SGK Sinh Học 12 - Bài 18. Chọn giống vật nuôi và cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp
C^Ẫư/ữsR/6Ị/ IV r' ÚNG DỌNG DI TRUYÉN HỌC L 1 I CHỌN GIÓNG VẬT NUÔI VÀ CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIÊN DỊ TO HỌP Để có thê tạo được giống mới, trước hết phải có nguồn biến dị di truyền (biến dị tổ họp, đột biến và ADN tái tổ hợp), tù’ đó bằng các biện pháp đặc biệt chọn ra các tổ hợp gen mong muôn. Những tổ hợp gen mong muốn được đưa về trạng thái đồng hợp tử nhằm tạo ra giống thuần chung. Sau đây, chúng ta sẽ xem xét một sô kĩ thuật tạo giống mới dựa trên cách thức tạo nguồn biến dị di truyền khác nhau. - TẠO GIỐNG THUẤN DỰA TRẼN NGUÓN BIẾN DỊ Tổ HỌP Theo quy luật phân li độc lập của Menđen, các gen nằm trên các NST khác nhau sẽ phân li độc lập nhau, do đó các tổ họp gen mới luôn được hình thành trong quá trình sinh sản hữu tính. Chính vì vậy, từ lâu các nhà chọn giống đã tạo ra các dòng thuần chủng khác nhau, sau đó lai giống và chọn lọc ra nhũng tổ họp gen mong muốn. Những cá thể có tổ họp gen mong muôn sẽ được cho tự thụ phấn hoặc giao phôi gần để tạo ra các giống thuần chủng (hình 18.1). Fl F2 f3 f4 f5 AaBbCC AABBCC AABbCC AAbbCC AaBBCC AaBbCC AabbCC aaBBCC aaBbCC aabbCC AABBCC AABbCC AAbbCC AAbbCC AabbCC aabbCC AAbbCC AAbbCC AAbbCC AAbbCC Hinh 18.1. So đồ lai minh hoạ quá trình chọn lọc các tổ họp gen mong muốn Hình 18.2 dưới đây cho thấy các giống lúa lùn năng suất cao được tạo ra bằng cách lai các giống địa phương khác nhau. Giông lúa Peta của Inđônêxia được lai với giông lúa lùn Dee - geo woo - gen của Đài Loan tạo ra giông lúa lùn IR8 vào năm 1966. IR8 lại được cải tiến bằng cách lai với các giống lúa khác nhau. Giống lúa Peta X Giống lúa Dee -geo woo-gen Takudan X Giống lúa IR8 X IR-12-178 IR22 CICA4 Hình 18.2. Một phần trong so đổ tạo giống lùn năng suất cao II - TẠO GIỐNG LAI CÓ ƯU THÊ LAI CAO Khái niệm uu thê lai Hiện tượng con lai có năng suất, sức chống chịu, khả năng sinh trưởng và phát triển cao vượt trội so với các dạng bố mẹ được gọi là ưu thê lai. a b c Hình 18.3. Ành chụp các bông lúa bố mẹ thuần chúng (a và c) và bông lúa lai (b) do Trung tâm nghiên cứu Lúa lai, Viện Khoa học Kĩ thuật nóng nghiệp Việt Nam lai tạo Co sở di truyền cùa uu thế lai Để giải thích cơ sở di truyền của ưu thê lai, các nhà khoa học đưa ra khá nhiều giá thuyết. Một giả thuyết được nhiều người thừa nhận là giả thuyết siêu trội. Giả thuyết này cho rằng ở trạng thái dị hợp tử về nhiều cặp gen khác nhau, con lai có kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với các dạng bô mẹ có nhiều gen 0' trạng thái đồng hợp tứ. Phương pháp tạo uu thế lai Đê tạo ra những con lai có ưu thê lai cao về một sô đặc tính nào đó, người ta thường bắt đầu bằng cách tạo ra những dòng thuần chủng khác nhau. Sau đó, cho lai các dòng thuần chủng với nhau đê tìm các tổ hợp lai cho ưu thê lai cao. Nhiều khi trong cùng một tổ hợp lai, phép lai thuận có thế không cho ưu thế lai nhưng phép lai nghịch lại có thê cho ưu thê lai. Trong một số trường hợp, lai giữa hai dòng nhất định cho con lai không có ưu thê lai nhưng nếu lai con lai này với dòng thứ ba thì đời con lại cho ưu thê lai. Vì thế, công việc lai giông để tìm tổ hợp lai rất tôn thời gian và công sức. Ưu thê lai thường biêu hiện cao nhất ở đời Fị và sau đó giảm dần ở các đời tiếp theo. Vì vậy, người ta không dùng con lai đê làm giông. Các nhà tạo giống thường lai duy trì các dòng bô mẹ và tạo ra con lai có ưu thê lai cao sử dụng vào mục đích kinh tê (thương phẩm). Một vài thành tựu úng dụng ưu thế lai trong sàn xuất nông nghiệp ở Việt Nam Các nhà tạo giông lúa của Việt Nam đã tạo ra được nhiều tổ hợp lai có năng suất cao (hình 18.3) góp phần đưa Việt Nam.trở thành một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu thê giới. Hãy kể thêm các thành tựu tạo giống vật nuôi, cây trồng có ưu thế lai cao ở V iệt Nam và trên thê' giới mà em biết. 2d - Để cố thể chọn lọc được các giống vật nuôi, cây trồng theo ý muốn, nhà chọn giống cần tạo ra các biến dị di truyền (đột biến, biến di tổ hợp, ADN tái tổ hợp) trong quần thể. Phương pháp tạo giống vật nuôi, cây trồng kinh điển chủ yếu dựa vào việc lai tạo để tạo ra nguồn biến dị tổ hợp và qua đó chọn lọc ra những tổ hợp gen mong muốn. -Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống, khả năng chống chịu cao hơn các dạng bổ mẹ. Tạo giống lai cho ưu thế lai cao chủ yếu thông qua việc lai các dòng thuần. -Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở thế hệ F Ị và giảm dần ở các thê' < hệ sau. Câu hỏi và bài tập Nguồn biến dị di truyền của quần thể vật nuôi được tạo ra bằng những cách nào ? Thế nào là ưu thế lai ? Nêu phương pháp tạo giống lai cho ưu thế lai. Tại sao ưu thế lai cao nhất ở F1 và giảm dần ở đời sau ? Câu nào dưới đây giải thích về ưu thế lai là đúng ? Lai hai dòng thuần chủng với nhau sẽ luôn cho ra con lai có ưu thế lai cao. Lai các dòng thuần chủng khác xa nhau về khu vực địa lí luôn cho ưu thế lai cao. c. Chỉ có một số tổ hợp lai giữa các cặp bố mẹ nhất định mới có thể cho Ưu thế lai. D. Người ta không sử dụng con lai có ưu thế lai cao làm giống vì con lai thường không đồng nhất về kiểu hình.