Ứng dụng đa bội thể trong chọn tạo giống cây trồng

ỨNG DỤNG ĐA BỘI THỂ TRONG
CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG.
ĐA BỘI THỂ
Đa bội lệch:
thể đa bội mà số lượng nhiễm sắc thể thay đổi theo từng chiếc. Nếu bộ nhiễm sắc thể đơn bội của loài là n, số lượng nhiễm sắc thể của tế bào lưỡng bội là 2n thì thể đa bội lệch sẽ có số lượng nhiễm sắc thể nhiều hay ít hơn 2n một vài chiếc.
ĐA BỘI THỂ
Đa bội cân:
Đa bội thể cân là một cơ thể sống có tế bào chứa trên 2 bộ nhiễm sắc thể cơ bản. Cả bộ nhiễm sắc thể đểu bị nhân lên theo bội số của n (với n là số nhiễm sắc thể cơ bản)
ĐA BỘI THỂ
Ý NGHĨA CỦA ĐA BỘI THỂ TRONG TỰ NHIÊN VÀ CHỌN GIỐNG
ĐA BỘI THỂ
Trong tự nhiên phần lớn các loại hình đa bội tồn tại ở thực vật thượng đẳng, đặc biệt là cây hạt kín, 30 - 70% cây hạt kín ở trạng thái đa bội.
Thực vật càng tiến hóa thì giai đoạn bào tử thể tức đa bội thể càng chiếm ưu thế.
Những thực vật có nội nhũ 3n thường phát triển rộng rãi trên trái đất.
Có một số yếu tố tạo ra ưu thế thích nghi tiến hóa của đa bội thể. Quan trọng nhất trong số đó có lẽ là đa bội có tính di hợp tử cao hơn thể lưỡng bội.
Đa bội hóa là một trong những đường hướng tiến hóa chính của thực vật nói chung cũng như cây trồng nói riêng.
Thực hiện lai xa.
Sử dụng phương pháp đa bội thể có thể duy trì được ưu thế lai trong các đời sau.
Có thể tạo ra các dạng bất dục đực để ứng dụng trong sản xuất hạt lai.
ĐA BỘI THỂ
ĐA BỘI THỂ CÙNG NGUỒN
Đa bội thể cùng nguồn hình thành do tăng bội số nhiễm sắc thể của cùng 1 loài.
VÍ DỤ : bộ nhiễm sắc thể có số lượng nhiễm sắc thế gấp 3 lần số lượng của bộ cơ bản -> thể tam bội.
bộ nhiễm sắc thể được gấp lên 4 lần số lượng của bộ cơ bản -> thể tứ bội.
Nguyên phân gặp trục trặc.
Giảm phân gặp trục trặc.
Giảm phân I
Giảm phân II
Cả hai quá trình.
Nguyên phân gặp trục trặc kết hợp giảm phân bình thường.
Giảm phân bình thường nhưng có sự dung hợp tế bào.
Cơ sở di truyền của AUTOPOLYPLOID
Autopolyploid hình thành từ
quá trình giảm phân
Nguyên nhân là thoi vô sắc không hình thành hoặc không bị phá hủy.
Nếu xảy ra ở GPI, GPII bình thường thì hình thành giao tử 2n.
Nếu xảy ra ở GPII, GPI bình thường thì hình thành giao tử 2n.
Nếu xảy ra ở cả hai quá trình thì hình thành giao tử 4n.
Autopolyploid hình thành từ
quá trình giảm phân
Giảm phân kết hợp thụ tinh thì sẽ tạo ra những cơ thể đa bội:
n + 2n => 3n
n + 4n => 5n
2n + 2n => 4n
2n +4n => 6n.
Autopolyploid hình thành từ
quá trình giảm phân
Autopolyploid hình thành từ
quá trình giảm phân
Hình 1 là sự kết hợp của 1 giao tử bình thường n và 1 giao tử đa bội do giảm phân I 2n. Hợp tử tạo ra là 3n
Hình 2 là sự kết hợp của 1 giao tử bình thường n và 1 giao tử đa bội do giảm phân II 2n. hợp tử tạo ra là 3n.
Đặc điểm của thể đa bội.
Tế bào cây rêu
cà độc dược
Củ cải
Táo
n
2n
3n
4n
2n
4n
2n
4n
3n
6n
9n
12n
Có kích thước tế bào lớn là tính chất đặc trưng nhất của cơ thể đa bội. Điều đó thể hiện rõ nhất ở tế bào hạt phấn và tế bào khí khổng.

