Bài giảng Điều tra rừng - Chương IV: Gây tạo giống mới

Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.1.4.5. Thu thập và cất giữ hạt phấn. - Thu thập : Có 2 cách + Trực tiếp: Khi nhị tung hạt phấn người ta thường dùng đĩa Pecteri đặt dưới bao phấn dùng kéo hoặc banh gỗ nhẹ vào bao phấn để thu được hạt phấn. + Gián tiếp: Đối với cây rừng cao to lấy hạt phấn là rất khó khăn cho nên người ta dùng cách chặt cả cành lớn trước khi bao phấn chín, tỉa từng cành nhỏ cắm nghiêng vào thùng nước rồi đặt cả thùng lên tờ giấy hoặc mảnh nylon và đặc biệt đưa ra ánh sáng để cho bao phấn tự tung phấn. - Cất giữ hạt phấn: Trong trường hợp mà dạng bố và mẹ không trung chu kỳ sinh sản ta phải lấy hạt phấn và cất giữ để chờ dạng mẹ ra hoa rồi mới thụ phấn. Hạt phấn trong điều kiện khô và không có ánh sáng (bình hút ẩm), vì sức sống của hạt phấn không thể được nguyên vẹn trong quá trình cất giữ cho nên trước khi thụ phấn kiểm tra số hạt phấn. Có hai cách kiểm tra : + Kiểm tra trực tiếp bằng phương pháp nhuộm màu. + Kiểm tra trực tiếp : Cho nảy mầm trên môi trường nhân tạo (thạch agar). Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.1.4.6. Tổ chức thụ phấn. - Được tiến hành vào lúc hoa nở (thường vào lúc núm nhuỵ tiết chất nhày hoặc có lông nhung) cơ chế sẵn sàng tiếp nhận hạt phấn. - Kỹ thuật thụ phấn: + Mở bao cách ly rồi dùng bút lông sau đó bôi hạt phấn lên đầu vòi nhuỵ. + Dùng bơm chọc thủng bao cách ly rồi bơm hạt phấn vào đầu nhuỵ. + Dùng phanh gắp cả bao phấn đặt lên đầu vòi nhuỵ. Sau khi thụ phấn xong phải bọc lại bao cách ly hoặc dán lại lỗ thủng. Sau đó người ta tiến hành đeo vào cuống hoa một biển nhỏ có ghi rõ ngày giờ thụ phấn, người thụ phấn và yếu tố bố. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.1.4.7. Quản lý sau khi lai. - Cần chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh hại cho cây mẹ nhằm thu nhận hạt giống có chất lượng gieo ươm tốt nhất (nội nhũ mẩy nhất). - Tháo bao cách ly vào thời điểm thích hợp và thay vào đó một túi vải nhỏ để đựng hạt giống có thể tự phát tán. - Khi quả chín phải thu hoạch quả đúng thời điểm, đúng phương pháp sau đó chế biến và bảo quản hạt chu đáo. - Để riêng hạt giống theo từng tổ hợp lai kèm theo hồ sơ rõ ràng để sử dụng lâu dài. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.2. Phương pháp gây đột biến. - Gây đột biến cấu trúc NST và đột biến gen => Phương pháp gây đột biến. - Nếu gây đột biến số lượng NST => Phương pháp đa bội thể. 2.2.1. Phương pháp đa bội thể. 2.2.1.1. Cơ sở di truyền của phương pháp. - Đa bội thể là cơ thể có bộ NST tăng theo số lần nguyên của bộ NST cơ bản (2n => 3n => 4n). - Đặc điểm của cơ thể đa bội: + Có cơ quan sinh dưỡng (lá, cành, thân, rễ, củ,) lớn gấp bội so với cơ thể bình thường. + Cơ thể thường bất thụ do không thể sinh ra các giao tử bình thường (cân bằng di truyền) trong đó dạng 3n bất thụ hoàn toàn (bộ NST không thể phân đều), dạng 4n bất thụ từng phần. