh chỉ thị di truyền là cần thiết trong đó bố đồng hợp tử lặn
cịn mẹ ñộng hợp tử trội.

iii) Loại trừ nhiễm sắc thể

Loại trừ hoàn toàn genom của một trong 2 bố mẹ ở con lai sẽ dẫn ñến ñơn bội. Loại trừ
nhiễm sắc thể ñược phát hiện ở chi ñại mạch Hordeum (lange, 1971; Kasha và Kao, 
1970) và ở một số giống lúa mì lai với Hordeum bulbosum (Barclay, 1975). Thu nhận
thể ñơn bội ñại mạch bằng cách lai Hordeum vulgare với H. bulbosum. Thụ tinh kép 
diễn ra bình thường cả hai chiều lai thuận nghịch, nhưng nhiễm sắc thể của H. bulbosum 
bị ñào thải khỏi nội nhũ và phôi. . Sự loại trừ nhiễm sắc thể xảy ra rất sớm và phụ thuộc
vào việc sử dụng H. bulbosum là bố hay làm mẹ. Do đó nội nhũ mất khả năng sống 
nên phải ni cấy phơi trong điều kiện nhân tạo. Cây ñơn bội ñược xử lý với conxixin
ñể tạo ra cây ñơn bội kép.

b) Tạo ñơn bội thể trong ñiều kiện in vitro

ðể tạo cây cây ñơn bội trong điều kiện in vitro có thể ni cấy bầu và nỗn khơng thụ
tinh và ni cấy bao phấn, hạt phấn. Nuôi cấy nỗn để tạo đơn bội đã được sử dụng
thành cơng ở đại mạch, lúa mì, củ cải đường và hoa đồng tiền. Tuy nhiên phương pháp
này ít có triển vọng vì chi phí cao.

Năm 1964 Guha và Maheswari là những người đầu tiên biệt hóa mô sẹo ở Datura 
innoxia thành cây và bằng phương pháp đó họ đã thu nhận ñược cây ñơn bội từ hạt phấn
thông qua nuôi cấy bao phấn. Tiếp sau đó là ni cây bao phấn thành công ở thuốc lá và
lúa nước (Bourgin và Nitsch, 1967; Niizeki và Oono, 1968). Ngày nay phương pháp
nuôi cấy bao phấn là một phương pháp có hiệu quả nhất để tạo ra các thể ñơn bội, ñặc
biệt ở thuốc lá, khoai tây, cà chua, lúa nước, lúa mì, petunia, cây thập tự, hoa ñồng tiền,
cỏ ba lá. Nhiều giống cây trồng ñơn bội kép ñược ñưa vào sản xuất thông qua tạo đơn
bội bằng con đường ni cấy bao phấn và hạt phấn (Bảng 7.10).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(116)<div class='page_container' data-page=116>

Phương pháp: Khử trùng bao phấn non rồi ñưa vào môi trường nuôi cấy ở nhiệt độ
thích hợp (khoảng 28oC). Nhiều yếu tố ảnh hưởng tới sự thành cơng trong ni cấy bao
phấn, ví dụ thành phần môi trường (phụ thuộc lồi cây, giai đoạn phát triển của bao
phấn), giai ñoạn tiểu bào tử khi nuôi cấy, ñiều kiện xử lý trước khi nuôi cấy. Nitsch và
Norreel (1973) phát hiện là nếu hoa của Datura innoxia xử lý lạnh (48 giờ, 3oC) trước
khi ni cấy bao phấn thì kết quả nuôi cấy tốt hơn nhiều. Ngược lại ở Brassica napus và 
B. campestris xử lý nóng trước khi ni cấy bao phấn kết quả lại tốt hơn (Keller và
Amrstrong, 1978). Ở B. napus ni cây bao phấn có kết quả nếu ñể cây ở nhiệt ñộ 30oC
trong 14 ngày rồi nuôi cấy bao phấn ở 25oC.

Khả năng nuôi cấy bao phấn cũng phụ thuộc vào kiểu gen của vật liệu nuôi cấy. Chẳng
hạn, ở lúa nước khả năng tạo ni cấy ở lồi phụ Japonica tốt hơn loài phụ Indica.
Bảng 7.10: Ni cấy bao phấn và các giống cây trồng đơn bội kép ñược sử dụng trong

sản xuất.

Cây trồng Phương pháp ni
cấy được sử dụng

Số dịng đơn bội
kép tạo ra hàng năm

Giống nhị ñơn bội
trong sản xuất
Báp cải Nuôi cấy tiểu bào tử

Nuôi cấy hạt phấn > 10.000 +
Củ cải Nuôi cấy tiểu bào tử

Nuôi cấy hạt phấn > 10.000 +
ðại mạch Nuôi cấy tiểu bào tử

Nuôi cấy hạt phấn
Lai xa

> 10.000 +
Lúa mì Ni cấy tiểu bào tử

Nuôi cấy hạt phấn
Lai xa

> 10.000 +
Lúa nước Nuôi cấy hạt phấn > 1.000 +

Ớt Nuôi cấy hạt phấn > 1.000 +

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Agrawal, R. L. 1998. Fundamentals of plant breeding and hybrid seed production.
Science Publishers, Inc.

Borojevic, S. 1990. Principles and methods of plant breeding. Elsevier Science
Publishers.

Câu hỏi ôn tập 
1. Thế nào là bộ nhiễm sắc thể cơ bản?

2. ða bội thể trong tự nhiên hình thành như thế nào? Nêu ví dụ?
3. Sự khác nhau giữa ña bội thể cùng nguồn và ña bội thể khác nguồn?

4. Tại sao có thể sử dụng conxixin/oryzalin để nhân đơi số nhiễm sắc thể? Những ñiểm
gì cần lưu ý khi xử lý tạo ña bội thể bằng conxixin?

5. ðặc ñiểm của ña bội thể cùng nguồn? Ngun nhân hình thành các đặc ñiểm ñó?
6. Khả năng ứng dụng ña bội thể cùng nguồn trong chọn giống?

7. ðặc ñiểm của ña bội thể khác nguồn?

8. So sánh các phương pháp tạo ña bội thể khác nguồn (khả năng tiến hành)?
9. Có thể ứng dụng đa bội thể khác nguồn như thế nào trong chọn giống?
10. ðơn bội thể và ưu ñiểm của ñơn bội thể trong chọn giống?

11. Tạo ñơn bội thể như thế nào? Mơ tả một phương pháp cụ thể?

12. Ưu điểm của phương pháp tạo đơn bội thể bằng ni cấy bao phấn/hạt phấn?
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(117)<div class='page_container' data-page=117>

CHƯƠNG XI
TẠO GIỐNG LAI

Mục tiêu học tập của chương

1. Hiểu ñược ñặc ñiểm của phương pháp tạo và sử dụng giống lai trong sản xuất
2. Nắm ñược cơ sở di truyền của ưu thế lai và khai thác ưu thế lai

3. Thảo luận ñược sự khác nhau về phưương pháp giữa cây giao phấn và cây tự thụ phấn.
4. Giải thích được ngun lý sử dụng bất dục đực, tính tự bất hợp trong sản xuất hạt lai

1. Ý nghĩa của giống lai

Phương pháp lai trình bày ở phần trước (ñối với cây tự thụ phấn) sử dụng sự tái tổ hợp các
tính trạng hay các gen ở các bố mẹ khác nhau. Khác với phương pháp trên, giống lai sử dụng
hiệu ứng lai quan trọng của con lai thế hệ F1 : đó là ưu thế lai. Ưu thế lai là sự hơn hẳn của 
con lai so với bố mẹ. Nguyên nhân của ưu thế lai nằm trong tác ñộng tương hỗ di truyền ña
dạng mà chọn lọc ñơn thuần và lai giống khơng thể tận dụng hoặc tận dụng khơng triệt để.

Tạo giống lai ñược ứng dụng ñầu tiên ở ðức vào năm 1894 ở cây cảnh Begoni, nhưng
được cơng nhận và áp dụng thực tế từ năm 1920 ở Hoa Kỳ trong lĩnh vực tạo giống và sản
xuất hạt giống ngô lai.

Tạo giống lai và phương pháp lai có những điểm chung và những khác nhau cơ bản.
ðiểm chung là cả hai phương pháp ñều tổ hợp hai hay nhiều bố mẹ. Tuy nhiên, phương pháp
lai nhằm tạo ra vật liệu ban đầu có biến động di truyền lớn cho q trình chọn lọc, trong khi đó
sự tổ hợp bố mẹ ở phương pháp tạo giống lai sản xuất hạt giống trực tiếp sử dụng cho sản

xuất. Như vậy sự tổ hợp bố mẹ ở phương pháp lai nằm ở khâu ñầu tiên còn tạo giống lai nằm
ở khâu cuối cùng của quá trình tạo giống.

Bản chất của phương pháp tạo giống lai là lai hai hay nhiều bố mẹ với nhau tạo ra thế
hệ F1 có hiệu ứng ưu thế lai cao ñể gieo trồng trong sản xuất. Vì sau đời F1 q trình phân ly
diễn ra làm giảm dần năng suất, nên phải thường xuyên sản xuất ñời F1.

Thành công của phương pháp tạo giống lai phụ thuộc trước hết vào việc tìm kiễm được
cặp bố mẹ có ưu thế lai cao và khả năng tổ hợp tốt. Vì khả năng tổ hợp phải di truyền một
cách ổn định, nên bố mẹ phải đồng hợp tử. Vì cây giao phấn ở trạng thái dị hợp tử nên bố mẹ
đồng hợp tử (dịng tự phối) chỉ có thể tạo ra bằng con ñường tự thụ (tự phối).

ðể có hiệu quả kinh tế, hạt lai phải được sản xuất một khối lượng lớn mà không phải
lai bằng phương pháp thủ công. Hơn nữa 100 % hạt F1 phải là hạt lai và tránh hiện tượng tự
thụ phấn. ðiều này có thể thoả mãn ñược nếu sử dụng bất dục ñực làm mẹ.

Giống lai có ý nghĩa to lớn dối với việc nâng cao năng suất cây trồng cung cấp tiềm
năng to lớn ñối với cuộc Cách mạng xanh lần thứ 2. ðiển hình nhất là thành cơng tạo giống
ngơ ở Hoa Kỳ và lúa lai ở Trung Quốc. So với giống thụ phấn tự do tốt nhất, giống lai tăng
năng suất xấp xỉ 30%. Ngày nay giống lai là cơng nghệ quan trọng đối với nhiều loại cây
lương thực và thực phẩm trên toàn thế giới. Ngồi ngơ và lúa, giống lai của nhiều cây trồng
khác, hướng dương, bông, cà chua, dưa chuột, dưa hấu, hành tây, các loài rau thập tự, v.v..
chiếm tỉ trọng lớn trên thị trường thế giới .

Giống lai và cơng nghệ giống lai có ba ưu ñiểm quan trọng sau:

1) Tiềm năng năng suất cao: năng suất của giống lai ở cây giao phấn thường có năng suất
cao hơn nhiều so với các giống tự do tốt nhất; giống lai ở cây tự thụ phấn có năng suất
cao hơn các giống thường tốt nhất 25-30%. Ngồi ra, những tính trạng mới mong

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(118)<div class='page_container' data-page=118>

muốn có thể dễ dàng đưa vào giống lai, chẳng hạn tính kháng bệnh, chất lượng sản
phẩm.

2) Giống lai có độ đồng đều cao: giống lai đồng nhất ở nhiều tính trạng; đồng đều về thời
gian chín và kích thước thuận lợi cho thu hoạch cơ giới; đồng đêu về kích thước quả và
màu sắc rất cần thiết cho công nghiệp chế biến và người tiêu dùng.

3) Bản thân giống lai có cơ chế bảo hộ di truyền. Hạt giống của giống thụ phấn tự do cho
năng suất tương ñương như bố mẹ, nhưng năng suất gieo trồng bằng hạt thu từ cây lai
F1 thấp hơn nhiều so với năng suất của F1. Sự suy giảm năng suất của ñời thứ 2 (F2)
của giống lai loại trừ khả năng giữ giống của người sản xuất và sản xuất giống chỉ
ñược thực hiện khi có ủy quyền của nhà chọn giống hay cơ quan chọn giống.

G. H. Shull (1909) – Tự phối và lai ở ngô

1. Thế hệ con cái của cây ngô tự thụ luôn kém hơn so với cây 
ngô giao phấn từ cùng một quần thể

2. Suy thoái cận huyết cao nhất ở thế hệ tự phối ñầu tiên và 
giảm dần ở các thế hệ tự phối tiếp theo

3. Lai giữa các dịng tự phối có họ hàng xa nhau tạo ta con lai 
có sức sống cao hơn giữa các dịng có quan hệ họ hàng gần 
nhau

4. Năng suất của F2 thấp hơn năng suất của F1

2. ðo ưu thế lai

Ưu thế lai (còn gọi là sức sống con lai) là sự tăng sức sống, kích thước, khả năng sinh sản, tốc
độ phát triển, khả năng kháng sâu, bệnh hoặc sự khắc nghiệt của khí hậu, biểu hiện ở cơ thể lai
so với các dòng tự phối tương ứng là kết quả của sự khác nhau về thể chất của các giao tử bố
mẹ (Shull, 1952). Nói cách khác, ưu thế lai là sự ưu việt (ñối với một hay nhiều tính trạng)
của con lai F1 so với bố mẹ. Ưu thế lai có thể biểu thị bằng ba cách, tùy thuộc vào mục đích
được sử dụng ñể so sánh năng suất/khả năng con lai: ưu thế lai trung bình bố mẹ (so với trung
bình của bố mẹ), ưu thế lai bố mẹ cao hay ưu thế lai thực(so với bố mẹ tốt nhất) và ưu thế lai
chuẩn (so với giống tiêu chuẩn).

Ưu thế lai trung bình (Mid-parent heterosis, HMP)

HMP(%) = 100

)
2
1
(
2
1

)
2
1
(
2
1
1

x

P
P

P
P
F

+
+
−

Ưu thế lai so với bố mẹ cao hay ưu thế lai thực (Heterobeltiosis, HB)

HB(%) = 1 x100

Pb
Pb

F −

Ưu thế lai tiêu chuẩn (Standard heterosis, HS)

HS(%) = 1 x100

S
S

F −

trong đó F1 = Giá trị (năng suất) của con lai

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(119)<div class='page_container' data-page=119>

P1 = Giá trị của bố mẹ 1
P2 = Giá trị của bố mẹ 2
Pb = Giá trị của bố mẹ cao nhất
S = Giống tiêu chuẩn

3. Cơ sở di truyền của ưu thế lai

ðể sử dụng tối ña hiệu ứng ưu thế lai, sự hiểu biết rõ ràng về cơ sở di truyền của ưu thế lai rất
cần thiết. Tuy nhiên, qua nhiều năm nghiên cứu và ứng dụng vẫn chưa có một cơ sở lý thuyết
thống nhất và trọn vẹn về ưu thế lai. Hiện tại vẫn tồn tại nhiều giả thuyết, mỗi giả thuyết chỉ
giới hạn bởi những kết quả thực nghiệm nhất ñịnh (Fischer, 1978). Uu thế lai có thể kết quả
của trội hồn tồn và khơng hồn tồn, siêu trội, tương tác giữa các gen (ức chế), tương tác
giưa tế bào chất của mẹ và nhân của bố và có thể tổ hợp tất cả các yếu tố trên Về bản chất, ưu
thế lai là một biểu hiện phức tạp khơng thể giải thích dựa vào một ngun nhân ñơn lẻ nào.
Hai giả thuyết quan trọng có ý nghĩa ứng dụng thực tế nhất là giả thuyết tính trội và giả thuyết
siêu trội. ðể tạo ra giống lai có ưu thế lai cao nguồn bố mẹ phải ña dạng, xa nhau về di truyền,
thuộc các nhóm ưu thế lai khác nhau.

3.1 Giả thuyết tính trội

Theo giả thuyết tính trội, ưu thế lai là kết quả tác ñộng và tương tác của alen trội có lợi. Dị
hợp tử không cần thiết chừng nào bố mẹ của con lai có tối đa số alen trội kết hợp với nhau hay
bổ sung tính trội (tác động tích luỹ các gen trội có lợi, Bruce, 1910; Jones,1917, 1945, 1958).
AA ≥ Aa > aa

Mẹ (A) Bố (B)
AABBccddEE x aabbCCDDee

F1
AaBBCcDdEe

3.2 Giả thuyết siêu trội

ðối với giả thuyết siêu trội dị hợp tử là cần thiết ñể tạo nên ưu thế lai. Trạng thái dị hợp tử
vượt hiệu ứng của gen trội; kiểu hình của thể dị hợp tử ưu việt hơn kiểu hình thể đồng hợp tử.
(Shull, 1908; East, 1936; Hull, 1945):Aa > AA hoặc aa.

3.3. Cơ sở phân tử về ưu thế lai

Một số nghiên cứu mức phân tử ở lúa trong những năm gần ñây ủng hộ thuyết siêu trội (Stube
et al, 1992; Yu et al., 1997), một số ít nghiên cứu khác ủng hộ thuyết tính trội (Xiao et al.,
1995). Yu et al (1997) chỉ ra rằng tính siêu trội ở nhiều locut tính trạng số lượng và tương tác
cộng tính giữa các gen ảnh hưởng tới năng suất hạt và các yếu tố cấu thành năng suất ở thế hệ
con cái ñời F3 của tổ hợp lúa lai Shan You 63. Zhang et al. (2001) chứng minh sự tham gia của
nhiều tương tác hai locut là cơ sở di truyền của tính trạng số lượng và ưu thế lai. Li et al.
(2000) kết luận rằng phần lớn các locut tính trạng số lượng có quan hệ với suy thoái cận huyết
và ưu thế lai đều có liên quan tới tương tác giữa các locut và 90% locut tính trạng số lượng
đóng góp vào ưu thế lai là siêu trội.

4. Quy trình tạo giống lai ở cây giao phấn

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(120)<div class='page_container' data-page=120>

Phần lớn các giống lai ñược sử dụng ở cây giao phấn, như ngơ, hướng dương, củ cải đường,
cây thập tự, v.v. , trong đó quy mơ lớn nhất là ngơ. Hai lý do chủ yếu là i) ngô là cây trồng rất
quan trọng, ii) ngơ là cây đơn tính cùng gốc nên tạo giống lai tương đối dễ dàng.

ðối với cây giao phấn quá trình tạo giống lai hai bước sau: tạo dòng tự phối làm bố mẹ và sản
xuất hạt lai (Hình 1.11).

4.1 Tạo dòng tự phối 
Tạo quần thể phân ly

Thơng thường để tạo quần nguồn vật liệu ban ñầu nhà chọn giống sử dụng nguồn gen sẵn có:
quần thể tự nhiên, giống thụ phấn tự do, các giống lai ñơn, lai ba, lai kép, các giống cải tiến
tạo ra bằng phương pháp chọn lọc chu kỳ,v.v. Việc lựa chọn quần thể ban ñầu ñể tạo dòng tự
phối cần xem xét quan hệ ưu thế lai giữa các kiểu gen hiện có và tương tác tế bào chất- nhân
liên quan tới sản xuất hạt lai để phát triển các nhóm ưu thế lai khác nhau. Cần phải thử nghiệm
trước ñể phân chia vật liệu thành các nhóm ưu thế lai.

i) Chọn lọc giao tử

Một trong những phương pháp sử dụng các quần thể giao phấn tự do ñể tạo quần thể phân ly
có tần số cá thể mong muốn cao là phương pháp chọn lọc giao tử (Stadler, 1945). ðây là
phương pháp áp dụng nguyên lý thử sớm. Xác suất ñể hai giao tử ưu việt hợp nhất với nhau
tạo ra cá thể ưu tú bằng bình phương tần số các giao tử đó. Ví dụ, nếu 15% giao tử ưu việt thì
0,152 hay 2,25% số hợp tử (cá thể) sẽ ưu tú. Trong một quần thể mà tần số cá thể ưu tú thấp,
chọn lọc giao tử thay bằng chọn lọc hợp tử sẽ làm tăng xác suất tìm kiếm các gen có ích.
Phương pháp chọn lọc giao tử được tiến hành bằng cách lai quần thể với một dòng tự phối tốt.
Cá thể tốt của con lai ñược giám định thơng qua lai thử. Thế hệ con cái tự phối của các cá thể
tốt sẽ tạo thành quần thể mà từ đó có thể rút dịng.

Vụ 1: Lai quần thể (hỗn hợp phấn của những cây được chọn) với một dịng tự phối.

Mỗi hạt F1 ñại diện cho giao phối của một giao tử của quần thể với giao tử của dòng tự
phối. Giả sử tất cả giao tử của dòng tự phối như nhau, thì các kiểu gen của hạt F1 chỉ
khác nhau bởi gen của giao tử của quần thể.

Vụ 2: Gieo trồng hạt F1, tự phối các cá thể ñồng thời lai với cây thử. Dự trữ hạt tự phối

ñể sử dụnh ở vụ 4. Hạt lai thử ñược sử dụng ñể ñánh giá trong thí nghiệm lặp lại ở vụ
3. Lai dịng tự phối với vật liệu thử ñể làm ñối chứng.

Vụ 3: đánh giá con lai thử. Chọn những cây F1 cho con lai thử có năng suất ưu việt

hơn so với ñối chứng.

Vụ 4: Hạt tự phối của các cây F1 ñược chọn sẽ tạo thành quần thể F2. Từ quần thể F2

này có thể tiến hành tạo dòng tự phối

Vật liệu ban đầu cho q trình chọn lọc giao tử gồm quần thể phân ly, một dòng tự
phối và một vật liệu thử. Dòng tự phối phải là dòng mong muốn vì nó cung cấp một nửa số
lượng alen. Chọn vật liệu thử tiến hàng tương tự như các phương pháp khác. Ưu ñiểm của
chọn lọc giao tử là tạo ra một quần thể mà từ đó có thể rút dịng tự phối tốt với tần số cao.
Nhược ñiểm của phương pháp là lượng biến dị di truyền của quần thể tạo thành hạn chế so
với quần thể ban ñầu.

ii) Lai ñơn, lai ba và các kiểu lai khác

Các kiểu con lai khác nhau giữa các dòng tự phối cũng được sử dụng để rút dịng. Tuy nhiên
trong quá trình lựa chọn bố mẹ cần phải xem xét mối quan hệ ưu thế lai giữa cá kiểu gen và
tương tác nhân và tế bào chất trong quá trình sản xuất hạt lai.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(121)<div class='page_container' data-page=121>

Mối quan hệ ưu thế lai: Năng suất con lai tỉ lệ thuận với mức ưu thế lai ở con lai giữa hai bố

mẹ. Ưu thế lai tăng khi sự ña dạng di truyền giữa bố mẹ tăng; do đó cần phải duy trì hai vốn
gen mà khi lai với nhau có ưu thế lai cao.

Quan hệ tế bào chất – nhân: Sản xuất giống lai sử dụng hệ thống bất dục đực tế bào chất –

nhân địi hỏi phải có dịng có gen phục hồi (gen Rf), địng bất dục đực tế bào chất-nhân (dịng
A) và dịng duy trì (dịng B). Tạo dịng B từ các quần thể chọn giống ñể chuẩn bị cho bước
tạo dòng bất dục; tạo dòng phục hồi (dòng R) từ các quần thể khác để sử dụng là dịng bố
trong sản xuất hạt lai. Tạo ra các quần thể phục hồi và không phục hồi tách biệt cịn giúp duy
trì sự đa dạng di truyền giữa hai vốn gen.

iii) Quần thể tạo thành từ chọn lọc chu kỳ

Quần thể cải tiến bằng phương pháp chọn lọc chu kỳ rất hữu ích trong việc tạo dịng tự phối.
Các dịng được đánh giá là một bộ phận trong chương trình chọn lọc chu kỳ cũng có thể sử
dụng để tạo quần thể mới và lại từ đó lại tiếp tục rút dòng.

Tạo dòng tự phối

Các dòng tự phối làm bố mẹ ñược tạo ra bằng cách tự phối ñến mức ñồng hợp tử nhất ñịnh
thông qua tự thụ (tự phối) hay thụ phấn chị em. Tự phối là con ñường nhanh nhất ñể ñạt ñược
mức ñồng hợp tử. Tuy nhiên, cần chú ý mức ñộ tự phối trước khi một dịng được coi là đồng
hợp tử thích hợp, vì nó ảnh hưởng tới sức sống của bố dòng làm bố mẹ, khả năng duy trì tính
tồn vẹn di truyền và quản lý trong quá trình sản xuất hạt lai.

⊕ ⊗ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕
⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊗ ⊗ ⊕ ⊕
⊗ ⊕ ⊕ ⊗ ⊗ ⊕ ⊗ ⊕
⊕ ⊗ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊗

⊗
⊗

D1 D2 D3 ... Dn
D1

D2
.
.
Dn

Hình 1.11: Quy trình tạo giống lai ở cây giao phấn

Ở nhiều cây giao phấn, sức sống của dịng tự phối tỉ lệ nghịch với mức độ nội phối
(hay giao phối cận huyết). Sức sống gồm khả năng sản xuất hạt khi làm mẹ hay sản xuất phấn

Chọn dòng S1 tốt nhất và

cây tốt trong dòng tốt, tự
phối

Vật liệu ban ñầu

Chọn cây tốt và tự phối

Lặp lại quá trình tự phối
một số thế hệ đến S6 (ñồng

hợp tử)

đánh giá khả năng kết hợp
của các dòng; xác ựịnh tổ
hợp tốt nhất

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(122)<div class='page_container' data-page=122>

khi làm bố. ðể sản xuất hạt lai có hiệu quả kinh tế, ñặc biệt lai ñơn, sức sống của dòng tự phối
là mối quan tâm chủ yếu của nhà chọn giống.

Các phương pháp được sử dụng tạo dịng tự phối gồm phương pháp chọn lọc phả hệ,
hỗn hợp, phương pháp một hạt, phương pháp thử sớm. Sự lựa chọn một phương pháp hay phối
hợp các phương pháp phụ thuộc vào ñiều kiện cụ thể của nhà chọn giống. Phương thức thụ
phấn là tự phối, thụ phấn chị em (fullsibbing, halfsibbing). Phương pháp phổ biến nhát là
phương pháp phả hệ (xem phương pháp phả hệ ở cây tự thụ phấn).

3. đánh giá khả năng kết hợp

Mục đích cơ bản trong chương trình tạo giống lai là xác định dòng mới mà khi lai với dòng
khác sẽ tạo ra con lai có năng suất vượt trội. Ngồi khả năng năng suất của bản thân các dòng
tự phối, khả năng kết hợp là một tính trạng quan trọng ñể chọn dòng làm bố mẹ cho giống lai.
Khả năng kết hợp là khả năng của một dòng tự phối khi lai với dòng khác (giống khác) tạo ra
thế hệ con có năng suất cao.

- Khả năng kết hợp chung (KNKHC)– khả năng của một dịng tự phối để tạo ra thế hệ
con có năng suất cao, được đo bằng năng suất trung bình của một dòng tự phối ở con
lai với nhiều bố mẹ/dòng khác.