ví dụ: giống lúa mì Triticum:
Đặc điểm của thể đa bội.
Đặc điểm của thể đa bội.
cơ thể đa bội có hiện tượng giảm số lượng tế bào.
ví dụ: Sự thay đổi số lượng và thể tích tế bào phụ thuộc vào độ bội thể ở cây Furania:
Tăng lượng nước tương đối, giảm áp suất thẩm thấu, số lượng các chất như protein, dịch bào, diệp lục...
Sinh trưởng chậm hơn ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng.
Độ hữu dục giao tử dao động từ 95 - 5%, nói chung là độ hữu dục thấp hơn ở cây lưỡng bội.
Ông phấn của cây 4n thường sinh trưởng chậm hơn cây lưỡng bội.
Đặc điểm của thể đa bội.
Phương pháp xử lý
đa bội cùng nguồn.
Gây chấn thương cơ giới.
Tạo sốc nhiệt.
Nuôi cây mô.
Xử lý bằng các chất hóa học:
Colchicine,
Gamexan,
hyprit,
acennapthene,
sulfamilamide,
chloral hydrate,
ethyl mercury chloride.
Colchicum autumnale
COLCHICINE
Cơ chế hoạt động của Colchicine
Colchicine là chất độc với thoi vô sắc, làm sợi thoi vô sắc mất chức năng. Đó là vì nó tác động lên liên kết disulphite của protein và phân tử ribosa của acid ribonucleic.
bộ phận xử lý có hiệu quả nhất là mô phân sinh, nơi tế bào phân chia mạnh nhất.
Lưu ý khi xử lý colchicine.
1 cây trồng thích hợp với việc cải tiến giống thông qua sự nhân đôi số nhiễm sắc thế cần có những đặc điểm sau:
Số lượng nhiễm sắc thể phải thấp
Sản phẩm thu hoạch là bộ phận sinh dưỡng
Là cây giao phấn
Kiểu sinh trưởng lâu năm
Có khả năng sinh sản sinh dưỡng.
xét đến tính cảm ứng của các loại cây trồng với colchicine khác nhau thì khác nhau, vậy nên điều kiện xử lý thích hợp đối với từng loại cây trồng cần phải được xác định bằng thực nghiệm.
Nếu thời gian xử lý vượt quá 1 chu kỳ phân bào, thì số lượng nhiễm sắc thế trong tế bào không chỉ tăng lên gấp đôi, mà có thể tăng lên gấp 4 hay hơn nữa.
Khi kết thúc xử lý, cần rửa kĩ các đối tượng xử lý bẳng nước để tránh ảnh hưởng của colchicine còn dính lại.
Tùy theo đối tượng nghiên cứu mà người ta xử lý các bộ phận khác nhau của cây.
Phương pháp xử lý colchicine
Xử lý hạt.
Xử lý mầm non.
Xử lý cây non.
Xử lý rễ.
Xử lý chồi, cành, thân.
ỨNG DỤNG AUTOPOLYPLOID TRONG CHỌN TẠO GIỐNG
CÂY TRỒNG.
Chọn giống cây sinh sản sinh dưỡng
Nhưng các cây sinh sản sinh dưỡng, và bộ phận kinh tế là bộ phận sinh dưỡng thì tính không hạt, bất thụ lại là có lợi.
ví dụ: tạo giống bạc hà đa bội ở Liên Xô.
Thể đa bội ở cây sinh sản bằng hạt
Ở Thụy Điển đã tạo ra các giống tứ bội của 1 số loại cây làm thức ăn gia súc với mục đích thương nghiệp.
Củ cải đường tam bội ( 3n = 27).
Giống dưa hấu tam bội đàu tiên là do Kihara và công sự tạo ra ở Nhật năm 1957 (3n = 33).
Nhiều giống mạch đen tứ bội (4n = 48) đã được trồng phổ biến ở Châu Âu cùng với một số giống cao lương, kiều mạch tứ bội.
Năm 1997, tại trung tâm nghiên cứu tằm ở Ấn Độ đã nghiên cứu và áp dụng biện pháp nuôi cấy in vitro để tạo dâu tằm tứ bội.
Táo tam bội `Gravenstein` với bộ nhiễm sắc thể là 3n = 51.
Dưa hấu tam bội.
ĐA BỘI KHÁC NGUỒN (ALLOPOLYPLOID)
ĐA BỘI KHÁC NGUỒN



Đặc điểm của quá trình giảm nhiễm ở cơ thể dị đa bội: F1 thường là bất thụ.

Phương pháp tạo Allopolyploid
Ứng dụng của Allopolyploid.
Tạo ra các loài cây trồng mới.
Phục hồi độ hữu dục ở con lai xa
Triticale, nhờ lưỡng bội hóa con lai giữa lúa mì Triticum aestivum và lúa mạch đen Secale cereale.
Lai giữa lơ xanh và lơ trắng:
A là lơ xanh (broccili)
C là lơ trắng (cauliflower)
Và B là con lai giữa hai dòng này là Broccoflower
Vào những năm 20 Capachenco đã tiến hành lai cải củ Raphanus sativus với bắp cải Brassica oleracea.
Tạo ra loài mới trong hoa cây cảnh. Như ở hoa Clarkia (họ:Onagraceae )
A là loài Clarkia epilobioides (tên thường là Willow-Herb Clarkia)
B là loài C. delicata (tên thường là Delicate Clarkia)
C là loài C. unguiculata (tên thường là Elegant Clarkia)
Nhóm thực hiện: Cao Thị Hiền Chi
Đinh Thị Hường
Đinh Tiến Thái
Hà Thị Kim Thoa

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION !