Lai giống

37 Chương 3: LAI GIỐNG I. KHÁI NIỆM VÀ Ý NGHĨA I.1. Khái niệm Lai là một phương pháp nhằm kết hợp những đặc trưng, đặc tính của bố mẹ vào cơ thể mới, là phương pháp quan trọng để tái tổ hợp các kiểu gen của bố mẹ nhằm tạo ra tổ hợp mới, từ đó chọn lựa, bồi dưỡng để tạo ra giống mới. Theo Darwin, lai là sự giao phối giữa các loài (species) khác nhau hoặc giữa các loài phụ khác nhau (subspecies). Những người theo trường phái Mendel - Morgan cho rằng lai giống là phương tiện để tạo nên tổ hợp mới, đó là sự giao phối giữa hai cơ thể có kiểu gen khác nhau, còn giao phối giữa hai cơ thể khác nhau trong hệ thuần hoặc hệ tự phối không phải là lai vì kiểu gen của các cơ thể tham gia lai là đồng nhất về mặt di truyền, kiểu gen ở cơ thể mới không thay đổi so với bố mẹ. Chỉ có lúc nào có sự kết hợp giưâ các tế bào sinh dục có kiểu gen khác nhau mới gọi là lai. Hai tế bào cơ thể kết hợp với nhau, do không có sự trao đổi về vật chất di truyền trong nhân và không có sự sắp xếp lại các gen trên nhiễm sắc thể nên không tạo ra cơ thể lai. Học phái Mendel - Morgan chỉ công nhận có giống lai hữu tính mà không công nhận có giống lai vô tính. Trên quan điểm sinh lý học trường phái Mitsurin cho rằng: lai là sự đồng hóa lẫn nhau giữa các tế bào sinh dục hoặc giữa các tế bào sinh dưỡng của các cơ thể có tính di truyền khác nhau. Thực chất đó là quá trình đồng hoá lẫn nhau giữa các tế bào sinh sản trong lai hữu tính và giữa các tế bào sinh dưỡng trong lai vô tính. Học phái Mitsurin công nhận có cả lai hữu tính và lai vô tính. Ngày nay nhiều hiện tượng di truyền mới đã được khám phá, đặc biệt là hiện tượng di truyền tế bào chất, đã làm sáng tỏ thêm cơ sở lý luận của lai vô tính. Vai trò của tế bào chát cơ thể mẹ trong việc hình thành đặc tính di truyền của cơ thể lai đã được xác định. Vai trò của ghép vô tính trong việc khắc phục khó khăn khi lai xa cũng là ví dụ làm sáng tỏ khả năng làm biến đổi đặc tính di truyền trong lai vô tính. Trong thực tế Mitsurin và những người theo học phái của ông đã tạo được nhiều cây ăn quả nổi tiếng cho nước Nga bằng phương pháp ghép Măngto. Những năm gần đây lai tế bào trần và công nghệ chuyển gen đã đạt được những thành tựu đáng kể, nó đã tạo ra một triển vọng mới trong lai xa và một lần nữa khẳng định vị trí của lai vô tính trong công tác chọn tạo giống cây trồng. Vậy lai là dùng hai cơ thể có tính di truyền khác nhau cho giao phối với nhau hay ghép với nhau để tạo thành cơ thể lai. Một cách tiếp cận khác có thể hiểu: lai giống là sự giao phối giữa hai hay nhiều dạng bố mẹ có tính di truyền khác nhau để tạo ra biến dị tổ hợp. Nhờ kết hợp được đặc tính di truyền của bố mẹ nên cây lai có những đặc trưng, đặc tính phong phú hơn bố mẹ. Nghiên cứu cây lai người ta thấy rằng lai hữu tính hay lai vô tính đều xuất hiện ưu thế lai. Có nghĩa là cây lai có những đăc trưng, đặc tính tốt hơn hẳn bố mẹ. Tuy nhiên, ưu thế lai trong lai hữu tính có khác ưu thế lai trong lai vô tính về mức độ và thời gian 38 xuất hiện. Ưu thế lai trong lai hữu tính thường cao hơn trong lai vô tính. Ưu thế lai trong lai hữu tính thường xuất hiện ở F1, trong lúc đó trong lai vô tính thường xuất hiện ngay ở F0. Ưu thế lai trong lai vô tính tuy thấp hơn trong lai hữu tính nhưng lại giữ được lâu bền hơn. Cây lai hữu tính thường mang tính di truyền hỗn hợp còn cây lai vô tính thường mang tính di truyền dung hợp. Trong khi lai người ta ký hiệu các thành phần như sau: Dạng làm mẹ (cây nhận phấn) thường được viết trước trong một phép lai Dạng làm bố (cây cho phấn) thường được viết sau trong một phép lai x: phép lai (ví du:û A lai với B viết là A x B, trong đó A là mẹ, B là bố) Hạt được hình thành trên cơ thể mẹ là F0 Gieo hạt F0 được F1 (thế hệ đầu tiên của cây lai) F1 tự phối → F2; F2 tự phối → F3; v.v.. Trong lai vô tính cây mang cành ghép, mắt ghép gọi là gốc ghép; cành hoặc mắt dùng để ghép lên gốc ghép gọi là cành ghép hay mắt ghép. Khi lai tuỳ theo huyết thống và điều kiện gần, xa về địa lý sinh thái giữa bố và mẹ mà phân biệt lai gần và lai xa. Lai gần là lai giữa hai bố mẹ khác nhau nhưng trong cùng loài. Lai xa là lai giữa hai bố mẹ khác loài, hoặc khác dạng hình sinh thái có điều kiện địa lý sinh thái rất khác nhau. Lai có hai mục đích: thứ nhất là tạo ra nguồn vật liệu mới có nguồn biến dị tổ hợp phong phú phục vụ cho việc tiếp tục chọn lọc để tạo ra giống mới, thứ hai là sản xuất ra hạt lai F1. I.2. Đặc điểm của cây lai Cây lai thường có những đặc điểm sau: - Do kết hợp các đặc trưng đặc tính của bố mẹ nên cây lai có tính di truyền giao động và phức tạp. Trong những điều kiện nhất định chúng có thể phát triển những đặc trưng đặc tính tốt của bố hoặc mẹ hoặc của cả hai bên bố mẹ. - Cây lai có khả năng biến dị rất lớn trong những điều kiện phát dục nhất định, nó có thể giống bố, giống