Công nghệ sinh học ( phần 7 )
Chọn giống ở cây tự thụ phấn
Tự thụ phấn hay tự phối là việc chuyển phấn hoa từ nhị đực đến nhuỵ cái
trong cùng một hoa, hay đến nhuỵ cái của hoa trong cùng một cây. Đó là
quá trình kết hợp giao tử đực và giao tử cái của cùng một cây. Cây tự thụ
phấn cũng có một số trường hợp giao phấn, phụ thuộc vào:
- Giống hay dòng cây trồng
- Điều kiện mùa vụ, nhất là nhiệt độ và độ ẩm
- Hướng và tốc độ gió vào thời điểm thụ phấn
- Quần thể côn trùng thụ phấn.
Tự thụ phấn không những duy trì kiểu gene của bố mẹ từ đời này sang
đời khác mà còn nhanh chóng phục hồi tình trạng đồng hợp cho kiểu gene
trong các đời tiếp theo. Tỷ lệ dị hợp Aa trong các đời tiếp theo sẽ giảm đi
một nữa.
Mức độ đồng hợp của mỗi đời có thể tính theo công thức (2m – 1/2m)
n
,
với m: số đời, n: số cặp gene đồng hợp.
Các phương pháp chọn tạo giống
1. Nhập nội
Nhập nội thường được dùng như nguồn cung cấp gen hay tổ hợp gen để
cải lương một kiểu gen thích ứng tốt nhưng còn thiếu một hay nhiều tính
trạng.
2. Thích nghi
Tính thích nghi là khả năng tự phục hồi và thích ứng của quần thể với
vùng khí hậu mới. Quá trình thích nghi là kết quả của sự chuyển dịch lệch
di truyền về phía các dạng thích ứng trong một quần thể được đặt trong
các điều kiện bất thuận của môi trường. Hiệu quả của quá trình thích nghi
phụ thuộc vào:
+ Mức độ không đồng nhất trong quần thể;
+ Phương thức sinh sản của loài;

lẫn bằng chọn lọc quần thể được tiến hành như sau:
+ Chọn lọc từ 200 đến 2.000 cây (cá thể) đúng dạng hình chính của
giống. Số lượng cây chọn tùy thuộc vào nguồn giống có được
+ Gieo cây đời con trên ô gồm 3-4 hàng và quan sát độ đồng đều của các
tính trạng kiểu hình khác nhau.
+ Trộn hạt các đời con có dạng giống và đồng đều lại để nhân giống.
Chọn lọc quần thể được xem như là một phương pháp chọn tạo giống để
cải lương các giống cây trồng tự thụ phấn.
3.2. Chọn lọc cá thể - Giống dòng thuần
Chọn lọc cá thể với mục đích tạo ra giống dòng thuần được thực hiện
trong hai trường hợp:
- Tạo các dòng thuần từ một giống địa phương thích ứng tốt hay từ một
quần thể nhân tạo hay giống quần thể được chọn lọc theo phương pháp
chọn lọc quần thể đã và đang được dùng nhiều trong sản xuất.
- Tạo các dòng thuần từ một quần thể đang phân ly của thể lai.
Trong cả hai trường hợp trên, chi tiết chọn lọc đời sau của từng cá thể
phụ thuộc vào các điều kiện sau:
- Trường hợp các giống địa phương hình thành từ các quần thể bằng
phương pháp chọn lọc quần thể, mang ít cây dị hợp, số lớn cây là đồng
hợp tại nhiều locus.
- Trường hợp của quần thể đang phân ly, từng cây riêng rẽ ban đầu dị hợp
trở thành đồng hợp sau các đời liên tiếp.
Nhiều chương trình chọn tạo giống cây trồng tự thụ phấn quan tâm đến
việc chọn tạo các giống dòng thuần vì: (i) Giống dòng thuần có độ đồng
đều cao về hình dạng và về chất lượng sản phẩm; (ii) Một dòng thuần đã
thích ứng với các điều kiện sinh thái và canh tác riêng thì chắc chắn sẽ
cho thành tích cao hơn quần thể hỗn hợp các kiểu gene; và (iii) Dễ nhận
diện và duy trì một dòng thuần.
4. Tạp giao
Tạp giao chỉ việc lai hai cá thể có tính di truyền khác nhau. Về mặt chọn

sự hình thành khối u là Ti-plastmid (Ti: tumor inducing) của vi khuẩn
chứa các gene mã hoá sinh tổng hợp các horrmon (auxin và cytokinin)
chịu trách nhiệm cho sự hình thành khối u. Các gene này nằm trong vùng
T-DNA (transfered DNA) của plasmid. Khi plasmid xâm nhập vào tế bào
của cây, cùng T-DNA được chuyển vào genome. Đoạn T-DNA là yếu tố
di truyền vận động trong quá trình chuyển gene.
Ý nghĩa của Agrobacterium trong kỹ thuật di truyền là khả năng chuyển
đoạn DNA vào tế bào thực vật. Lợi dụng phương thức chuyển gene tự
nhiên các nhà khoa học thực vật dựa vào kỹ thuật phân tử điều khiển T-
DNA để thiết kế hệ vector bằng cách lồng đoạn DNA cần chuyển gắn vào
cùng T-DNA của vi khuẩn, sau đó cho cây nhiễm các vi khuẩn chứa
plasmid đã biến đổi. Để lây nhiễm người ta nuôi cấy tế bào trần thực vật,
tế bào đơn trong trong mooi trường lồng, hoặc đặt mô cấy trong dung
dịch huyền phù chứa vi khuẩn có plasmid biến đổi trong một thời gian
nhất định. Quá trình chuyển nạp thông qua Agrobacterium gồm các bước
sau đây:
- Phân lập gene có ích từ thể cho (DNA lạ) và nhân gene
- Loại bỏ T-DNA khỏi Ti-plasmid của các dong vi khuẩn đã chọn lọc
- Chuyền DNA lạ vào Ti-plasmid cùng với promotor và một gene chỉ thị
có khả năng chọn lọc dễ dàng (ví dụ gene uidA của vi khuẩn mã hoá β-
glucuronidaza thường gọi là gene GUS, hay gene kháng kháng sinh).
- Đưa plasmid đã biến đổi vào tế bào thực vật
- Chọn tế bào được chuyển gene
- Tái sinh tế bào được chuyển gene
- Chọn cây biểu hiện được chuyển (cấy chuyển gene)
Ở một số loài cây dễ nuôi cấy như khoai tây và cà chua, các mẫu lá cắt
rời được nhúng vào dung dịch chứa vi khuẩn trong một thời gian ngắn.
Sau đó các mẫu lá được đưa vào môi trường dinh dưỡng. Trong khoảng
thời gian đó vi khuẩn tiếp tục sinh trưởng và xâm nhập vào các tế bào lá
rồi tạo ra một số tế bào chuyển gene. Vì chỉ một phần nhỏ tế bào được