Chương I. Cơ sở của đặc tính di truyền Chương 2. Vật liệu khởi đâu trong chọn giống cây trông Chương 3. Uu thế lai và các phương pháp lai trong chọn giống cây trông https://tieulun.org Chương 4.
Di truyền đa bội thể và chọn giống cây trông Chương 5. Đột biến và ứng đụng trong chọn giống cây trông Chương 6. Di truyền số lượng và phân tích tính trạng số lượng trong chọn giông cây trông Chương 7. Lai tế bào soma và nuôi cấy mô tế bào thực vật rong chọn giống cây trồng Chương ồ.
Kỹ thuật chuyên gen và ứng dụng trong chọn giông cây trong Chương 9. Chỉ thị phân tử và chọn giống cây trông Tài liệu tham khảo Các tác giả xin cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí của Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên và Dự án Giáo dục Đại học 2 (Quỹ Trig) để Giáo trình cơ sở di truyên chọn giông cây trông được biên soạn và xuất bản. Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lương Văn Hinh và PGS.TS Nguyễn Thị Tâm đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho cuốn giáo trình này. Xin cảm ơn ý kiến của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp.
Chúng tôi đã có gắng hoàn thành việc biên soạn và xuất bản cuốn giáo trình này đề phục vụ đào tạo và nghiên cứu. Trong quá trình biên soạn chắc chắn còn có những hạn chế, rất mong nhận được những góp ý của bạn đọc. Mọi đóng góp xin gửi về địa chỉ: Khoa Khoa học Sự sống, Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên. Điện thoại: (84) 912664126; (84) 913383289 E-mail.com ; chuhoangmau@tnu.vn; Cac tac gia https://tieulun.org DANH MỤC CHỮ CÁI VIET TAT AFLP ABA DNA RNA ATP ATP-ase cDNA A.
tumefaciens bp cs dNTP E. coli GUS HSP kb Amplified Fragment Length Polymorphism (Đa hình độ dài các đoạn được nhân bản có chọn lọc) Abcisis acid Deoxyribonucleic acid Ribonucleic acid Adenosine triphosphate Enzym phan giai ATP Complementary DNA (Soi DNA bé sung được tông hợp từ RNA thông tin nhờ enzym phiên mã ngược) Agrobacterium tumefaciens Base pair cộng su deoxynucleoside triphosphate Escherichia coli B —Glucuronidase gene (Gen ma hdéa enzyme B-Glucuronidase) Heat shock protein (Protein sốc nhiệt) kilo base https://tieulun.org MS NST OD PCR RAPD RFLP RNAi SDS SSR STS Tag T-DNA Ti-plasmid Môi trường mudi co ban theo Murashige va Skoog (1962) Nhiém sac thé Optical density Polymerase Chain Reaction (Phan (mg chudi polymerase) Random Amplified Polymorphic DNA (Da hình DNA nhân bản ngẫu nhiên) Restriction Fragment Length Polymorphisms (Đa hình độ dài các đoạn cắt giới hạn) RNA mterference Sodium dodecylsulfat Simple Sequence Repeat (Trinh tu lap lai don gian) Sequence Tagged Site (Điểm trật tự được đánh dấu) Thermus aquaticus Transfer DNA (đoạn ADN được chuyên) Tumor inducing plasmid (plasmid của vị khuân gây khói u) https://tieulun.org MO DAU 1. DITRUYEN HOC VA KHOA HQC CHON GIONG CÂY TRÒNG 1. Đối tượng nghiên cứu Chọn giống cây trồng là khoa học nghiên cứu các biện pháp cải tiến tính di truyền của giống hiện có nhằm tạo giống mới; tuyên chọn giống từ các quan thé có nguồn gốc địa phương hoặc ngoại nhập; chọn lọc, bồi dưỡng tạo ra giống mới có năng suất và phẩm chất cao hơn so với giống cũ.