mẹ, mang đặc điểm trung gian hoặc khác hẳn bố mẹ. - Có sức sống khỏe, khả năng thích ứng rộng, khả năng đồng hóa cao các nhân tố môi trường, có thể cho năng suất cao, phẩm chất tốt và chống chịu khỏe. Hiện tựơng đó gọi là ưu thế lai. - Tuy nhiên, do mẫn cảm cao với môi trường và biến dị không ngừng nên cây lai thường thoái hóa nhanh, cần phải chọn lựa và bồi dưỡng thường xuyên. I.3. Ý nghĩa của lai giống Lai giống là phương pháp cơ bản, có hiệu quả, chắc chắn, chủ động, có thể định hướng được và được sử dụng rộng rãi nhất để tạo ra giống mới. Lai là phương pháp cơ bản để tạo ra biến dị tổ hợp phục vụ cho chọn lọc. Nhờ lai giống mà có thể phối hợp được các đặc trưng đặc tính có lợi của các dạng bố mẹ vào cây lai. Bố mẹ truyền cho cây lai bộ gen của chúng và kết quả của quáï trình tái tổ hợp mà nhiều kiểu gen mới được tạo ra, sau khi tương tác với môi trường đã tạo nên các kiểu hình mới rất có ích cho 39 chọn giống. Ví dụ: kiểu cây thâm canh, kiểu cây lý tưởng ở lúa, các dạng bất dục đực chức năng di truyền nhân cảm ứng với môi trường TGMS ở lúa, dạng thân rẻ quạt ở mía, hàm lượng dầu siêu cao ở hướng dương, Kiểu vòi nhuỵ siêu dài ở bông, cà chua v.v... Lai giống mở ra khả năng sáng tạo của chọn lọc, thúc đẩy quá trình tiến hóa của sinh vật. Một hiệu ứng đặc biệt nhận được trong lai giống là hiệu ứng ưu thế lai biểu hiện ở thế hệ F1. Nhờ hiệu ứng này mà phương pháp tạo giống ưu thế lai đã ra đời và nhiều giống cây trồng năng suất siêu cao đã được tạo ra ở ngô, lúa, củ cải đường, mía, khoai lang ... Ngày nay, nhiều giống mới đã được tạo ra bằng những phương pháp khác nhau nhưng giống lai chiếm một tỷ lệ rất lớn. Giống lai đã đóng góp lớn trong việc nâng cao năng suất và sản lượng nông nghiệp. II. NHỮNG TÁC ĐỘNG DI TRUYỀN KHI LAI - Hiện tượng tái tổ hợp gen và phân ly ở cây lai là những biến đổi về di truyền có thể dẫn đến sự phát sinh vô số kiểu gen và kiểu hình mới. Đây là cơ sở cho chọn giống - Hiện tượng gen liên kết cũng có những tác động có lợi và tác động bất lợi cho chọn giống. Sự liên kết chặt chẻ giữa các gen có lợi và gen bất lợi là những trở ngại lớn trong chọn giống. - Sự tác động qua lại giữa các gen khác locus ở cây lai có thể đưa đến những kết quả khác nhau. Do tác động này cây lai có thể xuất hiện những đặc tính mới không có ở bố, mẹ hoặc có ở mức biểu hiện gia tăng hay giảm một tính trạng nào đó theo hướng momg muốn hay không mong muốn đối với mục tiêu chọn giống. Về mặt hóa sinh biểu hiện của sự tương tác giữa các gen khác locus thường là một alen ở locus này kiểm soát quá trình tổng hợp một chất nào đó là cơ chất đối với quá trình khác do alen ở locus khác kiểm soát. - Quan hệ kiểu hình, kiểu gen và môi trường. Gen không tác động trực tiếp lên tính trạng mà thông qua chuỗi những phản ứng hóa sinh do các gen đó kiểm soát và chịu ảnh hưởng của các gen khác cũng như điều kiện ngoại cảnh. Tác động của mỗi gen thường chịu ảnh hưởng ít nhiều của kiểu gen chung và môi trường. Mặt khác mỗi gen cũng thường có tác động nhiều mặt (tính đa hiệu của gen). Do đó một gen có thể đồng thời tác động có lợi hoặc có hại. III. LAI GẦN III.1. Các nguyên tắc chọn cặp bố mẹ Lai giống là một quá trình phức tạp của việc tạo các dạng mới trên cơ sở sự phát triển của kiểu gen trong điều kiện của môi trường. Chọn đúng bố mẹ để lai quyết định phần lớn sự thành công trong quá trình chọn tạo giống. Đây là công việc khó khăn, phức tạp nhất trong quá trình tạo giống. Chọn được bố mẹ để thoả mãn yêu cầu đặt ra là cơ sở để tạo ra các biến dị tổ hợp mong muốn, đảm bảo cho chọn lọc thành công. Qua đúc kết kinh nghiệm và thành tựu của các nhà chọn giống thế giới, dựa vào các lý luận của di truyền học người ta đã đề ra các nguyên tắc cơ bản để chọn cặp bố mẹ khi lai. Các nguyên tắc đó là: o Nguyên tắc khác nhau về kiểu sinh thái địa lý. o Nguyên tắc khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. o Nguyên tắc khác nhau về thời gian các giai đoạn sinh trưởng phát triển. 40 o Nguyên tắc khác nhau về tính chống chịu sâu bệnh. o Nguyên tắc bổ sung các tính trạng cần thiết. III.1.1. Nguyên tắc khác nhau về kiểu sinh thái địa lý Kiểu hình của thực vật là kết quả tương tác giữa kiểu gen và môi tường. Bất cứ cây trồng nào trên trái đất cũng có nhiều giống và dạng được hình thành trong các điều kiện sinh thái địa lý khác nhau. Ví dụ: vùng ôn đới đã xuất hiện và phổ biến các dạng lúa thuộc loài phụ Japonica chịu lạnh, ngược lại tại vùng Đông Nam châu Á nhiệt đới phổ biến lại là các loại hình Indica nhiệt đới chịu nóng; cùng loài phụ Indica song được hình thành trong các điều kiện sinh thái địa lý khác nhau mà đã xuất hiện rất nhiều dạng khác nhau: tại vùng Đồng Tháp Mười có lúa thơm cao cây, tại Tây Nguyên có lúa cạn chịu hạn, vùng đồng bằng Bắc bộ có lúa mùa, lúa chiêm. Thực chất của