Tạo giống mới dựa trên nguồn biến dị tổ hợp

Bài viết trình bày cụ thể phương pháp tạo giống mới bằng phương pháp biến dị tổ hợp

I.GIỐNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TẠO GIỐNG MỚI 

*  Khái niệm

- Giống là một tập hợp cá thể sinh vật do con người chọn tạo ra, có phản ứng như nhau trước cùng 1 điều kiện ngoại cảnh, có những đặc điểm di truyền đặc trưng, chất lượng tốt, năng suất cao và ổn định; thích hợp với điều kiện khí hậu, đất đai, kĩ thuật sản xuất nhất định.

*Quy trình tạo giống mới bao gồm các bước: 
+ Tạo nguồn nguyên liệu là biến dị di truyền (biến dị tổ hợp, đột biến và ADN tái tổ hợp).
+ Đánh giá kiểu hình để chọn ra kiểu gen mong muốn.  
+ Tạo và duy trì dòng thuần có tổ hợp gen mong muốn.
+ Đưa giống tốt ra sản xuất đại trà.

 *  Phương pháp tạo nguồn nguyên liệu cho chọn giống

 - Nguyên liệu cho quá trình chọn giống được tạo ra từ nguồn  biến dị tổ hợp, đột biến và ADN tái tổ hợp

- Các phương pháp tạo nguồn nguyên liệu gồm :

+ Lai hữu tính : tạo ra vô số biến dị tổ hợp

+ Gây đột biến: tạo ra các đột biến di truyền.

+ Công nghệ gen: tạo ra ADN tái tổ hợp

II- NGUỒN NGUYÊN LIỆU CỦA CHỌN GIỐNG
*Nguồn gen tự nhiên 

Nguồn gen tự nhiên là có nguồn gốc hoàn toàn từ tự nhiên có nguồn gốc từ các động -  thực vật hoang dã

Đặc điểm của giống vật nuôi có nguồn gốc từ tự n hiên là những nhóm sinh vật được h ình thành ở một địa phương bất kì có khả n ăng thích nghi cao với điều kiện môi trường ở địa phương đó   

Lợi ích: Có sẵn trong tự nhiên, không phải mất tiền của và công sứ c để tạo ra; thích nghi tốt với môi trường sống của chúng.

*Nguồn gen nhân tạo
- Đặc đi ểm của nguồn gen này là do con ngưới chủ động tạo ra để phục vụ  nhu cầu sản xuất và sinh hoạt  của con người .

- Được tạo ra thông qua  quá trình đột biến và lai tạo

- Lợi ích: Tạo ra nguồn gen phong phú, đa dạng và phù hợp với nhu cầu của con người.

III. CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA VÀO NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP

1. Biến dị tổ hợp

* Khái niệm

Biến di tổ hợp là biến dị xuất hiện do sự tổ hợp vật chất di truyền của bố mẹ trong quá trình sinh sản hữu tính .

Nguyên nhân tạo biến di tổ hợp là do quá trình giao phối

Biến dị tổ hợp là nguồn nguyên liệu phong phú cho chọn giống và tiến hóa.

* Cơ sở tế bào học 

- Quá trình phát sinh giao tử : do sự phân li và tổ hợp của các cặp NST tương đồng trong giảm phân hình thành nhiều tổ hợp gen khác nhau trong giao tử đực và giao tử cái.

- Quá trình thụ tinh : do sự kết hợp ngẫu nhiên giữa các giao tử đực và cái qua thụ tinh hình thành nhiều tổ hợp gen khác nhau ở thế hệ con cháu.

- Hoán vị gen : do bắt chéo trao đổi đoạn ở kì đầu I giảm phân dẫn đến tái tổ hợp gen giữa từng cặp NST tương đồng.

*Phương pháp tạo biến dị tổ hợp

-  Tạo ra biến dị tổ hợp thông qua hình thức lai giống.

2. Tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp

Các bước tạo giống thuần dựa trên nguồn biến dị tổ hợp

Bước 1 :  Tạo ra các dòng thuần chủng khác nhau rồi cho lai giống.

Bước 2 : Chọn lọc những cá thể có tổ hợp gen mong muốn

Bước 3 : Cho các cá thể có kiểu gen mong muốn tự thụ phấn hoặc giao phối gần để tạo ra giống thuần chủng.                                    Hình 1 :  Sơ đồ minh họa quá trình chọn lọc các tổ hợp gen mong muốn

Thành tựu chọn giống  từ nguồn biến dị tổ hợp

 

                        Hình 2 : Sơ đồ tạo giống lúa lùn năng suất cao

IV. TẠO GIỐNG LAI CÓ ƯU THẾ LAI 

* Khái niệm ưu thế lai

Ưu thế lai là hiện tượng con lai có năng suất, phẩm chất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển vượt trội so với các dạng bố mẹ.

Đặc điểm của ưu thế lai

- Ưu thế lai thể hiện rõ nhất ở F1 sau đó giảm dần qua các thế hệ

- Ưu thế lai cao nhất thể hiện ở lai khác dòng.

                                                                Ưu thế lai 

* Giả thuyết về cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai

Giả thuyết về ưu thế lai được thừa nhận rộng r ãi nhất là thuyết siêu trội.

Nội dung gỉa thuyết :  Kiểu gen dị hợp có sức sống, sức sinh trưởng phát triển ưu thế hơn hẳn dạng đồng hợp trội và đồng hợp lặn. Có thể tóm tắt giả thuyết này như sau AA < Aa > aa.

 

                                                                  Giải thuyết siêu trội

*Giải thích hiện tượng ưu thế lai bằng thuyết siêu trội  

+ Mỗi alen của một gen thực hiện chức năng riêng của mình; ở trạng thái dị hợp thì chức năng của cả 2 gen đều được biểu hiện.  

+ Mỗi alen của gen có khả  năng tổng hợp riêng ở những môi trường khác nhau, do vậy kiểu gen dị hợp có mức phản ứng rộng hơn.  

+ Cả 2 alen ở trạng thái đồng hợp sẽ tạo ra số lượng một chất nhất định quá ít hoặc quá nhiều c òn ở trạng thái dị hợp tạo ra lượng tối ưu về chất này.  

+ Qua lai giống, người ta thấy con lai sinh ra một chất mà không thấy ở cả bố và mẹ thuần chủng, do đó cơ thể mang gen dị hợp được chất này kích thích phát triển.

* Phương pháp tạo ưu thế lai

Bước 1:  Tạo dòng thuần chủng tr ước khi lai bằng cách cho tự thụ phấn hoặc giao phối gần qua 5 – 7 thế hệ.

Bước 2: Cho các dòng thuần chủng lai với nhau:

Tùy theo mục đích người ta sử dụng các phép lai:

•  Lai khác dòng đơn: cho hai dòng thuần chủng lai với nhau thu được  F1

Dòng thuần A x Dòng thuần B =>  Con lai F1

•  Lai khác dòng kép: cho lai nhiều dòng thuần chủng khác nhau và cho con lai của chúng lai với nhau thu được đời con

Dòng thuần A x Dòng thuần B =>  Con lai C

Dòng thuần D x Dòng thuần E => Con lai F

Cho con lai C x Con lai F => Con lai G

 

                      Lai khác dòng đơn                                                            Lai khác dòng kép

Bước 3: Chọn các tổ hợp có ưu thế lai mong muốn

* Phương pháp duy trì ưu thế lai

- Ở thực vật: Cho lai sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính

- Ở động vật: Sử dụng lai luân phiên: cho con đực con lai ngược lại với cái mẹ hoặc đực đời bố lai với cái ở đời con

*Ứng dụng của ưu thế lai

- Là phép lai giữa hai dòng thuần chủng khác nhau rồi dùng con lai F1 làm mục đích kinh tế (để làm sản phẩm) không làm giống.