Chọn giống cây trồng là khoa học mang tính tông hợp. Chọn giống cây trồng sử dụng phương pháp của các khoa học khác, nó có liên quan chặt chẽ với thực vật học, tế bào học, di truyền học, sinh lý học thực vật, hoá sinh, sinh thái học, côn trùng, bệnh cây, bảo quản chế biến, kỹ thuật trồng trọt. trong đó Di truyền học là nền tảng cơ bản của chọn giống cây trồng. Đối tượng của môn học Cơ sở di truyền chọn giống cây trồng là nghiên cứu ứng dụng những tri thức về bản chất, tính quy luật của hiện tượng di truyền và biến dị trong việc xây dựng các phương pháp tạo vật liệu khởi đầu, tạo nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn lọc; nghiên cứu cơ sở di truyền phân tử của phương pháp chọn giống bằng chỉ thị phân tử.
Đối tượng nghiên cứu của chọn giống cây trồng là nghiên cứu biện pháp: (1) lựa chọn vật liệu khởi dau, (ii) tao nguồn nguyên liệu cho quá trình chọn loc, (iii) chon loc, danh gia va bồi dưỡng giống, (iv) khảo nghiệm và đưa vào sản xuất đại trà. Di truyền học là cơ sở của chọn giống cây trồng Chọn giống cây trồng có cơ sở là di truyền học. Di truyền học là khoa học nghiên cứu hai đặc tính cơ bản của sự song: tinh di truyen và biến dị. Đó là sự nghiên cứu bản chat và tính quy luật của các hiện tượng di truyền và biến dị của sinh vật.
Tính di truyền là đặc tính chung của mọi sinh vật và là khả năng vốn có của sinh vật. Sinh vật luôn có xu hướng giữ lại những đặc điểm của bố mẹ và tô tiên cho con cháu. Hiện tượng di truyén là sự sao chép những tính trạng và tinh chất của bố mẹ và tô tiên cho con cháu, hay nói cách khác di truyền là hiện tượng bố mẹ truyền cho con cháu những đặc điểm giống chúng qua quá trình sinh sản. Tính biến đị là đặc tính chung của mọi sinh vật và là khả năng vốn có của sinh vật.
Sinh vật luôn có xu hướng xuất hiện những sai khác giữa các cá thé con với nhau và giữa con với bố mẹ. Còn hiện tượng biến đị là sự sai khác giữa các cá thê con với nhau và giữa con với bố mẹ. Những luận điểm của di truyền học về tính di truyền của sinh vật, học thuyết về đột biến, về đa bội thê, những khái niệm về kiểu gen và kiểu hình, về tính trội và tính lặn, về gen độc lập và gen liên kết, về di truyền chất lượng và di truyền số lượng, về tính trạng đa gen và tính đa hiệu của gen, về thẻ đồng hợp và thê dị hợp, về lai giống và ưu thế lai. có ý nghĩa quan trọng đối với công tác chọn tạo và sản xuất giống cây trồng.
Vì vậy, muốn chọn giống có cơ sở khoa học, muốn nhanh chóng tạo ra các giống cây trồng mới, người làm công tác chọn giống phải nắm được các quy luật cơ bản của di truyền học. Di truyền học là cơ sở cho việc ứng dụng các phương pháp chọn lọc cá thê, lý luận về lai giống và ưu thế lai, các lý luận về đa bội thê và đột biến, lý luận về chuyển gen. Nhờ sự phát triển của di truyền học, người ta đã đề ra các phương pháp mới dé tao ra các vật liệu khởi đầu và các biện pháp điều khiến tính di truyền của sinh vật. Với việc ứng dụng các phương pháp mới của di truyền học hiện đại, công tác chọn tạo giống ngày nay đã đạt được nhiều 12 https://tieulun.org thành quả to lớn.
Vì vậy, cơ sở di truyền chọn giống cây trong lay di truyền học làm cơ sở lý luận. Mặt khác, nhờ những kết quả thực tiễn của công tác chọn tạo giống mà lý luận di truyền học ngày càng phát triển hoàn chỉnh hơn. Vì vậy, thực tiễn của công tác chọn tạo và sản xuất giống là cơ sở cho lý luận di truyền phát triển, ngược lại lý luận di truyền chỉ đạo thực tiễn chọn tạo và sản xuất giống. Di truyền học, chọn tạo và sản xuất giống có mối liên quan chặt chẽ với nhau.
