Xem mẫu

Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Hiện tượng ưu thế lai ở thực vật Chương 9 CHỌN GIỐNG ƯU THẾ LAI Năm 1760, Kolreuter phát hiện ưu thế lai khi lai 2 loài thuốc lá Nicotiana tabacum và Nicotiana rustica Năm 1878, Beal phát hiện ưu thế lai ở Ngô Năm 1917, Shull phát hiện ưu thế lai ở ngô khi lai 2 dòng tự phối. Năm 1926, Jones phát hiện ưu thế lai ở lúa Năm 1961, Daxcalov phát hiện ưu thế lai ở cà chua 1. Khái niệm và ý nghĩa Khái niệm Shull (1914): “Ưu thế lai là sự biểu hiện của con lai về sức sống, chống chịu sâu bệnh hoặc khí hậu bất thuận tốt hơn so với các dòng thuần bố mẹ của chúng”. James A. và cs. (2010): “Ưu thế lai là hiện tượng khi lai hai bố mẹ cùng loài hay khác loài, con cái của chúng biểu hiện khả năng tạo sinh khối lớn hơn, phát triển nhanh hơn và sinh sản nhiều hơn bố mẹ. Khái niệm nhóm ưu thế lai (heterotic group) James và cs. (2010): là các kiểu gen có quan hệ hoặc không có mối quan hệ của cùng một quần thể hoặc của các quần thể khác nhau nhưng khi lai với kiểu gen của nhóm khác có khả năng kết hợp như nhau và cho ưu thế lai. Ưu thế lai (Heterosis) là một thuật ngữ để chỉ tính hơn hẳn của con lai F1 so với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái, khả năng sinh trưởng, sức sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất, chất lượng và các đặc tính khác. Những khó khăn trong chọn tạo giống cây trồng ưu thế lai Giai đoạn phát triển dòng bố mẹ thuần tốn nhiều thời gian và kinh phí (Ở cây ngô, tự thụ phấn cưỡng bức mất 6-8 thế hệ, khoảng 10.000 dòng đánh giá ở S2 hoặc S3 chỉ chọn được 1 dòng có thể tham gia tạo giống ngô lai thương mại). Trong duy trì dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 tốn nhiều thời gian (Cây tự thụ phấn khắt khe, cây giao phấn hoa nhỏ, số hạt lai F1 thu được ít, giá thành hạt lai cao). Qui trình sản xuất hạt lai F1 phức tạp (khu cách ly, năng suất hạt lai F1 thấp dẫn đến giá hạt giống lai F1 cao). Ý nghĩa Tiềm năng năng suất cao hơn các giống thường tốt nhất 25- 30%. Những tính trạng mới mong muốn có thể dễ dàng đưa vào giống lai như tính kháng bệnh, chất lượng sản phẩm. Có độ đồng đều cao. Bản thân giống lai có cơ chế bảo hộ di truyền. 2. Những công cụ di truyền sử dụng trong chọn tạo giống ưu thế lai 2.1. Bất dục đực Bất dục đực di truyền nhân (Genetic Male Sterile – MS); Bất dục đực tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterility - CMS); Bất dục đực di truyền nhân cảm ứng môi trường (Environment sensitive Genetics Male Sterility- EGMS) (TGMS và PGMS) Bất dục đực nhân đột biến (Transgenic Male Sterility-TMS); Bất dục đực tế bào chất nhân (Cytoplasmic Genetics Male Sterility-CGMS) Bất dục đực bằng hóa chất (Chemically induced Male Sterility). 1 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Bất dục nhân đột biến ở Cà tím (TMS- hình 2 và 4; Non TGM- hình 3 và 5) 2.2. Tự bất hợp Kakizaki Y. (1930) sử dụng tự bất hợp (Self-incompatibility-SI) trong chọn tạo giống và sản xuất hạt lai F1 ở cây họ thập tự. Kokichi Hinata và cộng sự (1994) đã kết luận tự bất hợp là một trở ngại trong tạo dòng thuần. Nếu chọn các kiểu gen tự bất hợp sử dụng tạo giống và sản xuất hạt giống ưu thế lai rất hiệu quả. V. Kučera và cs (2006) sử dụng tự bất hợp tạo giống súp lơ ưu thế lai. 2.3. Đơn tính cái Giới tính ở cây họ bầu bí biểu hiện rất phức tạp (Sayoko Saito, 2007; Galun, 1961; Shifriss, 1961; Kubicki, 1969; Malepszy và Niemirowicz-Szczytt, 1991). Giới tính của dưa chuột được phân loại dựa trên tỷ lệ hoa đực, hoa cái, hoa lưỡng tính và được chia làm 5 loại là: Monoecious (đơn tính cùng gốc), Gynoecious (đơn tính cái), Andromonoecious (đực và lưỡng tính), Hermaphrodite (lưỡng tính) và Androecious (đơn tính đực). Đơn tính cái (Gynoecious) và đơn tính cùng gốc (Monoecious) thường được sử dụng trong chọn tạo giống và sản xuất hạt lai F1 ở cây họ bầu bí, đặc biệt là dưa chuột (Cucumis sativus). 2 7/18/15 Hoa đực Hoa cái 2.4. Bất thụ •Dạng vòi nhụy siêu dài ở cà chua, ớt, hoa 3 7/18/15 3. Cơ sở di truyền của ưu thế lai 3.1. Giả thuyết siêu trội: Do tác dụng qua lại giữa các alen cùng vị trí. Alen A và a cùng vị trí. Nhờ có mặt đồng thời nên kiểu gen Aa có thể tạo nên những men mà kiểu gen AA và aa không thể tạo ra được làm cho sức sống của con lai vượt xa hơn bố mẹ. AA ≤ Aa ≥ aa Con lai càng có độ dị hợp tử cao thì ưu thế lai càng lớn 3.3. Thuyết cân bằng di truyền Mỗi cơ thể sinh vật có một trạng thái cân bằng di truyền do các gen nằm trong nhân và tế bào chất quyết định. Khi lai giữa các cơ thể khác nhau thì cân bằng cũ bị phá vỡ tạo nên một cân bằng mới. Cân bằng mới có kiểu hình tốt hơn thì xuất hiện ưu thế lai. 3.2. Giả thuyết tính trội Các alen trội là những alen có lợi còn các alen lặn đồng vị của chúng có hại đã làm giảm sức sống. Ưu thế lai sinh ra do tác dụng của các gen trội khác nhau. Sự có mặt của các gen trội cùng vị trí với gen lặn đã lấn át sự biểu hiện của gen lặn làm cho tính trạng biểu hiện bình thường. AA ≥ Aa ≥ aa Mẹ (A) Bố (B) AABBccddEE X aabbCCDDee F1 AaBbCcDdEe 3.4. Cơ sở phân tử về ưu thế lai Phần lớn các locus tính trạng số lượng có quan hệ với suy thoái cận huyết. Ưu thế lai đều có liên quan tới tương tác giữa các locus Và 90% locus tính trạng số lượng đóng góp vào ưu thế lai là siêu trội (Li et. al, 2000) 4 7/18/15 4. Các loại ưu thế lai 4.1. Ưu thế lai sinh sản Là loại ưu thế lai quan trọng hàng đầu Cơ quan sinh sản như hoa, quả, hạt phát triển mạnh dẫn đến năng suất cao. 4.2. Ưu thế lai sinh dưỡng Cơ quan sinh dường như thân, rễ, cành, lá sinh trưởng mạnh. Có giá trị đối với những loài cây trồng sử dụng các bộ phận sinh dưỡng ... - tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn