BỘ GIÁO DỤC ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
BÙI THỊ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM
NÔNG SINH H
ỌC VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG VIRUS PVY
CỦA CÁC CON LAI SOMA KHOAI TÂY
LUẬN VĂN THẠC SĨ
CỦA CÁC CON LAI SOMA KHOAI TÂY CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ SỐ : 60.42.02.01
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS. TS. NGUYỄN QUANG THẠCH
HÀ NỘI - 2013
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
ii
LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
cứu.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia ñình, bạn bè, ñồng
nghiệp ñã giúp ñỡ, ñộng viên tôi trong suốt quá trình học tập, ñóng góp
những ý kiến quý báu cho tôi hoàn thành ñược nghiên cứu này.
Hà Nội ngày 20 tháng 08 năm 2013
Tác giả
Bùi Thị Phương
iv
MỤC LỤC
Lời cam ñoan ii
1.3.1 Tìm hiểu về virus hại khoai tây 9
1.3.2 Tác hại của bệnh virus 11
1.4 Giải pháp khắc phục 13
1.4.1 Các giải pháp về canh tác 13
1.4.2 Giải pháp công nghệ sinh học 13
1.5 Các nghiên cứu về tạo giống khoai tây bằng dung hợp tế bào trần 17
1.5.1 Nghiên cứu về tạo giống khoai tây bằng dung hợp tế bào trần trên
thế giới 17
2.5.2 Một số nghiên cứu về dung hợp tế bào trần trên ñối tượng cây
khoai tây ở Việt Nam.
22
v
Chương 2 ðỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
23
2.1 ðối tượng, vật liệu, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 23
2.2 Nội dung nghiên cứu 25
3.3.3 Các chỉ tiêu hình thái củ và chất lượng chế biến của củ 46
3.3.4 Phân loại cấp củ sau khi thu hoạch 50
3.4 ðánh giá một số chỉ tiêu hóa sinh của các dòng con lai soma
khoai tây và ”bố mẹ” của chúng.
52
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 56
1 Kết luận 56
5.2 ðề nghị 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
PHỤ LỤC 61
vi
DANH MỤC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
STT Ký hiệu Tên ñầy ñủ
1 bp Base pair
2 cs Cộng sự
3 DAS-ELISA Double Antibody Sanwich- Enzyme linked
4 DNA DeoxyribonucleicAcid
5 M Ladder
10
2.1 Thông tin cơ bản về các dòng ”bố mẹ” 23
2.2 Các dòng con lai soma tái sinh ñược từ 4 tổ hợp dung hợp nghiên
cứu
23
2.3 Các mồi sử dụng ñể chạy PCR phát hiện gen kháng virus PVY
của các con lai soma khoai tây và ”bố mẹ” của chúng.
24
3.1 Kết quả khi lây nhiễm nhân tạo virus PVY sau 15 ngày của các
con lai soma và “bố mẹ” của chúng.
36
3.2 Kết quả ñánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các con
lai soma và “bố mẹ” của chúng
39
3.3 Các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng con lai soma và “bố
mẹ” của chúng 43
3.4 Một số kết quả ñánh giá ñặc ñiểm thực vật học củ các con lai
soma khoai tây và ”bố mẹ” của chúng.
47
3.5 Phân loại cấp củ sau khi thu hoạch 51
3.6 Một số chỉ tiêu hóa sinh của các con lai soma khoai tây và “bố
- gen kháng virus PVY 31
3.3 Ảnh Elisa kiểm tra ñộ tinh sạch virut PVY của các con lai soma
khoai tây và “bố mẹ” của chúng sau khi lây nhiễm 15 ngày trên
bản Elisa1
33
3.4 Ảnh Elisa kiểm tra ñộ tinh sạch virus PVY của các con lai soma
khoai tây và “bố mẹ” của chúng sau khi lây nhiễm 15 ngày trên
bản Elisa2
34
3.5 Ảnh Elisa kiểm tra ñộ tinh sạch virus PVY của các con lai soma
khoai tây và “bố mẹ” của chúng sau khi lây nhiễm 15 ngày trên
bản Elisa3
35
3.6 Thí nghiệm ñánh giá ñặc tính sinh trưởng phát triển của các con
lai soma và “bố mẹ” của chúng 40
3.7 Hình ảnh con lai và “bố mẹ” của một số tổ hợp lai 41
3.8 Hình ảnh củ ñại diện của các dòng “bố mẹ” và con lai của chúng 46
3.9 Hình ảnh về số lượng củ trung bình /khóm của một số con lai
soma khoai tây
48
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
2
trình chọn tạo giống khoai tây kháng virus. Hàng loạt con lai soma ñược tạo ra
cần ñược ñánh giá. ðể tiếp nối chương trình chọn tạo giống khoai tây theo
hướng này, chúng tôi tiến hành ñề tài: “Nghiên cứu ñánh giá ñặc ñiểm nông
sinh học và khả năng kháng virus PVY của các con lai soma khoai tây”.