Chọn tạo giống cây trồng không những chỉ dựa vào năng suất, phẩm chất mà còn phải dựa vào các đặc trưng đặc tính khác của giống như tính chống chịu với điều kiện bất lợi của môi trường (chịu rét, chịu hạn, chống sâu, chống bénh,.), chong lốp đô, chong rung hạt, thời gian sinh trưởng. Vì thế, nhà chọn giống không chi năm vững và hiểu sâu sắc về khoa học chọn giống va di truyền học mà còn phải năm vững kiến thức của các khoa học khác có liên quan đê đánh giá toàn diện và chính xác các vật liệu, hiêu được mặt tốt và không tốt của các vật liệu đó nhằm tạo được giống tốt, có chất lượng cao phục vụ sản xuất và đời sống của con người. Để chọn giống cây trồng có hiệu quả, ngoài việc lấy di truyền học làm cơ sở lý luận và kết hợp chặt chẽ với các môn học khác thì chọn giống cây trồng còn phải kết hợp với các kỹ thuật trồng trọt. Các biện pháp kỹ thuật trồng trọt có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của từng giống.
Dé phat huy các ưu điểm của giống, cần áp dụng kỹ thuật trồng trọt thích hợp cho từng loại giống. Nếu chỉ nghiên cứu chọn tạo giống tốt mà không cải tiến kỹ thuật trồng trọt cho phù hợp với yêu cầu của giống thì không thê tăng năng suất được, có khi kết quả còn ngược lại. Đề tăng năng suất cây trồng thì yếu tố giống và các biện pháp kỹ thuật có liên quan chặt chẽ với nhau. Cho nên trong quá trình tạo giống cây trồng mới cần chú ý cả hai khâu: chọn tạo giống mới và cải tiến kỹ thuật trồng trọt cho phù hợp.
Lược sử của chọn giống cây trồng Chọn giống cây trồng bắt đầu từ khi lần đầu tiên con người biết chọn những cây hoang dại đem về trồng trọt. Quá trình như vậy được gọi là sự thuần hoá (domestication). Trong quá trình thuần hoá có thể có sự chọn lọc và điều này cho phép tạo ra các giống cây trồng mang nhiều đặc tính tốt hơn các giống hoang đại. Như vậy, sự thuần hoá có thể được xem như một phương pháp chọn giống cây trồng.
Sự thuần hoá cây trồng vẫn còn tiếp diễn cho đến nay. Tiếp đó, con người đã biết sử dụng các loại cây trồng nhập từ vùng này đến vùng khác hoặc lấy từ nước này đến nước khác. Năm 1717, Thomas Fairrchild đã nhận được cây lai nhân tạo dau tiên. Trong những năm 1760 và 1766, Joseph Kolreuter đã lai giữa các giống thuốc lá với nhau.
Andrew Knight (1759-1835), là người đầu tiên nhận được một số giống hoa quả bằng con đường lai hữu tính. Năm 1840, Le Couteur và Shirief đã sử dụng phương pháp chọn lọc cá thể trong chọn tạo giống ở các cây ngũ cốc. Năm 1856, Vilmoril đã thành công trong sử dụng phương pháp chọn lọc cá thê ở củ cải đường. Năm 1903, Johannsen đã đưa ra thuyết dòng thuần để giải thích cơ sở di truyền của phương pháp chọn lọc cá thé.
Thông qua các công trình của Gregor Mendel, Hugo Marie de Vries và nhiều nhà khoa học khác, sự phát triển của di truyền học vào đâu thế kỷ XX đã thiết lập nền móng khoa học vững chắc cho chọn giống thực vật. Ở giai đoạn di truyền học cô điển, các quy luật di truyền của Mendel cung cấp cơ sở ban đầu cho việc xác định được các phương thức di truyền khác nhau. Nhờ đó, các nhà nghiên cứu đã đóng góp cho sự phát triên và hiêu biết về chọn giống thực vật.