- Khả năng tổ hợp riêng (KNKHR) – khả năng của một dịng tự phối để tạo ra một con
lai cụ thể cĩ năng suất cao với một dịng khác. KNKHR được đo bằng độ lệch năng
suất được dự đốn thơng qua KNKHC.

Khả năng tổ hợp chung

ðể dánh giá khả năng của các dòng làm bố mẹ cho con lai, tất cả các dịng được lai
với nhau ở mọi tổ hợp có thể (lai đơn) và số tổ hợp lai nhỏ nhất là n(n-1)/2. ðiều đó chỉ thực
hiện được khi số dịng ít. Ví dụ, nếu có 1000 dịng tự phối thì số tổ hợp phải tạo ra là
[1000*(999)/2] = 499.500, một con số không thể thực hiện ñược trong bất kỳ một chương
trình chọn giống nào. Do ñó nhà chọn giống phải xác ñịnh và chọn một số dịng hạn chế có
tiềm năng di truyền tốt trước khi ñánh giá chúng trong tổ hợp lai cụ thể.

Cơ sở di truyền số lượng của ưu thế lai

ðối với mục đích chọn giống điều quan trọng là phải hiểu ñược kiểu tác ñộng gen chủ
yếu trong việc thiết kế quy trình chọn giống có hiệu quả. Falconer (1960) chỉ ra rằng
ưu thế lai biểu hiện khi:

i) có mặt của tính trội và

ii) có sự khác nhau về tần số gen ở hai bố mẹ

Ví dụ: Có hai quần thể A và B, giá trị kiểu gen và tần số kiểu gen tương ứng ở hai
quần thể ở trạng thái cân bằng Hardy-Weinberg đối với một locut có hai alen A1 và A2

iá trị và tần số kiểu gen ở con lai giữa hai quần được trình tính tốn dưới đây.
Giá trị và tần số kiểu gen ở quần thể A và B ñối với một locut có hai alen trong trạng
thái cân bằng HArdy-Weinberg

Tần số gen
Kiểu gen

Quần thể A Quần thể B

Giá trị kiểu
gen

Số alen A1

A1A1 p2 r2 +a 2

A1A2 2pq 2rs d 1

A2A2 q2 s2 -a 0

Giá trị và tần số kiểu gen ở con lai giữa hai quần thể A và B

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(123)<div class='page_container' data-page=123>

Kiểu gen Tần số Giá trị kiểu gen

A1A1 pr +a

A1A2 ps + qr d

A2A2 qs -a

Trong đó p và r là tần số của alen A1 and q và s là tần số của alen A2, a và d hiệu ứng 
kiểu gen.

Giá trị trung bình của quần thể A (XA), B (XB) và F1 (XF1) sẽ là:

XA = (p-q)a + 2pqd

= (2p–1)a + 2(p –p2)d
XB = (r-s)a + 2rsd

= (2r-1)a + 2(r-r2)d
XF1 = (pr-qs)a + (ps+qr)d

= {pr –(1-p)(1-r)}a + {p(1-r) +r(1-p)}d
= {pr-(1-p-r+pr)}a + (p-pr+r-pr)d
= (pr-1+p+r-pr)a + (p+r-2pr)d
= (p+r-1)a + (p+r-2pr)d
Ưu thế lai trung bình là

h = [XF1 – (XA + XB]/2

= (p+r-1)a + (p+r-2pr)d – (1/2){(2p–1)a + 2(p –p2)d +
(2r-1)a + 2(r-r2)d}

= (p+r-1)a – (1/2){2(2p-1)a + (2r-1)a} + (p+r2pr)d -
(1/2){2(p-p2)d + 2(2(r-r2)d}

= (p+r-1)a – (1/2){a(2p-1+2r-1)} +
(p+r- 2pr)d – 1/2{2d(p-p2+r + r2)}
= (p+r-1)a –(1/2){a(2p+2r-2)} +
(p+r-2pr)d – (1/2){2d(p+r-p2-r2)}
2(p+r-1)a

= (p+r-1)a - --- + (p+r-2pr)d -
2

(p+r-p2 – r2)d

= d(p+r-2pr-p-r + p2 + r2)
= (p-r)2d

Như vậy, ưu thế lai chỉ biểu hiện khi có tính trội và tần số gen trội có lợi ở hai quần thể
khác nhau. Ưu thế lai lớn nhất khi một alen cố ñịnh ở quần thể này cịn alen kia cố
định ở quần thể khác: p = 1 và r = 0 và ngược lại.

Bước ñầu tiên khi ñánh giá tiềm năng của các dòng là lai chúng với một bố mẹ chung
và so sánh, ñánh giá con lai. Bố mẹ chung thường ñược gọi là vật liệu thử và con lai tạo ra gọi
là con lai thử hay con lai đỉnh. Vì vật liệu thử giống nhau với tất cả các dòng, sự khác nhau
giữa con lai ñỉnh phản ánh khả năng kết hợp chung của các dịng tự phối.

Vật liệu thử để xác ñịnh khả năng kết hợp chung trong quá trình tạo dịng tự phối là
những quần thể khơng đồng nhất hoặc các tổ hợp lai có nền di truyền rộng. Vật liệu thử khơng
đồng nhất phản ánh một tập hợp gen mà dịng tự phối có thể kết hợp như dịng đó được lai với
nhiều bố mẹ riêng rẽ trong một dãy lai ñơn. Năng suất của một dòng khi kết hợp với một tập
hợp gen là thước đo khả năng trung bình của dịng khi lai với các dịng khác. Trong q trình
đánh giá khả năng kết hợp chung có thể sử dụng một, hai hay nhiều vật liệu thử. ðộ chính xác

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(124)<div class='page_container' data-page=124>

tăng tỉ lệ thuận với số vật liệu thử nhưng số tổ hợp cũng tăng theo với số vật liệu thử. Nếu
nguồn lực hạn chế nhà chọn giống phải lựa chọn giữa việc đánh giá nhiều dịng với độ chính
xác thấp (một vật liệu thử) hay với số dòng ít hơn mà ñộ chính xác cao hơn (hai hay nhiều

vật liệu thử).

Ngày nay ñể rút ngắn thời gian chọn tạo giống, nhà chọn giống sử dụng các dịng tự
phối sẵn có để đánh giá sớm khả năng kết hợp của dịng mới. ðối với lồi cây trồng sử dụng
lai ñơn trong sản xuất thương phẩm, vật liệu thử là một dịng tự phối đang ñược sử dụng rộng
rãi ñể sản xuất hạt hạt lai. ðối với cây trồng sử dụng lai ba, chẳng hạn củ cải ñường, vật liệu
thử là các giống lai đơn. Tổ hợp dịng x vật liệu thử có thể tạo thành giống lai thương phẩm,
rút ngắn thời gian đánh giá và cơng nhận con lai.

Khả năng kết hợp riêng

đánh giá cuối cùng là ựánh giá năng suất làm bố mẹ của con lai sử dung trong sản xuất. Tất cả
các dòng có khả năng kết hợp chung cao ựược lai với nhau ựể xác ựịnh tổ hợp có năng suất
vượt trội (ưu thế lai cao), gọi là khả năng kết hợp riêng. Khả năng kết hợp riêng là năng suất
của dòng khi lai với một dòng khác. Khả năng kết hợp riêng ựược ựánh giá bằng sơ ựồ lai
dialen (xem chương IV).

Khảo nghiệm con lai

Dựa vào ñánh giá khả năng kết hợp riêng, những tổ hợp tốt ñược ñánh giá và khảo nghiệm ở
nhiều vụ và nhiều ñiểm ñể xác ñịnh tổ hợp lai tốt nhất cho việc công nhận và phổ biến vào sản
xuất.

4.2 Sản xuất hạt lai

Các loại con lai giữa các dòng tự phối

Giống lai thương phẩm là thế hệ ñầu tiên của tổ hợp lai (F1) giữa hai hay nhiều dòng tự phối
khác nhau về di truyền. Trong sản xuất tồn tại các loại con lai sau ñây.

Lai ñơn: Lai ñơn là tổ hợp (F1) giữa hai dịng (A x B) được chon dựa vào khả năng kết hợp

riêng cao. Lai ñơn biểu hiện ưu thế lai tối đa và thường có năng suất cao hơn các loại con lai
khác. Chúng ñồng nhất di truyền và đồng đều kiểu hình về các tính trạng hình thái, thời gian
sinh trưởng và các đặc ñiểm khác. Mặc dù dễ chuyển các tính trạng vào con lai, nhưng thường
lai ñơn nền di truyền của lai đơn hẹp, thích nghi với phạm vi nhất định của mơi trường và có
thể mẫn cảm với dịch bệnh, nếu trong vùng sản xuất hình thành quan hệ ký chủ -ký sinh.
Ngày nay, lai ñơn chiếm ưu thế trong sản xuất, mặc dù chi phí sản xuất giống cao hơn các loại
con lai khác.

Lai ba: Lai ba (A x B) x C ñược tạo ra bằng cách lai giữa một lai đơn với một dịng tự phối

khơng có quan hệ họ hàng. Hạt của lai ba rẻ hơn so với hạt lai ñơn. Tuy kém hơn lai ñơn,
nhưng lai ba ñồng ñều hơn và năng suất cao hơn lai kép.

Lai kép: Lai kép có sự tham gia của 4 dịng tự phối xa nhau về di truyền và được tạo ra bằng

cách lai giữa hai lai ñơn với nhau (A x B) x (C x D). Lai kép ñược sử dụng phổ biến trong
những năm đầu sử dụng ngơ lai. Chi phí sản xuất giống thấp hơn lai đơn và lai ba, có cơ hội
kết hợp các tính trạng ở con lai phong phú hơn, nhưng năng suất thường thấp hơn. Lai kép có
mức biến ñộng cao hơn lai ñơn và lai ba, có khả năng đệm tốt và do đó thích nghi tốt hơn với
những ñiều kiện biến ñổi, bất lợi của ngoại cảnh.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(125)<div class='page_container' data-page=125>

Giống tổng hợp: Giống tổng hợp ñược tạo thành thơng qua giao phối giữa các dịng tự phối,

đặc biệt những dịng có khả năng kết hợp chung cao. Thế hệ sau của giống tổng hợp ñược duy
trì nhờ thụ phấn tự do trong điều kiện cách ly (thông thường giống tổng hợp là kết quả lai giữa
6-8 dịng thự phối). Ưu điểm của giống tổng hợp là sản xuất hạt giống dễ dàng hơn, không u

cầu độ chính xác cao và phức tạp như sản xuất hạt lai ñơn, lai ba hoặc lai kép. Giống tổng hợp
có thể gieo trồng thương phẩm được nhiều thế hệ nhưng năng suất thấp hơn so với tất cả các
loại con lai khác.

Dự đốn lai ba và lai kép

đánh giá các dòng tự phối ựể tạo ra lai ba và lai kép thường khó khăn vì số tổ hợp phải ựánh
giá q lớn. Nếu gọi n là số dòng tự phối, số lượng tổ hợp tạo ra (không tắnh lai nghịch) là;
Số lai ựơn = [n(n-1)]/2

Số lai ba = [n(n – 1)(n – 2)]/2
Số lai kép = [n(n – 1)(n – 2)(n-3)]/8

Như vậy, với 20 dịng tự phối sẽ cĩ 190 lai đơn, 3420 lai ba và 14.535 lai kép. Số lượng lai ba
và lai kép trở nên qua lớn khơng thể đánh giá bằng thực nghiệm. Jenkins (1934) đã xây dựng
phương pháp dự đốn năng suất của lai kép (gọi là phương pháp Jenkins B). Phương pháp đã
được sử dụng rộng rãi để xác định tổ hợp lai kép giữa các dịng tự phối được đánh giá trong thí
nghiệm đồng ruơng.

Năng suất của lai kép (A x B) x (C x D) được dự đốn dựa trên trung bình của 4 lai đơn cịn
lại khơng tham gia vào tổ hợp lai kép:

(A x B) x (C x D) = 1/4[(A x C) + (A x D) + (B x C) + (B x D)]
Năng suất của lai ba cũng được dự đốn theo nguyên lý trên:

(A x B) x C = 1/2[(A x C) + (B x C)]

Giả sử ta có 4 dịng tự phối A, B, C, D; tất cả lai ñơn ñược ñánh giá và năng suất của chúng
như sau (ñơn vị là tấn/ha):

A x B = 8,8 B x C = 9,2
A x C = 8,9 B x D = 8,0
A x D = 8,4 C x D = 8,1
Năng suất dự đốn của lai kép (A x C) x (B x D) =

1/4[(A x B) + (A x D) + (B x C) + (C x D)] =
1/4(8,8 + 8,4 + 9,2 + 8,1) = 8,6
Năng suất dự đốn của lai ba (A x D) x C =

1/2[(A x C) + (D x C)] =
= 1/2(8,9 + 8,1)= 8,5

Sau khi dự đốn năng suất tất cả lai ba hay lai kép và xác định được con lai cĩ năng
suất dự đốn cao nhất, con lai sẽ được thử nghiệm đồng ruộng để đánh giá năng suất thực của
chúng.

Sản xuất hạt lai

Yêu cầu ñối với sản xuất hạt lai 
- Giống lai phải có ưu thế lai cao

- Năng suất phải bù đắp chi phí gia tăng trong sản xuất hạt giống

- Loại bỏ hoàn toàn hạt phấn hữu dục từ dịng mẹ (khử đực nhân tạo, sử dụng bất dục
ñực...)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(126)<div class='page_container' data-page=126>

- Truyền phấn từ bố sang mẹ ñầy ñủ, kịp thời và có hiệu quả (nhờ gió, côn trùng)
- Sản xuất hạt giống lai phải tin cậy và có hiệu quả kinh tế

Các khía cạnh liên qua ñến sản xuất giống và hạt lai ñược trình bày trong chương 14. Phần
lớn các lồi cây trồng quan trọng đều biểu hiện ưu thế lai, nhưng khác với cây ngô cấu trúc
hoa hay cơ chế thụ phấn làm cho việc tạo giống lai khơng dễ dàng, nếu như khơng có hệ thống
bất dục ñực hoặc cơ chế tự bất hợp. Trong chương này chỉ trình bày cơ sở tạo giống lai sử
dụng bất dục ñực và tự bất hợp.

Sử dụng bất dục ñực tế bào chất-nhân

Khi sử dụng bất dục ñực tế bào chất-nhân ñể sản xuất hạt lai, quy trình tạo dịng tự phối sử
dụng làm mẹ có thể khác quy trình tạo dịng bố. Phải tạo và duy trì ba loại dịng khác nhau, đó
là:

i) Dịng bất dục đực tế bào chất-nhân (dòng A): sử dụng làm dòng mẹ

ii) Dịng duy trì bất dục (dịng B): sử dụng làm dịng bố để duy trì và nhân dòng
mẹ

iii) Dòng phụ hồi (dòng R): sử dụng làm dịng bố để sản xuất hạt lai.

Tạo dịng bất dục đực mới (dịng A) và dịng duy trì (dòng B)

Dòng A và B là một cặp dòng giống nhau ở mọi tính trạng, trừ tính trạng kiểm sốt tính bất
dục hay hữu dục. Sau khi các dịng tự phối đẫ được chọn dựa vào khả năng kết hợp nhà chọn
giống sẽ tạo dòng A và B từ các dịng ưu tú. ðể tạo dóng A và dịng B phải có nguồn bất dục
đực làm dịng cho. Cách tốt nhất để tạo dịng A mới là tiến hành lai thử với dòng bất dục sẵn
có (dịng cho) để xác định kiểu gen rfrf. Bằng cách tạo cặp các dịng với dịng A có sẵn, có thể
xác định dễ dàng dịng cho phấn nào là B thông qua thế hệ con cái F1. Con lai F1 nào có
100% số cây bất dục thì cây cho phấn sẽ là dịng B. ðồng thời khi tạo cặp các dòng với dòng
A, các dịng cũng được tiến hành tự phối. Hạt tự phối được dự trữ để lai lại khi dịng B được

xác định để tạo dịng A mới.

Dưới đây là quy trình tạo cặp dịng A và B mới.
Vụ 1:

- Tiến hành lai thử bằng cách tạo cặp các dòng tự phối với cây của dịng A sẵn có (vật
liệu thử bất dục ñược tế bào chất)

- Tự thụ các dòng
Vụ 2:

- Gieo thế hệ con lai thử (F1) tạo ra ở vụ thứ nhất cùng với các dòng tự phối cho phấn ở
vụ 1

- Kiểm tra con cái thế hệ F1 ở giai ñoạn ra hoa. Chọn con cái bất dục 100% và loại bỏ tất
cả con cái phân ly hoặc hữu dục. Xác định dịng cho phấn làm dòng B

- Tiến hành lai lại con cái bất dục 100% với dịng B tương ứng để tạo BC1. Duy trì dịng
B bằng tự thụ hay thụ phấ chị em trong dòng

Vụ 3:

- Gieo trồng các dòng BC1 cùng với dòng B tương ứng. Nếu phát hiện cây hữu dục thì
loại bỏ toàn bộ con cái BC1 tương ứng

- Kiểm tra và phân loại các dịng BC1 thành nhóm 100% bất dục và nhóm phân ly hay
hữu dục để xác định dịng duy trì. Chọn dịng BC1 giống với dòng B tương ứng

- Cây chọn từ BC1 tiếp tục được cặp đơi với dịng B để tạo BC2. Duy trì dịng B bằng tự
thụ hay thụ phấ chị em trong dòng

Vụ 4:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(127)<div class='page_container' data-page=127>

- Gieo trồng BC2 cùng với dòng B

- Tạo cặp 5-10 cây BC2 (về kiểu hình giống với dịng B tương ứng) với cây của dịng B
để tạo BC3 tương tự như các vụ trước

- ðể sơ bộ ñánh giá khả năng kết hợp, cách ly 10-20 cây dòng B với một hay nhiều dòng
bất dục phấn hay con lai F1 ñể tạo các tổ hợp lai mẫu thực nghiệm

Vụ 5:

- Trồng dòng BC3 cùng với dịng duy trì ựể tạo BC4 và duy dòng B nư các vụ trước
- đánh giá con lai thực nghiêm tạo ra ở vụ trước ựể xác ựịnh dịng có khả năng làm bố

mẹ

- Cách ly dòng bất dục (BC3) cùng với dòng cho phấn, tạo con lai F1 thực nghiệm , đánh
giá khả năng kết hợp của dịng tự phối bất dục mới

- Tiến hành lai cây BC3 với bố cho phấn chọn lọc ñể thử khả năng làm dòng mẹ
Vụ 6:

- Cách ly dịng duy trì với cây mẹ chọn lọc để tạo ra con lai tốt nhất cho khảo nghiệm sơ
bộ và tạo ra các tổ hợp mới

Vụ 7 và các vụ sau:

- Kiểm tra ñánh giá các tổ hợp lai ; chuyển các tổ hợp tốt nhất từ khảo nghiệm sơ bộ
sang thí nghiệm lặp lại ở nhiều điểm

- Nhân BC5 và dịng B tương ứng đã được xác ñịnh ở khảo nghiệm vụ trước làm bố mẹ
- Bắt ñầu triển khai sản xuất hạt giốngcủa con lai tiềm năng cho thí nghiệm sản xuất

thương phẩm. ñánh giá khả năng sản xuất giống

- Phân phối giống cho thí nghiệm ở các vùng sản xuất . Chuẩn bị thủ tục cho công nhận
giống mới.

Sử dụng hệ thống tự bất hợp

Tính tự bất hợp ñược sử dụng ñể tăng cường thụ tinh chéo trong quá trình sản xuất hạt lai của
bắp cải, su lơ, su lơ xanh và các cây hoa thập tự khác. Các cây chị em trong các dịng tự phối
đồng hợp tử ở alen S rồi ñược chọn về sự biểu hiện mạnh mẽ của alen S sẽ không thụ tinh
chéo lẫn nhau. Kết quả là khơng có hạt tự thụ.

Khi một dịng đồng hợp tử alen S (S1S1) trồng thành hàng ln phiên với dịng tự phối
khác có alen S2S2, hai dòng sẽ dễ dàng thụ phấn chéo cho nhau. Tính tương hợp lai giữa các
dịng tự phối S1S1 và S2S2 đảm bảo cho q trình sản xuất hạt lai F1 và hạt lai thương phẩm có
thể thu hoạch từ cả hai dòng.

Như vậy, tạo giống lai sử dụng tự bất hợp địi hỏi phải tạo ra các dịng tự phối đồng
hợp tử alen S biểu hiện tính tự bất hợp cao, sau đó đánh gía khả năng kết hợp và tạo giống lai
(sản xuất hạt lai) (Hình 2.11)

Tạo dịng tự phối tự bất hợp ñồng hợp tử alen S

Tạo dịng tự phối tự bất hợp đồng hợp tử alen S ñược thực hiện theo các bước sau:
Bước 1:

a) Chọn cây trong quần thể giống cây giao phấn hoặc giống lai có các đặc điểm mong
muốn. Những cây ñựơc chọn thường dị hợp tử đối với 2 alen S và hồn tồn ngẫu
nhiên ở gen tự bất hợp

b) Tự thụ những cây chọn lọc (S0) bằng cách thụ phấn sớm (giai đoạn nụ) để duy trì và
nhân giống; đảm bảo sao cho khơng có thụ phấn ngồi xảy ra. Hạt thu được dùng cho
thế hệ S1

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(128)<div class='page_container' data-page=128>

c) ðồng thời tiến hành tự thụ các hoa ñã nở trên từng cây được chọn (S0), đảm bảo khơng
có thụ phấn ngoài. Thao tác này nhằm kiểm tra khả năng kết hạt hoặc sự phát triển ống
phấn của hoa ñã mở làm thước ño cường ñộ tự bất hợp của cây ñược chọn. Nếu phát
hiện cây ñược chọn có tính tương hợp hoặc tương hợp yếu, loại bỏ tất cả hạt của cây,
kể cả hạt tạo thành từ thụ phấn sớm.

d) Chỉ hạt (thu ñược từ thụ phấn sớm) của những cây ñược chọn (S0) biểu hiện tính tự bất
hợp mạnh mới sử dụng cho thế hệ sau

x x

Hình 2.11: Sơ đồ tạo dịng tự phối và giống lai sử dụng hệ thống tự bất hợp

S1S2 S2 S3 S4S5 S1S4 S2S4

S3S4 S1S3 S2S5 S3S5

S2 S3 S4S5 S1S3 S1S2

Kiểm tra ñộ ñồng hợp
tử allen S
S1S1 S2S2 S3S3, . . .

Nhân dòng tự phối
(thụ phấn nụ)

Vật liệu ban đầu
Tạo dịng tự phối bằng

cách thụ phấn nụ

S1S1 S2S2 S3S3

S4S4

S1S2 S3S4

Hạt lai ñưa vào sản 
xuất

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(129)<div class='page_container' data-page=129>

Bước 2:

Gieo trồng thế hệ S1. Quần thể này gồm ba kiểu gen: S1S1, S1S2 và S2S2 theo tỉ lệ
1:2:1. Tiến hành lai thuận nghịch các cây S1 chị em ñể xác ñịnh kiểu gen của mỗi cá
thể.

Tiếp tục tự thụ và kiểm tra về ñộ ñồng hợp tử của alen S.

Phương pháp hiệu quả ñược bắt ñầu bằng cách lai thuận nghịch một loạt cây chị em
ñời S1 và tiếp tục cho ñến khi ba kiểu gen ñược các ñịnh chắc chắn. Mỗi một trong ba kiểu
gen sẽãe do một trong ba cây S1 đại diện.

Một nhóm 11 cây quần thể S1 có xác suất 95% có ít nhất một cây của ba kiểu gen:
S1S1, S1S2 và S2S2.

5. Quy trình tạo giống lai ở cây tự thụ phấn

Về mặt nguyên lý, chọn giống ưu thế lai ở cây tự thụ phấn tương tự như cây giao phấn. Tuy
nhiên do ñặc ñiểm của cây tự thụ phấn là hoa lưỡng tính, bộ phận đực và cái trong cùng một
hoa nên sản xuất hạt giống khó khăn hơn nhiều, trong đó trở ngại lớn nhất là khử ñực ñể tránh
tự thụ phấn và tăng cường khả năng nhận phấn ngoài từ dòng, giống bố. Phụ thuộc vào số
lượng hạt thu ñược từ một quả và khả năng khử ñực cây tự thụ ñược chia thành 2 nhóm:

Nhóm thứ nhất: Bao gồm các lồi cây trồng có khả năng sản xuất hạt giống lai theo phương

thức khử ñực, thụ phấn bằng tay. Các cây trồng thuộc nhóm này thường có nhiều hạt từ 1 quả,
khử đực dễ dàng.

Nhóm thứ 2: Bao gồm các lồi cây trồng mà quả có rất ít hạt, khử đực khó khăn, việc sản xuất

hạt giống lai theo phương thức khử ñực, thụ phấn bằng tay rất tốn kém hoặc hầu như khơng
thực hiện được.

5.1 Phương pháp tạo giống ưu thế lai ở nhóm cây khơng bắt buộc sử dơng bất dục

Các lồi cây trồng thuộc nhóm này có: cà chua, cà bát, thuốc lá, ớt,v.v. Quy trình chọn giống
ưu thế lai ở nhóm này gồm các bước sau ñây:

Chọn và làm thuần bố mẹ

Bố mẹ để tạo giống lai cĩ thể chọn từ tập đồn giống hiện cĩ hoặc tìm kiếm thêm, dựa vào các
nguyên tắc chọn cặp bố mẹ trong lai giống để chọn các dạng bố mẹ cho chương trình chọn
giống ưu thế lai. Bản thân các giống ở cây tự thụ là các dịng thuần. Tuy nhiên, thụ phấn chéo
dù tỉ lệ rất nhá cĩ thể làm cho giống khơng hồn tồn thuần chủng nên việc làm thuần bố mẹ
là rất cần thiết. Chọn các cá thể điển hình, bao cách ly để thu hạt tự thụ, hạt thu được gieo
thành dịng, chọn các dịng đồng nhất và tiếp tục bao cách ly thêm 1 lần nữa sẽ cĩ các dạng bố
mẹ thuần dùng cho các bước tiếp theo. Các dạng bố mẹ tiếp tục bao cách ly để thu hạt duy trì.

Thử khả năng kết hợp

Chia bố mẹ thành các nhóm, mỗi nhóm 5 – 6 giống ñể thử khả năng phối hợp giữa chúng với
nhau. Tiến hành lai theo sơ ñồ Dialen, con lai được trồng thử nghiệm và tính khả năng phối
hợp riêng theo mơ hình của sơ đồ (xem phần 6.3.2.). Mỗi sơ ñồ chọn ra mét tổ hợp có khả
năng phói hợp riêng cao nhất.