nguyên tắc chọn cặp bố mẹ theo loại hình sinh thái địa lý là ở chỗ liên kết các đặc trưng, đặc tính của các dạng, các giống xa về địa lý, sinh thái vào một giống mới. Giá trị của các kiểu sinh thái địa lý được xác định ở chỗ chúng có bản chất di truyền khác nhau chứ không phải ở chỗ chúng xa nhau về địa dư. Sự khác biệt về mặt di truyền được biểu hiện ra bên ngoài bằng các đặc trưng, đặc tính như chịu hạn, chịu úng, chịu mặn, chịu rét, chịu nóng, thời gian sinh trưởng ngắn, dài ... Việc chọn bố mẹ xa nhau về địa lý là nhằm tổ hợp được các gen kiểm tra các tính trạng khác nhau, do đó kết quả của lai giống sẽ chắc chắn hơn và vật liệu cung cấp cho chọn lọc sẽ phong phú hơn, xác suất chọn được giống tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái địa phương cao hơn. Nhiều nghiên cứu cho thấy để tạo ra một giống mới năng suất cao, thích ứng tốt cho một vùng thì lai giữa một giống địa phương của vùng đó với giống nhập nội có năng suất cao sẽ dễ đạt kết quả. Việc chọn bố mẹ theo nguyên tắc này được ứng dụng nhiều trong tạo giống có khả năng chống chịu và khả năng thích ứng với điều kỉện môi trường. Điển hình nhất phải kể đến thành công của Michurin khi tạo ra các giống táo chịu lạnh cho miền Bắc của nước Nga như Candin - Kitaica, Benflo - Kitaica, các giống mận chịu giá rét .... Ở Việt nam giống lúa NN1 (giống lúa chọn tạo đầu tiên) do Giáo sư Nông học Lương Đình Của tạo ra trên cơ sở lai giữa giống Ba Thắc của Nam bộ với Buncô của Nhật bản. Phương pháp chọn bố mẹ để lai theo nguyên tắc địa lý sinh thái là một trong những phương pháp chính trong chọn tạo giống hiện đại. Thành công của phương pháp này phụ thuộc hàng loạt điều kiện: phải có một số lượng lớn các kiểu và dạng hình sinh thái, có phương pháp và các cách lai thích hợp, phải thực hiện một số lượng lớn các tổ hợp lai, phải có phương pháp lựa chọn cá thể chặt chẽ từ các hỗn hợp lai. III.1.2. Nguyên tắc khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất Các yếu tố cấu thành năng suất là những tính trạng số lượng. Các tính trạng này hầu hết do hệ thống đa gen quyết định. Nếu xét năng suất của một cây trồng thì năng suất trên một đơn vị diện tích do năng suất từng cá thể và số cá thể trên đơn vị diện tích đó quyết định. Năng suất cá thể cao và trồng được nhiều cá thể trên đơn vị diện tích là mục tiêu phấn đấu của nhà chọn tạo giống. 41 Năng suất cá thể được tạo nên bởi các yếu tố cấu thành năng suất. Ví dụ: ở nhóm cây cốc là số bông hữu hiệu (ở ngô là số bắp hữu hiệu), số hạt chắc/bông và khối lượng 1000 hạt. Ở cây cốc có bông người ta còn chú ý đến số gié/bông, ở cây ngô là số hàng hạt/bắp. Khi chọn bố mẹ nhằm nâng cao năng suất ở cây lai thì bố và mẹ phải có sự khác nhau về các yếu tố cấu thành năng suất. Sự khác nhau đó cần phải có khả năng bổ sung cho nhau, phối hợp với nhau để tạo ra một giống mới hoàn chỉnh hơn. Phải xác định năng suất cao hay thấp của giống phụ thuộc vào thành phần nào trong các yếu tố tạo thành năng suất. Nhiều nghiên cứu thấy rằng các yếu tố cấu thành năng suất di truyền tương đối độc lập với nhau. Vì vậy có khả năng kết hợp vào một giống lai các thành phần năng suất tốt nhất của bố và mẹ. Nhà chọn tạo giống người Nga Pixarep là người đầu tiên ứng dụng nguyên tắc này và đã thành công trong việc tạo ra giống lúa mì chín sớm, năng suất cao bằng lai hai giống chín sớm có các yếu tố cấu thành năng suất tốt khác nhau để bổ sung cho nhau. (xem bảng 3.1.) Bảng 3.1. So sánh các yếu tố cấu thành NS của giống lúa mì lai GDS24 với bố mẹ Giống TGST (ngày) Số hạt/bông (hạt) P1000 hạt (gam) Năng suất (tạ/ha) Nôvinca 99 29,0 32,0 16,5 13 gamma - Bêta 98 44,4 28,8 14,8 Giống lai GDS 24 99 40,1 30,0 20,5 Số liệu bảng 3.1. cho thấy giống lai có năng suất cao hơn hẳn bố mẹ là do tổng hợp được yếu tố hạt trên bông nhiều của giống 13-Gamma-Bêta và yếu tố khối lượng hạt lớn của Nôvinca. Pixarep cùng đã nhận thấy rằng cùng với việc dựa vào các yếu tố cấu thành năng suất cần chú ý đến các đặc trưng đặc tính khác có ảnh hưởng đến năng suất như tính chống đổ, chống hạn, chống sâu bệnh ... Một ví dụ khác về kết quả chọn tạo giống lúa mới của Sinha và Benejee (1985) trong tổ hợp lai Vijaya x ASD1. (xem bảng 3.2.) Bảng 3.2. So sánh các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa lai với bố mẹ Giống Số nhánh hữu hiệu/khóm Số hạt chắc/bông P1000 hạt (gam) Năng suất cá thể (g/khóm) Vijaya 4 120 25 12 ASD1. 6 80 25 12 Vijaya x ASD1. 