2. Mục ñích và yêu cầu
2.1. Mục ñích
Xác ñịnh ñược các con lai soma khoai tây mang những ñặc ñiểm nông
sinh học tốt và có khả năng kháng ñược virus PVY phục vụ cho chương trình
chọn tạo giống khoai tây.
2.2. Yêu cầu
- ðánh giá ñược khả năng sinh trưởng, phát triển hình thành năng suất
của các con lai soma trong ñiều kiện chậu vại.
- ðánh giá ñược chất lượng chế biến và ăn tươi của các con lai soma.
- ðánh giá ñược khả năng kháng virus PVY của các con lai soma
thông qua việc kiểm tra gen kháng bằng phương pháp PCR.
- ðánh giá khả năng kháng virus PVY của các con lai soma thông qua
lây nhiễm nhân tạo.
- Giới thiệu ñược một số con lai có triển vọng ñể phát triển thành giống.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả của ñề tài sẽ cung cấp những dẫn liệu khoa học mới, có giá
trị về khả năng sinh trưởng, phát triển, hình thành củ, phẩm chất giống và tính
kháng virus PVY của các con lai khoai tây sau khi dung hợp tế bào trần.
- Kết quả của ñề tài là tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu về tạo
giống khoai tây kháng bệnh virus thông qua dung hợp tế bào trần.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Tạo ñược các dòng khoai tây tứ bội có khả năng kháng virus PVY
Khoai tây (Solanum tuberosum L.) thuộc loài S. tuberosum, chi
Solanum, họ cà Solanaceae, bộ Solanales, phân lớp Asteridae, lớp
Magnoliopsida, ngành Magnoliophyta. Trong chi này có khoảng trên 200 loài
ñược phân bố khắp thế giới. Sự ña dạng về loài, giống tập trung chủ yếu ở
vùng Trung – Nam Mỹ và Australia cùng với loài S. tuberosum có khoảng 7
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
4
loài trồng trọt khác.
Có nhiều cách ñể phân loại khoai tây; dựa vào ñặc ñiểm hình thái thân,
lá, hoa…hay số lượng nhiễm sắc thể…Theo J.G Hawkerkks (1991), khoai tây
ñược phân thành 18 nhóm, trong ñó có 68 loài dại, chỉ có 8 loài trồng trọt,
ñược chia thành 4 nhóm chủ yếu dựa vào số lượng NST (Tạ Thu Cúc, 2007).
• Nhóm 1: Diploid: 2n = 2x = 24.
S. arjanhuiri juz.et Buk
S. gomiocalyx juz.et Buck
S. stenotomum Juz.et Buk
S. phueja Juz.et Buk.
Trong các loài trên, loài S. phueja Juz.et Buk có ý nghĩa lớn nhất với trồng trọt.
• Nhóm 2 : Triploid: 2n = 3x = 36.
S. chaucha Juz. Et Buk. là dạng lai tự nhiên giữa S. tuberosum
subp.vaifigena và S. stenotomum.
S. juzepczukii Buk. Là dạng lai tự nhiên giữ S. acuale và S.
snenotomum, phân bố ở trung Peru ñến Nam Bolivia, có khả năng kháng bệnh
sương mai.
• Nhóm 3 : Tetraploid: 2n = 4x = 48.
Có 1 loài là : S. tuberosum L. Và 2 loài phụ là :
Subspecies tuberosum
Subspecies Vaifgena (juz. Et Buk) Hawkes
Thời kỳ sinh trưởng thân lá nhiệt ñộ thích hợp là 20
o
C – 22
o
C
Thời kỳ hình thành và phát triển củ: Quá trình tích lũy tinh bột vào củ
hình thành khó khăn hơn, tia củ vươn dài và thời gian hình thành củ kéo dài
hơn dẫn ñến giảm năng suất, củ khoa tây bị dị hình.
