Tạo giống bằng phương pháp gây đột biến

I. KHÁI NIỆM ĐỘT BIẾN SINH HỌC

- Đột biến là những biến đổi bất thường trong vật chất di truyền ở cấp độ phân tử (ADN, gen) hoặc cấp độ tế bào (nhiễm sắc thể), dẫn đến sự biến đổi đột ngột của một hoặc một số tính trạng, những biến đổi này có tính chất bền vững và có thể di truyền cho các đời sau.

II. PHƯƠNG PHÁP TẠO ĐỘT BIẾN

1. Sử dụng các tác nhân gây đột biến

- Tạo đột biến bằng việc sử dụng các tác nhân vật lí: các tia phóng xạ.

- Tạo đột biến bằng các tác nhân hóa học: 5-BU (5-brom uraxin), EMS (ethyl metal sulfonat), NMS (Nitrozo methyl ure), Consixin…

- Tạo giống bằng phương pháp sốc nhiệt: tăng giảm nhiệt độ đột ngột.

2. Đối tượng áp dụng

- Vi sinh vật: Phương pháp tạo giống sinh vật bằng gây đột biến đặc biệt hiệu quả vì tốc độ sinh sản của chúng rất nhanh nên chúng nhanh chóng tạo ra các dòng đột biến.

- Thực vật: Phương pháp gây đột biến được áp dụng đối với hạt khô, hạt nảy mầm, hoặc đỉnh sinh trưởng của thân, cành, hay hạt phấn, bầu nhụy của hoa.

- Động vật: Phương pháp gây đột biến nhân tạo chỉ được sử dụng hạn chế ở một số nhóm động vật bậc thấp, khó áp dụng cho các nhóm động vật bậc cao vì cơ quan sinh sản của chúng nằm sâu trong cơ thể nên rất khó xử lý. Chúng phản ứng rất nhạy và dễ bị chết khi xử lý bằng các tác nhân lí hóa.

III. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CHỌN GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỘT BIẾN

- Mỗi một kiểu gen nhất định của một giống chỉ cho một năng suất nhất định. Trong điều kiện nuôi trồng tối ưu thì thì mỗi giống chỉ cho một năng suất tối đa nhất định (mức phản ứng của kiểu gen).

- Để thu được năng cao hơn thì phải thay đổi vật chất di truyền của giống do đó ta cần phải sử dụng các tác nhân vật lí, hóa học tác động vào bộ máy di truyền để gây đột biến.

IV. QUY TRÌNH TẠO GIỐNG MỚI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN

Quy trình tạo giống mới bằng phương pháp gây độ biến gồm các bước:

(1) Xử lí mẫu vật bằng tác nhân gây đột biến

Để gây đột biến có hiệu quả cao, cần lựa chọn tác nhân gây đột biến thích hợp, tìm hiểu liều lượng, xác định thời gian xử lí tối ưu. Nếu xử lí không đúng tác nhân, liều lượng hoặc thời gian không thích hợp, cá thể sinh vật có thể bị chết, giảm sức sống hoặc khả năng sinh sản.

(2) Chọn lọc các thể đột biến có kiểu hình mong muốn

Khi trong quần thể giống xuất hiện các đột biến, dựa vào những đặc điểm có thể nhận biết để tách các cá thể mang đột biến có lợi ra khỏi quần thể giống.

(3) Tạo dòng thuần chủng

Sau khi nhận biết được thể đột biến mong muốn, ta cho chúng sinh sản để nhân lên thành dòng thuần chủng theo đột biến tạo được.

V. THÀNH TỰU CỦA PHƯƠNG PHÁP TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN

1. Trong chọn giống vi sinh vật

Tạo được chủng nấm penicilium đột biến có hoạt tính penicilin tăng gấp 200 lần dạng ban đầu. Tạo được chủng vi khuẩn đột biến có năng suất tổng hợp lizin cao gấp 300 lần dạng ban đầu.

2. Trong chọn giống thực vật

- Hướng tạo thể đa bội được chú trọng nhiều đối với các giống cây trồng thu hoạch chủ yếu về thân, lá, củ như cây lấy gỗ, cây lấy sợi, cây rau...

Ví dụ: Rau muống 4n có lá và thân to, sản lượng 30 tạ/ha. Dương liễu 3n lớn mạnh, cho gỗ tốt, dưa hấu, nho tam bội không hạt; dâu tằm tứ bội...

- Xử lý giống lúa Mộc Tuyền bằng tia gama tạo ra giống lúa MT1 chín sớm, cây thấp và cứng, chịu phân, chịu chua, năng suất tăng 15-25%. Lai giống có chọn lọc giữa 12 dòng đột biến từ giống ngô M1 tạo thành giống ngô DT6 chín sớm, năng suất cao, hàm lượng prôtêin tăng 1,5%, tinh bột giảm 4%.

- Táo gia lộc xử lí NMU → táo má hồng cho năng suất cao.

Luyện bài tập vận dụng tại đây!