6 120 25 18 Bảng 3.2. cho thấy: các tác giả đã chọn tạo được dạng mới có năng suất cao hơn hẳn bố mẹ từ việc lai hai dạng bố mẹ có năng suất cá thể như nhau (12 gam/khóm) nhưng có các yếu tố cấu thành năng suất khác nhau. III.1.3. Nguyên tắc khác nhau về thời gian các giai đoạn sinh trưởng phát triển Do nhu cầu của sản xuất mà đòi hỏi phải tạo ra các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau từ ngắn ngày, trung bình đến dài ngày. Để tăng vụ hoặc tránh các điều kiện thời tiết bất lợi gây thiệt hại cho mùa màng, cần có các giống ngắn ngày đến cực ngắn, song năng suất và chất lượng vẫn đạt yêu cầu. Ngày nay các nhà chọn tạo giống đã tạo được nhiều giống ngắn ngày và cực ngắn đáp ứng cho các vùng có điều kiện tăng vụ và những vùng có thời kỳ an 42 toàn cho cây sinh trưởng phát triển ngắn và rất ngắn như các vùng núi ít mưa, các vùng ở miền Trung hay bị hạn hán . Thời gian sinh trưởng (TGST) là đặc tính di truyền tổng hợp do thời gian của từng giai đoạn sinh trưởng hợp thành nó được tính từ khi gieo đến khi chín hoàn toàn. Để phát huy tối đa tự do tổ hợp của các kiểu gen quyết định các pha sinh trưởng của cây trồng nhằm tạo ra giống mới có TGST theo ý muốn thì bố và mẹ dùng trong phép lai cần có cấu trúc thời gian các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Khi nghiên cứu vật liệu khởi đầu của nguồn gen cần có các quan sát tỷ mỉ về thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng. Tương tự như nguyên tắc khác nhau về các yếu tố tạo thành năng suất, người ta có thể lai các giống có TGST ngắn hơn từ hai dạng bố mẹ có cùng TGST nếu các giai đoạn sinh trưởng làm nên TGST của bố mẹ khác nhau. III.1.4. Nguyên tắc khác nhau về tính chống chịu sâu bệnh Cây trồng vốn có tính chống chịu sâu bệnh nhờ thừa hưởng tính di truyền của tổ tiên chúng, song tính chống chịu này đã yếu đi nhiều do có sự tác động của nhiều yếu tố trong quá trình canh tác của con người. Chọn tạo ra các giống vừa có năng suất cao, vừa chống chịu tốt với các loài sâu bệnh gây hại là mục tiêu quan trọng của bất kỳ chương trình tạo giống nào. Một loại bệnh cùng tác nhân gây bệnh, nhưng ở tác nhân đó có nhiều nòi sinh lý khác nhau, các nòi sinh lý đó phát sinh gây hại ở những điều kiện sinh thái nhất định. Các nòi sinh lý chúng không khác nhau về hình thái nhưng khác nhau trong sự lựa chọn ký chủ và sự chuyên hoá sinh lý. Vì thế một giống có thể hoàn toàn kháng bệnh ở vùng này nhưng khi chuyển sang vùng khác lại bị nhiễm bệnh. Một giống cây trồng có khả năng thích ứng rộng cần có phổ kháng sâu bệnh rộng, cùng lúc có thể chống được nhiều nòi sinh lý khác nhau. Khả năng kháng bệnh của các giống cây trồng có hai loại là tính kháng dọc và tính kháng ngang. Tính kháng dọc là phản ứng kháng khác nhau của giống với các nòi sinh lý, nghĩa là khả năng kháng của giống chỉ với nòi sinh lý này nhưng bị cảm nhiễm với nòi sinh lý khác. Xét về mặt di truyền tính kháng dọc đồng nghĩa với tính kháng đơn gen. Tính kháng ngang là khả năng kháng của giống không đặc thù theo nòi mà phản ứng tương đương nhau với tất cả các nòi và được kiểm soát với nhiều gen (đa gen). Muốn tạo giống chống bệnh khi chọn bố mẹ để lai nên chọn các vật liệu có kiểu kháng bệnh khác nhau hoặc mức độ chống bệnh khác nhau. Ví dụ : giống lúa CR203 là giống kháng rầy với cả 3 biotyp nên được trồng ở rất nhiều vùng khác nhau từ vĩ tuyến 17 trở ra; giống lúa 325 kháng bệnh đạo ôn tổng hợp, là giống lúa nếp trồng phổ biến ở vụ Xuân. Các giống lúa trên đều được tạo ra nhờ phép lai các dạng bố mẹ có tính kháng rầy nâu và đạo ôn khác nhau. Ngày nay khi di truyền hiện đại đạt được những thành tựu xuất sắc, các nhà chọn tạo giống đã xác định được những dạng cây trồng và cây dại mang gen chống các sâu bệnh hại khác nhau. Để tạo giống năng suất cao, chống bệnh khỏe các nhà chọn tạo giống lai giống năng suất cao, chống bệnh yếu với giống năng suất thấp chống bệnh tốt (thậm chí cả cây dại) theo cách lai trở lại nhiều lần. Thành công của công nghệ chuyển gen đã mở ra khả năng to lớn cho việc tạo ra những giống có khả năng chống sâu bệnh tốt nhưng vẫn cho năng suất cao, phẩm chất tốt từ việc chuyển gen có khả năng kháng sâu bệnh vào cho giống. 43 III.1.5. Nguyên tắc bổ sung các tính trạng cần thiết Giống cây trồng là sản phẩm của quá trình lao động lâu dài và liên tục của con người. Một giống cây trồng tốt sẽ được con người nhân rộng ra nhiều vùng địa lý khác nhau. Nhờ quá trình này mà một giống tốt được tạo ra không còn bó hẹp trong từng nước. Nhập nội giống cây trồng có các tính trạng tốt là phương pháp nhanh để đưa giống vào sản xuất ở nhiều vùng. Tuy nhiên các giống cây trồng mới tạo ra khi di chuyển từ vùng sinh thái này đến vùng sinh thái khác tỏ ra còn khiếm khuyết hoặc còn thiếu một số tính trạng quan trọng nào đó như kém chịu rét, chống đổ không tốt, chất lượng chưa cao v.v... Trên tổng thể các giống mới được tạo ra theo các phương pháp tạo giống hiện đại đều là các kiểu gen tốt, chúng chỉ còn thiếu một số tính trạng mà nếu được bổ sung thì sẽ là một giống hoàn chỉnh. Trong quá trình thực hiện nguyên tắc bổ sung các tính trạng cần thiết thường người ta dùng phương pháp lai trở lại. III.2. Các phương pháp lai Trong quá trình chọn tạo giống tuỳ theo kết quả cần đạt mà thực hiện các phương pháp lai khác nhau. Các phương pháp lai theo sự tham gia của bố mẹ mà phân thành lai một lần và lai nhiều lần. Trong trường hợp đầu công tác chọn lọc được tiến hành trong quần thể cây lai, còn trong trường hợp thứ hai thì cây lai được sử dụng để lai thêm với các dạng khác hoặc lai lặp lại với bố hoặc mẹ theo một hệ thống. ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Các phương pháp lai ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ↓ ↓ Một lần Nhiều lần - Lai đơn - Lai trở lại - Lai thuận nghịch - Lai hồi quy - Lai đỉnh - Lai nhiều bậc - Lai Luân phiên - Lai nhiều bố mẹ III.2.1. Lai một lần (1). Lai đơn giản: Trong phương pháp lai đơn chỉ có sự tham gia của một bố và một mẹ và chỉ tiến hành một lần. Đây là phép lai được sử dụng rộng rãi vì bố và mẹ được nghiên cứu tỉ mỉ thông qua các tính trạng. Người ta tiến hành phép lai giữa 2 bố mẹ có các tính trạng bổ sung. Có thể lai giữa 2 giống cùng loài hoặc khác loài. Nếu ký hiệu các dạng bố mẹ là A, B, C, D, E, F ... thì công thức của lai đơn giản có các trường hợp như sau: (1) Nếu chỉ có một bố và một mẹ thì công thức lai là: A x B; C x D ... (2) Nếu một giống làm mẹ các giống khác làm bố thì công thức lai là: A x (B+C+D+E+ ...) (3) Nếu cho thụ phấn tự do các giống với nhau thì công thức lai là (A x B x C x D x E x ...) Các công thức (2) và (3) thường được áp dụng để tạo ra quần thể mới ở cây giao phấn hoặc để tổng hợp nhiều tính trạng của nhiều giống vào tổ hợp lai tạo ra quần thể lai có nền di truyền rộng nhằm nâng cao hiệu quả của chọn lọc. 44 (2). Lai thuận nghịch: Khi lai thuận nghịch thì mỗi dạng trong phép lai đều được làm bố và làm mẹ. Công thức: A x B và B x A Nếu xét về di truyền nhân thì kết quả lai thuận và lai nghịch là như nhau. Nếu xét về di truyền tế bào chất thì kết quả lai thuận và lai nghịch là khác nhau. Mục đích của lai thuận nghịch là xác định dạng nào làm mẹ, dạng nào làm bố để cho cây lai tốt. Phép lai này đặc biệt quan trọng khi lai xa, giữa lai thuận và lai nghịch trong lai xa. Trong chọn tạo giống cách lai thuận nghịch được áp dụng ở 2 trường hợp sau đây: Khi tính di truyền của một đặc trưng, đặc tính nào đó liên quan đến tế bào chất ; Khi khả năng kết hạt phụ thuộc vào cách lấy cây nào trong cặp để làm mẹ. Hình 3.1: Sơ đồ lai thuận nghịch (3). Lai đỉnh (Top cross): Lai đỉnh thường sử dụng để xác định khả năng kết hợp chung nhằm loại bỏ các dòng, giống không có khả năng kết hợp tốt. Các dòng, giống đem lai thử được dùng làm bố và lai với 1 hoặc 2 mẹ là các dạng thử (Tester) có phổ di truyền rộng. Giữa dòng hoặc giống và Tester tạo thành những cặp lai đơn. (4). Lai luân phiên (Diallel cross): Lai luân phiên trong đó tất cả các dòng, giống tham gia vào sơ đồ lai đều được lần lượt cặp đôi với nhau kể cả chiều thuận và chiều nghịch. Đây là phép lai rất có hiệu quả để đánh giá khả năng kết hợp của các dòng, giống tham gia. III.2.2. Lai nhiều lần (1). Lai trở lại (lai tích luỹ, Backross): Điểm đặc biệt của phương pháp lai trở lại là sau khi nhận được cây lai F1 tiếp tục đưa nó lai với bố hoặc mẹ với số lần lặp lại cần thiết. 45 Lai trở lại với bố: A x B Lai trở lại với mẹ: A x B ↓ ↓ AB x B AB x A ↓ ↓ ABB x B ... ABA x A ... Trong nghiên cứu di truyền cách lai trở lại nhằm xác định bố mẹ là đồng hợp tử hay dị hợp tử (gọi là lai phân tích). Cách lai này thường được áp dụng khi một giống nào đó có hàng loạt tính trạng tốt song cần bổ sung thêm một vài tính trạng khác để hoàn thiện giống đó. Trong lai trở lại giống cần được cải tiến gọi là thể nhận (thường là giống có năng suất cao); còn giống dùng để bổ sung tính trạng gọi là thể cho (thường là giống có tính chống chịu tốt). (Xem hình 3.2) Hình 3.2: Sơ đồ lai trở lại với mẹ trong tạo giống chống sâu bệnh, năng suất cao Để tăng cường vào cây lai những tính trạng cần thiết của bố hoặc mẹ. Khi lai cần chú ý trong các thế hệ lai cây được chọn làm mẹ phải mang những đặc trưng, đặc tính cơ bản của thành phần không được lai trở lại. Trong chọn tạo giống cách lai trở lại được sử dụng ở những trường hợp sau: - Khắc phục hiện tượng bất dục ở cây lai F1 khi lai xa. 46 - Tạo giống chống sâu bệnh, giống chống chịu tốt với điều kiện bất thuận. Trong trường hợp này nên dùng giống mẹ năng suất cao nhưng chống chịu kém lai với bố năng suất thấp, chống chịu tốt. Sau đó lai trở lại với mẹ theo sơ đồ lai sau đây: - Lai giữa cây trồng với cây dại nhằm đua thêm một tính trạng nào đó của cây dại (thường là các tính trạng chống chịu hoặc tính trạng thích ứng). Khi lai giữa cây trồng với cây dại cần chọn cây trồng làm mẹ. Sau đó lai trở lại với mẹ (tức là dùng cây trồng làm bố). (2). Lai hồi quy: Là một kiểu đặc biệt của lai trở lại, trong đó một giống có năng suất cao chưa có tính