ðộ dài ngày ảnh hưởng rất lớn tới sự sinh trưởng và phát triển của cây
khoai tây. Khoai tây là cây ưa ánh sáng ngày dài. Cường ñộ ánh sáng thích
hợp từ 40000 – 60000 Lux sẽ cho năng suất cao. Cường ñộ ánh sáng mạnh có
lợi cho quang hợp, sẽ thuận lợi cho sự hình thành và tích luỹ chất khô. Các
thời kỳ sinh trưởng khác nhau yêu cầu thời gian chiếu sáng khác nhau.
Từ khi khoai tây mọc khỏi mặt ñất cho ñến thời kỳ xuất hiện nụ hoa
yêu cầu thời gian chiếu sáng dài ñể cây quang hợp và tích lũy vật chất.
Thời kỳ phát triển tia củ yêu cầu thời gian chiếu sáng ngắn ñể thúc ñẩy
hình thành thân và củ (Mai Thạch Hoành, 2003).
* ðộ ẩm:
Khoai tây là cây có bộ rễ ăn nông, tiềm năng năng suất cao nên ñể cây
khoai tây sinh trưởng, phát triển tốt cần phải cung cấp nước thường xuyên.
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau yêu cầu về nước cũng khác nhau:
Thời kỳ trồng ñến xuất hiện tia củ ñảm bảo ñộ ẩm tối thiểu 60 – 80%.
Thời kỳ phát triển củ cần thường xuyên giữ ẩm ñộ ẩm ñất là 80%.
Thiếu nước hoặc thừa nước ñều ảnh hưởng xấu ñến sinh trưởng của cây
(Mai Thạch Hoành, 2003)[4].
* ðất trồng và pH ñất:
ðất trồng khoai tây thích hợp nhất là ñất phù sa nhẹ, ñất cát pha, ñất
nhẹ tơi xốp có lượng mùn cao, lớp ñất canh tác dày, giữ ẩm tốt, tưới tiêu tốt.
Khoai tây có thể phát triển trên ñất có pH từ 4,8 – 7,1, pH lý tưởng ñối
với cây khoai tây là 5,2 – 6,4. Nếu pH trên 7 thì cây khoai tây dễ bị nhiễm
Ấn ðộ
Nga
Ukraine
Mỹ
ðức
Ba Lan
Bangladesh
Belarus
Netherlands
Các nước khác
5 077 504
1 863 000
2 109 100
1 408 000
406 588
255 200
490 853
435 000
366 766
156 969
6 061 218
74 799 084
42 339 000
21 140 500
18 705 000
18 016 200
7
Khoai tây có nguồn gốc từ Nam Mỹ sau ñó mở rộng sang các nước
phát triển. Vậy tại sao hiện nay khoai tây ñược trồng chủ yếu ở những nước
ñang phát triển? Theo các chuyên gia nhận ñịnh: Khoai tây chính là cây lương
thực của tương lai dành cho những nước nghèo và nước ñang phát triển “Khi
giá lúa gạo và lúa mỳ tăng lên, lúc này khoai tây ñược phát hiện là nguồn cây
trồng giàu dinh dưỡng cho những nước ñó với giá rất rẻ” (FAO, 2005). Mặt
khác “Khoai tây là cây trồng tạo ra khối lượng sinh học và năng lượng nhiều
hơn bất kỳ một loại cây trồng lương thực nào (trừ lúa gạo, ngô, lúa mỳ) trong
thời gian ngắn trên cùng một ñơn vị diện tích” (FAO, 2005).
Bảng 1.2. Sản lượng khoai tây trên thế giới giai ñoạn 1991 – 2007
(triệu tấn) (FAOSTAT)
Năm
Quốc gia
1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007
Phát triển 183.13 199.31
177.47
174.63
165.93 166.93
160.97
159.97
159.89
Qua bảng 1.2 cho thấy: Từ năm 1991 – 2003 sản lượng khoai tây ở các
nước ñang phát triển tăng liên tục từ 84,86 triệu tấn (1991) lên 152,11 triệu
tấn (2003) và tăng ñều hơn so với các nước phát triển mặc dù sản lượng thấp
hơn. Bởi các nước ñang phát triển ngày càng mở rộng diện tích trồng nhưng
năng suất không cao, còn các nước phát triển thì diện tích thu dẹp dần, năng
suất khá cao do có vốn ñầu tư lớn và kinh nghiệm trồng trọt lâu năm. Vào
những năm 2005, lần ñầu tiên sản lượng khoai tây ở các nước ñang phát triển
vượt qua sản lượng khoai tây ở các nước phát triển. Trong ñó Trung Quốc là
quốc gia dẫn ñầu về sản lượng khoai tây ñạt 72 triệu tấn năm 2007 và 1/3 sản
lượng khoai tây của thế giới ñược thu hoạch ở Trung Quốc và Ấn ðộ.
Ở các nước ñang phát triển có diện tích trồng lớn nhưng năng suất kém
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
8
một phần là do nguồn giống không ñảm bảo chất lượng, củ giống không rõ
nguồn gốc, dễ bị nhiễm bệnh nhất là bệnh virus sau vài năm trồng, dẫn ñến sự
thoái hóa củ giống nghiêm trọng ảnh hưởng ñến năng suất và chất lượng củ.
Do vậy, các nhà nghiên cứu ñang xây dựng chiến lược sản xuất củ giống sạch
bệnh và có phẩm chất tốt phục vụ sản xuất khoai tây thương mại.
1.2.2. Tình hình sản xuất khoai tây ở Việt Nam
Vấn ñề khó khăn nhất hiện nay ñối với ngành sản xuất khoai tây ñó là
giống. Hiện giống khoai tây ở trong nước mới chỉ ñáp ứng từ 20 – 25% nhu
cầu, số còn lại phải nhập khẩu từ Trung Quốc, Hà Lan…
Hiện nay, giống khoai tây mà người dân sử dụng hầu hết do nông dân tự
duy trì từ vụ này sang vụ khác hoặc giống do người dân tự mua không rõ
nguồn gốc, do vậy mà giống không những bị thoái hóa mà còn có tỷ lệ nhiễm
virus cao từ 54 – 65% cộng với hao hụt trong bảo quản từ 45 – 60%. Khoai tây
trồng chủ yếu bằng con ñường nhân giống vô tính nên tỷ lệ tái nhiễm virus cao.
Hơn nữa trong ñiều kiện sản xuất ở Việt Nam, củ giống bảo quản trong thời
không thể chữa, chỉ có thể nhổ cây bị hại vứt xa nguồn nước và nơi trồng. Bởi
vì virus tồn tại ở các mô sống nên virus rất nguy hiểm ñối với những cây
trồng nhân giống vô tính bằng củ tiếp tục nhân lên ở các thế hệ sau. Ngoài ra
bệnh virus còn ñược lan truyền do côn trùng hoặc tiếp xúc cơ giới.
Theo (Vũ Triệu Mân, 1978) và một số tác giả khác cho rằng: Virus ñã
làm ảnh hưởng rất lớn ñến năng suất và phẩm chất khoai tây, ñặc biệt là virus
PVY làm giảm năng suất từ 50% - 90%. Chính vì vậy, ñến nay dù có nhiều
tác nhân gây bệnh hại khoai tây nhưng virus vẫn là nguyên nhân chủ yếu làm
giảm năng suất kinh tế một cách trầm trọng.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Thơ, Nguyễn Phương ðại, Hà Minh Trung,
Vũ Triệu Mân (1978 – 1986) về virus khoai tây ở Miền Bắc Việt Nam cho thấy:
Bệnh virus khoai tây ở Việt Nam do 7 loài virus gây hại chính. ðó là:
Virus Y khoai tây (PVY)
Virus X khoai tây (PVX)
VirusA khoai tây (PVA)
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
10
Virus S khoai tây (PVS)
Virus M khoai tây (PVM)
Virus cuốn lá khoai tây (PLRV)
Virus khảm Aucuba khoai tây (PAMV)
Năm 1991 Ủy Ban Quốc Tế về phân loại virus (ICTV–International
Committee on Taxonomy of Viruses) ñã xây dựng hệ thống dữ liệu về các
nhóm virus gồm ñặc ñiểm của từng nhóm và hệ thống hóa số liệu ño lường
(số hóa) các loại virus ñó.
