Chọn giống vật nuôi – cây trồng dựa trên nguồn biến dị tổ hợp

Trong công tác chọn giống, nhà chọn giống phải tiến hành theo quy trình gồm 3 bước cơ bản sau:

1. Phải tạo nguồn biến dị di truyền qua lai giống (tạo biến dị tổ hợp), gây đột biến nhân tạo hặc tạo ADN tài tổ hợp nhờ công nghệ di truyền.
2. Đánh giá kiểu hình để chọn tổ hợp gen mong muốn,
3. Đưa về trạng thái đồng hợp tử nhằm tạo ra những giống mới thuần chủng.

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

* Lai giống là phương pháp cơ bản để tạo các biến dị tổ hợp, việc phân biệt các phép lai dựa vào sự sai khác về kiểu gen của bố, mẹ và các hình thức lai (lai gần, lai xa, lai thuận, lai nghịch,…)

* Ví dụ: Để tạo một cây thuần chủng có kiểu gen ABbbDD từ hai giống thuần chủng có kiểu gen AABBdd và aabbDD người ta có thể tiến hành:

•  Bước 1: Lai hai giống ban đầu với nhau tạo $F_1$ (AaBbDd).
• Bước 2: Cho $F_1$ tự thụ phấn tạo $F_2$ (xuất hiện nhiều biến dị tổ hợp, gồm 64 tổ hợp, 27 kiểu gen và 8 kiểu hình).
• Bước 3: Chọn các cây $F_2$ có kiểu hình (A-bbD-) rồi cho tự thụ phấn qua một số thế hệ để tạo ra giống cây có kiểu gen AabbDD.

II. Tạo giống có ưu thế lai cao

1. Ưu thế lai là gì:

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

- Ưu thế lai thường được biểu hiện cao nhất ở đời $F_1$ rồi sau đó giảm dần được giải thích là ở các thế hệ sau mức độ dị hợp giảm dần.

2. Cơ sở di truyền của hiện tượng ưu thế lai

- Có nhiều giả thuyết giải thích về hiện tượng ưu thế lai, trong đó giả thuyết siêu trội được nhiều người thừa nhận.

- Theo giả thuyết siêu trội thì thể dị hợp về nhiều cặp gen khác nhau thì con lai có kiểu hình vượt trội về nhiều mặt so với dạng bố, mẹ ở dạng đồng hợp kể cả đồng hợp trội, do trong cơ thể dị hợp có sự tương tác giữa 2 alen khác nhau về chức phận trong cùng locus dẫn đến hiệu quả bổ trợ, mở rộng phạm vi biểu hiện kiểu hình : AA < Aa > aa.

Ưu thế lai ở Cà chua

3. Phương pháp tạo ưu thế lai:

Để tạo ưu thế lai người ta tiến hành lai khác dòng gồm các bước như sau:

-Bước 1 : Tạo dòng thuần chủng khác nhau (bằng cách cho tự thụ phân bắt buộc qua 5-7 thế hệ) ; ví dụ tạo dọng thuần A, B, C, D,...

- Bước 2 : Lai các dòng thuần chủng với nhau (A x B =>E ; C x D => F) để tìm tổ hợp lai có ưu thế lai cao.

Không phải phép lai khác dòng nào cũng tạo ra ưu thế lai, do đó:

• Tiến hành lai thuần, lai nghịch để tìm tổ hợp lai cho ưu thế lai, do ưu thế lai còn phụ thuộc vào đặc tính của tế bào chất.

Lai khác dòng kép ở Ngô

• Tiến hành lai khác dòng kép : trong một số trường hợp con lai khác dòng không có ưu thế lai nhưng nếu đem con lai này lai với dòng thứ ba thì đời con lại có ưu thế lai. Ví dụ : dòng A x dòng B => E (không có ưu thế lai), nhưng dòng E x dòng C => dòng G (có ưu thế lai).

4. Đặc điểm biểu hiện của ưu thế lai

- Ưu thế lai biểu hiện cao nhất ở $F_1$ sau đó giảm dần qua các đời tiếp theo vì ở các thế hệ sau tỉ lệ dị hợp giảm dần, tỉ lệ đồng hợp tăng trong đó đồng hợp lặn có hại được biểu hiện, vì vậy người ta không dùng con lai để làm giống mà chỉ dùng vào mục đích kinh tế.

- Các nhà chọn giống luôn duy trì các dòng bố, mẹ và tạo ra các giống lai có ưu thế lai làm thương phẩm.