chống chịu tốt được sử dụng làm thể nhận còn các giống có tính chống chịu tốt được sử dụng làm các thể cho. Sau khi lai tích luỹ của thể nhận với các thể cho được các dòng hồi quy, tiếp tục đưa các dòng hồi quy lai với nhau. Cách lai này nhằm bổ sung các tính trạng chống chịu tốt vào cho một giống có năng suất cao nhưng khả năng chống chịu không tốt. Người ta đã sử dụng cách lai này để tạo được giống lúa năng suất cao nhưng có khả năng kháng được bệnh đạo ôn và bệnh bạc lá. Công thức lai kiểu này như sau: (A là giống có năng suất cao, B là giống có khả năng kháng bệnh đạo ôn, C là giống có khả năng kháng bệnh bạc lá) (xem hình 3.3) A x B A x C ↓ ↓ AB x A AC x A ↓ ↓ ABA x A ACA x A ↓ ↓ ABAA x A ACAA x A ↓ ↓ ABAAA x ACAAA (các dòng hồi quy) ↓ ABAAAACAAA Lai hồi qui còn được sử dụng trong lai xa nhằm khắc phục tính khó kết hạt khi lai xa theo công thức sau: A x C B x C ↓ ↓ AC x A BC x B ↓ ↓ ACA x A BCB x B ↓ ↓ ACAA x A BCBB x B ↓ ↓ ACAAA x BCBBB (các dòng hồi quy) ↓ ACAAABCBBB 47 Hình 3.3: Sơ đồ lai hồi quy ở lúa để tạo ra giống chống bệnh bạc lá (3). Lai nhiều cấp: Là phương pháp lai phức tạp điển hình, trong đó sau mỗi lần lai tiếp tục lai với một thành phần mới đến khi có tổ hợp lai mong muốn theo yêu cầu của chương trình tạo giống. Công thức: {[(A x B) x C] x D} x E ... (xem hình 3.4) Hình 3.4: Sơ đồ lai nhiều cấp 48 Lai nhiều cấp được ứng dụng khi cần kết hợp vào cây lai những đặc trưng đặc tính tốt của nhiều dạng bố mẹ khác nhau. (4) Lai nhiều bố mẹ (Policross): Thường được áp dụng để tạo ra quần thể mới ở cây giao phấn hoặc để tổng hợp nhiều tính trạng của nhiều giống vào cây lai nhằm nâng cao hiệu quả của chọn lọc. Để thực hiện cách lai này người ta chia các giống tham gia thành từng cặp, sau khi có cây lai chúng lại được cặp đôi và lai với nhau. Ví dụ sơ đồ lai 8 giống (các giống được ký hiệu là A, B, C, D, E, F, G, H) như sau: Năm thứ nhất A x B C x D E x F G x H ↓ ↓ ↓ ↓ Năm thứ hai AB x CD EF x GH ↓ ↓ Năm thứ ba ABCD x EFGH ↓ ABCDEFGH Như vậy sau 3 lần lai thì cây lai tổng hợp được nguồn gen của 8 giống khác nhau để có phổ di truyền rộng, tiền đề cho việc chọn lọc thành công. III.3. Kỹ thuật lai giống III.3.1. Chọn cây bố mẹ Sau khi chọn được tổ hợp lai, việc chọn cây bố mẹ có tác dụng quyết định đến kết quả lai. Bởi vì cây bố mẹ trực tiếp quyết định việc hình thành đặc trưng đặc tính của cây lai. Cây bố mẹ tốt là cây có các tính trạng đặc trưng cho dòng hoặc giống đó, sinh trưởng phát triển tốt, có sức sống khỏe, không sâu bệnh, không đổ gãy, các đặc trưng đặc tính tốt biểu hiện rõ ràng, các cơ quan sinh sản phát dục đầy đủ và tốt. Thường thì cây lai được trồng ở ruộng riêng có đầu tư vật tư kỹ thuật tốt. Đối với lúa có thể trồng trong chậu hoặc ô xi măng để tiện cho chăm sóc và dễ dàng cho khử đực sau này. Điều chỉnh thời kỳ ra hoa của cây bố mẹ thích hợp cho việc thụ phấn. Nếu thời kỳ ra hoa không cùng lúc có thể điều chỉnh bằng cách gieo lệch thời vụ. Nếu cần có thể sử dụng các biện pháp đặc biệt để điều chỉnh bố mẹ ra hoa cùng nhau như xử lý ánh sáng, xử lý nhiệt độ thấp, dùng chất điều tiết sinh trưởng v.v... Có thể cất giữ phấn hoa trong điều kiện nhiệt độ thấp, khô ráo để chờ khi giống dùng làm mẹ ra hoa thì thụ phấn. III.3.2. Chuẩn bị cây lai và dụng cụ lai Chuẩn bị các dụng cụ cần thiết như panh, kéo, thẻ đánh dấu, bao cách li, dây, lọ màu để đựng hạt phấn ... Trước khi thực hiện thao tác cây lai thường được chọn kỹ và chuẩn bị chu đáo, cắt bỏ những cây không dùng cho lai, dọn sạch các lá chết, lá vàng úa. Trước khi khử đực ở cây mẹ cần chọn những hoa thích hợp chưa thụ phấn, không dị hình, không bị sâu bệnh, không non quá cũng như không già quá. Nếu cây mẹ nhiều hoa thì tỉa bỏ những hoa không cần thiết để tập trung dinh dưỡng cho các hoa được lai nhằm tăng sức kết hạt. 49 Đối với lúa thông thường để lại 15 - 20 hoa trên một bông. Chọn những hoa có bao phấn mọc cao khoảng 2/3 vỏ trấu, giống lúa hạt có râu phải cắt bỏ râu. III.3.3. Khử đực cây mẹ và bao cách li Đây là khâu quan trọng đảm bảo lai thành công. Nguyên tắc của khử đực là phải khử triệt để trước khi nhụy và phấn hoa đủ độ chín. Yêu cầu căn bản của việc khử đực là thao tác phải khéo léo nhanh nhẹn, không làm vỡ bao phấn, không làm tổn thương đến nhụy, khử đực trước khi bao phấn chín. Thông thường ở hầu hết các loài cây trồng người ta tiến hành khử đực vào chiều hôm trước và thụ phấn vào sáng hôm sau. Tuy nhiên cần nghiên cứu kỹ đặc tính nở hoa của từng loài cây để xác định thời điểm khử đực tốt nhất sao cho bộ phận đực bị tiêu diệt nhưng bộ phận cái vẫn nguyên vẹn, sức sống bình thường. Sau khi khử đực xong một hoa phải lau sạch phấn hoa trên dụng cụ khử đực bằng cồn. Nên khử đực trước khi hoa nở một ngày. Có rất nhiều phương pháp khử đực khác nhau được xếp thành 3 nhóm sau: (1) Khử đực bằng