Với loài S. Tuberosum L. phát hiện tác nhân virus gây bệnh chính như sau:
Bảng 1.3. Nhóm virus chính hại khoai tây (Beemster và DeBokx 1987;
Burton 1989; Brunt và cs. 1996)
57.0.1.0.056
57.0.1.057
56.0.1.0.018 14.0.1.0.025
14.0.1.026• PLRV – Peters phát hiện năm 1967 ở Hà Lan, gây ra nhiều triệu chứng
khác nhau. Loại virus này gây hại mạnh ở Châu Âu. Khả năng giảm năng suất
từ 40-90%. Ở Việt Nam khoai tây ít bị nhiễm virus này (Bode, 1969).
• PVY – Smith phát hiện năm 1931 tại Anh. Nhóm này gồm 3 dòng
chính: PVY
O
gây bệnh quan trọng ở khắp thế giới, PVY
N
gây ra các vết chết
hoại trên gân lá thuốc lá, PVY
C
ít nguy hiểm, không phổ biến trên thế giới.
Bên cạnh ñó mới phát hiện ra PVY
NTN
, PVY
NW
, PVY
Z
.PVY
NTN
. Virus Y kết
dụng vật chất của ký chủ ñể nhân lên, tấn công các tế bào khác từ vị trí xâm
nhiễm. Như vậy, tế bào ký chủ ñã làm nhiệm vụ nhân virus lên, nên nếu tác
nhân nào ngăn chặn sự tái bản của phân tử virus ñồng thời cũng ức chế các
quá trình sinh tổng hợp của ký chủ.
- Bệnh virus khoai tây có ñặc tính di truyền. Ở những cây nhân giống
theo con ñường hữu tính, bệnh virus rất ít truyền qua hạt. Ngược lại cây nhân
giống vô tính, virus có mặt ở mọi tế bào ñang sống nên rất dễ lan truyền. Khi
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
12
virus xâm nhiễm vào cây chúng nhân lên và di chuyển theo dòng nhựa luyện tới
các bộ phận trong cây, tới tận các củ con. Khi ñó, một củ mẹ bị nhiễm bệnh sẽ
tạo ra một cây bệnh, cây này lại tạo ra các thế hệ củ con bị nhiễm virus. Do vậy,
năm này qua năm khác bệnh càng mở rộng, tăng lên nhanh chóng. Sự xâm
nhiễm virus rất khó phát hiện, diễn ra trong suốt quá trình sống của cây.
- Bệnh virus lan truyền qua các vector truyền bệnh và tiếp xúc cơ giới.
Tùy từng kiểu truyền bệnh của côn trùng mà virus ñược truyền ngay hoặc có thời
gian tiềm ẩn trong cơ thể côn trùng kể từ khi trích nạp virus cho tới lúc truyền
sang cây mới.
Từ những nguyên nhân trên dẫn tới khi khoai tây bị nhiễm virus sẽ gây
nên hiện tượng thoái hóa giống. Nghĩa là làm giảm dần năng suất gieo trồng
của củ, biểu hiện củ nhỏ ñi về kích thước và trọng lượng, chất lượng củ xấu,
hàm lượng dinh dưỡng giảm so với trước, thân lá bị biến dạng làm giảm khả
năng quang hợp Nếu hiện tượng này diễn ra dài có thể dẫn ñến tiêu diệt
hoàn toàn giống khoai tây nào ñó. Ngoài ra, khi củ giống bị già sinh lý do bảo
quản lâu trong ñiều kiện nóng ẩm cũng dẫn ñến hiện tượng thoái hóa củ.
Trong ñó virus là nguyên nhân chính dẫn tới hiện tượng thoái hóa.
Ở Anh khoai tây bị nhiễm virus PLRV, PVY và PVX gây thiệt hại
trung bình từ 30 – 50 triệu pound mỗi năm (Hull, 1984).
dùng côn trùng ñể kiểm soát vector truyền virus, tuy nhiên phương pháp này
rất ñắt (Valkonen và cs, 1994).
• Hay sử dụng giải pháp phun xịt dầu khoáng ñể ngăn chặn vector
truyền virus theo kiểu không bền vững (R.M.Solomon-blackburn và
H.Barker, 2001).