Lai thử lại và so sánh giống

Các tổ hợp tốt nhất ñược lai thử lại ñể có ñủ hạt giống cho bố trí thí nghiệm so sánh giống. Thí
nghiệm so sánh giống được bố trí 3 –4 lần nhắc lại theo khối ngẫu nhiên, ñối chứng là giống
ñịnh thay thế. Tổ hợp ñược chọn phải ñạt yêu cầu:

- Là giống đứng đầu thí nghiệm

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(130)<div class='page_container' data-page=130>

- Hơn ñối chứng về năng suất ít nhất 20% hoặc mét tính trạng nông học quan trong (ví dụ, khả
năng chống bệnh tốt hơn, chịu rét tốt hơn…). Bước tiếp theo là tổ chức sản xuất hạt giống ñể
cung cấp ñủ cho các loại thí nghiệm khảo nghiệm.

5.2. Phương pháp tạo giống ưu thế lai ở nhóm cây bắt buộc sử dụng bất dục đực

ðây là nhóm cây khó áp dụng phương pháp ưu thế lai nhất. Ở nhóm này nếu khơng phát triển
được dịng mẹ bất dục thì khơng thể nói đến ứng dụng chọn giống ưu thế lai. Mặt khác ở nhóm
cây tự thụ phấn điển hình như lúa, lúa mì… thì vấn đề truyền phấn từ hoa bố sang hoa mẹ và
vấn ñề tăng cường khả năng thụ phấn ngồi của dịng bất dục để nâng cao năng suất trong sản
xuất hạt lai là những trở ngại không nhỏ. ðể áp dụng thành công cơng nghệ ưu thế lai ở nhóm
cây tự thụ phấn điển hình phải giải quyết 2 nhiệm vụ lớn:

a) Tìm và phát hiện được dịng bất dục có các tính trạng nơng sinh học q, tiềm năng cho
năng suất cao, dễ duy trì dịng làm mẹ của các tổ hợp lai.

b) Xác lập được cơng nghệ sản xuất hạt lai trong đó nâng cao khả năng nhận phấn ngồi, tạo
điều kiện tốt cho các vectơ truyền phấn, là những vấn đề có tính quyết định.

Chương trình chọn giống ưu thế lai ở nhóm cây tự thơ phấn điển hình được áp dơng theo sơ đồ
sau:

Tìm kiếm kiểu gen bất dục 
Chuyển gen bất dục sang các giống hiện

ñại ñể tạo ra dịng bất dục có các tính trạng q,

tiềm năng cho năng suất cao

Tìm dịng bố phục hồi và cho ưu thế lai cao 
Xây dựng công nghệ sản xuất hạt lai

Duy trì dòng bất dục Sản xuất hạt lai thương phẩm

Tạo dòng bất dục ñực

a) Phát hiện, sàng lọc, và tạo kiểu gen bất dục: Kiểu bất dục ñực sử dụng phổ biến nhất ở các
loài cây trồng là bất dục ñực tế bào chất (CMS) và gần ñây bất dục ñực chức năng di truyền
nhân (EGMS) ở cây lúa. Trước hết kiểu gen bất dục có thể phát hiện và sàng lọc từ các giống
hiện có (ví dụ, CMS ở hành tây; Jones và Emsweller, 1937; bất dục ñực chức năng ở cà chua,
Dascalov, 1966). Trong nhiều trường hợp nguồn bất dục ñược phát hiện ở các lồi họ hàng
hoặc lồi hoang dại, ví dụ, CMS kiểu WA ở lúa (Nillson; 1967, Yuan Long Ping, 1966). Các
dòng EGMS, nhất là các dòng TGMS cũng có thể tạo ra bằng phương pháp xử lý ñột biến.
b) Chuyển gen bất dục ñực vào các dịng làm mẹ. Việc chuyển gen bất dục đực vào các giống
hiện ñại, năng suất cao phụ thuộc vào cơ chế di truyền gây ra bất dục ñực.

Bất dục ñực tế bào chất (CMS)

Về mặt nguyên lý sử dụng bất dục ñực tế bào bào chất ở cây tự thụ phấn hoàn toàn giống ở
cây giao phấn. ðiểm khác biệt cơ bản trong chọn giống ưu thế lai ở cây tự thụ phấn là chỉ sử
dụng lai đơn và với nhiều lồi cây khơng thể sản xuất hạt lai theo phương pháp khử ñực, thụ

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(131)<div class='page_container' data-page=131>

phấn bằng tay. Chương trình chọn giống ưu thế lai ở cây tự thụ sử dụng bất dục ñực tế bào

chất gồm các bước sau:

- Bước 1: Tạo dòng bất dục đực và dịng duy trì tương ứng: căn cứ vào chương trình tạo giống
mà có thể tìm kiếm dòng bất dục CMS bằng nhập nội hoặc chuyển gen bất dục vào các giống
sẵn có. Dịng bất dục tế bào chất ký hiệu là dòng A, dịng duy trì tương ứng ký hiệu là dịng
B.

- Bước 2: Tìm dịng phục hồi: sử dụng các giống sẵn cĩ trong tập đồn cơng tác, các dịng
triển vọn hay các giống tốt hiện cĩ để lai với dịng mẹ CMS. Dịng bố đạt yêu cầu thoả mãn 2
điều kiện:

a) Phục hồi phấn tốt cho dòng A

b) Cho ưu thế lai cao. ðây là dòng R sẽ làm bố của các tổ hợp lai
- Bước 3: Lai thử lại và khảo nghiệm con lai

Lai thử và con lai được bố trí thí nghiệm so sánh với giống đối chứng. Các tổ hợp tốt ñược
sản xuất hạt giống và ñưa vào khảo nghiệm rộng

Hệ thống chọn giống ưu thế lai ở cây tự thụ phấn sử dụng bất dục ñực tế bào chất ñược gọi là
hệ thống “3 dòng” bao gồm dòng A bất dục, dòng B duy trì bất dục và dịng R phục hồi hữu
dục và cho ưu thế lai.

Sử dụng hệ thống “3 dịng” rất ổn định về mặt di truyền song hệ thống sản xuất hạt giống cồng
kềnh, phải qua 2 lần lai mới có hạt lai F1 thương phẩm nên rủi ro lớn, giá thành hạt giống cao.

Kiểu bất dục đực chức năng phản ứng với điều kiện mơi trường

Kiểu bất dục ñực chức năng phản ứng với ñiều kiện chiếu sáng (PGMS), phản ứng với ñiều
kiện nhiệt ñộ (TGMS) ñược ứng dụng ở lúa. ðặc ñiểm di truyền của các dạng bất dục chức

năng là do 1 hoặc 2 cặp gen kiểm sốt tính trạng vì thế chuyển gen bất dục cho các giống khác
và chọn thể phân ly để tạo ra dịng bất dục mới tương ñối dễ dàng.

Hệ thống chọn giống ưu thế lai ứng dụng bất dục ñực chức năng di truyền nhân ñược gọi là hệ
thống “ 2 dịng” vì trong hệ thống này chỉ sử dụng 1 dịng mẹ và 1 dịng bố. Sử dụng tính 2
mặt của dịng mẹ để sản xuất hạt giống khi dòng mẹ ở trạng thái bất dục do chức năng và duy
trì dịng mẹ bằng tự phối khi dòng mẹ ở trạng thái hữu dục.

Hệ thống 2 dịng có phổ phục hồi rộng dễ tìm được các dòng phục hồi cho dòng mẹ. Tuy
nhiên các dòng bất dục ñực chức năng di truyền nhân phản ứng với ñiều kiện môi trườ phụ
thuộc vào môi trường và khi mơi trường thay đổi cũng có thể làm cho các dạng EGMS khơng
ổn định.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Agrawal R. L. 1998. Fundamentals of plant breeding and hybrid seed production. Science
Publishers.

Fehr, W. R. 1987. Principles of cultivar development. Vol. 1. Macmillan Publishing Company

Câu hỏi ôn tập

1. Liệt kê sự khác nhau và giống nhau giữa phương pháp lai giống và phương pháp tạo
giống ưu thế lai sử dụng F1.

2. Nêu bản chất di truyền của thuyết tính trội và siêu trội ñối với ưu thế lai.
3. Anh/chị ño ưu thế lai như thế nào và tại sao?

4. Nêu các bước quan trọng nhất trong quá trình tạo giống lai 1) ở cây giao phấn 2) ở cây
tự thụ phấn; giải thích cụ thể.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(132)<div class='page_container' data-page=132>

5. Nêu các phương pháp tạo dòng tự phối ở cây giao phấn. So sánh ưu ñiểm và nhược
ñiểm của từng phương pháp.

6. Thế nào là khả năng két hợp chung? khả năng kết hợp riêng? Sự khác nhau giữa
KHKHC và KNKHR?.

7. Phương pháp ñánh giá khả năng kết hợp chung và riêng.

8. Tai sao gọi bất dục đực nhân mẫn cảm với mơi trường là bất dục ñực chức năng?

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(133)<div class='page_container' data-page=133>

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….119

CHƯƠNG XII

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHỌN TẠO GIỐNG 
CÂY TRỒNG

Mục tiêu học tập của chương

1. Nắm được vai trị của cơng nghệ sinh học là công cụ bổ sung cho chọn giống cây trồng.
2. Hiểu ñược nguyên lý cơ bản về kỹ thuật di truyền và cây chuyển gen

3. Giải thích được ngun lý chỉ thị phân tử và ứng dụng trong quá trình chọn giống

1. Mở ñầu

Chọn giống là một quá trình sáng tạo liên tục ñể thỏa mãn nhu cầu thay ñổi của con
người. Cho tới một tương lai gần các phương pháp chọn giống thông thường vẫn là những
phương pháp phổ biến, trong đó tái tổ hợp giữa các kiểu gen ưu tú vẫn là khâu then chốt ñể
tạo ra vật liệu chọn giống cho quá trình chọn lọc.

Các phương pháp chọn giống truyền thống dựa vào sự tái tổ hợp của gen và nhiễm
sắc thể thông qua sinh sản hữu tính theo nguyên lý di truyền Mendel. Sự phát triển của tế
bào học, ña bội thể, cảm ứng ñột biến, di truyền số lượng, di truyền tế bào chất và các lĩnh
vực có liên quan đã hỗ trợ tích cực và nâng cao hiệu quả của các phương pháp truyền
thống. Trong những năm gần đây, cơng nghệ sinh học (CNSH), và đặc biệt di truyền phân
tử và kỹ thuật di truyền phát triển vượt bậc tạo ñiều kiện cho việc ứng dụng các phương
pháp mới trong chọn tạo giống cây trồng. Ngày nay CNSH hoặc ñộc lập hoặc kết hợp với
các phương pháp truyền thống làm tăng khả năng cải tiến cây trồng về năng suất, khả năng
thích ứng và chất lượng sản phẩm.

CNSH bao gồm một loạt các phương pháp và quy trình sử dụng cơ thể sống và các
hệ thống sinh học ñược biến ñổi ñể tạo ra sản phẩm mới và tăng năng suất cây trồng và vật
nuôi. Trong trồng trọt và nhất là trong cải lương giống cây trồng, hầu hết các quy trình
CNSH sử dụng ni cấy mô và tế bào in vitro từ mảnh mô, tế bào phân lập, mô sẹo, tế bào 
trần hoặc mơ phơi để thực hiện q trình biến đổi rồi sau đó tái sinh cây hồn chỉnh. Từ
những thập kỷ 80, nhờ kỹ thuật ADN tái tổ hợp các nhà chọn giống ñã tạo ra cây trồng
chuyển gen, vượt qua hàng rào cản trở trong lai hữu tính ở cây trồng.

2. Nuôi cấy mô và tế bào

ðầu thé kỷ 20 Haberlandt đã khám phá tính tồn vẹn của tế bào xô ma ở thực vật
và chỉ ra khả năng tạo ra cây hoàn chỉnh bằng con ñường nuôi cấy mô và tế bào. Tuy nhiên
phải trên 50 năm sau việc tái sinh cây hoàn chỉnh từ tế bào ñơn hoặc tế bào trần
(protoplast) mới trở thành hiện thực.

Nuôi cấy mô và tế bào là nuôi cấy tế bào thực vật phân lập hay mảnh mô thực vật
tách rời trên môi trường dinh dưỡng trong điều kiện vơ trùng. Sau đó các mơ ni cấy được
tái sinh thành cây hồn chỉnh. Người ta đã xây dựng những quy trình tương đối hồn chỉnh
để tái sinh cây cho một số lồi mẫu như thuốc lá, khoai tây, mía, hoa lan và một số cây ăn
quả và hoa khác nhau, nhiều loài trong chúng sinh sản vơ tính dễ dàng. ðối với phần lớn
cây trơng đồng ruộng, như cây cốc, bơng và ñậu lấy hạt việc thiết lập các quy trình ñể áp
dụng rộng rãi khó hơn nhiều. Ở những lồi cây này tần số tái sinh thấp và kết quả tái sinh
từ ni cấy khơng chỉ thay đổi theo lồi mà cịn với kiểu gen trong một lồi, nguồn mô cấy,
tuổi và sức khỏe của cây cho mô cấy, môi trường dinh dưỡng và nhiều yếu tố khác. Nhìn
chung, cơng nghệ ni cấy mơ và tế bào cho phép nhân nhanh những kiểu gen có giá trị

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(134)<div class='page_container' data-page=134>

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….120

hay vật liệu chọn giống trong một môi trường có kiểm sốt. Một số khả năng ứng dụng của
nhân nhanh ñối với cây trồng là:

- Nhân quy mô lớn kiểu gen dị hợp tử
- Nhân kiểu gen tự bất hợp

- Nhân bố mẹ bất dục trong chương trình tạo giống lai
- Nhân vật liệu sạch bệnh

- Bảo quản và trao ñổi nguồn gen quốc tế

Tuy nhiên, trong khuôn khổ chương này chúng tôi chỉ thảo luận một số kỹ thuật nuôi cấy in 
vitro liên quan trực tiếp tới q trình chọn giống.

2.1. Ni cấy phơi, ni cấy nỗn và thụ phấn in vitro

Các nhà chọn giống chủ yếu ñã và ñang tận dụng biến dị di truyền hiện có trong
trong nguồn gen trồng trọt bằng cách sử dụng nhiều sơ ñồ lai và chọn lọc khác nhau. Tuy
nhiên với thâm canh và độc canh một ít kiểu gen chọn lọc về những tính trạng có ý nghiã
kinh tế biến dị di truyền ngày một giảm trong nguồn gen trồng trọt. Thậm chí trong một số
trường hợp biến dị đối với một số tính trạng có ý nghĩa kinh tế khơng cịn thoả đáng hay
thiếu hồn tồn, ví dụ tính kháng bệnh vàng lụi, sâu đục thân, chịu mặn ở lúa, sâu hồng đục
quả bơng, và bệnh khảm vàng ở ñậu xanh.

ðể khắc phục những yếu tố ảnh hưởng ñến năng suất, nhà chọn giống cần nguồn
di truyền hay nguồn gen đề kháng từ các lồi hoang dại thân thuộc hay khơng thân thuộc.
Một khó khăn lớn khi sử dụng các lồi hoang dại để lai với cây trồng là tính bất hợp khi lai.
Trong một số trường hợp phôi lai từ các tổ hợp lai giữa các lồi có quan hệ xa nhau thường
yếu và khơng có khả năng sống do sự cung cấp dinh dưỡng của nội nhũ khơng đầy đủ.
Những phơi như vậy thường bị chết trong một thời gian ngắn sau khi hình thành hợp tử và
khơng thể phát triển thành hạt có khả năng sống. Vì vậy ni cấy phơi hay cứu phơi là một
phương pháp để khắc phục hàng rào bất hợp, bảo đảm để phơi non sinh trưởng, nảy mầm,
và phát triển thành cây con. Thông qua sử dụng phương pháp này người ta ñã tạo ra nhiều
con lai khác loài ở nhiều loại cây trồng như lúa mì, lúa nước, đại mạch, bơng, đậu đỗ, các
lồi cây ăn quả và cây cảnh và nhờ vậy nhiều gen có ích đã được chuyển vào cây trồng.

Nỗn đã thụ tinh đơi khi được ni cấy để cứu phơi từ các tổ hợp lai xa mà không
cần tách phôi ra khỏi nỗn. Nỗn chứa phơi lai non được tách ngay sau khi thụ tinh trong
điều kiện vơ trùng rồi ni cấy trên mơi trường dinh dưỡng. Bằng con đường ni cấy nỗn
phơi có thể ni cấy ở giai đoạn sớm hơn so với nuôi cấy phôi tách rời. Hơn nữa, phơi phát
triển trong nỗn có mơi trường hố học và lý học thuận lợi hơn phôi nuôi cấy bên ngồi
nỗn.

Thụ phấn và thụ tinh in vitro gồm việc thu thập noãn chưa thụ tinh, cấy noãn trên

mơi trường dinh dưỡng trong điều kiện vơ trùng, và thụ phấn cho noãn với các hạt phấn
tươi. Ống phấn xun qua thành nỗn vào túi phơi sẽ thụ tinh cho tế bào trứng. Phương
pháp này ñã ñược áp dụng ñể tạo con lai giữa các lồi mà ống phấn khơng thể sinh trưởng
và xun vào nỗn bình thường sau khi thụ phấn.

2.2. Ni cấy bao phấn và sản xuất cây ñơn bội

Trong phần lớn các chương trình chọn giống việc tạo giống mới cải tiến bao gồm
việc gieo trồng quần thể F2 lớn và chọn lọc các dòng mong muốn trong các thế hệ phân ly
từ F2 ñến F7 ñể cuối cùng tạo ra các dịng đồng hợp tử. Ni cấy bao phấn hay hạt phấn là

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(135)<div class='page_container' data-page=135>

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….121

một kỹ thuật hữ hiệu để tạo ra các dịng đồng hợp tử ngay từ thế hệ đầu tiên (dịng đơn bội
kép), do đó tiết kiệm nguồn lực và rút ngắn thời gian cần thiết ñể tạo ra giống mới.

Nuôi vấy bao phấn là nuôi cấy in vitro các bao phấn chứa tiểu bào tử hay hạt phấn 
chưa thành thục trên mơi trường dinh dưỡng để tạo ra cây ñơn bội. Số nhiễm sắc thể của
cây ñơn bội được nhân đơi để tạo ra cây lưỡng bội ñồng hợp tử hoàn toàn, gọi là thể ñơn
bội kép. Ni cấy bao phấn có ích đối với nhà chọn giống vì thể đơn bội kép có thể được
sử dụng ngay làm các dòng thuần ở cả cây tự thụ phấn và cây giao phấn. Thời gian cần
thiết ñể tạo ra một giống hay một dòng tự phối bằng phương pháp ñơn bội kép ñược rút
ngắn nhiều thế hệ so với phương pháp truyền thống ñể ñạt ñộ ñồng hợp tử bằng tự thụ
phấn. Các dịng đơn bội kép tạo ra cơ hội duy nhất ñể cải tiến hiệu quả chọn lọc đối với
nhiều tính trạng vì trong quần thể khơng có phương sai trội, đồng thời gen lặn cũng biểu
hiện ra kiểu hình. Kỹ thuật này đã được áp dụng thành cơng ở Trung Quốc trong việc tạo ra
các giống lúa nước và lúa mì. Tuy nhiên hạn chế trong việc áp dụng rộng rãi phương pháp
này là khả năng ni cấy khó và tính đặc thù cao của kiểu gen. Ví dụ, các nhà chọn giống

lúa Indica không thể sử dụng kỹ thuật này có hiệu quả bằng các nhà chọn giống lúa
Japonica do các kiểu gen Indica khó ni cấy. Ngồi ảnh hưởng của loài và kiểu gen trong
loài, khả năng tạo đơn bội bằng con đường ni cấy bao phấn/hạt phấn cịn bị ảnh hưởng
bởi giai đoạn phát triển của bao phấn, ñiều kiện sinh lý của cây cho phấn, điều kiện xử lý
trước khi ni cấy, mơi trường dinh dưỡng, điều kiện ni cấy và hiệu quả lưỡng bội hố
bằng colchicine.

2.3. Biến dị dịng xơ ma và chọn lọc dịng tế bào

Ban đầu ni cấy mơ được sử dụng làm kỹ thuật mới ñể tạo sinh khối và phương
pháp nhân giống lý tưởng ñể sản xuất hàng loạt cây ñồng nhất và như bố mẹ ban ñầu của
các giống ưu tú.

Tuy nhiên, với thời gian và các cơng trình nghiên cứu ở nhiều lồi cây trồng có giá
trị kinh tế người ta thấy rằng tế bào và mơ được nuôi cấy trong môi trường nhân tạo thường
xuất hiện các biến ñổi di truyền bao gồm sự thay ñổi về số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể,
sự xắp xếp lại trong nhiễm sắc thể, ñột biến gen, hoạt hóa các gen di động, vv. Các biến dị
này ñược truyền cho cây khi tái sinh. Tập hợp các biến dị di truyền hình thành do quá trình
ni cấy được gọi là biến dị dịng xơ ma (somaclonal variation) (Larkin và Scowcroft,
1983). Biến dị dịng xơ ma chịu ảnh hưởng bởi lồi cây, kiểu gen trong lồi và mơ cấy, chế
độ ni cấy (thời gian cấy chuyền, ñiều kiện lý học của môi trường, thành phần môi
trường...) thời gian nuôi cấy in vitro, và tính ổn định của genom. Như vậy bản thân nuôi 
cấy mô và tế bào là một nguồn biến dị di truyền quan trọng, mới mẻ và phong phú trong
các kiểu gen đã thích ứng rất có ích cho sự cải lương giống cây trồng. Một số thể biến dị
dịng xơ ma có ích đã ñược phân lập, ñó là khả năng ñề kháng virut Fiji và bệnh ñốm vàng
viền nâu và bệnh sương mai ở mía (Heinz và cộng sự, 1977); khả năng kháng bệnh đốm lá
nhỏ ở ngơ (Bretell và Ingram, 1979); khả năng kháng sương mai ở khoai tây (Shepard và
cộng sự, 1980); và khả năng chịu hạn và lạnh ở lúa (Lê Trần Bình và cộng sự, 1996) .

Một ưu ñiểm quan trọng của biến dị di truyền trong q trình ni cấy là khả năng

chọn lọc dịng tế bào in vitro. Có thể nuôi cây và xử lý hàng triệu tế bào trong một khơng 
gian hạn chế, chẳng hạn trong đĩa pe tri và chọn lọc bằng cách xử lý tế bào ni cấy điều
kiện bất lợi gọi là tác nhân chọn lọc. Cũng có thể kết hợp xử lý đột biến trong ni cấy để
tăng tần số biến dị di truyền. Tuy nhiên, chỉ những tính trạng biểu hiện ở mức tế bào mới
có thể xác định được bằng cách sàng lọc tế bào nuôi cấy, bao gồm các đặc tính như kháng
thuốc trừ cỏ, chịu mặn hay chịu kim loại như sắt hay nhôm, a xit amin tương ñồng, chịu

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(136)<div class='page_container' data-page=136>

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….122

nhiệt độ thấp, các yếu tố dinh dưỡng và khả năng kháng ñộc tố tạo ra do các tác nhân gây
bệnh. Các kiểu gen phân lập kháng với các ñiều kiện bất lợi này có thể được sử dụng trực
tiếp trong chương trình chọn giống. Tính trạng số lượng di truyền phức tạp như năng suất,
khả năng chống ñổ hay chất lượng ít thích hợp với chọn lọc ở mức tế bào.

Chọn lọc dòng tế bào in vi tro bao gồm các bước sau:

1) Nuôi cây tế bào từ một kiẻu gen đã thích nghi nhưng có nhược điểm ở một tính trạng
nhất định và cần được cải tiến,

2) Xử lý tế bào nuôi cấy bằng tác nhân chọn lọc thích hợp nhằm ức chế sinh trưởng của
mọi tế bào, trừ tế bào có khả năng đề kháng,

3) Tái sinh cây từ các tế bào sống sót.

Các tế bào có thể tiếp xúc với tác nhân chọn lọc thông qua nuôi cấy ở các nồng ñộ
hay mức khác nhau của tác nhân chọn lọc. Có thể xử lý tế bào trong ni cấy huyền phù
ñồng nhất hơn nhiều so với tế bào trong ni cấy callus. Tế bào sống sót được chuyển sang
mơi trường tái sinh để chồi và rễ phát triển. Các đặc tính biểu hiện trong ni cấy tế bào

phải biểu hiện ở cây tái sinh. Ở cây sinh sản bằng hạt đặc tính phải biểu hiện khơng đổi ở
các thế hệ sinh sản hữu tính của cây tái sinh. Chọn lọc các dòng chống chịu trên ñồng
ruộng rất cần thiết để thẩm tra tính di truyền khả năng chống chịu ñã chọn ở mức tế bào.

3. Dung hợp tế bào trần

Trong các phương pháp chọn tạo giống truyền thống lai hữu tính là phương pháp
cơ bản nhất ñể tạo ra biến dị tổ hợp thông qua dung hợp giao tử. Tuy nhiên lai hữu tính chỉ
thực hiện được giữa các cá thể trong một lồi hay các lồi có quan hệ thân thuộc. Lai giữa
các lồi có quan hệ xa nhau thường rất khó khăn và hàng rào cản trở việc lai xa làm giảm
tính hữu dụng của kỹ thuật lai trong việc tăng nguồn biến dị di truyền cần thiết cho việc cải
lương cây trồng. Vì vậy một phương pháp mới ñược ñề xuất từ năm 1973(Keller và
Melchers, 1973) ñể khắc phục hàng rào lai hữu tính giữa các lồi có quan hệ họ hàng xa
nhau là phương pháp dung hợp tế bào xô ma hay dung hợp tế bào trần.

Dung hợp tế bào trần là sự hợp nhất của các tế bào xơ ma khơng có thành tế bào
của các cá thể hoặc các loài khác nhau và sau đó tái sinh cây lai từ các tế bào ñã dung hợp.
Trong lai hữu tính, các tính trạng do ADN của cơ quan tử kiểm sốt hồn tồn giống cây
mẹ vì khơng có sự tổ hợp các cơ quan tử của bố và mẹ. Trong dung hợp tế bào trần , ngoài
khả năng dung hợp nhân, cịn có khả năng xảy ra hỗn hợp tế bào chất, hình thành tổ hợp di
truyền hồn toàn mới. Ti thể và lạp thể của hai tế bào khác nhau có thể hợp nhất hoặc/và tái
tổ hợp tạo ra một tế bào dị tế bào chất, gọi là cybrid. Như vậy, bằng con đường lai xơma
người ta có thể thu được tổ hợp mới của lạp thể hay/và ti thể và tương tác mới giữa nhân
và tế bào chất.

Dung hợp tế bào trần là một q trình nhiều giai đoạn, bao gồm việc phân lập tế
bào trần từ các loài khác nhau, dung hợp tế bào trần của hai loài khác nhau, giám ñịnh và
nhân sản phẩm dung hợp và cuối cùng là tái sinh cây lai hữu dục từ sản phẩm dung hợp.

Trước khi tế bào xơma dung hợp phải loại bỏ thành tế bào để tạo ra tế bào trần. Tế

bào thịt lá, rễ, thân mầm và các loại mô khác hoặc tế bào trong ni cấy huyền phù được
xử lý với các enzym phân giải thành tế bào ñể thu nhận tế bào trần. Yếu tố hạn chế cơ bản
trong việc ứng dụng rộng rài lai xơma là khó tái sinh cây từ protoplast và khơng có khả
năng sử dụng một cách có chọn lọc các phần nhỏ genom của một lồi đế kết hợp với lồi
kia (Vasil, 1990).

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(137)<div class='page_container' data-page=137>

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….123

Lai xơma được sử dụng có hiệu quả ñể kết hợp khả năng kháng các bệnh virut ở
khoai tây từ các kiểu gen trong một loài cũng như từ các loài khác nhau (Wenzel, 1994).
Lai xơma là một phương tiện có hiệu quả ñẻ chuyển bất dục ñực tế bào chất và đa dạng
hố nguồn bất dục trong việc tạo giống lai.

3.1. Dung hợp tế bào và sự phát triển của sản phẩm dung hợp

Tế bào thực vật tích điện âm và đẩy nhau cản trở q trình dung hợp tự phát. Vì
thế bước đầu tiên ñể kết dính tế bào là làm cho chúng tiếp xúc với nhau, qua đó tạo ra cầu
nối tế bào chất giữa hai tế bào trần. Lần ñầu tiên vào năm 1973 Keller và Melchers ñã ñề
xuất phương pháp dung hợp nhờ chất hoá học. Ngày nay phần lớn người ta sử dụng tác
nhân dung hợp là hỗn hợp polyethylene glycol, nitrat canxi và dimethylfoxid.

Một phương pháp khác rất có hiệu quả, nhất là ñối với cây họ cà, là dung hợp
bằng ñiện. Trước tiên tế bào trần ñược tiếp xúc với nhau thơng qua trường điện xoay chiều
khơng đồng nhất giữa hai điện cực. Sau đó q trình dung hợp sẽ diễn ra thơng qua xung
điện của dịng điện một chiều có điện thế cao (500-2000 V/cm) trong khoảng thời gian cực
ngắn (1 - 50 µs - micro giây).

Trong sản phẩm dung hợp, sự dung hợp nhân thường không diễn ra ngay mà diễn

ra trong vài ngày. Hai nhân cũng có thể hợp nhất vào thời điểm của lần phân bào nguyên
nhiễm ñầu tiên. Nhiễm sắc thể của hai nhân cùng một lúc tạo ra ñĩa trung kỳ và dung hợp
nhân xảy ra vào kỳ cuối. Cũng có thể một nhân phân chia nguyên nhiễm cịn nhân thứ hai
bị mất đi tạo nên cây có kiểu nhân giống với một trong hai bố mẹ.

Trong quá trình phân bào sau khi dung hợp, các cơ quan tử trong tế bào dị nhân có
thể phân ly, ñào thải hay tái tổ hợp tạo thành các dạng con lai khác nhau (Hình 8 - 1).

Nếu mục đích chỉ kết hợp nhân của một loài với toàn bộ tế bào chất của loài kia,
người ta xử lý loài cho tế bào chất bằng tia X hoặc tia gamma và xử lý lồi kia với hố
chất như iodoacetate hoặc iodoacetamide ñể loại trừ các cơ quan tử trước khi dung hợp.
Phương pháp này gọi là phương pháp “thể cho — thể nhận” (Galun và Aviv, 1986).
3.2. Chọn lọc sản phẩm dung hợp

Khi hỗn tế bào trần của hai lồi bố mẹ trong mơi trường dung hợp sẽ thu ñược 5
loại tế bào trần khác nhau: Những tế bào khơng dung hợp có kiểu nhân giống bố và mẹ;
sản phẩm dung hợp hình thành do dung hợp tế bào trần của bố hoặc mẹ (sản phẩm dung
hợp ñồng nhân); sản phẩm lai tế bào xơ ma hình thành do dung hợp của tế bào trần bố và
mẹ (sản phẩm dung hợp dị nhân). Tỉ lệ sản phẩm dung hợp hay con lai tế bào xơ ma
thường thấp phụ thuộc vào lồi cây bố mẹ, tính tương hợp của chúng và phương pháp dung
hợp. Một khó khăn trong việc phân lập con lai tế bào xơ ma là phương tiện để giám ñịnh
con lai (sản phẩm dung hợp) và tách chúng ra khỏi hỗn hợp các tế bào trần.

Về cơ bản có 3 phương pháp được sử dụng ñể tách sản phẩm dung hợp. Phương
pháp thứ nhất dựa vào khả năng nhận biết tế bào lai ngay sau khi dung hợp. Tế bào trần của
một bố mẹ khơng có chlorophyll (diệp lục) dung hợp với tế bào trần chứa chlorophyl của
bố mẹ kia. Sản phẩm dung hợp (một nửa có màu xanh) có thể phân biệt và chọn lọc nhờ
kính hiển vi. Cũng có thể chỉ thị tế bào trần bằng chất màu huỳnh quang rồi cho dung hợp
và chọn tế bào lai bằng máy phân loại tế bào (Galbrath, 1984).

Phương pháp thứ hai dựa vào khả năng kháng kép của con lai xơma với các chất
độc như chất kháng sinh (hygromycin, kanamycin) hoặc amino a xit tương ñồng. Bố và mẹ
(hai lồi chẳng hạn) chỉ có khả năng kháng một ñộc tố hay một axit amin tương ñồng. Sau

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(138)<div class='page_container' data-page=138>

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….124

khi dung hợp tế bào trần của bố và mẹ có thể chọn lọc các tế bào lai dễ dàng vì chúng
kháng ñược cả hai.

Phương pháp thứ ba là chọn lọc con lai xôma bằng cách so sánh sự biểu hiện kiểu
hình của tính trạng ở trên cây hoàn chỉnh với các cây bố mẹ. Tuy nhiên phương pháp này
chỉ áp dụng khi tỉ lệ dung hợp cao. Có thể thu được tỉ lệ con lai xôma cao bằng cách áp
dụng phương pháp dung hợp nhờ ñiện. Bằng cách này
Schilde-Rentschler và Ninnemann (1988) đã thu được nhiều con lai xơma ở khoai tây.

4. Kỹ thuật di truyền

Kỹ thuật di truyền thực vật nhằm chuyển một ñoạn ADN lạ, thường là một gen có
chức năng mã hố cho một thơng tin hay đặc điểm có lợi nhất định vào tế bào thực vật như
khả năng kháng sâu hại, kháng virut hay kháng thuốc trừ cỏ. Cây tái sinh từ tế bào chuyển
nạp có gen lạ được lồng vào genom, biểu hiện ra kiểu hình và di truyền ổn ñịnh ñược gọi là
cây chuyển gen (transgenic plants hay genetically engineered plants). Gen lạ có thể có
nguồn gốc vi sinh vật, thực vật, động vật, thậm chí gen tổng hợp. Q trình chuyển gen bao
gồm nhiều bước: Xác ñịnh và phân lập gen có ích, nhân gen, chuyển gen vào tế bào thực
vật, tái sinh tế bào chuyển nạp thành cây hoàn chỉnh và ñánh giá sự biểu hiện của gen.

Trong các bước trên, kỹ thuật chuyển gen đóng một vai trị quyết định đối với kết
quả chuyển gen. Chuyển gen vào tế bào thực vật có thể thực hiện gián tiếp thông qua vectơ

hay trực tiếp (Bảng 1.12).

Bảng 1.12: Các phương pháp chuyển gen

PHƯƠNG PHÁP VẬT LIỆU CƠ CHẾ NHẬN XÉT

1. 1. Phương pháp gián tiếp

Chuyển gen nhờ

Agrobacterium 
tumefaciens

Protoplast,
meristem,
mô lá

Chuyển gen nằm
trong T-ADN của
Ti-plasmid

Hệ thống hoàn hảo và có hiệu
quả cao đối với cây hai lá mầm

2. Phương pháp trực 
tiếp

Thông qua PEG Protoplast Lỗ nhỏ ở màng tế

bào

Chỉ sử dụng ñược với tế bào
trần có khả năng tái sinh
Chích ñiện

(Electroporation)

Protoplast Lỗ nhỏ ở màng tế
bào

Chỉ sử dụng ñược với tê bào
trần có khả năng tái sinh
Bắn hạt (Microprojectile/

bombardment/ biolistics)

Tế bào, phôi xô
ma và hợp tử, lá
mầm, mô

Hạt vàng hay
wolfram bọc
ADN

Sử dụng cho nhiều loại cây
trồng và mô, dễ dàng và kinh
tế

Vi chích (Microinjection) Protoplast Chích ADN bằng

xy lanh

Khả năng sử dụng có hạn vì
mỗi lần chỉ chích được 1 tế
bào, địi hỏi kỹ năng cao

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(139)<div class='page_container' data-page=139>

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….125

4.1. Chuyển nạp thông qua Ti-plasmid của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens

A. tumefaciens là vi khuẩn gây khối u ở cây hai lá mầm và phản ứng hình thành
khối u là kết quả của của sự kiện chuyển gen tự nhiên. Mấu chốt của sự hình thành khối u
là Ti-plasmid (Ti= tumor inducing) của vi khuẩn chứa các gen mã hoá sinh tổng hợp các
hooc môn (auxin và xitokinin) chịu trách nhiệm cho sự hình thành khối u. Các gen này
nằm trong vùng T-ADN (transferred DNA) của plasmid. Khi plasmid xâm nhập vào tế bào
của cây, vùng T-ADN ñược chuyển vào genom. ðoạn T-ADN là phần tử di ñộng trong
quá trình chuyển gen.

Ý nghĩa của Agrobacterium trong kỹ nghệ di truyền là khả năng chuyển ñoạn 
ADN vào tế bào thực vật. Lợi dụng phương thức chuyển nạp gen tự nhiên các nhà khoa học
thực vật dựa vào kỹ thuật phân tử ñiều khiển T-ADN ñể thiết kế hệ vec tơ bằng cách lồng
ñoạn ADN cần chuyển gắn vào vùng T-ADN của vi khuẩn, sau đó cho cây nhiễm các vi
khuẩn chứa plasmid ñã biến ñổi. ðể lây nhiễm người ta ni cấy tế bào trần thực vật, tế bào
đơn trong mơi trường lỏng, hoặc đặt mơ cấy trong dung dịch huyền phù chứa vi khuẩn có
plasmid biến ñổi trong một thời gian nhất định. Qúa trình chuyển nạp thông qua
Agrobacterium gồm các bước sau ñây:

- Phân lập gen có ích từ thể cho (ADN lạ) và nhân

- Loại bỏ T-ADN khỏi Ti-Plasmid của các dịng vi khuẩn đã chọn lọc

- Chuyển ADN lạ vào Ti-Plasmid cùng với gen khởi ñộng và một gen chỉ thị có
khả năng chọn lọc dễ dàng (ví dụ gen uidA của vi khuẩn mã hoá
β-glucuronidaza thường gọi là gen GUS, hay gen kháng kháng sinh)

- ðưa plasmid ñã biến ñổi trở lại Agrobacterium ñể nhân 
- Chuyển plasmid ñã biến ñổi vào tế bào thực vật

- Chọn tế bào ñược chuyển nạp gen
- Tái sinh tế bào chuyển nạp

- Chọn cây biểu hiện gen chuyển nạp (cây chuyển gen)

Ở một số loài cây dễ nuôi cấy, như khoai tây và cà chua chẳng hạn, các mẫu lá cắt
rời ñược nhúng vào dung dịch chứa vi khuẩn trong một thời gian ngắn. Sau đó các mẫu lá
được đưa vào mơi trường dinh dưỡng. Trong khoảng thời gian đó vi khuẩn tiếp tục sinh
trưởng và xâm nhập các tế bào lá rồi tạo ra một số tế bào chuyển gen. Vì chỉ một phần nhỏ
tế bào ñược chuyển nạp nên cần phải tiến hành chọn lọc. Việc chọn lọc thông thường dựa
vào gen có khả năng chọn lọc, đó là gen 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 cịn sót lại và một chất kháng sinh khác hay thuốc trừ cỏ ñể loại trừ các tế
bào không chuyển gen.

Các tế bào ñược chọn ñược chuyển sang một loạt các các môi trường dinh dưỡng
ñể tái sinh cây. Kết qủa tái sinh và tạo cây chuyển gen phụ thuộc vào loài cây. Phương
pháp chuyển gen thơng qua Agrobacterium được áp dụng rất thành cơng ở nhiều loài cây 
hai lá mầm như thuốc lá, khoai tây và cà chua.

4.2. Chuyển nạp trực tiếp

Hệ vec tơ thơng qua vi khuẩn Agrobacterium chỉ có hiệu quả cao ở một số loài
cây hai lá mầm. Các cây trồng kinh tế chính, đặc biệt các loại cây cốc và nhiều loại đậu đỗ
ít hoặc không phù hợp với chuyển nạp thông qua Agrobacterium. Nhiều cố gắng ñã ñược 
tiến hành ñể phát triển kỹ thuật chuyển gen trực tiếp vào tế bào khơng thơng qua kí chủ
trung gian.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(140)<div class='page_container' data-page=140>

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….126

Chuyển gen thơng qua Polyethylene glycol (PEG): Ban đầu PEG ñược sử dụng trong dung
hợp tế bào rồi sau ñó ñược phát triển thành kỹ thuật ñơn giản ñể chuyển nạp di truyền. PEG
6000 ở nồng ñộ 15-20% giảm thiểu tác ñộng ñẩy nhau giữa ADN và màng tế bào và bảo vệ
ADN khỏi hoạt tính phân giải của nucleaza. PEG kích thích sự hấp thụ của tế bào ñối với
các phần tử nhỏ tách rời như lục lạp, liposom hay vi khuẩn. Do đó PEG làm kết tủa ADN
của plasmid lên màng tế bào tạo ñiều kiện ñể ADN xâm nhập vào tế bào.

Chích điện (electroinjection hay electroporation): Chích điện là áp dụng xung điện có hiệu
điện thế cao lên tế bào trần ñể tạo ra khe hở nhất thời ở màng tế bào làm cho các ñại bào tử
như ADN có thể xâm nhập vào tế bào. Thời gian và cường ñộ xung ñiện ñược ñiều chỉnh
sao cho tế bào sống sót và hấp thụ ADN một cách toả ñáng. Phương pháp này dễ lặp lại
hơn so với phương pháp PEG và ñược sử dụng ñể tạo ra các tế bào và cây chuyển gen ở các
loài, chẳng hạn ở lúa.

Phương pháp bắn hạt (microprojectile bombardment): Hạt vàng hay won-fram, đường kính
1-4 µm bọc ADN, ñược kết tủa với CaCl2, spermidine hoặc PEG. Hạt bọc ADN ñược tăng
tốc (300-600 m/s) bằng một thiết bị ñặc biệt gọi là máy bắn hạt. Với tốc ñộ này hạt xâm
nhập qua thành và màng tế bào. Mật ñộ hạt sử dụng phải ñược ñiều chỉnh sao cho không

làm tổn thương tế bào.

Những cây trồng đã áp dụng thành cơng phương pháp bắn gen là đậu tương, bơng,
đu đủ, ngơ, lúa nước, lúa mì, mía, cao lương, vv. Phương pháp này cũng ñược sử dụng ñể
chuyển gen vào lạp thể và ti thể.

Phương pháp vi chích: Dùng micropipet hay xylanh nhỏ ñể ñưa trực tiếp ADN vào tế bào
trần.

4.3. Các tính trạng chủ yếu ñược cải tiến bằng con ñường chuyển gen 
a. Tạo giống kháng sâu hai

Gen tạo ra độc tố có tác dụng diệt sâu, ví dụ gen nội ñộc tố Bt từ vi khuẩn Bacillus 
thuringiensis,

Gen tạo ra chất ức chế men phân giải protein làm hạn chế khả năng tiêu hoá thức ăn của
sâu hại (chất ức chế trip-sin).

Phòng trừ sâu hại bằng hố học khơng những tốn kém mà cịn gây hậu quả xấu tới
mơi trường. Do đó tạo ra các giống kháng sâu hại thông qua kỹ nghệ di truyền dựa vào gen
ñộc tố Bt của vi khuẩn Bacillus thuringiensis là một tiến bộ quan trọng trong chọn giống 
kháng sâu. ðộc tố Bt là những tinh thể tạo ra trong quá trình tạo bào tử của vi khuẩn.
Những protein tinh thể này có hoạt tính kháng một số loại cơn trùng nhưng khơng độc với
người.

Khi sâu hấp thụ tinh thể protein, ñộ pH cao trong ruột giữa phân các giải tinh thể
và giải phóng protein. Vào giai ñoạn này protein chưa có hoạt tính độc, nhưng các men
proteaza ñặc biệt trong dịch ruột phân huỷ protein chỉ còn lại bộ lõi kháng men proteaza,
bộ lõi này hồn tồn có hoạt tính. Bộ lõi này liên kết với chất nhận ñặc thù ở tế bào biểu
mô nằm dọc theo ruột giữa và tự lồng vào màng nguyên sinh của tế bào. Tích tụ các

protein làm cho tế bào bị rò rỉ chất dinh dưỡng và chết. Côn trùng ngừng ăn và chết đói
trong vịng 24 tiếng đồng hồ.

ðộc tố Bt có hoạt tính với nhiều loài sâu hại, ñặc biệt sâu thuộc bộ cánh vảy
Lepidoptera. Bt gen ñã ñược chuyển vào cây để phịng trừ sâu hại như phịng trừ Manduca
sexta hại thuốc lá, sâ xanh hại cà chua và sâu xanh đục quả bơng Helicoverpa zea, v.v..

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(141)<div class='page_container' data-page=141>

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….127

Một số cây trồng chuyển gen Bt ñược trồng trên quy mô thương mại là cà chua, bông, ngô,
khoai tây (James và Krattiger, 1996; James, 1997).

Một protein nữa có khả năng diệt sâu là chất ức chế proteinaza tách chiết từ một
cây nhiệt đới, cây khoai mơn khổng lồ. Cây này tạo ra một lượng chất ức chế cao trong củ.
Chất ức chế tinh khiết có tác dụng làm giảm khả năng sinh trưởng của sâu non Heliothis 
armigera, do làm mất hoạt tính của men proteaza tiêu hố nên chúng bị chết đói. Tương
tự, gen mã hố chất ức chế tripsin của đậu bị cũng được chuyển vào thuốc lá để phịng trừ
sâu hại lá.

b. Tạo giống kháng virut
Cản trở sự truyền virut,

Cản trở sự nhân lên của virut trong tế bào
Chống lại sự biểu hiện của bệnh (triệu chứng)

Kỹ nghệ di truyền là một kỹ thuật có hiệu quả ñể tạo ra giống cây trồng kháng
virut. Các gen sử dụng ñể chuyển vào cây ñều ñược phân lập từ virut. Phương pháp phổ
biến nhất là chuyển gen mã hoá vỏ protein của virut vào cây - một cơ chế ñược gọi là bảo

vệ chéo. Tế bào thực vật biểu hiện gen mã hoá vỏ protein cản trở quá trình nhân của virut.
Bằng phương pháp này người ta ñã tạo giống kháng ñược 36 loại virut đại diện cho 16
nhóm khác nhau (Larkin, 1995), trong đó có những bệnh có ý nghĩa kinh tế như khảm hoa
lá cỏ medi, hoa lá dưa chuột, virut xoăn lá khoai tây, virut ñốm vòng ñu ñủ, v.v.

Chiến lược tạo giống kháng virut thứ hai sử dụng gen mã hoá replicaza của virut.
Enzym replicaza là một enzym giúp cho virut tổng hợp axit nucleic trong tế bào thực vật.
Cây ñược chuyển gen chứa một ñầu nhất ñịnh của gen replicaza sẽ tổng hợp một phân tử
ARN nhỏ chứa một ñiểm nhận biết ñể liên kết với replicaza . Do đó phân tử ARN này
cạnh tranh với ARN của virut trong quá trình liên kết với enzym replicaza. Nếu tế bào
thực vật sao mã ñủ loại ARN này thì có khả năng ức chế quá trình nhân của virut.

Khả năng thứ ba là sử dụng các gen có trình tự ngược chiều (anti-sense) với các
gen nhất ñịnh của virut. Gen có trình tự ngược sao mã mARN có trình tự bổ sung với
ARN của virut. A RN ngược chiều can thiệp trực tiếp vào sự biểu hiện gen của virut bằng
cách kết hợp với ARN của virut tạo thành phân tử kép, ngăn cản quá trình dịch mã hay sự
vận chuyển ARN từ nhân ra tế bào chất.

Những cây trồng chuyển gen kháng virut trồng trên diện tích lớn gồm thuốc lá, cà
chua, bí đỏ và đu đủ (James và Krattiger, 1996; James, 1997 ).

c. Tạo giống kháng thuốc trừ cỏ

Sản xuất dư thừa loại protein (enzym) mẫn cảm với thuốc trừ cỏ, bảo ñảm ñủ lượng
cần thiết cho các chức năng của tế bào khi có mặt của thuốc,

Giảm khả năng liên kết của protein mẫn cảm với thuốc bằng cách thay ñổi cấu trúc của
protein,

Trang bị cho cây khả năng làm mất hoạt tính chuyển hoá của thuốc trừ cỏ.

Sản xuất dư thừa protein (enzym) mẫn cảm với thuốc trừ cỏ ñã ñược áp dụng thành
công ñối với nhiều lồi cây trồng để tăng tính kháng thuốc trừ cỏ, ví dụ Phosphinothricin
(thương phẩm là Basta) và bialaphos. Phosphinothricin ức chế enzym tổng hợp glutamin
(glutamin synthaza - GS). Ức chế GS gây ra sự tích luỹ amonia nhanh chóng trong cây làm
cho cây chết. Tăng sự tổng hợp GS trong cây lên nhiều lần có thể khắc phục được ảnh

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(142)<div class='page_container' data-page=142>

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….128

hưởng của thuốc trừ cỏ. De Block (1987) ñề xuất một chiến lược liên quan tới một enzym
có khả năng khử độc của thuôc trừ cỏ Basta. Gen Bar phân lập từ Steptomyces
hygroscopicus tham gia vào quá trình sinh tổng hợp bialaphos và mã hoá enzym
phosphinothricin exetyltranferaza (PAT). enym này axetyl hố nhóm NH2 tự do của
phosphinotricin và làm cho cây khơng bị ngộ độc.

ðột biến của gen protein mục tiêu làm mất khả năng liên kết của thuôc trừ cỏ cũng tăng
khả năng káng hay chịu thuốc trừ cỏ, chẳng hạn như thuốc trừ cỏ glyphosate, atrazine và
sulphonylurea.

Một số cây trồng ñược chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ và trồng trên quy mô thương mại
là đậu tương, ngơ, bơng, cải dầu, thc lá (James và Krattiger, 1996; James, 1997).

d. Tăng chất lượng sản phẩm

Cây thực phẩm chuyển gen ñược ñưa vào sản xuất năm 1994 ở Mỹ là giống cà chua
“Flavr Savr”. Ở các giống cà chua thông thường, một số enzym được tạo ra trong q trình
chín, trong đó có poly-galacturonaza, phân giải thành tế bào làm mềm quả cà chua. Những
giống cà chua như vậy phải thu hoạch khi quả chưa chín để vận chuyển và xử lý để quả

chín trước khi tiêu thụ.

ðể làm chậm quá trình chín của quả, người ta ñã phân lập gen mã hoá enzym
poly-galacturonaza và chuyển vào bộ gen của cà chua. Tuy nhiên gen chuyển vào ngược chiều
với gen bình thường (anti-sense), do đó làm mất chức năng của gen bình thường trong việc
tổng hợp poly-galacturonaza. Giống cà chua như vậy ñã ñược sản xuất thương mại ở Mỹ
(giống Flavr Savr) (James và Krattiger, 1996).

5 Chọn lọc dựa vào chỉ thị (Marker-assisted selection)

Giám định chính xác các giống, dịng và nguồn vật liệu khởi ñầu cho chọn giống cực kỳ
quan trọng ñối với việc chọn lọc bố mẹ ñể tạo ra nguồn biến dị di truyền. Ví dụ, quan hệ
họ hàng là một yếu tố xác ñịnh 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 dịng có quan hệ thân thuộc, trong
khi đó con lai tốt nhất ñược tạo thành từ tổ hợp của các bố mẹ tự phối có quan hệ xa nhau.
Có thể xác ñịnh mức ñộ thân thuộc bằng cách kiểm tra gia phả, năng suất của con lai và
những ñặc ñiểm hình thái. Các phương pháp xác ñịnh này thường khơng chính xác.

ðể tăng ñộ chính xác trong giám ñịnh nguồn gen, những năm gần ñây các nhà chọn
giống ñã áp dụng phương pháp ñiện di isozym và tính ña hình về ñộ dài của phân ñoạn hạn
chế (restriction fragment length polymorphism, viết tắt là RFLP), AFLP và các kỹ thuật
phân tích genom khác. ðiện di enzym dựa vào việc ñịnh lượng một loạt các enzym chứa
trong các mơ đặc thù, chẳng hạn trong cây đang nảy mầm. Trong mỗi enzym có thể xác
ñịnh ñược các alen khác nhau (allozym hay isozym) nhờ tính di động khác nhau trên màng
polyacrylamide gel trong một điện trường. Tính di động của enzym phụ thuộc trọng lượng
phân tử , điện tích và cấu trúc ba chiều.

RFLP là những phân ñoạn ADN tạo ra khi ADN ñược phân giải bởi các enzym phân
giải ADN gọi là enzym cắt hay enzym hạn chế ( restriction enzymes hay restriction
endonuleases). Enzym hạn chế cắt ADN ở những điểm đặc thù tuỳ theo trình tự bazơ. Ví

dụ enzym BAM HI cắt bất kỳ ñiểm nào của ADN có trình tự
guanin-guanin-adenin-thymidin-xytosin - xytosin (GGATCC). Các phân đoạn cắt có độ dài khác nhau và trọng
lượng phân tử khác nhau ñược tách ra trên môi trường ñiện di. Các kiểu gen khác nhau tạo

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(143)<div class='page_container' data-page=143>

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….129

ra một bộ RFLP khác nhau khi ñược cắt bởi cùng một enzym và ñây là cơ sở ñể phân biệt
các cá thể khác nhau. Cuối cùng sự khác nhau này có thể nhận biết bằng cách chuyển các
phân ñoạn ADN sang màng mỏng và tiếp xúc với ñoạn mẫu ADN chỉ thị vời P32 (probe)
thông qua kỹ thuật gọi là Southern blot. ðoạn mẫu ADN là một ñoạn ADN mạch đơn có
trình tự biết trước dùng cho mục đích giám định.