tay: áp dụng với các cây trồng có hoa đủ lớn, bộ phận đực và cái trong thời điểm khử đực phân biệt rõ ràng như: lúa, cà chua, thuốc lá, đậu đen, vừng ... người ta dùng panh có đầu nhọn khéo léo gắp ra khỏi hoa các bao phấn sau khi dùng kéo cắt bỏ một bộ phận của hoa như cánh hoa, vỏ trấu cho dễ thao tác. (xem hình 3.5) Hình 3.5: Lai lúa do khử đực bằng tay Ghi chú: (a hoa lúa: 1 túi phôi, 2 nhị đực; b: hoa lúa vào thòi điểm khử đực: 3 phần vỏ trấu bị cắt; c: hạt lúa sau khi lai). (2) Khử đực bằng máy: dùng máy hút chân không có vòi nhỏ để hút bỏ các bao phấn. Máy hút thay cách gắp bỏ bao phấn trong phương pháp khử đực bằng tay. (3) Khử đực bằng hóa chất: các loài cây có hoa rất nhỏ (kê, rau dền, hành ...) khử đực bằng tay gặp khó khăn hoặc không thực hiện được do đó cần áp dụng cách khử đực bằng hóa 50 chất. Dựa trên cơ chế tự bảo vệ và chọn lọc của giao tử cái người ta xử lý hóa chất vào thời kỳ phân hóa hoa để diệt giao tử đực mà không làm ảnh hưởng tới giao tử cái. Do sự phân hóa hoa trên một nhánh kéo dài một số ngày nên việc xử lý hóa chất cũng phải tiến hành 3 - 4 lần mới khử đực được triệt để. Các hóa chất thường dùng để khử đực có hiệu quả cao là các hydrrazid của axit malic và ester thơm. Có các phương pháp cách ly như sau: - Cách ly tự nhiên (không gian) trồng cây mẹ vào khu cách ly xa những giống khác để tránh thụ phấn tự nhiên - Cách ly nhân tạo: dùng bao cách ly để chụp vào những hoa đã được khử đực. Bao phải kín, chắc để loại trừ tuyệt đối không cho phấn lạ rơi vào đầu nhụy hoa mẹ IV.4.4. Thu thập phấn cây bố và thụ phấn - Thu thập hạt phấn ở các hoa của cây bố đã chín - Thụ phấn là đưa phấn thụ lên đầu nhụy cái. Thường chiều hôm trước khử đực sáng hôm sau thụ phấn. Thụ phấn tốt nhất vào lúc hoa nở nhiều trong ngày buổi sáng từ 8 - 10 giờ, buổi chiều 14 - 15 giờ. Khi thụ phấn có thể rắc phấn trực tiếp bằng bút lông, thìa con; hoặc dùng panh đặt cả bao phấn lên nhụy khẽ làm vỡ bao phấn. Sau thụ phấn cần bao cách ly, viết thẻ ghi rõ ngày thụ phấn, giống bố, người thụ phấn IV.4.5. Chăm sóc cây lai và thu hoạch hạt lai Sau khi lai cây lai được theo dõi thường xuyên để ngăn chặn kịp thời côn trùng và động vật phá hại. Cây yếu cần được bón thêm phân hydrophosphate (KH2PO4) là loại phân tốt dùng bón cho cây lai làm hạt lai mẩy hơn. Sau khi hạt lai đã chín cần thu hoạch kịp thời. Khi thu hoạch lấy theo thẻ đánh dấu, ghi ngày thu hoạch vào thẻ, thu theo từng tổ hợp, để riêng; nếu cần thì tiến hành công tác sơ chế để thu lấy hạt lai, bảo quản chu đáo để sử dụng trong các giai đoạn tiếp theo. IV. LAI XA IV.1. Khái niệm và ý nghĩa của lai xa IV.1.1. Khái niệm Lai xa là lai giữa các cá thể khác loài, khác thứ, khác dạng hình sinh thái phát sinh từ những vùng có điều kiện sinh thái rất khác nhau. Lai xa có 2 trường hợp : Lai xa huyết thống (không tương hợp) và lai xa địa lý sinh thái (tương hợp). IV.1.2. Đặc điểm cây lai xa Cây lai xa có tính di truyền dao động rất lớn, phân li không ngừng ở các thế hệ sau nên khả năng cho nhiều dạng mới, đồng thời cũng có thể phục hồi dần dạng hình bố me.û Do bố mẹ có tính di truyền khác nhau lớn nên cây lai có khả năng cho ưu thế lai cao. Khi đưa 2 loại hình sinh thái khác nhau đến một vùng sinh thái mới để lai thì cây lai dễ thích nghi với hoàn cảnh mới. 51 IV.1.3. Ý nghĩa Lai xa cho phép mở rộng khả năng sáng tạo của công tác chọn tạo giống. Lai xa cho phép tạo ra giống có năng suất cao, chống chịu tốt, phẩm chất tốt. Lai xa được áp dụng rộng rãi trong tạo giống hoa, cây cảnh, cây ăn quả IV.2. Những khó khăn thường gặp khi lai xa IV.2.1. Hiện tượng khó thụ tinh khi lai xa Nguyên nhân của hiện tượng khó thụ tinh khi lai xa Khi lai xa có thể xảy ra 2 khó khăn là quá trình thụ tinh không xảy ra hoặc có thụ tinh nhưng phôi bị chết. Sự thụ tinh không xảy ra có thể do: - Cấu tạo không tương ứng giữa giao tử đực và cái. - Hạt phấn không nảy mầm trên vòi nhụy - Hạt phấn nảy mầm nhưng ống phấn mọc yếu - Ống phấn vươn đến túi phôi nhưng không thụ tinh được do có sự khác biệt quá lớn về di truyền giữa giao tử đực và cái. - Có thụ tinh nhưng phôi bị chết có thể do không có sự hòa hợp giữa kiểu gen của bố mẹ, giữa nhân của hợp tử và tế bào chất của mẹ. IV.2.2. Hiện tượng bất dục ở cây lai Nguyên nhân của hiện tượng bất dục ở cây lai xa: - Cấu tạo cơ quan sinh sản của cây lai phát dục không hoàn toàn (không hình thành được giao tử đực hoặc cái) - Cơ quan sinh sản bình thường nhưng sức sống của giao tử yếu (đặc biệt là hạt phấn) - Giao tử bình thường nhưng hợp tử không có sức sống. - Hợp tử bình thường nhưng quá trình phát dục phôi bị chết. Các nguyên nhân trên làm cho quá trình phân chia tế bào bị rối loạn, các nhiễm sắc thể không cặp đôi được và sinh ra các giao tử kém sức sống trong quá trình phân chia giảm nhiễm. Tùy thuộc vào mức rối loạn khi