1.4.2. Giải pháp công nghệ sinh học
Tạo giống khoai tây chuyển gen kháng virus
1.4.2.1. Tính kháng bắt nguồn từ gen CP (CPMR-Coat Protein Mediated
Resistance)
Việc chuyển gen sinh protein vỏ virus vào khoai tây ñể tạo giống kháng
virus, ñây là hướng nghiên cứu ñầu tiên về tính kháng virus bắt nguồn từ tác
nhân gây bệnh. Trong ñó, Hemenway (1988) ñã chuyển nạp thành công gen Cp
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
14
của PVX vào khoai tây, thu ñược kết quả tạo khoai tây chống chịu virus PVX.
Cơ chế của tính kháng là chống lại sự tích lũy virus trong cây. Kawchuk
và cs (1991) chứng minh nồng ñộ virus PLRV ở cây chuyển gen Cp rất thấp chỉ
khoảng 1% giống như cây ñối chứng trong giai ñoạn tiền xâm nhiễm.
1.4.2.2. Tính kháng bắt nguồn từ protein di chuyển
Virus mã hóa một số loại protein di chuyển hỗ trợ sự lây lan của virus
trong cây. Khi ñó các phân tử protein này chính là mục tiêu trong tạo giống
kháng virus.
Vào năm 1996, Tacke ñã chuyển trình tự gen ORF của virus PLRV
sang cây khoai tây, gen này mã hóa cho protein pr17 giúp virus di chuyển
trong mạch phloem. Dòng khoai tây chuyển gen có biểu hiện ñột biến protein
pr17 thì kháng ñược với virus PVX, PVY. Ngược lại, dòng không có ñột biến
trên thì chỉ kháng virus PLRV nhưng không kháng PVX và PVY. Khi tiến
hành kiểm tra về tính kháng với virus PLRV của các cây chuyển gen thấy
kháng cao nhất với virus PVX thì lượng polymerase là thấp nhất và số bản
sao của gen chuyển nhiều. Tính kháng không ảnh hưởng ñến sự phiên mã của
gen chuyển. Cơ chế kháng ở ñây là sự làm câm gen sau phiên mã (PTGS).
PTGS không những ñược cảm ứng bởi gen chuyển mà còn bởi virus
(Baulcombe, 1996) và dường như là phản ứng phòng thủ chung của cây trồng
và ñược giải thích theo nhiều cơ chế bảo vệ cây trồng bắt nguồn từ tác nhân
gây bệnh (pathoge – derived protection).
Tạo giống khoai tây kháng virus bằng dung hợp tế bào trần
ðối với hướng tạo giống khoai tây kháng virus bằng dung hợp tế bào
trần giữa hai hay nhiều dòng mang ñặc tính kháng tỏ ra có nhiều ưu ñiểm: Tổ
hợp ñược bộ genome của cả hai “bố mẹ” tạo thành một cấu trúc genome dị
hợp tử mới, không có sự biệt lập trong quá trình giảm phân, rút ngắn thời gian
chọn tạo, khắc phục những rào cản về mặt di truyền trong lai hữu tính… Cho
nên trở thành công cụ ñầy hứa hẹn phục vụ chương trình chọn tạo giống cây
khoai tây kháng virus.
Trong tự nhiên tồn tại khá nhiều nguồn gen kháng virus, có khoảng 206
loài khoai tây dại mang củ, 7 loài nguyên thủy và một loài khoai tây trồng
Solanum spp, cũng như một số loài dại không mang củ có ñặc tính kháng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………
16
virus tốt (Spooner và Hijmans, 2001). Trong số ñó dòng S. etuberosum có ñặc
tính kháng cao với bệnh virus PVY, PVA…(Valkonen và cs, 1992b; Thieme
và cs, 2000, S. tarnii tính kháng cao với dòng virus PVY (Thieme và cs, 2003),
loài khoai tây S. cardiophyllum Lindl và S. etuberosum Lindl thuộc chi
Pinnatisecta và Etuberosa thể hiện tính kháng cao với nấm Phytophthora
infestans. Chúng ñược thu thập và thăm dò về tính kháng virus và tác nhân gây
bệnh khác kể cả sâu hại. Một số nghiên cứu về khoai tây ở Châu Âu khẳng
ñịnh 90% loài khoai tây dại trong quỹ gen thu thập là nguồn gen kháng mới có