Khả năng ứng dụng lớn nhất của isoym và RFLP lập bản ñồ di truyền và hỗ trợ
cho chọn lọc các kiểu gen mong muốn với sự hỗ trợ của chỉ thị di truyền. Trước ñây chỉ thị
hình thái ñược sử dụng ñể xây dựng bản đồ di truyền. Chỉ thị hình thái khơng thể áp dụng
có hiệu quả trong các chương trình chọn giống do khơng có cơ sở nơng học, số lượng ít, có
tính lặn và các hiệu ứng ña hiệu khác. Sự ra ñời của chỉ thị isozym (protein) vào giữa
những năm 1970 và chỉ thị ADN từ những năm 1980 cho phép người ta ñịnh vị gen với
mật ñộ cao hơn và ứng dụng hiệu quả hơn. Việc chọn lọc một tính trạng mục tiêu dựa vào
việc phân tích gián tiếp sự có mặt hay vắng mặt của một ñoạn nhiễm sắc thể (hay ñoạn
ADN) mang gen hay alen mong muốn trên gel hay phóng xạ đồ gọi là chọn lọc thơng qua
chỉ thị di truyền.

Chỉ thị isozym có nhiều ưu điểm so với chỉ thị hình thái. Kỹ thuật đơn giản, cần
một lượng vật liệu nhỏ, và có thể phân tích nhiều mẫu ở giai ñoạn cây non. Vì thế chỉ
những kiểu gen mong muốn được giữ lại cịn những kiểu gen khác ñược ñào thải. Bản chất
trội song song của isozym cho phép xác ñịnh mọi kiểu gen. Khả năng ứng dụng liên kết của
chỉ thị isozym ñã ñược minh hoạ ở cà chua. Gen kháng tuyến trùng M1 liên kết chặt với

gen Aps-1 (Acid phosphatase-1). Trong nhiều chương trình chọn tao giống cà chua người
ta sàng lọc quần thể phân ly ñối với sự có mặt của alen Aps-1 (Acid phosphatase) thay cho
việc ñánh giá khả năng kháng tuyến trùng. Ở lúa, gen mẫn cảm quang chu kỳ liên kết chặt
và nằm giữa gen Est-2 (Esterase) và gen Pg1-2 trên nhiễm sắc thể số 6. Nhiều tính trạng
nơng học liên kết chặt với isozym ñã ñược phát hiện ở cà chua như gen Prx-2 (Peroxidase)
với ms-10, gen Got-2 (Glutamate oxaloacetate transaminase) với I-3 của nấm Fusarium 
oxysporum.

Tuy nhiên, hạn chế của chỉ thị isozym là khơng đủ để bao trùm tồn bộ bản đồ
nhiễm sắc thể. ðể ñịnh vị gen bằng một chỉ thị cần phải có liên kết rất chặt (dưới 5 cM). Từ
những năm 1980 các nhà nghiên cứu ñã xây dựng bản ñồ di truyền dựa vào RFLP, AFLP
hoặc đa hình khuếch ñại ngẫu nhiên (random amplified polymorphic DNA (RAPD) nhờ kỹ
thuật phản ứng dây chuyền của polymeraza (Polymerase chain reaction, viết tắt là PCR) .
Khác với isozym, chỉ thị ADN có số lượng rất lớn cho phép xây dựng bản đồ bão hồ của
tồn bộ genom. Tương tự như chỉ thị isozym, chỉ thị ADN 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 đị liên kết. ðặc biệt có ích là vật liệu chỉ thị ADN
cho phép xây dượng bản đồ và định vị các locut kiểm sốt các tính trạng số lượng.

Hiện nay bản đồ RFLP ñã ñược thiết lập cho một số cây trồng chính như lúa, ngơ,
cà chua, khoai tây, đậu xanh... Các bản đồ này có thể dùng để định vị các gen kiểm sốt các
tính trạng nơng học khác nhau, gồm cả các locut kiểm sốt tính trạng số lượng. Ví dụ ở cà
chua RFLP đã được sử dụng ñể ñịnh vị gen kháng virut khảm thuốc lá, 6 locut kiểm soát
khối lượng quả, 4 locut kiểm soát hàm lượng chất rắn hoà tan, 5 lo cut kiểm sốt độ pH của
quả. ðịnh vị gen bằng RFLP giúp các nhà chọn giống gám ñịnh và mơ tả đặc điểm của
giống và chọn lọc các tính trạng phức tạp khó thực hiện ñược bằng các phương pháp truyền
thống. Hơn nữa kỹ thuật PCR giúp nhà chọn giống xác ñịnh sự có mặt của gen có ích rất có
hiệu quả, ñặc biệt các gen kháng bệnh - những gen mà trước đây chỉ khẳng định được khi
có mặt của ký sinh. Một số ưu ñiểm của chọn lọc dựa vào chỉ thị phân tử là:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(144)<div class='page_container' data-page=144>

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Chọn giống cây trồng………….…..……….130

Khả năng chọn lọc sớm từ giai ñoạn cây con ñối với những tính trạng biểu hiện muộn
trong ñời sống của cây, do ñó rút ngắn thời gian phải gieo trồng và ñánh giá (chất
lượng quả và hạt, tính mẫn cảm quang chu kỳ),

Khả năng giám ñịnh và sàng lọc các tính trạng khó chọn lọc, tốn kém, hoặc tốn thời
gian ñể ñánh giá (khả năng kháng bệnh, khả năng chống chịu ñiều kiện bất thuận),

Khả năng phân biệt ñiều kiện ñồng hợp tử và dị hợp tử ở nhiều locut trong một thế hệ
mà khơng cần phải đánh giá thế hệ con,

Khả năng chọn lọc ñồng thời nhiều tính trạng,

Khả năng chọn lọc chính xác ñể phục hồi nhanh kiểu gen của bố mẹ và giảm những
liên kết bất lợi với gen mục tiêu trong quá trình lai lại và chuyển gen có ích vào cây
trồng trong lai xa.

6 Dụ đốn các tổ hợp cho con lai cĩ năng suất cao
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Agrawal, R. L. 1998. Fundamentals of plant breeding and hybrid seed production
2. Shepard, J., F. D. Bidney and E. Shahin. 1980. Potato protoplast in crop improvement.

Science, 28: 17-24.

1. Công nghệ sinh học và một số ứng dụng ở Việt Nam. Tập II. 1994. Nhà xuất bản
Nông nghiệp .

2. Cell and tissue culture techniques for cereal crop improvement. Science Press, Beijing
and IRRI 1983.

3. Biotechnology for Asian Agriculture. 1991. Asian and Pacific Development Center .
4. David R. Murray. 1991. Advanced methods in plant breeding and biotechnology. CAB

International .

5. Vũ đình Hồ. 1997. Cơng nghệ sinh học trong nông nghiệp - Những tiềm năng và tồn
tại. Tạp chắ Hoạt ựộng khoa học.

Câu hỏi ôn tập

1. Thế nào là công nghệ sinh học?

2. Những ứng dụng của nuôi cấy mơ và tế bào là gì? Cho ví dụ.

3. Thế nào là biến dị dịng xơ ma? Tại sao nói biến dị dịng xơ ma là phương pháp
chọn lọc ở mức tế bào?

4. Thế nào là ADN tái tổ hợp (hay kỹ thuật di truyền)?

5. Liệt kê các phương pháp chuyển gen, so sánh ưu nhược điểm của các phương pháp
đó.

6. Liệt kê các bước trong quá trình chuyển gen sử dụng vi khuẩn Agrobacterium.
7. Thế nào là chỉ thị di truyền? Tiêu chuẩn một chỉ thị tốt.

8. Uư ñiểm của chọn lọc dựa vào chỉ thị.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(145)<div class='page_container' data-page=145>

CHƯƠNG XIII

KHẢO NGHIỆM VÀ CÔNG NHẬN GIỐNG CÂY TRỒNG

Mục tiêu học tập của chương

1. Nắm ñược yêu cầu của một giống cây trồng mới.

2. Hiểu được quy trình khảo nghiệm và cơng nhân giống cây trồng trên thế giới và Việt
Nam

3. Những kiến thức cơ bản ñể giám ñịnh và mô tả giống cây trồng

4. Kiến thức về khảo nghiệm DUS ( Khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính
ổn định) và khảo nghiệm VCU (khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng)
Hiểu ñược cơ chế bảo hộ giống cây trồng mới

1. Những khái niệm cơ bản

1.1 Khái niệm về giống cây trồng

Khái niệm giống cây trồng: Là một nhóm cây trồng có đặc điểm kinh tế, sinh học
và các tính trạng hình thái giống nhau, cho năng suất cao, chất lượng tốt ở các vùng sinh
thái khác nhau và ñiều kiện kỹ thuật phù hợp

Khái niệm giống cây trồng trong nghị ñịnh 07-CP: Là tập hợp các cây nông lâm
nghiệp cùng một lồi có sự đồng nhất về di truyền, có những đặc điểm khác biệt với cây
trồng cùng lồi về một hay nhiều đặc tính và khi sinh sản (hữu tính hay vơ tính) vẫn giữ
đ-ược những đặc tính đó.

ðịnh nghĩa giống cây trồng trong nghị ñịnh 13/2001/Nð-CP ngày 20/4/2001 về bảo
hộ giống cây trồng mới: Giống cây trồng là một nhóm cây trồng cùng một cấp thấp nhất về
phân loại thực vật, nhóm cây trồng đó cần phải đáp ứng các ñiều kiện sau ñây:

Nhận biết ñược bằng sự biểu hiện của các đặc tính do kiểu gen quy định

Phân biệt được với bất kỳ nhóm cây trồng nào khác thơng qua sự biểu hiện của ít
nhất một ñặc tính như ñã nêu tại ñiểm a của ñiều khoản này

Ổn ñịnh trong qua trình nhân giống

Giống cây trồng mới: Là giống cây trồng có tính khác biệt, tính đồng nhất , tính ổn
định và chưa ñược biết ñến rộng rãi

Giống cây trồng ñược biết ñến rộng rãi bao gồm:
Giống cây trồng mới ñược nhà nước bảo hộ

Những giống cây trồng mới có đơn u cầu bảo hộ, được cơ quan có thẩm quyền
cơng bố trên tạp chí chun ngành

Những giống cây trồng được cơng nhận quốc gia

Giống địa phương: Là giống ñã tồn tại lâu ñời và tương ñối ổn ñịnh tại ñịa phương
có những ñặc trưng, đặc tính khác biệt với các giống khác và di truyền được cho đời sau.

Dịng : là một quần thể nhỏ được hình thành từ một tập hợp các cây sinh ra từ 1
bông

Hệ ( family) là quần thể bắt nguồn từ một dòng

Giống tạo thành : là giống ñược tạo ra ở các cơ quan nghiên cứu khoa học bằng các
phương pháp chọn tạo khoa học. Chúng có độ đồng đều cao về các tính trạng hình thái và
các đặc tính sinh vật , kinh tế.

Giống quần thể: là những giống thu ñược bằng cách chọn lọc hàng loạt ( chọn lọc
hỗn hợp) các cây giao phấn hoặc tự thụ phấn. Chúng khơng đồng nhất về mặt di truyền

Giống –dịng: là những giống được tạo ra bằng chọn lọc cá thể ở cây tự thụ phấn
Giống –dịng vơ tính: thu được bằng cách chọn lọc cá thể ở cây sinh sản sinh
dưỡng

Giống ñột biến hay ña bội thể : Là giống ñược tạo ra bằng phương pháp gây ñột
biến hay ña bội thể.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(146)<div class='page_container' data-page=146>

Nguồn gen: ( Quỹ gen) là nguồn thực liệu của các loài giống cây trồng và cây

hoang dại được bảo quản để sử dụng trong cơng tác chọn tạo giống

Giống gốc ( hay còn gọi là giống tác giả, trong lâm nghiệp gọi là cây mẹ) là giống
do tác giả chọn lọc, lai tạo hoặc lấy từ quỹ gen có tính di truyền ổn ñịnh.

Giống gốc ( hay còn gọi là giống tác giả, trong lâm nghiệp gọi là cây mẹ) khi được Bộ
Nơng nghiệp và Phát triển nông thôn cơng nhận mới đưọc nhân tiếp làm giống cho sản
xuất đại trà ( được chi tiết hơn trong thơng tư 02,1997)

Giống khảo nghiệm: Là giống mới ñược ñăng ký khảo nghiệm DUS và VCU
Giống điển hình: là giống ñược sử dụng làm chuẩn ñối với một trạng thái biểu hiện
cụ thể của một tính trạng

Giống ñối chứng: Là giống cùng nhóm với giống khảo nghiệm, có nhiều tính trạng
tương tự nhất với giống khảo nghiệm.

Mẫu chuẩn: Là mẫu giống có các tính trạng ñặc trưng phù hợp với bản mô tả giống,
ñược cơ quan chun mơn có thẩm quyền cơng nhận

Tính trạng đặc trưng: Là những tính trạng được di truyền ổn định, ít bị biến đổi bởi
tác động của ngoại cảnh, có thể nhận biết và mơ tả ñược một cách chính xác.

Cây khác dạng: Cây ñược coi là khác dạng nếu nó khác biệt rõ ràng với giống khảo
nghiệm ở một hoặc nhiều tính trạng ñược sử dụng trong khảo nghiệm DUS

1.2 Khái niệm tính trạng, đặc tính của giống 
Tính trạng

Tính trạng được chia thành hai loại là tính trạng số lượng và tính trạng chất lượng

+ Tính trạng số lượng là những tính trạng có thể cân ño, ñong , ñếm ñược. Tính trạng số
lượng ñược quy ñịnh bởi một số gen hoặc nhiều gen, tạo thành dãy biến dị liên tục và
biến ñộng mạnh dưới tác ñộng của mơi trường. Ví dụ chiều cao cây, thời gian sinh
trưởng, số quả, số hạt...

+ Tính trạng chất lượng là những tính trạng khơng cân đo, đong đếm ñược, ñược ñiều
khiển bởi một gen hoặc ít gen, tạo thành dẫy biến dị gián đoạn và ít chịu tác động của
mơi trường. Ví dụ màu sắc hoa,, màu sắc thân lá...

ðặc tính

+ ðặc tính là đặc điểm sinh lý , sinh hóa và các ñặc ñiểm kỹ thuật của thực vật. Ví dụ :
tính chịu hạn, chịu mặn

+ ðặc tính sinh hóa như hàm lượng đường, protein trong quả hạt
+ ðặc tính kỹ thuật như hàm lượng bột

1.3 Yêu cầu một giống cây trồng mới và các bước trong phổ biến giống cây trồng 
Một giống cây trồng mới phổ biến ra sản xuất phải ñảm bảo một số yêu cầu và
được chấp nhận của người sản xuất, góp phần nâng cao năng suất, thu nhập và bảo vệ môi
trường. Một số yêu cầu cơ bản của một giống cây trồng mới đối với sản xuất nơng nghiệp
là:

Thơng qua khảo nghiệm DUS và được xác định ñảm bảo tính khác biệt, tính ñồng
nhất và tính ổn định

Giống cây trồng mới phải có năng suất cao và ổn ñịnh ñối với vùng sinh thái cụ thể
mà giống ñược phổ biến trong sản xuất và kỹ thuật canh tác phù hợp

Chất lượng nơng sản đảm bảo bao gồm chất lượng dinh dưỡng, chất lượng thị

trường và chất lượng nấu nướng.

Giống có khả năng chống chịu ñiều kiện bất thuận và sâu bệnh hại

Yêu cầu với một giống cây trồng mới cho công nhận giống Quốc gia: phải thông
qua hai khảo nghiệm là khảo nghiệm DUS và khảo nghiệm VCU. Trên cơ sở kết quả khảo
nghiệm báo cáo ñể Hội ðồng Khoa Học và Công Nghệ của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển
Nông Thôn xem xét công nhận giống

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(147)<div class='page_container' data-page=147>

Yêu cầu với một giống cây trồng mới cho bảo hộ: Một giống cây trồng mới ñược
ñăng ký baổ hộ quyền tác giả cần phải ñăng ký khảo nghiệm DUS và tuân thủ các quuy
ñịnh trong bảo hộ quyền tác giả. Giống cây trồng đó phải đảm bảo tính khác biệt, tính đồng
nhất và tính ổn định.

2. Các bước chọn tạo và phổ biến giống cây trồng

Chọn tạo và phổ biến giống cây trồng ñược thực hiện qua

Bước 1: Tác giả hay cơ quan tác giả thực hiện nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng,
bước chọn tạo tạo do cơ quan hay tác giả tự thực hiện hoặc theo ñơn ñặt hàng của nhà
nước, tổ chức hay cá nhân.

Bước 2: Khí ñã có kết quả chọn tạo cơ quan tác giả hoặc tác giả ñăng ký khảo
nghiệm trong hệ thống khảo nghiệm Quôc gia bao gồm khảo nghiệm DUS và VCU

Bước 3: Trên cơ sở kết quả khảo nghiệm DUS và VCU báo cáo trước Hội ñồng
khoa học Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn trong hội nghị khoa học thường
xuyên hàng năm. Hội ñồng khoa học tư vấn giúp Bộ trưởng xem xét quyết định cho khu

vực hố giống đồng thời nộp ñơn và làm thủ tục bảo hộ quyền tác giả. Công nhận giống
của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn qua hai bước là công nhận giống tạm thời
và công nhận giống Quốc Gia.

Bước 4: Khuyến cáo ñể phổ biến giống, mở rộng phạm vi áp dụng giống mới thông
qua các kênh khác nhau như kênh khuyến nông, chuyển giao tiến bộ kỹ thuật của các Viện
nghiên cứu và trường nông nghiệp.

Bước 4: Nhân giống cung cấp cho sản xuất ( Hình 1)

Hình 1.13: Các bước chọn tạo và phổ biến giống cây trồng 
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(148)<div class='page_container' data-page=148>

3 Mô tả và nhận biết giống cây trồng

3.1 Nguyên tắc và phương pháp xác định một số tính trạng quan trọng để nhận biết 
giống cây trồng

Nguyên tắc

ðể mô tả nhân nhận biết giống cần trồng trọt trong ñiều kiện mơi trường đồng đều và
kỹ thuật phù hợp

Số lượng mẫu ñủ lớn ñể ñại diện cho quần thể giống
Phương pháp lấy mẫu phải chính xác

Áp dụng phương pháp xác định phù hợp cho tính trạng hoặc ñặc ñiểm cần mô tả nhận
biết

3.2 Phương pháp ñánh giá và xác ñịnh tính trạng và ñặc ñiểm của giống

đánh giá trực tiếp: Là phương pháp ựo, ựếm, quan sát, phân tắch trực tiếp các tắnh
trạng và ựặc ựiểm của giống. Vắ dụ ựánh giá tắnh trạng chiều cao cây, số lá, tuổi thọ của lá,
số quả trên cành, số hạt hàm lượng Amylose, protein, ựộ ựường, vitamin.. bằng quan sát ựo
ựếm trực tiếp trên ựồng ruộng hay phân tắch trong phòng thắ nghiệm.

đánh giá gián tiếp: đánh giá tắnh trạng cần ựánh giá thông qua một tắnh trạng khác
vắ dụ ựánh giá tắnh chống ựổ thông qua ựường kắnh gốc thân, tỷ lệ khối lượng bộ phân trên
mặt ựất và phần gốc. Phương pháp ựánh giá gián tiếp ựộ chắnh xác khơng cao nên cần có
phương pháp chuẩn mực ựảm bảo ựộ chắnh xác trong quá trình ựánh giá

đánh giá tự nhiên: ựánh giá giống trực tiếp gieo trồng trong ựiều kiện sinh thái
thắch hợp ựể ựánh giá . Vi dụ trồng trong ựiều kiện hạn ựể ựánh giá tắnh chịu hạn, trồng
trong ựiều kiện mặn ựể ựánh giá tắnh chịu mặn.

đánh giá nhân tạo: Sử dụng các phương pháp tạo ra ựiều kiện ựể ựánh giá. Thông
qua các biện pháp hoá học kỹ thuật ựể ựánh giá vắ dụ ựánh giá khả năng chịu hạn của lúa
bằng xử lý KClO3 với hạt, rễ mạ ựể ựánh giá.

đánh giá ở các vùng sinh thái khác nhau: đánh giá nhận biết giống ở các vùng sinh
thái khác nhau với mục tiêu tìm ra vùng sinh thái tối ưu cho vật liệu chọn giống ựồng thời
rút ngăn thời gian ựánh giá cũng như quá trình chọn tạo giống

Ứng dụng cơng nghệ sinh học đánh giá giống : ứng dụng phương pháp RAPD
(Randomly Emplifield Polymorphic DNA). Các ñoạn DNA ñặc trưng cho kiểu gen của ñối
tượng nghiên cứu ñược khuyếch ñại về số lượng bằng kỹ thuật PCR ( Polymerase Chain
Reaction) Các mẫu cùng lồi có kiểu gen khác nhau sẽ khuyếch đại các đoạn có kích thước
giống nhau khi sử dụng bất kỳ mồi ngẫu nhiên nào ñể chạy PCR. Sau khi khuyếch ñại
bằng PCR người ta ñiện di ñể ñọc kết quả PCR Dựa vào kỹ nghệ này sẽ so sánh mẫu giống
với một mẫu tiêu chuẩn. Ví dụ đánh giá tính chống chịu bạc lá của giống ứng dụng với lúa

có thể so sánh với các giống chống bạc lá ñã xác ñịnh để kết luận giống có khả năng
chống bệnh bạc lá hay không? ( Taq Polymerase là một loại DNA Polymerase chịu nhiêt
lấy từ vi khuẩn Thermocellus quaticus ñược dùng ñể tổng hợp các ñoạn DNA mới trong
môi trường dư thừa 4 deoxynucleotid và hai ñoạn mồi)

3.3 Phương pháp lấy mẫu ñánh giá

Lượng mẫu và cỡ mẫu ñánh giá cần ñảm bảo theo mẫu thống kê n ≥ 30, lượng
mẫu quy định cho mỗi tính trạng khác nhau. Với những mẫu nhỏ lượng mẫu theo dõi
đánh giá cả ơ hay cả hàng, mẫu lớn có thể lấy mẫu thống kê, mẫu ngẫu nhiên ñể ñánh giá
giống

Vắ dụ : đánh giá năng suất giống với các vật liệu là giống trong giai ựoạn thắ
nghiệm so sánh bằng thu hoạch tồn bộ ơ thắ nghiệm, Nhưng giai ựoạn khu vực hố có thể
thu mẫu thông kê ựể ựánh giá.

3.4 Thời ñiểm ñánh giá

Mỗi tính trạng, mỗi phương pháp ñánh giá cho kết quả chính xác ở một giai đoạn
sinh trưởng nhất định của giống. Do vậy tuỳ tính trạng và phương pháp ñể xác ñịnh thời

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(149)<div class='page_container' data-page=149>

ñiểm ñánh giá phù hợp là thời điểm mà tính trạng hay đặc điểm đánh giá biểu hiện rõ và
điển hình nhất.

Ví dụ ñánh giá chiều cao cây phải ñánh giá ở giai đoạn trỗ cờ đối với ngơ , giai
đoạn chín sữa hay chín sáp đối với lúa.

4 Khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định (DUS)

4.1 Bảo hộ quyền tác giả giống cây trồng trên Thế giới và Việt Nam

Trên thế giới các quốc gia đều có luật bảo hộ giống cây trông như bảo hộ với
sáng chế cơng nghiệp. Trong đó liên minh Châu Âu có hệ thống lớn nhất là UPOV, liên
minh quốc tế về bảo hộ giống cây trồng mới gọi tắt là UPOV. UPOV ñược thành lập theo
công ước quốc tế về bảo hộ giống cây trồng mới. Cơng ước có 42 nước thành viên tham
gia ( tính đến năm 1999) và có mạng lưới tồn cầu. Những nội dụng chính của cơng ước và
khảo nghiệm DUS ñã ñược cụ thể hơn trong ñiều kiện Việt Nam. Cơng ước đã có các văn
kiện 1961 và 1978 quy ñịnh các ñiều kiện bảo hộ bao gồm 3 ñiều kỹ thuật và 2 ñiều phi kỹ
thuật. Văn bản 1978 ñược sửa ñổi năm 1991.

Khái niệm bảo hộ giống cây trồng của công ước UPOV: Bảo hộ giống cây trồng
hay còn gọi là “ Quyền của nhà tạo giống cây” là ñộc quyền khai thác giống cây dành cho
nhà tạo giống cây trồng mới. ðây là dạng quyền sở hữu trí tuệ tương tự với các quyền sở
hữu trí tuệ khác như Patent, bản quyền, nhãn hiệu hàng hóa và kiểu dáng công nghiệp. Bảo
hộ giống cây trồng có một số đặc điểm tương tự với sáng chế cơng nghiệp(Patent). Cả hai
hình thức bảo hộ đều dành cho người nắm quyền một dạng quyền ñộc quyền nhằm ñộng
viên hoạt ñộng sáng tạo. Bảo hộ giống cây trồng cũng như bảo hộ bản quyền vì bảo hộ
giống cây trồng cho phép chủ sở hữu giống ñược bảo hộ kiểm sốt nhân ( sao) các giống
cây trồng được bảo hộ. Bảo hộ giống cây trồng là một hình thức bảo hộ riêng ñộc lập ñược
thiết kế nhằm mục đích bảo hộ các giống cây trồng mới, có những điểm chung với các
quyền sở hữu trí tuệ khác, nhưng đồng thời cũng có nét đặc thù riêng.

So sánh giữa bảo hộ sáng chế và bảo hộ giống cây trồng

Bảo hộ Patent Bảo hộ giống cây trồng
I- ðối tượng bảo hộ Sáng chế ( Công

nghiệp)

Giống cây
II- Yêu cầu bảo hộ

1-Kiểm nghiệm tư liệu Bắt buộc Bắt buộc

2- Kiểm nghiệm trên đồng ruộng Khơng bắt buộc Bắt buộc
3-Vật liệu cây ñể khảo nghiệm Không bắt buộc Bắt buộc
4- ðiều kiện bảo hộ (a) Tính mới

(b) Khả năng áp dụng
công nghiệp

a) Tính mới mang tính
thương mại

b) Tính khác biệt
c)Tính đồng nhất
d) Tính ổn định
e) Tên thích hơp
III- Phạm vi bảo hộ

1- Xác ñịnh phạm vi bảo hộ ðược xác ñịnh bằng
các yêu cầu bảo hộ
patent

ðược ấn ñịnh trong luật
pháp quốc tế( hoặc trong
công ước UPOV ñối với
cáca nước thành viên UPOV
2-Sử dụng giống ñược bảo hộ

cho tạo giống tiếp theo Có thể phải có sự cho phép của chủ patent Không cần sự cho phép, trừ sử dụng vào mục đích
nghiên cứu

3- Sử dụng vật liệu nhân của một
giống ñược bảo hộ được trồng
bởi nơng dân để trồng tiếp cho vụ
sau trên chính ruộng của người

Có thể xin phép chủ

patent Thường không cần phải xin phép
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(150)<div class='page_container' data-page=150>

đó

IV- Tên giống Khơng bắt buộc Bắt buộc

V- Thời hạn bảo hộ 20 năm kể từ ngày nộp

ñơn 18 năm ñối với cây nho, 15 năm ñối với loài khác.
Giống cây trồng ñăng ký bảo hộ của công ước UPOV phải tuân thủ những quy ñịnh
của công ước về thủ tục bảo hộ và yêu cầu kỹ thuật. Trong yêu cầu kỹ thuật thì quan trong
nhất là thông qua khảo nghiệm DUS.

Việt Nam trước những năm 70 chưa có bảo hộ giống cây trồng, giống cây trồng do
các cơ quan nghiên cứu của nhà nước chọn tạo ra cung cấp cho sản xuất theo hệ thông
phân phối của nhà nước từ Trung Ương đến địa phương. Hệ thơng này đã có những tác
dụng toots trong giai ñoạn cả ñất nước tập trung cho cuộc ñấu tranh giành ñộc lập và giải
phóng dân tộc. ðến thời kỳ ñổi mới, nên kinh tế phát triển theo nên kinh tế thị trường
những bao cấp được xóa bỏ đồng thời cần có những khuyến khích hoạt động sáng tạo của
các nhà khoa hộc thì vấn đề Bảo hộ giơngá cây trồng là rất cần thiết.

Những năm ñầu của thế kỷ 20 Chiính Phủ đã có nhiều bước chuẩn bị cho công tác
bảo hộ giống cây trồng như các cuộc hội thảo, các dự án trợ giúp từ bên ngoài như EU,
JICA,DANIDA. Nhiều văn bản cho bảo hộ quyền tác giả ñã ñược ban hành như:

+ Nghị định của Chính phủ về bảo hộ giống cây trồng mới số 13/2001/Nð-CP ngày
20/4/2001

+ Thông tư hướng dẫn thực hiện nghị định 13/2001/Nð-CP số 119/2001/TT-BNN ngày
21/12/2001

+ Thơng tư số 92/2002/TT-BTC ngày 8/10/2002 của Bộ Tài chính về thu, nộp sử dụng
phí thẩm định, cung cấp thơng tin, dịch vụ và lệ phí đăng ký, cấp, cơng bố, duy trì
hiệu lực văn bằng bảo hộ giống cây trồng mới

+ Quyết ñịnh thành lập văn phịng bảo hộ
+ Quyết định đơn vị khảo nghiệm DUS
+ Mẫu hồ sơ gửi văn phòng bảo hộ

4.2 Nội dung của khảo nghiệm DUS ở Việt Nam ( Procedure to conduct test for 
distinctness, Uniformity and Stability)

Ngày 20/4/2001 Chính phủ ban hành nghị định số 13/2001/Nð-CP về bảo hộ giống

cây trồng mới. Nghị ñịnh gồm 7 chương và 23 ñiều nhằm bảo hộ quyền lợi của các tổ
chức, cá nhân chọn tạo hoặc có quyền thừa kế hợp pháp các giống cây trồng mới trên lãnh
thổ Việt Nam. Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thơn có thơng tư số
119/2001/TT-BNN ban hành ngày 21/12/2001 hưỡng dân chi tiết thực hiện nghị ñịnh 13 của Chính phủ.
Trong các văn bản pháp lý có đầy ñủ những thông tin cho nhà chọn giống xin bảo hộ
quyền tác giả như thủ tục,, hồ sơ, mẫu gửi, baổ hộ, thời gian bảo hộ, quyền lợi, nghĩa vụ
của người ñăng ký bảo hộ...Trong phần nguyên lý của chương cung cấp cho sinh viên phần
kỹ thuật cảu khảo nghiệm DUS ñược quy ñịnh trong tiêu chuẩn ngành ban hành kèm theo
quyết ñịnh 143/2002/BNN-KHCN ngày 6/12/2002 của 5 lồi cây trồng là Lúa, Ngơ. lạc,
ñậu tương, cà chua và khoai tây

Tiêu chuẩn ngành với lúa : 10TCN 554-2002
Tiêu chuẩn ngành với ngô: 10TCN 556-2002
Tiêu chuẩn ngành với lạc : 10TCN 555-2002
Tiêu chuẩn ngành với ñậu tương: 10TCN 553-2002
Tiêu chuẩn ngành với cà chua : 10TCN 557-2002
Tiêu chuẩn ngành với Khoai tây : 10TCN 552-2002

Những điểm chính trong kỹ thuật khảo nghiệm DUS 
Các thuật ngữ trong khảo nghiệm DUS

Giống khảo nghiệm: Là giống lúa mới ñược ñăng ký khảo nghiệm DUS
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(151)<div class='page_container' data-page=151>

Giống điển hình: là giống được sử dụng làm chuẩn ñối với một trạng thái biểu hiện
cụ thể của một tính trạng

Giống đối chứng: Là giống cùng nhóm với giống khảo nghiệm, có nhiều tính trạng

tương tự nhất với giống khảo nghiệm.

Mẫu chuẩn: Là mẫu giống có các tính trạng đặc trưng phù hợp với bản mơ tả giống,
được cơ quan chun mơn có thẩm quyền cơng nhận

Tính trạng đặc trưng: Là những tính trạng được di truyền ổn định, ít bị biến ñổi bởi
tác ñộng của ngoại cảnh, có thể nhận biết và mơ tả được một cách chính xác.

Cây khác dạng: Cây được coi là khác dạng nếu nó khác biệt rõ ràng với giống khảo
nghiệm ở một hoặc nhiều tính trạng được sử dụng trong khảo nghiệm DUS

Thủ tục ñăng ký khảo nghiệm

Tờ khai ñăng ký bảo hộ giống cây trồng theo mẫu của Bộ Nông Nghiệp và Phát
Triển Nông Thôn. Giống cây trồng ñược tham gia khảo nghiệm DUS, khi có kết quả nhà
tạo giống nộp đơn xin bảo hộ theo trình tự luật páhp.

Yêu cầu vật liệu khảo nghiệm:

Yêu cầu vật liệu về số lượng: ñảm bảo số lượng theo yêu cầu của mỗi lồi cây
trồng ví dụ ñối với lúa : giống thuần 5 kg/1 giống, các dịng A,B,R,S =2kg/dịng. Ngồi ra
tác giả cần cung cấp thêm theo yêu cầu của cơ quan khảo nghiệm có u cầu thêm để đánh
giá tính đồng nhất hoặc ñannhs giá khác.

Chất lượng, tỷ lệ nảy mầm, ñối chứng: Phải tương ñương tiêu chuẩn xác nhận của
giống thuần, không xử lý bất kỳ loại hoá chất nào. ðối chứng có thể do tác giả ñề xuất
hoặc ñược lấy từ mẫu chuẩn của cơ quan khảo nghiệm

Phương pháp bố trí thí nghiệm khảo nghiệm DUS

Thời gian khảo nghiệm tối thiểu là 2 vụ có điều kiện tương tự

Số ñiểm khảo nghiệm: chỉ bố trí ở 1 điểm ( ñây là ñiểm khác với khảo nghiệm
VCU)

Thí nghiệm bố trí tối thiểu có 2 lần nhắc lại

Các u khác nư đối với một thí nghiệm đồng ruộng để ñánh giá giống và vật liệu
tạo giống.

Giai ñoạn sinh trưởng và tính trạng đánh giá trong khảo nghiệm :

Giai ñoạn sinh trưởng của lúa trong khảo nghiệm DUS được chia thành 99 giai đoạn
Tính trạng quan sát ñể ñánh giá là 62 tính trạng và đặc điểm, trong đo có 34 tính trạng
chính và 28 tính trạng bổ sung.

Phương pháp đánh giá tính khác biệt tính đồng nhất và tính ổn định

Tính khác biệt:

Tính khác biệt ñược xác ñịnh bởi sự khác nhau của từng tính trạng đặc trưng giữa
giống khảo nghiệm và giống ñối chứng. Với tính trạng chất lượng: quan sát sự khác biệt
biểu hiện bằng 2 trạng thái khác nhau một cách rõ ràng và chắc chắn. Tính trạng số lượng:
Sự khác nhau của số ñố ñếm sai khác với đối chứng ở mức có ý nghĩa LSD ở mức 5%.
Lượng mẫu đánh giá tính khác biệt: ðo ñếm trên 20 cây ngẫu nhiên

Tính ñồng nhất

Căn cứ để đánh giá tính đồng nhất là trên cơ sở cây khác dạng cua tất cả các cây
trong ơ thí nghiệm. Tỷ lệ cây khác dạng tối đa là 0,1% đối với giống thuần, dịng bất dục,

dịng duy trì và dịng phục hồi ; 2% ñối với giống lai F1 với xác xuất tin cậy 95%. Nếu
quan sát 1000 cây số cây khác dạng tối đa cho phép là: Giống thuần, dịng bất dục, dòng
phục hồi: 3 cây, giống lai F1 là 27 cây. Tính đồng nhất được đánh giá thơng qua cv% của
mỗi tính trạng so với đối chứng phải ngang bằng hoặc thấp hơn đối chứng.

Tính ổn định

Tính ổn định của giống được đánh giá gián tiếp thơng qua đánh giá tính khác biệt
và tính đồng nhất. Nếu có số liệu khảo nghiệm các vụ giống nhau hoặc khác nhau khơng
sai khác nhau có ý nghĩa ở xác xuất tin cậy tối thiểu 95% thì có thể coi giống đó là ổn định.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(152)<div class='page_container' data-page=152>

Tổng kết và công bố kết quả khảo nghiệm

Tổng kết và công bố kết quả khảo nghiệm do cơ quan khảo nghiệm và cơng bố trên
báo và tạp chí chun ngành đồng thời thông báo cho tác giả giống tham gia khảo nghiệm.
4.3. Khảo nghiệm DUS với một số loài cây trồng ở Việt Nam

Quy phạm khảo nghiệm DUS của Việt Nam làm cơ sở bảo hộ cho lúa

Cơ quan chịu trách nhiệm : Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung
Ương

Yêu cầu vật liệu: Giống thuần = 5 kg, giống lai = 5 kg, dòng A,B,R = 2 kg/1dòng ,giống.
Phẩm cấp mẫu gửi phải tương ñương cấp xác nhận về tỷ lệ nảy mầm, độ sạch, độ ẩm. Mẫu
gửi khảo nghiệm khơng xử lý bất kỳ loại hố chất nào

ðể đánh giá tính đồng nhất cơ quan khảo nghiệm có thể u cầu gửi đến mỗi giống
100 bơng, các bơng điển hình sạch sâu bệnh

Phân nhóm:

Phân nhóm sơ bộ theo 3 phương pháp là theo loài phụ, theo phản ứng của giống với
môi trường và theo ñiều kiện canh tác

Phân nhóm chi tiết dự trên 8 tính trạng sau:
1) lá gốc( lá dưới cùng) màu sắc bẹ lá
2) Lá ( sắc tố antoxian) của tai lá
3) Thời gian trỗ ( 50% số cây trỗ)

4) Thân ( chiều cao khơng tính bơng trừ lúa nổi)
5) Hạt gạo lật( chiều dài)

6) Hạt gạo lật (màu sắc)
7) Nội nhũ ( dạng nội nhũ)
8)Hạt gạo lật ( hương thơm)
Phương pháp khảo nghiệm 
Tối thiểu 2 vụ có điều kiện tương tự

Bố trí tại 1 điểm ( nếu có tính trạng khơng quan sát được thì bố trí một điểm bổ sung)
Thí nghiệm 2 lần nhắc lại

Mỗi lần nhắc lại giống khảo nghiệm cấy 10 hàng, mỗi giống ñối chứng cây 3 hàng liên tiếp
nhau, hàng cách hàng 20cm, cây cách cây 15 cm, mỗi hàng 50 cây

ðối với thí nghiệm hàng- bơng đánh giá tính ñồng nhất, chọn mẫu nhiên 50 bông trong số
100 bơng tác giả gửi đến

Các biện pháp kỹ thuật

Tuổi mạ cấy

Rất ngắn ngày = 3 - 3,5 lá
Ngắn = 4 - 4,5 lá
Trung bình = 5 - 6 lá
Dài ngày = trên 6 lá

Các kỹ thuật khác như khảo nghiệm VCU
Bảng tính trạng ñặc trưng của giống lúa

Phương pháp ñánh giá ( như đã trình bày phần 2.2)
Tổng kết công bố kết quả khảo nghiệm

Bản mô tả các thời kỳ sinh trưởng, phát triển của lúa chia ra rất chi tiết từ 9 giai ñoạn lai
ñược chia nhỏ hơn là 99 giai ñoạn như sau:

Nảy mầm ( 9 giai ñoạn)

Sinh trưởng cây con ( 9 giai đoạn)
ðẻ nhánh ( 9 giai đoạn)

Vươn lóng ( 8 giai đoạn)
Làm địng( 9 giai đoạn)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(153)<div class='page_container' data-page=153>

Trỗ ( 9 giai ñoạn)
Nở hoa ( 9 giai ñoạn)
Chín sữa ( 9 giai đoạn)
Chín sáp ( 9 giai đoạn)

Chín ( 9 giai ñoạn)
Nhổ cấy ( 9 giai ñoạn)

Quy phạm khảo nghiệm DUS của Việt Nam làm cơ sở bảo hộ cho giống ngô 
+ Cơ quan chịu trách nhiệm : Trung tâm Khảo Kiểm Nghiệm Quốc Gia

+ Yêu cầu vật liệu: Dòng tự phối 1500 hạt; Giống thụ phấn tự do = 3 kg /giống; Giống lai
= 3 kg và mỗi dòng bố mẹ 1500 hạt nếu cơ quan khảo nghiệm có yêu cầu. giống. Phẩm
cấp mẫu gửi phải tương ñương cấp xác nhận về tỷ lệ nảy mầm, ñộ sạch, ñộ ẩm. Mẫu
gửi khảo nghiệm không xử lý bất kỳ loại hố chất nào

+ Phân nhóm

Phân nhóm theo mục đích sử dụng : Ngơ tẻ/ngơ nếp/ngơ đường/ngơ rau
Phân nhóm theo tính trạng đặc trưng

Bông cờ

Bắp ( sắc tố antoxian) của râu
Cây ( chiều cao)

Bắp ( dạng hạt)
Bắp ( mày của hạt)
Bắp ( màu của ñỉnh hạt)
+ Phương pháp khảo nghiệm

Tối thiểu 2 vụ có điều kiện tương tự

Bố trí tại 1 điểm ( nếu có tính trạng khơng quan sát được thì bố trí một điểm bổ sung)
Thí nghiệm 2 lần nhắc lại

Mỗi lần nhắc lại:

ðối với các dòng tự phối 2 hàng , mỗi hàng 15 cây( mỗi ô 30 cây), mỗi dịng có 1 đối
chứng 1 hàng 15 cây, khoảng cách hàng x hàng 70 cm, cây x cây 35 cm. Giống thụ phấn
tự do, mỗi giống khảo nghiệm 4 hàng mỗi hàng 15 cây ( mỗi ô 60 cây) mỗi giống ñối
chứng 2 hàng 30 cây, khoảng cách 70 x35 cm

+ Các biện pháp kỹ thuật như khảo nghiệm VCU
+ Bảng tính trạng đặc trưng

Trong khảo nghiệm DUS có quy định 35 tính trạng đặc trưng trong đó 13 tính trạng
sử dụng cho tất cả các giống và ln ln có trong bản mơ tả giống. Các tính trạng ñược
theo dõi ở các giai ñoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau. Trong khảo nghiệm DUS ngơ
được chia thành 93 giai ñoạn khác nhau.

+ Phương pháp đánh giá tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn định

đánh giá tắnh khác biệt: phải ựược tiến hành trên các cây riệng biệt hoặc ựo ựếm ngẫu 
nhiên 40 cây. Tắnh khác biệt ựược xác ựinh bởi sự khác nhau của từng tắnh trạng ựặc trưng
của giống khảo nghiệm và giống ựối chứng. Với tắnh trạng ựịnh tắnh ( quan sát, nếm thử)
giống khảo nghiệm và giống ựối chứng ựược coi là khác biệt, nếu ở tắnh trạng cụ thể chúng
biểu hiện ở 2 trạng thái khác nhau một cách rõ ràng và chắc chắn. đối với tắnh trạng ựịnh
lượng ( ựo ựếm) dựa trên giá trị LSD ựể ựánh giá tắnh khác biệt

đánh giá tắnh ựồng nhất: Dòng tự phối và giống lai ựơn : Phương chủ yếu dựa vào tỷ 
lệ cây khác dạng của tất cả các cây trên ô thắ nghiệm. áp dụng với quần thể chuẩn: tỷ lệ cây
khác dạng tối ựa là 1%, dòng tự phối 2%, giống lai ựơn xác suất tin cậy 95%

Dòng tự phối 60 cây : 2 cây

Giống lai ñơn 120 cây: 5 cây

Giống lai 3, lai kép, lai nhiều dòng và giống thụ phấn tự do:

ðối với tính trạng định tính: Tính đồng nhất của giống khảo nghiệm ñược so sánh trực
tiếp với mức ñộ ñồng ñều của giống ñối chứng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(154)<div class='page_container' data-page=154>

ðối với tính trạng định lượng: áp dụng phương pháp COYU ( Combined Over years
Uniformity)

Tính đồng nhất cịn ñược ñánh giá thông qua hệ số biến ñộng ( CV%) của mỗi tính
trạng của giống khảo nghiệm so với giống ñối chứng. Nếu CV% của giống khảo nghiệm
tương ñương hoặc thấp hơn giống ñối chứng thì coi giống khảo nghiệm đồng nhất

đánh giá tắnh ổn ựịnh: Tắnh ổn ựịnh ựược ựánh giá gián tiếp qua tắnh khác biệt và tắnh 
ựồng nhất. Nếu số liệu các vụ khảo nghiệm vụ giống nhau mà khác nhau khơng có ý nghĩa
ở mức xác suất tin cậy 95% thì có thể coi tắnh trạng ựó là ổn ựịnh.

+ Báo cáo kết quả khảo nghiệm

Quy phạm khảo nghiệm DUS của Việt Nam làm cơ sở bảo hộ cho giống lạc 
+ Cơ quan chịu trách nhiệm: Trung tâm Khảo Kiểm Nghiệm Quốc Gia

+ Yêu cầu vật liệu khảo nghiệm: Lượng mẫu 5 kg, các yêu cầu khác như ñối với lúa
+ Phân nhóm:

Phân nhóm theo phân loại thực vật: Valencia; Virginia và Spanish
Phân loại theo tính trạng đặc trưng:

Thời gian chín

Hoa ( quy luật phân bố)
Hạt ( khối lượng 100 hạt)
+ Phương pháp

Tối thiểu 2 vụ có điều kiện tương tự

Bố trí tại 1 điểm ( nếu có tính trạng khơng quan sát được thì bố trí một điểm bổ sung)
Số lần nhắc lại 2 lần, mỗi lần 100 cây trồng 2 hàng, mỗi giống có 1 đối chứng 50 cây,
khoảng cách 35 x 10 cm

+ Bảng các tính trạng đặc trưng

Trong khảo nghiệm DUS với lạc 24 tính trạng đặc trưng trong đó có 10 tính trạng bắt
buộc phải có trong bản mơ tả cho tất cả các giống.

+ Phương pháp ñánh giá

đánh giá tắnh khác biệt: Tất cả quan sát ựể ựánh giá tắnh khác biệt ựược tiến hành trên
các cây riệng biệt hoặc ựược ựo ựếm trên ắt nhất 20 cây

Cơ sở ñể ñánh giá như ñối với lúa

đánh giá tắnh ựồng nhất cũng như ựối với lúa dựa vào tỷ lệ cây khác dạng
đánh giá tắnh ổn ựịnh: cũng như ựối với lúa

+ Tổng kết và báo cáo kết quả khảo nghiệm

Quy phạm khảo nghiệm DUS của Việt Nam làm cơ sở bảo hộ cho giống ñậu tương

+ Cơ quan chịu trách nhiệm: Trung tâm Khảo Kiểm Nghiệm Quốc Gia
+ Yêu cầu vật liệu:

Lượng mẫu : 2 kg/1 giống

Chất lượng và yêu cầu khác như ñối với lúa
Giống ñối chứng : Như ñối với lúa

+ Phân nhóm khảo nghiệm

Phân nhóm khảo nghiệm ñậu tương dựa theo các tính trạng
Cây ( màu lơng trên thân chính)

Hoa ( màu sắc)
Hạt ( màu của rốn hạt)
Cây ( thời gian chín)

+ Phương pháp bố trí khảo nghiệm

Thời gian, số ñiểm khảo nghiệm như ñối với lúa

Bố trí mỗi giống tối thiểu 300 cây, chia làm 2 lần nhắc lại mỗi lần nhắc lại 6 hàng, mỗi
hàng 25 cây, khoảng cách 50 x 10 cm. Biện pháp kỹ thuật như khảo nghiệm VCU
+ Bảng các tính trạng đặc trưng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(155)<div class='page_container' data-page=155>

Khảo nghiệm DUS với ñậu tương theo dõi ở 9 giai đoạn với 20 tính trạng đặc trưng,

tronmg đó 9 tính trạng ln ln có trong bảng tính trạng của tất cả các giống

( Học viên theo luận các tính trạng đặc trưng theo tài liệu tham khảo)
+ Phương pháp ñánh giá

Cơ sở ñể ñánh giá như ñối với lúa

đánh giá tắnh ựồng nhất : Căn cứ vào tỷ lệ cây khác dạng cũng như ựối với lúa

Quần thể chuẩn cây khác dạng tối ña 0,5% với mức tin cây 95% như vậy trong 300
cây tối ña cho phép 4 cây khác dạng...

đánh giá tắnh ổn ựịnh: cũng như ựối với lúa
+ Tổng kết và công bố kết quả khảo nghiệm

Quy phạm khảo nghiệm DUS của Việt Nam làm cơ sở bảo hộ cho giống cà chua 
+ Cơ quan chịu trách nhiệm: Trung tâm Khảo Kiểm Nghiệm Quốc Gia

+ Yêu cầu vật liệu

Lượng vật liệu : Giống thuần 25 g hạt

Giống lai = 10 g hạt F1, mỗi dòng bố, mẹ 0,5 g
Chất lượng hạt giống, ñối chứng quy ñịnh như cây khác

+ Phân nhóm khảo nghiệm

Phân nhóm khảo nghiệm dựa trên các tính trạng:
Cây ( dạng hình sinh trưởng)

lá ( sự phân thuỳ của lá)

Cuống hố ( có hay khơng có li tầng)
Quả ( ñộ lớn của quả)

Quả ( Dạng quả theo mặt cắt dọc
Quả ( số ngăn hạt)

Quả ( Màu xanh của vai quả)
Quả ( Màu vỏ quả)

+ Phương pháp bố trí khảo nghiệm
Thời gian, số điểm như cây khác

Bố trí : 20 cây một giống trong nhà có mái che và 40 cây một giống ngồi đồng ruộng,
chia làm 2 lần nhắc lại

Mật ñộ 70 x 50 cm trồng so le trên luống rộng 1,6 m. Có thể trồng hàng kép hoặc hàng
ñơn trên luống rộng 100 cm và cây cách cây 50 cm

+ Bảng tính trạng đặc trưng

Có 58 tính trạng đặc trưng và tính trạng từ 59-70 là tính trạng bổ sung trong đó
18 tính trạng ln ln có trong bản mơ tả đối với tất cả các giống

+ Phương pháp ñánh giá

Cơ sở ñể ñánh giá như ñối với lúa

Khi ñánh giá tính khác biệt, đồng nhất và ổn định thơng qua các ñặc tính chống chịu
cần theo dõi trong ñiều kiện nhiễm nhân tạo ít nhất là 10 cây

đánh giá tắnh ựồng nhất : Căn cứ vào tỷ lệ cây khác dạng cũng như ựối với lúa

Quần thể chuẩn cây khác dạng tối ña 0,5% với mức tin cây 95% như vậy trong 300
cây tối ña cho phép 4 cây khác dạng...

đánh giá tắnh ổn ựịnh: cũng như ựối với lúa
+ Tổng kết và công bố kết quả

Quy phạm khảo nghiệm DUS của Việt Nam làm cơ sở bảo hộ cho giống khoai tây 
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(156)<div class='page_container' data-page=156>

+ Cơ quan chịu trách nhiệm: TTKN
+ Yêu cầu vật liệu

Lượng mẫu 150 củ mỗi vụ với đường kính 35 - 40 mm

Chất lượng củ giống và giống ñối chứng quy ñịnh như với cây khác như phải tương ñương
cấp xác nhận ,khoẻ mạnh, khơng nhiễm các lồi sâu hại nguy hiểm, khơng xử lý bất kỳ loại
hoá chất nào..

+ Phân nhóm khảo nghiệm

Phân nhóm khảo nghiệm dựa trên các tính trạng
Mầm:( Màu của sắc tố antoian trên thâm mầm
Cánh hoa ( màu mặt trong)

Củ ( màu vỏ củ)
Củ ( màu thịt củ)

+ Phương pháp bố trí khảo nghiệm
Thời gian, số điểm như cây khác

Bố trí thí nghiệm 100 củ mỗi giống chia làm 2 lần nhắc lại, mỗ hàng 25 cây,
khoảng cách 70 x 40 cm

+ Bảng tính trạng đặc trưng

Theo dõi đánh giá ở 5 thời kỳ trên 50 tính trạng đặc trưng và 11 tính trạng ln ln
có trong bản mơ tả ñối với tất cả các giống

+ Phương pháp ñánh giá

Cơ sở ñể ñánh giá như ñối với lúa

đánh giá tắnh ựồng nhất : Căn cứ vào tỷ lệ cây khác dạng cũng như ựối với lúa

Quần thể chuẩn cây khác dạng tối ña 2% với mức tin cây 95% như vậy trong 100 cây
tối ña cho phép 3 cây khác dạng...

đánh giá tắnh ổn ựịnh: cũng như ựối với lúa
+ Tổng kết và công bố kết quả

5 Khảo nghiêm giá trị canh tác và giá trị sử dụng (VCU)

Khảo nghiệm VCU(testing for Value of Cultivation and Use) hiện nay ñược
quy định cho 14 lồi cây trồng gồm cà chua, khoai lang, sắn, bơng lúa, mía, khoai tây, dâu,
đậu tương, lạc, ngơ, đậu xanh, dưa hấu và cải bắp theo các tiêu chuẩn ngành sau:

Bảng 1: Quy ñịnh khảo nghiệm cho 14 loài cây trồng 
của Bộ trưởng số 257/NN-CSQL-Qð ngày 26/8/1972 
Tên quy phạm khảo nghiệm Số hiệu

1 Giống cà chua 10 TCN 219-95

2 Giống khoai lang 10 TCN 223-95

3 Giống bông 10 TCN 298-97

4 Giống sắn 10 TCN 297-97

5 Giống mía 10 TCN 299-97

6 Giống lúa 10 TCN 558-2002

7 Giống khoai tây 10 TCN 310-98

8 Giống dâu 10 TCN 328-98

9 Giống ñậu tương 10 TCN 339-98

10 Giống lạc 10 TCN 319-98

11 Giống ngô 10 TCN 340-98

12 Giống ñậu xanh 10 TCN 468-2001

13 Giống dưa dấu 10 TCN 467-2001

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(157)<div class='page_container' data-page=157>

14 Giống cải bắp 10 TCN 469-2001
5.1 Những điểm chính của quy phạm khảo nghiệm VCU

(testing for Value of Cultivation and Use):

i) Quy ñịnh chung : quy ñịnh nguyên tắc, mục tiêu, mạng lưới khảo nghiệm, ñịa
ñiểm khảo nghiệm và quy ñịnh trong quy ñịnh khảo nghiệm quốc gia các cây
trồng nông nghiệp của Bộ trưởng số 257/NN-CSQL-Qð ngày 26/8/1972

ii) Phương pháp khảo nghiệm

Khảo nghiệm cơ bản: tiến hành từ 2 - 3 vụ trong đó có ít nhất 2 vụ trùng tên
Khảo nghiệm sản xuất : Tiến hành 1 - 2 vụ

iii) Khảo nghiệm cơ bản

Bố trí thí nghiệm: Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh 4 lần nhắc lại, một số loài yêu cầu 3
lần nhắc lại, kích thước ơ thí nghiệm quy định cụ thể cho mỗi lồi cây trồng. Bảng là
những quy định của Bộ Nơng Nghiệp Phát Triển Nơng Thơn quy định về kích thước và

diện tích ơ thí nghiệm của một số cây trồng tham gia khảo nghiệm VCU.

Với khảo nghiệm sản xuất : Quy định diện tích tối thiểu 500m2/1 điểm khảo
nghiệm, khơng nhất thiết phải nhắc lại, giống ñối chứng như khảo nghiệm cơ bản, quy
trình kỹ thuật tiên tiến nhất của địa phương

5.2 Quy trình kỹ thuật khảo nghiệm

Thời vụ: Tuỳ thuộc vào lồi cây và vùng sinh thái để bố trí phù hợp
Kỹ thuật trồng và chăm sóc

Mật độ trồng tùy thuộc vào lồi cây và giống khảo nghiệm

Làm đất và Phân bón : Phân bón ñược quy ñịnh cụ thể cho mỗi loài cây trồng và từng
mùa vụ

Phòng trừ sâu bệnh: Tuân thủ theo hướng dẫn của ngành BVTV nhưng với khảo
nghiệm chun ngành đánh giá tính chống chịu thì khơng sử dụng bất kỳ loại thuốc nào

Thu họạch : Thu hoạch khi đã chín theo quy định với từng lồi ví dụ lúa thu hoạch
khi 85% số hạt trên bơng đã chín. Các cây theo dõi thu cả cây để theo dõi tiếp những chỉ
tiêu trong phịng

Tính năng suất là cơng việc quan trọng trong khảo nghiệm phải đảm độ chính xác
cao có thể thu cả ơ phơi đến khi đạt độ ẩm bảo quản của lồi cây trồng đó rồi cân tính kg/ơ
và quy ra năng suất trên hecta. cũng có thể tính năng suất theo mẫu như lúa làm sạch cân
năng suất tươi cả ơ, lấy 1000 hạt phơi khơ đến ñộ ẩm 14% làm sạch lại và cân khối lượng
thóc khơ, tính tỷ lệ khơ / tươi của mẫu. Năng suất được tính = Tỷ lệ khơ/tươi của mẫu x
khối lượng thóc tươi của ơ.

Chỉ tiêu theo dõi

Lượng mẫu theo dõi: 10 cây/ô

Cách lấy mẫu: Cây cố ñịnh và ở giữa luống, giữa ô

Chỉ tiêu theo dõi với khảo nghiệm VCU cũng theo từng loài cây trồng và theo phương
pháp khảo nghiệm cơ bản hay khảo nghiệm sản xuất. Ví dụ đối với lúa có 29 chỉ tiêu cần
theo dõi đánh giá, nhìn chung có các nhóm chỉ tiêu sau:

Chỉ tiêu sinh trưởng

Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
Khả năng chống chịu

Chất lượng

ðặc điểm hình thái...
Thống kê xử lý số liệu

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(158)<div class='page_container' data-page=158>

ðể ñảm bảo ñộ tin cậy của số liệu công bố , tất các các số liệu ñều phải xử lý thống
kê các giá trị như: Gía trị trung bình, phương sai, LSD hoặc DMRT. Phân tích thống kê có
thể thực hiện trên chương trình IRRISTAT, Excel

Cơng bố kết quả khảo nghiệm

Với khảo nghiệm sản xuất : Quy ñịnh diện tích tối thiểu 500m2/1 điểm khảo
nghiệm, không nhất thiết phải nhắc lại, giống ñối chứng như khảo nghiệm cơ bản, quy

trình kỹ thuật tiên tiến nhất của địa phương

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. George, R. A. T. 1985. Vegetable Seed Production. Longman Press, Essex.

2. L.O.Copeland and M. B. McDonald,1985 Principle of seed science and technology,
Macmillan publishing company, New York and Collier Macmillan publishers, London
3. management

4. Nguyễn Văn Hiển và cộng sự, 2000, Giáo trình chọn giống cây trồng , NXB Giáo dục
5. Seed Biology,2002 OHIO State University

6. Nghị định của Chính phủ về bảo hộ giống cây trồng số: 13/2001/Nð-CP ngày
20/4/2001

7. Thơng tư hướng dẫn thực hiện nghị định 13/2001/Nð-CP số: 119/2001/TT-BNN ngày
21/12/2001

8. Quyết ñịnh 12/2002/Qð-BNN-TCCB ngày 19/2/2002 về thành lập văn phòng bảo hộ
giống cây trồng mới

9. Quyết dịnh số 29/Qð/BNN-KHCN về việc quyết định đơn vị khảo nghiệm DUS các
lồi cây trồng ñược bảo hộ.

10. Quyết ñịnh số 143/2002-Qð/BNN-KHCN ngày 6/12/2002 của Bộ trưởng Bộ
NN&PTNT về việc ban hành tiêu chuẩn ngành.

11. 10TCN 551-2002 Quy ñịnh tạm thời về hạt giống lúa lai hai dòng và kỹ thuật
12. 10 TCN 552 -2002 quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn

ñịnh của giống khoai tây

13. 10 TCN 553 -2002 quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn
định của giống đậu tương

14. 10 TCN 554 -2002 quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn
định của giống lúa

15. 10 TCN 555 -2002 quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn
định của giống Lạc

16. 10 TCN 556 -2002 quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn
định của giống ngơ

17. 10 TCN 557 -2002 quy phạm khảo nghiệm tính khác biệt, tính đồng nhất và tính ổn
định của giống cà chua

Tiêu chuẩn ngành 10TCN 558-2002 về quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và
sử dụng của giống lúa “ khảo nghiệm VCU “ (testing for Value of Cultivation and

Use)

Câu hỏi ôn tập 
Câu 1: Những khái niệm về giống cây trồng

Câu 2: Phân biệt tính trạng và đặc tính của giống
Câu 3: Những kỹ thuật cơ bản trong khảo nghiệm DUS

Câu 4: ðiểm khác nhau giữa khảo nghiệm DUS của cà chua là lúa

Câu 5: Những kỹ thuật cơ bản trong khảo nghiệm VCU

Câu 6: Vai trò của khảo nghiệm DUS và khảo nghiệm VCU trong công nhận giống cây
trồng mới

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(159)<div class='page_container' data-page=159>

CHƯƠNG XIV
SẢN XUẤT HẠT GIỐNG

Mục tiêu học tập của chương

1.Cung cấp những khái niệm về các cấp hạt giống

2. Cung cấp nguyên lý cơ bản sản xuất hạt giống thuần, hạt giống ưu thế lai ở ba nhóm cây
chính là cây tự thụ phấn, cây giao phân và cây sinh sản vơ tính.

2. Trình bày những ngun lý và kỹ thuật cơ bản kiểm nghiệm cấp chứng chỉ hạt giống

1. Niệm vụ của sản xuất hạt giống

Giống tốt là nền tảng của ngành sản xuất nông, lâm nghiệp. Chọn tạo giống mới địi hỏi cơng
sức lâu dài, chi phí tài chính lớn cũng như kiến thức chuyên môn và kỹ thuật. Chọn giống mới
chỉ có ý nghĩa nếu hạt của giống đó được đưa vào sản xuất ñến tay người nông dân. Tuy
nhiên, giống mới không thể phát huy hiệu quả nếu như hạt giống của giống mới cung cấp
cho sản xuất khơng có chất lượng.

Sản xuất hạt giống chất lượng cao, có độ thuần lồi và giống, khả năng nảy mầm cao,
sinh lực mạnh, kích thước to đồng nhất, khơng có cỏ dại và bệnh truyền qua hạt và thuỷ phần
thấp là một cơng việc địi hỏi kỹ năng kỹ thuật, kiến thức di truyền và chọn giống. Duy trì độ

thuần di truyền của hạt có ý nghĩa cực kỳ quan trọng, giúp cho người trồng có khả năng tận
dụng tối đa lợi ích của giống mới. Vì vậy sản xuất giống cần ñược thực hiện dưới sự giám sát
chặt chẽ và trong điều kiện tiêu chuẩn hố có tổ chức tốt.

Nhiệm vụ của sản xuất giống là:

- ðưa giống mới công nhận vào sản xuất và cung cấp ñủ hạt giống của các giống đã
được phổ biến

- Duy trì độ thuần di truyền của giống của giống
- Duy trì sức sản xuất của giống

2. Nguyên lý duy trì giống cây trồng

ðể đảm bảo hạt giống cung cấp cho nơng dân có độ thuần phù hợp, các chương trình sản xuất
giống phải dựa vào việc cung cấp thường xuyên hạt thuần cao làm cơ sở cho các thế hệ nhân
tiếp theo. Ở những nước trên thế giới thực hiện luật bảo hộ giống cây trồng, trách nhiệm của
nhà chọn giống chưa kết thúc khi giống được cơng nhận, phổ biến và cung cấp một lượng nhỏ
hạt giống ban ñầu, gọi là hạt giống bố mẹ đầu dịng cho cở sở sản xuất giống. Thường thường
nhà chọn giống phải ñảm bảo cung cấp liên tục một lượng nhỏ hạt giống thuần di truyền để
nhân tiếp chừng nào giống vẫn cịn trong sản xuất. ðiều đó địi hỏi phải tiến hành theo một
phương thức chính xác, nhất quán để chất lượng di truyền của hạt giống đó khơng bị thay ñổi.

2.1 Nguyên lý di truyền

Nguyên nhân thoái hoá di truyền

ðộ thuần di truyền của một giống có thể bị thối hố trong q trình sản xuất giống do nhiều
nguyên nhân.

Lẫn cơ giới: Lẫn tạp cơ giới, nguyên nhân quan trọng nhất gây thối hố giống có thể xảy ra ở

nhiều khâu trong quá trình sản xuất giống: khi gieo nếu nhiều giống sử dụng chung một máy
gieo hạt, qua cây trồng cùng loài vụ trước trên ruộng sản xuất giống, qua các giống khác gieo
trồng ở các ruộng kề bên, qua máy thu hoạch và tuốt hạt, qua bao bì, thùng chứa, băng chuyền.

Lai tự nhiên (cịn gọi là lẫn sinh học): có thể trở thành nguyên nhân gây thoái hoá nghiêm

trọng ở cây sinh sản hữu tính. Mức độ lẫn sinh học phụ thuộc vào mức giao phấn chéo với các
giống khác, các dạng không mong muốn, những cây nhiễm bệnh và thậm chí với lồi họ hàng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(160)<div class='page_container' data-page=160>

thân thuộc. Các yếu tố chính xác định mức độ lai tự nhiên là hệ thống sinh sản, khoảng cách
giữa các giống khác nhau, và tác nhân thụ phấn. Vì vậy, lẫn sinh học có thể là ngun nhân
gây thối hố chính ở cây giao phấn. Hướng gió chủ yếu, số lượng cơn trùng thụ phấn và hoạt
tính của chúng, khoảng cách cách ly là những ñiểm cần lưu ý ñể hạn chế lẫn sinh học.

Phân ly tồn dư: Các giống tạo ra bằng phương pháp lai, ñặc biệt những giống cơng nhận và

phổ biến sớm có thể còn mức dị hợp tử tồn dư và sẽ phân ly tạo nên hỗn tạp khơng đặc trứng
cho giống làm suy thối độ thuần di truyền.

ðột biến: ðột biến là một sự kiện hiếm, khó phát hiện và thường khơng làm thối hố giống 
một cách nghiêm trọng. Tuy nhiên qua nhiều thế hệ số lượng đột biến có thể tích lũy đến một
giới hạn nhất ñịnh và ảnh hưởng ñến ñộ thuần di truyền của giống.

Chọn lọc tự nhiên: Các giống cây giao phấn và các giống nhiều dòng của cây tự thụ phấn là

những quần thể khơng đồng nhất di truyền. Chúng phát huy cao nhất tiềm năng năng suất

trong ñiều kiện tối ưu về thành phần cấu thành quần thể và ñiều kiện ngoại cảnh. Nếu gieo
trồng trong ñiều kiện khác xa với ñiều kiện thích nghi của giống, chọn lọc tự nhiên có thể gây
ra chuyển dịch di truyền.

Tích lũy bệnh: Bệnh khơng làm thay đổi cấu trúc di truyền của giống nhưng áp lực bệnh có

thể làm cho giống mất khả năng đề kháng. Tích lũy bệnh qua hạt hoặc vật liệu làm giống có
thể làm giảm tiềm năng năng suất của giống. Cây sinh sản vơ tính có thể thối hố nhanh khi
nhiễm vi rut, nấm và vi khuẩn, ví dụ bệnh vi rút ở khoai tây, cay ăn quả.

Biến ñổi về phát triển: Khi cây trồng ñược trồng trong các điều kiện khí hậu, đất đai khác

nhau hoặc trong ñiều kiện bất lợi hoặc ở ñộ cao khác nhau trong nhiều thế hệ liên tiếp có thể
dẫn đến những biến đổi phát triển do phản ứng sinh trưởng, làm chuyển dịch di truyền trong
quần thể của giống.

Ngun lý duy trì độ thuần di truyền

ðộ thuần di truyền của giống ñược duy trì thơng qua áp dụng những ngun lý say đây.

1) Thế hệ nhân giống

Hạn chế số thế hệ nhân giống tính từ hạt tác giả là một nguyên tắc quan trọng để duy
trì độ thuần giống. Trong hệ thống xác nhận giống nhằm duy trì độ thuần di truyền và các ñặc
ñiểm chất lượng khác, quá trình sản xuất giống thường giới hạn trong 4 thế hệ gọi là các cấp
hạt giống (Hình 1.14).

Hạt tác giả: hạt tác giả là hạt (hay vật liệu sinh dưỡng) trực tiếp do nhà chọn giống hay cơ

quan chọn giống kiểm soát, cung cấp lượng hạt giống ban ñầu và ñể nhân hạt siêu nguyên

chủng.

Hạt siêu nguyên chủng: Hạt giống gốc ñược quản lý ñể duy trì đặc tính và độ thuần di truyền

của giống, do trại sản xuất giống ñảm nhiệm tuân thủ quy trình nghiêm ngặt (Tiêu chuẩn
Ngành). Q trình sản xuất phải được thanh tra và xác nhận. Hạt siêu nguyên chủng là nguồn
hạt ñể nhân hạt nguyên chủng và xác nhận.

Hạt nguyên chủng: Hạt nguyên chủng là hạt nhân từ hạt siêu ngun chủng được quản lý để

duy trì đặc tính và độ thuần di truyền của giống. Hạt ngun chủng ñược cơ quan xác nhận
giống chấp nhận và xác nhận và phải ñảm bảo chất lượng ñể sản xuất hạt xác nhận.

Hạt xác nhận: Là hạt nhân từ hạt nguyên chủng (hoặc siêu nguyên chủng) được quản lý để

duy trì đặc tính và độ thuần di truyền của giống theo tiêu chuẩn của cấp xác nhận ñược cơ
quan xác nhận giống chấp nhận và xác nhận. Hạt xác nhận là cấp giống cung cấp cho sản xuất
thương phẩm.

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(161)<div class='page_container' data-page=161>

2) Thực hiện các biện pháp ngăn ngừa

Thực hiện những biện pháp sau ñây ñể khắc phục hoặc giảm thiểu sự thoái hoá về độ thuần di
truyền.

i) Cây trồng trước: Khơng có cây trồng trước, nhất là cây trồng cùng lồi trên ruộng sản xuất 
giống là một biện pháp tốt ñể ngăn ngừa sự lẫn tạp cơ giới. Thực hiện chế độ ln canh phù
hợp có thể giúp giảm thiểu cây trồng trước cùng loài làm nhiễm tạp ruộng giống.

ii) Cách ly ruộng giống: Ruộng giống nên cách ly với các nguồn có khả năng gây lẫn tạp sinh

học, ñặc biệt ñối với cây giao phấn.

iii) Khử lẫn: Khử lẫn là nhổ bỏ những cây lẫn, dạng lẫn là một biện pháp rất quan trọng ñể

khắc phục sự suy giảm ñộ thuần di truyền xảy ra do lẫn cơ giới hoặc lai tự nhiên với cây lẫn,

3) Sản xuất giống ở những vùng thích ứng

Chỉ nên nhân giống ở những vùng thích ứng của giống để tránh sự thối hố giống do
những biến ñổi về phát triển dẫn ñễ sự chuyển dịch di truyền khi giống ñược gieo trồng nhiều
thế hệ liên tiếp trong những môi trường khác nhau.

4) Các biện pháp kiểm soát chất lượng

Xác nhận giống: Tiêu chuẩn cao về độ thuần giống chỉ có thể đảm bảo thơng qua việc kiểm

sốt q trình sản xuất hạt giống, đó là hệ thống xác nhận giống. ðể thực hiện mục đích đó,
cán bộ chun mơn có trình độ và kinh nghiệm của cơ quan xác nhận giống tiến hành kiểm

Vật liệu từ chương trình chọn giống

Duy trì hạt giống gốc đầu
dịng để sản xuất hạt tác giả
(Lượng nhỏ quay vòng trong

hệ thống khép kín)

Hạt siêu nguyên chủng

Hạt nguyên chủng

Hạt xác nhận

Ruộng sản xuất ñại trà

Hạt giống được cung cấp mỗi vụ

Hình 1.14: Dịng chu chuyển hạt giống trong quy trình theo tổ chức Hợp tác Kinh tế 
và Phát triển (OECD -Organisation for Economic Cooperation and Development)

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(162)<div class='page_container' data-page=162>

ñịnh ruộng giống vào những giai ñoạn sinh trưởng thích hợp. Các tiêu chuẩn ruộng giống bao
gồm nguồn giống, lịch sử ruộng giống, yêu cầu về ñất, yêu cầu cách ly, tỉ lệ lẫn giống cho
phép, cỏ dại, sâu bệnh, v.v.. Lô giống sau khi thu hoạch ñược kiểm nghiệm về ñộ thuần và các
tiêu chuẩn chất lượng khác trong phòng thí nghiệm. Các tiêu chuẩn đó là tỉ lệ hạt ñúng giống
(ñộ thuần), ñộ sạch, hạt cỏ dại, ñộ mẩy của hạt (khối lượng 100 hạt), tỉ lệ nảy mầm, bệnh hạt
giống, độ ẩm hạt, v.v. Lơ giống chỉ ñược xác nhận khi ruộng giống và hạt giống ñược kiểm
ñịnh và kiểm nghiệm thoả mãn yêu cầu chất lượng của cấp hạt tương ứng.

Hậu kiểm: Giống ñưa vào sản xuất giống cần phải ñược kiểm tra định kỳ thơng qua hậu kiểm

nhằm đảm bảo là giống được duy trì độ thuần di truyền như lúc ban đầu.

2.2 Ngun lý nơng học

Bên cạnh việc áp dụng những nguyên lý di truyền ñể duy trì ñộ thuần và chất lượng hạt
giống, công nghệ sản xuất giống tiêu chuẩn phải áp dụng các ngun lý nơng học nhằm bảo

đảm năng suất hạt có chất lượng cao. Các nguyên lý đó là:

Khí hậu nơng nghiệp và địa điểm sản xuất giống

Giống cây trồng ñưa vào sản xuất giống phải phù hợp về khí hậu nơng nghiệp, thích
nghi với chu kỳ ánh sáng, nhiệt ñộ, lượng mưa, trong vùng. Nhu cầu ánh sáng, nhiệt ñộ và
lương mưa tối ưu phụ thuộc vào loài và giống cây trồng. Phần lớn cây trồng nơng nghiệp địi
hỏi ñủ ánh sáng và nhiệt ñộ trung bình cho quá trình ra hoa và thụ phấn. Mưa nhiều gây ảnh
hưởng tới q trình thụ phấn, thụ tinh dẫn đến tỉ lệ kết hạt kém. Lượng mưa nhiều thuận lợi
cho sự phát triển của sâu và bệnh hại, kéo dài q trình chín, gây khó khăn cho thu hoạch và
các cơng đoạn khác. ðiều kiện thời tiết q nóng và khơ gây ảnh hưởng xấu tới sự ra hoa của
nhiều loại cây trồng, nhất là rau, quả. Nhiệt ñộ quá thấp gây hại tới chất lượng hạt trong
những giai ñoạn đầu của q trình chín. Vì vậy những vùng có khí hậu khắc nghiệt thường
khơng thích hợp cho sản xuất giống. Ngược lại những vùng có nhiều ánh nắng, nhiệt độ lượng
mưa trung bình và đất nhẹ có độ phì tốt là những vùng lý tưởng để sản xuất hạt giống có chất
lượng cao.

Cách ly

Một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất giống là giảm tối thiểu khả
năng thụ phấn chéo giữa các ruộng khác nhau. Ruộng giống phải cách ly với ruộng bên cạnh
của cây trồng cùng loài theo yêu cầu về tiêu chuẩn xác nhận giống. ðiều đó có thể thực hiện
bằng khoảng cách (cách ly không gian) hoặc thời gian nở hoa khác nhau (cách ly thời gian).
Khoảng cách cách ly cần thiết phụ thuộc vào từng loại cây trồng, phương thức thụ phấn và cấp
hạt giống. Ví dụ, khoảng cách cách ly của cây tự thụ phấn ngắn hơn cây giao phấn; cây giao
phấn thụ phấn nhờ côn trùng ngắn hơn cây giao phấn thụ phấn nhờ gió. ðối với số giống cây
trồng, ví dụ sản xuất giống ngơ lai, có thể cách ly thời gian nếu cách ly không gian không thể
thực hiện ñược. Các giống khác nhau ñược gieo vào những thời ñiểm khác nhau. Sản xuất
một lượng nhỏ hạt tác giả của một số cây trồng, có thể cách ly bằng cách bao từng hoa riêng
rẽ hoặc thu phấn nhân tạo.

Khử lẫn và kiểm sốt cỏ dại

Cơng đoạn khử lẫn trong q trình sản xuất giống là cơ sở đảm bảo lơ giống sản xuất
có chất lượng di truyền cao. Cây lẫn là những cây khác cây điển hình của giống về chiều cao
cây, màu sắc, kích thước và dạng lá, hay bất kỳ ñặc ñiểm nào nhận biết ñược trên ruộng giống.
Cây lẫn phải được loại bỏ hồn tồn khỏi ruộng giống càng sớm càng tốt, trước khi cây ra hoa
nhất là đối với cây giao phấn. Thơng thường khữ lẫn ñược tiến hành nhiều lần trong quá trinh
sinh trưởng của cây. Nhổ bỏ cả những cây dị dạng, cây bị bệnh và những cây không mong

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(163)<div class='page_container' data-page=163>

muốn. Phương pháp gieo trồng phải ñảm bảo sao cho từng cây trên ruộng giống có thể quan
sát và giám định cây lẫn dễ dàng.

Sản xuất hạt chất lượng cao cũng địi hỏi kiểm sốt cỏ dại trên ruộng giống ở tất cả các
giai ñoạn sinh trưởng của cây. Cỏ dại không chỉ làm giảm năng suất hạt mà còn là nguồn
nhiễm tạp khi thu hoạch. Chọn ruộng giống và thực hiện luân canh thích hợp là một biện pháp
hạn chế cỏ dại.

Nước và dinh dưỡng

ðảm bảo ñủ ñộ ẩm ñất/ñủ nước phù hợp với nhu cầu của từng loại cây trồng là một trong
những yếu tố ñảm bảo năng suất. Số lần tưới và lượng nước tưới phụ thuộc vào kết cấu ñất,
lượng mưa và nhu cầu của cây. Tưới nước cũng chỉ có hiệu quả cao khi cây ñược cung cấp
ñầy ñủ chất dinh dưỡng ở dạng phân bón hữu cơ và vơ cơ.

Ruộng giống rất mẫn cảm với ñiều kiện bất lợi về ñộ ẩm ở các giai ñoạn sinh dưỡng,
ra hoa và chín. ðộ ẩm khơng bình thường (qúa khô hoặc quá ướt) ảnh hưởng xấu tới nảy mầm,
sinh trưởng và phát triển của ruộng giống.

Bón ñầy ñủ và cân ñối phân ñạm, lân, kali và các chất khoáng thiết yếu khác là yếu tố
căn bản ñể ñảm bảo sinh trưởng và phát triển của ruộng giống. Do đó người sản xuất giống
phải nắm vững nhu cầu dinh dưỡng của từng loại cây trồng, từng giống ñể ñảm bảo dinh
dưỡng hợp lý ở các giai ñoạn sinh trưởng của cây. Có thể sử dụng hoặc tham khảo quy trình,
quy phạm sản xuất giống ñối với từng loại và từng giống cây trồng theo tiêu chuẩn nhà
nước/tiêu chuẩn ngành.

Quản lý sâu bệnh hại

Kiểm sốt có hiệu quả sâu bệnh hại là cần thiết ñể sản xuất hạt giống khoẻ. Ngoài thiệt hại
năng suất, sâu bệnh hại còn làm giảm chất lượng hạt giống, nhất là các bệnh truyền qua hạt
giống sang vụ sau.

Thu hoạch, phơi sấy và bảo quản

Sau khi hoàn thành các cơng đoạn canh tác và chăm sóc và ruộng giống ñược chấp thuận ñể
xác nhận giống, ruộng giống sẵn sàng cho khâu thu hoạch. Thời ñiểm thu hoạch nhằm ñảm
bảo năng suất và chất lượng hạt cao nhất có ý nghĩa cực kỳ quan trọng. Hạt chín hồn tồn
vừa dễ thu hoạch lại dễ làm sạch mà hao hụt lại thấp. ðộ ẩm hạt là chỉ tiêu tốt ñể ấn ñịnh thời
ñiểm thu hoạch tối ưu. ðộ ẩm tối ưu lại phụ thuộc vào từng lồi cây, chẳng hạn đậu tương có
thể thu hoạch khi độ ẩm hạt là 13%, lúa mì 15% và ngô 30-35%. Khi thu hoạch bằng tay hay
bằng máy tránh làm tổn thương hạt.

Có thể thu hoạch ruộng giống bằng phương pháp thủ công hay cơ giới, nhưng phải
thận trọng tránh làm tổn thương hạt trong qua trình thu hoạch và tách hạt và giảm thiểu khả
năng làm lẫn cơ giới.

