Chọn giống cây trồng ngắn ngày - Chương 2: Chọn tạo giống lúa

7/17/15 1 Chương 2 CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỌN TẠO GIỐNG LÚA • 2.1. GIỚI THIỆU • 2.2 NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI VÀ ĐA DẠNG CÂY LÚA • 2.3. DI TRUYỀN VÀ SỬ DỤNG NGUỒN GEN CÂY LÚA TRONG CHỌN TẠO GIỐNG Đa dạng nguồn gen lúa dại sử dụng trong chọn tạo giống Đa dạng loài hoang dại ở lúa được nhiều nghiên cứu đề cập và phân loại, cây lúa thuộc chi lúa Oryza, bộ Oryzae, họ hòa thảo graminea. Theo Tateoka (1963, 1964), Singh và cs. (2007), chi lúa có 20 - 25 loài trong đó 22 loài dại và 2 loài lúa trồng, được chia thành bốn nhóm: sativa, officinalis, ridleyi và meyeriana Đa dạng nguồn gen bản địa trong tạo giống lúa 2.4. ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA CÂY LÚA 2.5 DI TRUYỀN ỨNG DỤNG TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI VÀ ĐA DẠNG CÂY LÚA Đa dạng và phân bố • Lúa trồng châu Á (O. sativa) có hai loài phụ sinh thái là indica và japonica (bao gồm cả loài phụ japonica nhiệt đới và ôn đới). Lúa trồng châu Phi (O. glaberrima) có nguồn gốc từ Tây Phi. Đã tìm thấy 22 loài lúa dại ở châu Á, châu Phi, châu Úc và châu Mỹ, nhưng chỉ có số ít có quan hệ gần gũi với lúa trồng (Bảng 2.2). • Chi Oryza gồm có 23 loài và 9 kiểu genome, đại diện trong vốn gen sử dụng để cải tiến di truyền và tạo giống lúa, phân loại mối quan hệ phát sinh loài của genome lúa cho thấy mức độ đa dạng nguồn gen lúa toàn cầu 9 nhóm chính. • - Lúa cạn • - Lúa canh tác nhờ nước trời đất cao • - Lúa canh tác nhờ nước trời đất thấp • - Lúa canh tác có tưới • - Lúa chịu nước sâu • - Lúa chịu ngập • - Lúa chịu mặn • - Lúa chịu phèn • - Lúa nổi Cây lúa l{ tưởng • Các giai đoạn st Đặc điểm sinh sản • Cấu tạo hoa lúa (nguồn Te - Tzu Chang và cs., 1965 • Bất dục đực ở lúa • Di truyền một số tính trạng hình thái ở lúa • Di truyền mẫn cảm quang chu kz • Di truyền tính trạng hạt • Di truyền chống chịu bệnh Bản đồ di truyền gen thơm ở lúa và marker RAPD liên kết Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 2 2.6 MỤC TIÊU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA Ở VIỆT NAM • Năng suất cao, ổn định và thích nghi • Chất lượng ăn uống, chất lượng dinh dưỡng và chất lượng thị trường cao • Chống chịu điều kiện bất thuận như hạn, ngập, mặn • Chống chịu sâu bệnh 2.7 CHỌN TẠO GIỐNG LÚA THUẦN • Lai tạo giống • Bước 1: Lựa chọn vật liệu di truyền • Bước 2: Phương pháp sử dụng gây biến dị chọn tạo giống bằng lai hữu tính • Bước 3 + 4 + 5 : Chọn lọc các thế hệ phân ly Chon giống nhiều bậc • Vụ Mùa 1998 Hương 125S (bất dục) x MR365 • • Vụ Xuân 1999 Gieo F1 (hữu dục) • • Vụ Mùa 1999 Gieo F2 chọn cây bất dục thơm x TX93 • • Vụ Xuân 2000 Gieo F1 (hữu dục) • • Vụ Mùa 2000 Gieo F2 chọn cây bất dục thơm x Maogô • • Vụ Xuân 2001 Gieo F1 (hữu dục) • • Vụ Mùa 2001 Gieo F2 chọn cây bất dục thơm x R9311 • • Vụ Xuân 2002 Gieo F1 (hữu dục) • • Vụ Mùa 2002 Gieo F2 chọn cá thể hữu dục thơm, kiểu hình chấp nhận • • • Vụ Mùa 2005 Gửi khảo nghiệm quốc gia (hạt F8), tiếp tục chọn cá thể thơm • • . • Hình 2.14. Sơ đồ lai tạo và chọn lọc giống lúa thơm