|
 Đang trực tuyến :
34 |
|
 Số lượt truy cập :
33254365 |
|
|
|
|
|
Các gen ngoại lai có thể cải thiện năng suất và chất lượng sợi bông
Thứ tư, 15-05-2019 | 08:52:07
|
|
Các nhà chọn tạo giống bông phải đối mặt với “Catch-22”. Năng suất từ cây bông tương quan nghịch với chất lượng sợi. Khi năng suất được cải thiện, chất lượng sợi giảm và ngược lại. Đây là một trong những thách thức quan trọng nhất đối với các nhà chọn tạo giống bông, Peng Chee, nhà nghiên cứu tại Đại học Georgia, nói.
So sánh chiều dài sợi bông của một số giống. Các đặc tính sợi như chiều dài sợi được thấy trong ảnh được kế thừa về mặt định lượng. Ảnh: Peng Chee.
Để vượt qua thách thức mâu thuẫn về năng suất và chất lượng, Chee và các đồng nghiệp đã chuyển vào các giống/dòng bông cũ không còn dùng nữa vật liệu di truyền ngoại lai. Trong nghiên cứu mới, họ báo cáo những những phát hiện này có thể giúp các nhà chọn tạo giống cải thiện chất lượng sợi trong khi vẫn duy trì hoặc thậm chí cải thiện năng suất.
Nghiên cứu tập trung vào tính di truyền của các giống lai “Sealand”. Những giống lai này được phát triển bằng cách lai tạo từ hai giống bông khác nhau - Upland và SeaIsland. Giống Sea Island là loại thường được gọi là “Bông Pima hay bông Ai Cập” từ loài Gossypium barbadense. Sợi của nó được tìm thấy trong các sản phẩm may mặc và vải lanh chất lượng cao nhất, do các sợi dài, chắc và mịn.
Khoảng 97% bông được trồng ở Hoa Kỳ là giống bông Upland từ loài Gossypium hirsutum. Bông Upland có năng suất cao hơn nhiều và thích nghi rộng hơn, nhưng chất lượng sợi thấp hơn so với giống bông Pima. Chee nói “Thử thách trong chọn tạo giống nằm ở việc chuyển chất lượng sợi của giống Pima sang giống Upland”.
Bởi vì chúng là hai loài khác nhau, có những trở ngại đáng kể về mặt di truyền giữa giống Upland và Pima. Những khác biệt này có thể gây ra bất thường về mặt di truyền trong và sau khi lai tạo giống. Bắt đầu từ những thập niên 30 và 40 thế kỷ 20, các nhà chọn tạo giống tại USDA đã lai tạo thành công giống Upland với giống Sea Island. Kết quả của những nỗ lực lại tạo giống này là các giống bông Sealand, có kiểu hình của giống Upland nhưng chất lượng sợi được cải thiện hơn nhiều. Thực vậy, một vài giống Sealand đã được trồng thương mại trong một thời gian ngắn ở các vùng của Hoa Kỳ vào những năm 1950. Chee nói “Tuy nhiên, các chi tiết về mặt di truyền của các giống Sealand vẫn chưa được biết đến nhiều”.
Thu hoạch hạt giống trong các ô nghiên cứu. Bông sau đó được tách ra khỏi hạt và phân định hạt giống đang được sử dụng để trồng trong các thí nghiệm đánh giá về năng suất vào năm sau. Ảnh: Peng Chee.
Cho đến bây giờ, Chee và các đồng nghiệp đã tạo ra “bản đồ di truyền của hai giống Sealand. Họ phát hiện ra rằng chất lượng sợi bông Sealand vượt trội một phần là do các gen được thừa hưởng từ giống Sea Island. Ví dụ chiều dài sợi là một khía cạnh của chất lượng sợi bông. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hai trong số ba phân đoạn di truyền kiểm soát chiều dài sợi có trong những giống Sealand được kế thừa từ bố mẹ của giống Sea Island.
Chee nói “Những phân tích chi tiết về mặt di truyền giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự lai tạo giữa các loài khác nhau”. “Bây giờ chúng ta đã biết phần nào của bộ gen kiểm soát chất lượng sợi, giờ chúng ta có thể phát triển các công cụ để chọn những tính trạng này. Chúng ta cũng có thể chọn các tổ hợp gen mong muốn để cải thiện nhiều tính trạng chất lượng sợi”.
Cải thiện chất lượng bông có thể có sự phân khúc trong thương mại quốc tế. Thị trường xuất nhập khẩu bông toàn cầu được ước tính trị giá hơn 12 tỷ đô la Mỹ. Hoa Kỳ là quốc gia xuất khẩu bông lớn nhất.
Ngoài việc cải thiện chất lượng sợi, có thể có những lợi ích khác khi kết hợp về mặt di truyền của giống Pima và Upland. Chee nói: “Giống Upland đã được thuần hóa từ một nhóm rất nhỏ họ hàng hoang dã. Chọn lựa các tính trạng đặc trưng trong quá khứ lâu rồi dẫn đến mất các tính trạng tiềm năng hữu ích khác”.
Để giải quyết vấn đề đa dạng di truyền thấp, các nhà chọn tạo giống chuyển sang các cây có họ hàng hoang dã hoặc có họ hàng với nhau, chẳng hạn như giống Pima. Họ tìm các gen hữu ích ảnh hưởng đến các tính trạng quan trọng, như chất lượng sợi. Họ cũng tìm kiếm các gen liên kết đến các tính trạng khác, bao gồm khả năng chịu hạn và kháng bệnh.
Các đoạn di truyền từ giống bông Pima có tác động tích cực đến chất lượng sợi đã được gắn với những markers phân tử. Những markers này giúp các nhà chọn tạo giống dễ dàng theo dõi các đoạn di truyền qua các thế hệ. Các nhà chọn tạo giống bông hiện có thể sử dụng các công cụ di truyền này để định hướng những nỗ lực của họ trong việc chọn tạo các giống mới. Ví dụ, họ có thể tập trung vào các phần của bộ gen làm cải thiện chất lượng sợi trong khi vẫn duy trì hoặc thậm chí tăng năng suất.
Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm một tập hợp nhỏ của các phân đoạn di truyền từ giống Pima mà họ phát hiện ra trong nghiên cứu ở các nền tảng di truyền khác nhau. Chee nói “Chúng tôi muốn khẳng định các ảnh hưởng mong muốn của chúng trên một loạt các giống khác nhau”. Sau đó, chúng sẽ là hữu ích hơn trong các chương trình chọn tạo giống bông trên khắp vành đai bông miền nam nước Mỹ.
Nguyễn Tiến Hải theo Agronomy. |
Trở lại
In
Số lần xem: 732
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(42).png "Các gen ngoại lai có thể cải thiện năng suất và chất lượng sợi bông")
(34).png "Các gen ngoại lai có thể cải thiện năng suất và chất lượng sợi bông")