Phơi hạt trên nền gạch hay nền xi măng thích hợp để giảm độ ẩm và tăng khả năng
bảo quản. Thông thường hạt phải phơi khô nhanh đến ẩm độ an tồn để duy trì khả năng sống

và sức sống. Nếu sấy hạt bằng hệ thống sấy phải chú ý ñiều chỉnh nhiệt ñộ ñể tránh làm tổn
thương hạt, giảm tỉ lệ nảy mầm.

Có thể bảo quản hạt trong bao bì trong một thời gian ngắn. Bao bì phải được ghi, đeo
nhãn phù hợp và cẩn thận. Kho bảo quản phải khô ráo, mát, sạch và xử lý thuốc nếu cần thiết.

3. Sản xuất giống

3.1 Sản xuất giống ở cây tự thụ phấn

Sản xuất hạt nguyên chủng từ hạt giống đầu dịng

Giống dịng thuần (hay giống thường) của cây tự thụ phấn ñồng nhất và ñồng hợp tử. Sự đồng
nhất là kết quả của q trình chọn giống thông qua tự thụ phấn liên tục nhiều thế hệ và chọn

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(164)<div class='page_container' data-page=164>

lọc thế hệ con của một các thể. Vào thới điểm khảo nghiệm chính thức, giống đã đạt được mức
độ đồng nhất cần thiết. Việc duy trì giống trước, sau khi giống được cơng nhận và trong q
trình nhân giống là rất cần thiết để đảm bảo hạt giống có chất lượng di truyền cung cấp cho
người sản xuất.

Hệ thống duy trì ở Việt Nam nhằm sản xuất hạt siêu nguyên chủng ñể cung cấp cho hệ
thống sản xuất giống các cấp tiếp theo. Duy trì ở cây tự thụ phấn thường ở dạng kiểm tra thế
hệ con (Hình 2.14 và 3.14 ), phụ thuộc vào hệ số nhân và mức ñộ giao phấn tự nhiên trong
điều kiện khí hậu nhất ñịnh. Vật liệu ban ñầu (Go) ñưa vào duy trì là hạt giống gốc (gíơng tác
giả hoặc siêu ngun chủng), đạt độ thuần 100%, có chất lượng gieo trồng tốt.

Phương pháp duy trì gồm chọn lọc từng cây, trồng thế hệ con từng cây thành hàng
hoặc ơ và đánh giá, chọn lọc ñộ ñồng nhất theo nguyên bản của giống. Các dịng chọn lọc ở

giai đoạn cuối cùng của q trình duy trì được thu hoạch và hỗn hợp ñể tạo ra hạt siêu nguyên
chủng. Thời gian chọn lọc là 2 vụ, gồm các bước sau (Hình 2.14).

Hình 2.14: Sơ đồ duy trì và sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng từ nguồn giống gốc 
Phục tráng giống

Phục tráng giống ñược áp dụng ñối với các giống đang trong sản xuất chưa hoặc khơng có hạt
giống gốc thuần, giống bị thối hố, các giống địa phương. Vật liệu ban đầu có thể lấy trên
ruộng sản xuất ñại trà hoặc trên ruộng cấy một dảnh sản xuất giống nguyên chủng, xác nhận,
coi các ruộng này là ruộng G0 trong quá trình phục tráng. ðối với lúa số cá thể ñược chọn ở
ruộng G0 từ 100-150 khóm. Thời gian chọn lọc phục tráng là 3 vụ gồm các bước sau (Hình
3.14).

Ruộng vật liệu ban
ñầu

1 2 3 4 5

Chọn cá thể

So sánh, đánh giá dịng

Hỗn hợp hạt siêu
nguyên chủng

Hạt guyên chủng
Vụ 1

Vụ 2
G1

Vụ 3
G2

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(165)<div class='page_container' data-page=165>

Hình 12.3:

Hình 3.14 Sơ đồ phục tráng và sản xuất hạt giống siêu nguyên chủng ở lúa 
3.2. Sản xuất hạt giống ở cây giao phấn

Giống thụ phấn tự do của cây giao phấn thường khơng đồng nhất di truyền ở mức ñộ nhất
ñịnh. Sự khơng đống nhất là một trong những ưu ñiểm của giống và về nguyên lý không ñược
thay ñổi. Chọn tạo giống thường chọn lọc có ñịnh hướng về một phía nhưng duy trì giống lại
loại bỏ những dạng sai lệch về hai phía. ðiều phức tạp và khó khăn ở phần lớn cây giao phấn
là tính mẫn cảm với suy thối cận huyết, do đó cần phải chú ý khi duy trì giống.

Chon lọc hỗn hợp

Chọn lọc hỗn hợp ñược áp dụng nếu phần lớn các tính trạng có thể nhận biết trước khi ra hoa.
Phương pháp chọn lọc hỗn hợp có ñộ tin cậy thấp và không thể áp dụng ñể sản xuất hạt tác giả
hoặc hạt siêu nguyên chủng cho nhiều thế hệ. Có 3 kiểu chọn lọc hỗn hợp:

1. Chọn lọc hỗn hợp âm tính (Hình 4.14)
2. Chọn lọc hỗn hợp dương tính (Hình 5.14)
3. Chọn lọc hỗn hợp phân ô (Hình 6.14)

o o x o o o o o o

o o o o o x x o o
o o o o x o o o o
o x o o o o o o o
o o o o o o o x o

Hỗn hợp hạt

Hình 4.14: Chọn lọc âm tính

Ruộng vật liệu
ban đầu

2 3 4 5 6 n

Vụ 1 
G0

Vụ 4 
G3

Vụ 2 
G1

Vụ 3 
G2

2 3 6

Hỗn hợp siêu
nguyên chủng

Nguyên chủng
Ruộng vật liệu ban

ñầu

Chọn các thể

So sánh, đánh giá
dịng

So sánh, đánh giá,
nhân dòng

Loại bỏ cá thể lẫn, 
khác dạng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(166)<div class='page_container' data-page=166>

o o x o o o o o o
o o o o o x x o o
o o o o x o o o o
o x o o o o o o o
o o o o o o o x o

Hình 5.14: Chọn lọc hỗn hợp dương tính

o x
o o

o o
o x

o x
o o

o o
o o

o x
o o
x o

o o

o o
o o

o x
o o

o o
o o
o o

o x

o x
o o

o o
o o

x o
o o

o x
o o
o o

o x

o o
o o

o o
o x

o x
o o

Hình 6.14: Chọn lọc hỗn hợp phân ơ 
Chon lọc gia đình nửa máu (Half-sib)

Trung tâm cải tiến lúa mì và ngô quốc tế (CIMMYT) ñã ñề xuất hệ thống duy trì đối với
giống ngơ thụ phấn tự do, trong đó các dịng nửa máu (ít nhất 500) được thụ phấn bằng hỗn
hợp phấn của chúng (Hình 12.5). Cách làm đó ñảm bảo khả năng chọn lọc trước khi ra hoa
của cây cho phấn và giảm rủi ro suy thoái cận huyết do thụ phấn giữa các cây trong nội bộ
dòng nửa máu. Các dòng nửa máu sử dụng là cây cho hạt có thể sử dụng để chọn nghiêm khắc
hơn sau khi ra hoa về những ñặc ñiểm của bắp và hạt. Hệ thống duy trì này có thể áp dụng liên
tục.

Duy trì giống, về nguyen tắc phải duy trì biến động di truyền vốn có, đó là giá trị trung
bình và phương sai của mỗi tính trạng. Trong thực tế, q trình làm thuần có thể làm giảm
phương sai và chuyển dịch giá trị trung bình

Hỗn hợp hạt

Hỗn hợp

Chọn lọc cây tốt dúng 
giống

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(167)<div class='page_container' data-page=167>

o o o o o o o o o o o o o o o o

Cây chọn lọc→gia ñình HS mới

Hình 12.5: Chọn lọc gia ñình nửa máu

Cây chọn lọc→gia đình HS mới

Hình 6.14: Chọn lọc gia đình nửa máu

4. Duy trì giống lai ở cây giao phấn

Giống lai ñồng nhất và dị hợp tử cao. Bản thân giống lai khơng thể duy trì được mà chỉ duy
trì bố mẹ chúng tức là các dòng tự phối (cây giao phấn hay dòng thuần ở cây tự thụ phấn).
Duy trì giống phụ thuộc vào phương pháp sản xuất giống. Hạt lai có thể được sản xuất bằng
cách khử ñực, bất dục ñực nhân, bất dục ñực tế bào chất hoặc bất hợp, hoặc sử dụng cây cái
hồn tồn. Dưới đây trình bày duy trì và sản xuất hạt của các dòng tự phối bố mẹ ở ngơ.

i) Duy trì độ thuần di truyền của dịng tự phối

Duy trì hạt thuần của dòng tự phối bằng cách tự thụ phấn và thụ phấn chị em.

Tự thụ phấn kết hợp với ñánh giá thế hệ con: phương pháp này có khả năng cung cấp hạt

giống thuần tốt nhất. Nhược ñiểm của phương pháp là tự thụ lặp di lặp lại nhiều thế hệ có thể
làm giảm sức sống của dịng.

Quy trình

Vụ 1: Tự thụ phấn các cây trong dòng. Thu hoạch riêng những cây có các tính trạng đồng
nhất, phân tích hạt của từng cây và giữ lại những cây có biểu hiện bên ngồi giống nhau

Vụ 2: Mỗi cây thu hoạch vụ trước được trịng thành hàng, tiến hành tự thụ phấn trong hàng,

giữ lại các hàng có đặc điểm như nhau. Thu hoạch cây tự thụ riêng, kiểm tra hạt về sự ñồng
nhất. Giữ một phần hạt từ mỗi cây ñể ñánh giá thế hệ con ở vụ sau (vụ 3); hỗn hợp một lương
bằng nhau từ mỗi cây ñể tạo ra nguồn hạt thuần.

Vụ 3: Vụ 3 và các vụ tiếp theo, hạt thuần được sản xuất thơng qua đánh giá thế hệ con tương
tự như ở vụ thứ 2.

Thụ phấn chị em: Lai cây này với cây kia trong dịng để duy trì dịng tự phối có ưu ñiểm là 
giữ sức sống và sức sản xuất của dịng ở mức cao hơn và ít tốn kém hơn so với tự thụ phấn và
ñánh giá con cái. Nhược điểm là độ thuần di truyền có thể thấp hơn.

Vụ 1: chọn cây ñồng nhất trước khi thụ phấn. Lai cây ñã chọn với nhau bằng tay hoặc cách ly.
Khi thu hoạch giữ những cây địng nhất và hỗ hợp hạt. Sử dụng một phần hạt ñể nhân, một
phần khác sử dụng ñể tiếp tục duy trì.

Chọn lọc

Bố

Cây cho hạt
(rút cờ)

Hỗn hợp các
dòng chọn lọc

làm hạt SNC
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(168)<div class='page_container' data-page=168>

Vụ 2: ở vụ 2 và các vụ sau lặp lại như vụ 1 ñể sản xuất hạt tác giả của dịng tự phối.

Có thể sự dụng tự thụ và thụ phấn chị em luân phiên ñể kết hợp ưu ñiểm của cả 2 phương
pháp.

ii) Sản xuất lượng lớn hạt của dòng tự phối làm bố mẹ sản xuất hạt lai F1

Trong thực tế sản xuất lượng hạt lớn của các dịng khơng thể thực hiện nhờ thụ phấn bằng tay.
Do đó, các dịng được trồng cách ly và hạt sản xuất thơng qua thụ phấn tự do. Khử lẫn trên
ruộng và thận trọng ñể tránh lẫn cơ giới trong khi thu hoạch, vận chuyển, làm sạch, đóng gói.

iii) Sản xuất hạt của mẹ bất dục ñực

Lượng lớn hạt của dịng A đựợc sản xuất trong điều kiện cách ly. Dịng A được trồng xen kẽ
với với dòng B (bố) và hạt tạo thành nhờ thụ phấn tự do. Hạt thu hoạch từ dịng A được sử
dụng để sản xuất hạt lai, cịn hạt thu hoạch từ dịng B dùng để tiếp tục sản xuất hạt của dòng A
ở các vụ sau.

Hạt của bố mẹ hữu dục, hoặc Nrfrf hay RfRf ñược sản xuất với khối lượng lớn bằng cách
trồng cách ly và cho thụ phấn tự do.

5. Duy trì giống lai ở cây tự thụ phấn 
5.1 Duy trì dịng bố mẹ

Nhân dịng bố mẹ của các giống ưu thế lai không sử dụng bất dục được thực hiện như
quy trình duy trì và quy trình phục tráng. Những giống ưu thế lai sử dụng dịng bất dục quy
trình nhân duy trì và phục trang giống phụ thuộc vào đặc điểm của dịng bất dục. Ví dụ nhân
duy trì dịng bố mẹ khi sử dụng bất dục ñực di truyền tế bào chất ( CMS) trong sản xuất hạt
giống lúa lai hệ 3 dịng minh họa trong sơ đồ ( hình 7.14)

Biểu hiện sự thối hố của dịng A

Phân ly về kiểu hình, thời gian sinh trưởng, số lá trên thân chính và suy giảm các tính
trạng kinh tế, nơng sinh học

Hồn tồn giảm sút về mức độ bất dục của cây mẹ

Giảm sút về khả năng kết hợp nên năng suất hạt lai F1 thấp
Xuất hiện cây bán bất dục trong dòng A

Tập tính nở hoa mộ số cây A không tốt, thời gian nở hoa của cây A kéo dài không tập
trung

Tỷ lệ hoa không mở tăng, tỷ lệ nhơ vịi nhuỵ của hoa A giảm
Tỷ lệ trỗ không thoạt của cây A tăng

Sự thối hố của dịng duy trì ( B) và dòng phục hồi (R)

Tương tự như dịng a, dịng B và dịng R cũng có hiện tượng thoái hoá

Sự thoái hoá của dòng B và R biểu hiện và nguyên nhân giống như lúa thuần tuy nhiên
có một số biểu hiện khác như:

Giảm khả năng phục hồi tính bất dục của dịng R và khả năng duy trì của dịng B
Lượng phấn giảm

Biểu hiện sự thoái hoá trên ruộng lúa lai F1
ðộ ñồng ñều quần thể kém

Tỷ lệ ñậu hạt thấp, tỷ lệ lép cao
Khả năng chống chịu giảm sút

Năng suất cây lai giảm dẫn ñến hiệu ứng UTL giảm

Duy trì những dịng A,B,R đã phục tráng và mới chọn tạo do tác giả cung cấp theo
những kỹ thuật đặc thù đảm bảo dịng A đúng ngun bản, bất dục hồn tồn và có UTL khi

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(169)<div class='page_container' data-page=169>

lai với R, dịng B đúng ngun bản có khả năng duy trì tính bất dục của dịng A hồn tồn, và
dịng R ñúng nguyên bản có khả năng phục hồi bất dục của dịng A và cho con lai F1 có ưu thế
lai.

Duy trì và nhân dịng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng nhiệt ñộ(TGMS) vụ 1 kiểm
tra nhiệt ñộ bất dục và hữu dục của từng cá thể. Những cá thể bất dục hoàn toàn ở nhiệt ñộ cao
và hữu dục ở nhiệt ñộ thấp ñược sử dụng nhân siêu nguyên chủng. Nhân siêu nguyên chủng
của dòng bất dục TGMS thực hiện ở ñiều kiện nhiệt ñộ thấp và như kỹ thuật với giống thuần.

Duy trì và nhân dịng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS).tương tự
như dòng TGMS nhưng kiểm tra bất dục và hữu dục trong ñiều kiện ánh sáng ngày ngắn và
ánh sáng ngày dài và nhân dịng trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn.

Duy trì và nhân dòng B, R áp dụng như giống thuần. Tuy nhiên dịng B và R có ảnh
hưởng rất lớn đến chất lượng hạt lai F1 nên cần có cách ly tốt và khử bỏ cây khác dạng
nghiêm ngặt.

Hình 7.14: Sơ đồ sản xuất duy trì dịng A, B và R của lúa lai hệ 3 dòng 
5.2 Sản xuất hạt lai F1

Sản xuất hạt giống ưu thế lai F ở cây tự thụ phấn khơng sử dụng bất dục được tiến
hành duy trì dịng bố mẹ theo phương pháp duy trì giống thuần. Tổ chức sản xuất hạt lai quan
trọng nhất trong kỹ thuật là xác ñịnh thời vụ gieo trồng ñể bố mẹ trỗ trùng khớp, kỹ thuật khử

ñực và thụ phấn ñảm bảo chất lượng hạt giống , giảm chi phí lao động trong sản xuất hạt lai,
giảm giá thành.

Sản xuất hạt lai F1 ở lúa khi sử dụng bất dục CMS, TGMS,PGMS cần có kỹ thuật
chính xác cho mỗi tổ hợp. Những kỹ thuật chính ảnh hưởng ñến năng suất và chất lượng hạt
lai F1:

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

</div>
(170)<div class='page_container' data-page=170>

Chọn đất và khu vực sản xuất : khu đất tốt, bằng phẳng có thể điều tiết nước hồn tồn
chủ động.

Cách ly khơng gian ít nhất là 100m khu vực xung quanh khơng có sản xuất lúa,cách ly
thời gian trỗ chênh lệch với sản xuất lúa xung quanh ít nhất là 20 ngày.

Bố trí thời vụ cho lúa trỗ vào thời gian có điều kiện khí hậu thuận lợi: Nhiệt ñộ trung
bình 24-300C, ñộ ẩm trong phạm vi 70-80%, nhiệt ñộ chênh lệch ngày ñêm 8-100C, ánh sáng
đầy đủ và gió nhẹ, khơng có mưa liên tục 3 ngày liền trong thời kỳ trỗ. Năng suất hạt bị ảnh
hưởng khi nhiệt ñộ <200C và > 350C.

Bố trì thời vụ gieo bố mẹ trỗ trùng khớp dựa vào thời gian sinh trưởng khác nhau
(GDD),số lá khác nhau (LND), hiệu quả tích nhiệt (EAT). Khi lúa chuẩn bị trỗ cần kiểm tra ñể
ñiều chỉnh thời ñiểm nở hoa của bố mẹ trùng khớp.

Mỗi tổ hợp có kỹ thuật cấy tỷ lệ hàng bố và hàng mẹ thích hợp như 2 bố:8 mẹ , 2: 10
hay 2:12...

Sử dụng hóa chất như MET ( Multi effects Triazole, KH2PO4) ñể tăng khả năng ñẻ
nhánh, ñẻ nhánh sớm. Sử dụng GA3 tăng khả năng trỗ thốt của dịng mẹ, mở rộng góc mở
hoa, kéo dài vịi nhụy , mở rộng góc lá địng và tăng chiều cao của bố ñể tăng khả năng nhận

phấn của các hàng mẹ.

Kỹ thuật thụ phấn bổ sung, khử lần, bón phân, tưới nước làm cỏ cũng cần nghiên cứu
phù hợp cho mỗi tổ hợp ñể nâng cao chhất lương và năng suất hạt lai F1.

6 Duy trì cây sinh sản vơ tính

Cây sinh sản vơ tính về bản chất tương đối ổn định về di truyền, khơng có biến động di truyền
và phân ly trong nội bộ dịng vơ tính chừng nào giống xuất thân từ một cây mẹ. Tuy nhiên
giống cây vơ tính dị hợp tử cao. Các dạng dị hợp thường biểu hiện ñột biến dễ dàng hơn so
với dạng ñồng hợp tử ở cây tự thụ phấn. Ngồi ra duy trì giống cịn phải giữ cho vật liệu sạch
bệnh.

i) Chọn lọc dịng vơ tính

Duy trì theo phương pháp chọn dịng vơ tính thực chất là phương pháp kiểm tra thế hệ con về
ñộ thuần di truyền và bệnh. Vì thế cơng việc phải tiến hành trên diện tích sạch bệnh khơng có
nguy cơ lây nhiễm. những dịng bị bện phải loại bỏ ngay (Hình 8.14).

o o x o o o

o o o o o o

o x o x o o

o o o x o o

Chọn dịng và nhân

Hình 8.14: Duy trì ở cây sinh sản vơ tính hàng năm

ii) Duy trì cây mẹ (cây đầu dịng)

ðối với cây lâu năm, ví dụ cây ăn quả, cây đầu dịng đối với cả cành ghép và gốc ghép phải
được duy trì hết sức cẩn thận (Hình 9.14). Cây phải được xuất phát trược tiếp từ cây gốc và

Chọn cá thể

So sánh,

ñánh giá

Vật liệu ban ñầu

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(171)<div class='page_container' data-page=171>

ñược kiểm tra bệnh truyền nhiễm ñều ñặn. Các biện pháp canh tác và chăm sóc phải ñảm bảo
tránh hay giảm thiểu sự lây bệnh.

o o o o o o

Mắt ghép và gốc ghép

Hình 9.14: Duy trì cây đầu dịng

iii) Duy trì trong ni cấy in vitro

Những cây trồng được nhân giống thương mại bằng nuôi cây in vitro như cây cảnh, các loại 
hoa (hoa đồng tiền), phải duy trì cây đầu dịng (cây mẹ) trong điều kiện in vivo ñể tránh tránh 
biến ñổi do tích luỹ các ñột biến trong quá trình nhân in vitro (Hình 10.14). Ưu ñiểm của việc 
duy trì in vivo và ñưa vào mơi trường in vitro thường xun là đảm bảo ñược hệ số nhân cao. 
Cây mẹ phải ñược duy trì trong điều kiện cách ly và nhân cẩn thận.

o cây đầu dịng

o o x o x o

o o o o

Hình10.14: Duy trì cây mẹ ở cây hàng năm nhân trong ñiều kiện in vitro 
7. Kiểm nghiệm và cấp chúng chỉ hạt giống

Tính xác thực và chất lượng hạt giống có vai trị rất quan trọng trong sản xuất góp phần
nâng cao năng suất và chất lượng nông sản. Hạt giống cây giống kém chất lượng gây thiệt hại
cho sản xuất đơi khi là những thiệt hại to lớn về kinh tế xã hội trên diện rộng. Do đó hạt giống
sản xuất phải ñăng ký kiểm nghiệm ñể ñược cấp chứng chỉ cấp hạt giống theo quy ñịnh trước
khi lưu thông trên thị trường.

Kiểm nghiệm hạt giống bao gồm kiểm nghiệm trên ñồng ruộng, kiểm ñịnh trong phịng
và hậu kiểm. Kiểm nghiệm trên đồng ruộng nhằm xác ñịnh nguồn hạt giống gốc, ñộ thuần, cỏ
dại, quy trình kỹ thuật áp dụng trong sản xuất. Kiểm ñịnh trong phòng nhằm xác ñịnh ñộ thuần
trong phòng, ñộ sạch, cỏ dại, sức sống hạt giống, sức khỏe hạt giống, tỷ lệ nảy mầm, ñộ chắc

Kiểm 
tra, ñánh 
giá 
Vật liệu ban ñầu

Nuôi cấy

in vitro

Nuôi cấy

in vitro

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>
(172)<div class='page_container' data-page=172>

và ñộ mảy của hạt. Hậu kiểm nhằm kiểm tra lại và là cơ sở để xác định khi có tranh chấp về
chất lượng hạt giống. Mỗi chỉ tiêu kiểm nghiêm có phương pháp lấy mẫu, phương pháp kiểm
tra riêng, khi lơ giống đạt các chỉ tiêu của cấp giống theo quy ñịnh ñược cấp chứng chỉ mới
được phép lưu thơng trên thị trường.

Cơ quan chịu trách nhiệm kiểm nghiệm cấp chứng chỉ hạt giống là Trung Tâm Khảo
Kiểm Nghiệm Quốc Gia và các ñơn vị do Trung Tâm ủy quyền hoặc cơ quan có chức năng
kiểm nghiệm do Bộ Nơng Nghiệp và Phát Triển Nơng Thơn quyết định.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Luyện Hữu Chỉ và cộng sự, 1997 Giáo trình chọn giống cây trồng, NXB Nơng nghiệp
2. Walter R. Fehr,1983 Applied plant breeding , Department of Agronomy, Iowa state
University Ames, IA 50011 U.S.A.

3. L.O.Copeland and M. B. McDonald,1985 Principle of seed science and technology,
Macmillan publishing company, New York and Collier Macmillan publishers, London

4. Hudson T. Hartmann and Dale E. Kester, 1893, Plant Propagation (Principle and
practices) Hall International, Inc

5. IRRI, 1988, Hybrid rice proceeding of the International symposium on hybrid rice
6. CIP, 1995 Production and Utilization of true potato seed in Asia, A publication of
CIP’s crop management

7. Nguyễn Văn Hiển và cộng sự, 2000, Giáo trình chọn giống cây trồng , NXB Giáo dục
8. Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung Ương, 2000 Quy phạm khảo
nghiệm và chất lượng giống lúa

9. Vũ Công Hậu,1999, Cây ăn quả Việt Nam, NXB Nông nghiệp

10. George, R. A. T. 1985. Vegetable Seed Production. Longman Press, Essex.

Câu hỏi ôn tập

1. Trình bày các cấp hạt giống ở Việt Nam và tiêu chuẩn của các cấp hạt giống ñối với giống
thuần

2. Trình bày sơ đồ và kỹ thuật sản xuất hạt giống thuần ở cây tự thụ phấn, sự giống nhau và
khác nhau cơ bản của các sơ đồ?

3. Nhân dịng bố mẹ trong sản xuất hạt lai ở cây tự thụ phấn không sử dụng bất dục đực và có
sử dụng bất dục

4. Những kỹ thuật cơ bản trong sản xuất hạt lúa lai F1 hệ 3 dòng và hệ 2 dịng
5. Sản xuất hạt giống ngơ thụ phấn tự do

6. Kỹ thuật nhân dòng tự phối

7. Có mấy loại hạt giống ưu thế lai ở cây ngơ, trình bày kỹ thuật sản xuất hạt lai đơn

8. Có bao nhiêu loại vật liệu giống ở cây sinh sản vơ tính, kỹ thuật sản xuất củ giống khoai
tây siêu nguyên chủng

9. Vai trò của kiểm nghiệm hạt giống, nguyên lý của kiểm nghiệm cấp chứng chỉ hạt giống

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

</div>

GT Chon giong cay trong

<b>BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO </b>

<b>TRƯỜNG ðẠI HỌC NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI </b>

<b>GIÁO TRÌNH </b>

<b>CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG </b>

Trang

<b>Lời nói đầu </b>

<i>Cov</i>

<i>e</i>

<i>e</i>

<i>Cov</i>

<i>h</i>

<i>h</i>

<i>r</i>

σ

σ

σ

σ

+

=

∑

(

)

∑

∑

∑

∑

∑

∑

∑

x x x x x

x x x x x

x x x x x

x x x x x x x

x x x x x x x

x x x x x x x

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

x x x x x x x

x x x x x x x

x x x x x x x

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

x x x x x

x x x x x

x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

x x x x x x x x

.

(

)

(