Hương Cốm • (Nguồn: Nguyễn Thị Trâm và cs., 2008) Lai quy tụ den 6 gen mục tiêu quy tụ ba gen kháng bạc lá Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 3 2.8 ĐỘT BIẾN TẠO GIỐNG LÚA • 2.8.1 Vật liệu xử lý • đột biến • 2.8.2 Tác nhân • sử dụng đột biến • tạo giống lúa • 2.8.3 Phương pháp • và quá trình chọn tạo giống lúa đột biến 2.9 CHỌN TẠO GIỐNG LÚA ƯU THẾ LAI Chọn tạo giống lúa lai bao gồm những bước chính: • Thu thập vật liệu để phát triển dòng A, B và R đối với lúa lai hệ 3 dòng và S và R đối với lúa lai hệ 2 dòng • Phát triển các dòng bố mẹ A, B, R và S, R • Lai thử khả năng kết hợp • Đánh giá và thử nghiệm con lai F1 • Khảo nghiệm, khu vực hóa và công nhận giống • Nghiên cứu kỹ thuật nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai F1 Sơ đồ mô tả kiểu gen lúa lai hệ 3 dòng sử dụng dòng mẹ bất dục CMS Lai trở lại tạo dòng bất dục CMS mới của Shen Xian-hua và cs, 2013 Phát triển dòng bố mẹ chọn tạo lúa lai hệ 2 dòng • Di truyền dòng bất dục EGMS • Chuyển hóa tính dục của dòng TGMS và PGMS • Gen bt dục di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ tms trên các NST khác nhau • (Nguồn Virmani và cs., 2003) Phân loại bất dục EGMS • : phụ thuộc vào yếu tố môi trường ảnh hưởng đến gen biểu hiện bất dục (s), được phân loại như sau: • Bất dục di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ (TGMS: temperature-sensitive genic male sterility) • Bất dục di truyền nhân cảm ứng nhiệt độ ngược (rTGMS: reverse temperature-sensitive genic male sterility) • Bất dục di truyền nhân cảm ứng ánh sáng (PGMS: photoperiod-sensitive genic male sterility) • Bất dục di truyền nhân cảm ứng ánh sáng ngược (rPGMS: reverse photoperiod-sensitive genic male sterility) • Bất dục di truyền nhân cảm ứng ánh sáng và nhiệt độ (PTGMS: photothermo-sensitive genic male sterility Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 7/17/15 4 Phương pháp tạo dòng EGMS • Sàng lọc dòng EGMS có sẵn • Gây đột biến • Lai và lai chuyển gen sau đó chọn lọc phả hệ • Nuôi cấy bao phấn • Lai trở lại • Chọn lọc nhờ marker (MAS) • Đánh giá mô tả đặc điểm các dòng bố mẹ • Lai và đánh giá khả năng kết hợp • Đánh giá và thử nghiệm năng suất giống lúa ưu thế lai ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA Những ứng dụng chủ yếu áp dụng thành công trong chọn tạo giống lúa gồm: • Đánh giá đa dạng và khoảng cách di truyền • Lập bản đồ di truyền • Nhận biết gen và QTL điều khiển tính trạng • Lai xa khác loài • Lai trở lại nhờ marker (MAB) • Lai quy tụ gen (Pyramiding) • Chọn lọc nhờ marker (MAS) • Kỹ thuật di truyền CÂU HỎI ÔN TẬP CHỌN GIỐNG CÂY LÚA • Hãy trình bày nguồn gốc và phân loại lúa ? • Di truyền tính trạng hình thái lúa ? • Di truyền tính trạng chất lượng ? • Di truyền chống chịu bất thuận ? • Di truyền tính chống bệnh ? • Các Phương pháp lai chọn tạo giống lúa năng suất cao ? • Lai trở lại tạo giống lúa ? • Lai trở lại nhờ marker chọn tạo giống lúa chất lượng ? • Lai quy tụ gen trong chọn tạo giống lúa ? • Chọn lọc phả hệ nhờ marker ? • Đột biến tạo giống lúa ? • Lai xa tạo giống lúa ? Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/