phân chia giảm nhiễm mà mức bất dục biểu hiện khác nhau từ bất dục hoàn toàn đến hữu dục bình thường. IV.3. Các phương pháp khắc phục khó khăn khi lai xa IV.3.1. Khắc phục tính khó kết hạt khi lai xa Muốn khắc phục hiện tượng không kết hạt khi lai phải: - Làm giảm bớt sự sai khác giữa các giao tử, làm cho các giao tử đực và cái phù hợp với nhau về mặt sinh học có lợi cho việc đồng hóa lẫn nhau để thụ tinh được thuận lợi - Làm yếu năng lực chọn lựa giữa các giao tử đực và cái - Tạo môi trường thuận lợi cho sự thụ tinh. 52 Căn cứ các nguyên tắc trên để khắc phục hiện tượng không kết hạt khi lai xa có thể áp dụng các phương pháp sau: (1). Chọn cây non tuổi làm mẹ: Theo Michurin khi lai xa chọn cây mẹ là cây lai non tuổi, chọn cây mới ra hoa lứa đầu, chọn những hoa nở sớm để lai thì dễ thành công hơn (2). Phương pháp tiếp cận vô tính trước: Trước khi lai cần ghép vô tính bố và mẹ, hoa trên cành ghép và gốc ghép cho lai hữu tính với nhau. (3). Phương pháp môi giới: Nếu bố và mẹ khó hòa hợp với nhau, đem bố hoặc mẹ lai với một cây khác (gọi là cây môi giới) sau đó tiếp tục lai với thành phần còn lại. Chú ý: khi lai với cây môi giới thì chọn những cây môi giới cùng loài. (4). Phương pháp thụ phấn hỗn hợp: Đem hạt phấn của các cây khác loài, chi hốn hợp lại thụ phấn cho cây mẹ. Hỗn hợp phấn có tác dụng kích thích đầu nhụy thay đổi hoàn cảnh sinh lý giảm khả năng chọn lựa. Khi lấy phấn hỗn hợp có thể trộn thêm một ít hạt phấn của hoa mẹ (5). Phương pháp thụ phấn nhiều lần: Thụ phấn nhiều lần tạo cơ hội cho quá trình thụ tinh nhiều hơn, bởi vì cùng một cơ thể nhưng trong các thời kỳ khác nhau mức độ phát dục và năng lực đồng hóa của các tế bào sinh dục khác nhau (6). Phương pháp cắt rời một bộ phận của đầu nhụy: Trong khi lai cắt một đoạn đầu nhụy của hoa cây bố đặt lên đầu nhụy hoa cây mẹ rồi mới thụ phấn. Phấn cây bố rơi lên đầu nhụy của cây bố gặp môi trường thuận lợi dễ dàng nảy mầm làm cho quá trình thụ tinh có thể được xảy ra (7). Phương pháp dùng thuốc hóa học để xử lý: Trong một số trường hợp có thể dùng một số chất kích thích sinh trưởng phun lên đầu nhụy của hoa cây mẹ. Những chất này có tác dụng kích thích hạt phấn nảy mầm thay đổi qúa trình sinh lý giữa các giao tử, giảm bớt tỷ lệ rụng hoa rụng quả (8). Phương pháp lai tế bào: Lai tế bào trần được sử dụng trong lai xa để khắc phục khó khăn này. IV.3.2. Khắc phục tính bất dục của cây lai xa Để khắc phục hiện tượng trên người ta đã tuân theo nguyên tắc là tạo mọi điều kiện tốt để cây lai hình thành cơ quan sinh sản một cách hoàn thiện, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thụ phấn thụ tinh. Có thể thực hiện các biện pháp sau đây: 53 (1). Kéo dài thời gian sinh trưởng và phát dục: Chăm sóc cây lai trong điều kiện có lợi cho sự phát dục của cơ quan sinh sản. (2). Dùng phương pháp ghép Măngto: Để thay đổi điều kiện sinh truởng và phát dục của cây lai xa. (3) . Chọn phấn hoa thích hợp để thụ phấn: Thường chọn những loại hình gần giống bố để thụ phấn, nhưng không nên dùng hạt phấn của giống bố. Có thể dùng hỗn hợp phấn để thụ phấn. (4). Dùng thuốc hóa học: Đặc biệt là chất Colchicine để xử lý đa bội làm cho cây lai ra hoa và kết hạt. Việc khắc phục tính bất dục của cây lai xa tùy thuộc vào phương phức sinh sản của cây lai xa và mục tiêu của chương trình tạo giống. Đối với cây sinh sản vô tính và sản phẩm sử dụng là các cơ quan sinh dưỡng (củ, thân, lá, rễ) cần có biện pháp khắc phục đặc tính hoang dại và tìm cách nâng cao hệ số nhân vô tính. Người ta đã đạt được thành công lớn trong chọn giống khoai tây, bạc hà, dâu tằm bằng lai xa. Đối với cây có thể nhân giống vô tính nhưng sản phẩm sử dụng là hoa, quả tiến hành chọn lọc lâu dài qua các thế hệ hữu tính để nâng cao tỷ lệ đậu quả. Dùng biện pháp thụ phấn mentor, trồng xen cây lai với cây bố mẹ để cây lai xa nhận phấn của cây mẹ hoặc bố có thể nâng cao đáng kể tỷ lệ đậu quả, việc nhân giống tiến hành bằng biện pháp vô tính (chiết, ghép, giâm cành, tách chồi). Đối với cây sinh sản hữu tính sản phẩm thu hoạch là hạt công việc sẽ rất khó khăn và tốn kém, cần khắc phục tính bất dục một số biện pháp sau đây: - Gây đa bội thể: cây lai được đa bội hóa nhằm tạo ra cơ hội cặp đôi bình thường trong hình thành giao tử. Quá trình đa bội có thể thực hiện ở bộ phận sinh dưỡng hoặc tạo cây đơn bội từ hạt phấn sau đó mới nhị bội hóa để có cây nhị bội. Bằng cách này các nhà chọn giống châu Âu đã tạo được cây lai lúa mì mạch đen có tỷ lệ đậu hạt bình thường. - Lai trở lại với bố hoặc mẹ. Có thể tiến hành lai trở lại từ một đến nhiều lần để vừa khắc phục tính hoang dại vừa nâng cao tỷ lệ kết hạt của cây lai xa. - Chọn lọc định hướng các thể phân li: trong quá trình phân li sẽ xẩy ra tự do tái tổ hợp, chọn lọc định hướng có thể lọc ra các dạng đạt yêu cầu với tỷ lệ đậu hạt cao.