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.2.1.2. Nguyên nhân. Vì trong phân bào thoi vô sắc bị phá huỷ do đó bộ NST sau khi nhân đôi không được phân ly do đó TB không phân chia được => trong một TB số lượng NST tăng gấp đôi. - Nếu quá trình này xảy ra ở nguyên phân TB sinh dưỡng 2n => tế bào sinh dưỡng 4n. Trong trường hợp này tuỳ thuộc thời điểm xuất hiện đột biến. Nếu đột biến xuất hiện lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử TB 2n => TB 4n và tất cả các tế bào của nó là 4n, nếu đột biến xuất hiện ở lần phân bào sau đó thì từng phần của cơ thể là đa bội và sinh khối phần này sẽ nhỏ dần nếu thời điểm xuất hiện đột biến muộn dần. - Nếu quá trình xảy ra ở quá trình giảm phân thì từ TB sinh dục n => 2n x 2n => 4n, cả cơ thể con cái có thể tứ bội. Nếu 2n x n => 3n thì cả cơ thể con cái là tam bội. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.2.1.3. Kỹ thuật gây đa bội. - Nguyên tắc: Sử dụng các tác nhân bất thường có thể làm cản trở quá trình hình thành thoi vô sắc hoặc phá huỷ nó nếu nó đã hình thành, vì thế thời điểm xử lý (gây tạo) nhằm vào lúc TB phân chia với chu kỳ nhanh nhất tức là tác động vào cơ quan nào có sinh khối tế bào tăng nhanh nhất. Các nhân tố tác nhân chỉ cần vượt qua màng tế bào để tác động lên hệ thống thoi vô sắc. - Phương pháp gây tạo: + Tác nhân vật lý: tăng giảm nhiệt độ một cách thất thường (sốc nhiệt), dùng tia phóng xạ hoặc dùng ly tâm. + Tác nhân hoá học: Dùng hoá chất Consisin, 2.4D tác động. + Sử dụng liều lượng (nồng độ), tần số (cường độ) và thời gian xử lý hợp lí. + Tuỳ loài cây hay bộ phần xử lý, tuỳ giai đoạn phát triển cá thể mà sử dụng nồng độ, cường độ và thời gian xử lý thích hợp. (bộ phần nhằm xử lý là hạt giống) + Điều kiện hoàn cảnh môi trường khi xử lý: * Khi nhiệt độ phù hợp (18 – 250C) thì ta xử lý theo phương pháp bình thường. * Trong điều kiện nhiệt độ thấp thì tăng nhiệt độ xử lý. * Trong điều kiện nhiệt độ cao thì giảm nhiệt độ xử lý. * Mẫu đem xử lý phải sạch để tạo điều kiện thuận lợi nhất cho các tác nhân gây đột biến tác động lên mẫu. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.2.2. Gây đột biến. 2.2.2.1. Khái niệm. Là phương pháp gây đột biến (phá vỡ) cấu trúc NST và đột biến gen bằng các tác nhân nhân tạo. - Cơ sở di truyền học: Để tạo cấu trúc NST và đột biến gen thì về nguyên tắc đều phải tác động lên NST. Bởi vậy các nhân tố phải tác động vào nhân tế bào thời điểm là kỳ trung gian vì lúc đó NST rãn cực đại (ADN lộ ra). Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.2.2.2. Kỹ thuật gây tạo. 2.2.2.2.1. Gây đột biến phóng xạ. Cơ sở khoa học của hiện tượng: - Các tia phóng xạ thường mang mức năng lượng rất cao vì thế nó có thể làm tăng giảm trạng thái năng động của tế bào => Kết quả gây những biến đổi phức tạp trong cấu trúc của NST trong ADN. Đây là những ảnh hưởng trực tiếp. - Tia phóng xạ có tác dụng ion hoá các nguyên tử hay phân tử có trong tế bào đặc biệt là H2O (chiếm khoảng 80% lượng tế bào chất). Kết quả nó đã giải phóng các nhóm như: H+, OH-, H2O2, và chính nhóm này mới hoạt động lên ADN => Gây biến đổi => cơ thể ảnh hưởng gián tiếp. H2O năng lượng của các chất phóng xạ H2O+ + e- H2O + e- H2O+ H2O+ biến đổi thành H+ + OH-, H2O- => H+ + OH-. Từ các nhóm H và OH sẽ hình thành các gốc HO2 và H2O2. => tham gia các phản ứng trong các chất Protit, emym, DNA => xảy ra các phản ứng sinh hóa phóng xạ = > biến đổi trong sinh vật. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi - Tác nhân xử lý: Phụ thuộc vào đặc điểm sinh lý của đối tượng và bộ phận đem xử lý mà người ta sử dụng các tác nhân xử lý thích hợp. - Tia Rơnghen: Có sức đâm xuyên lớn nên có thể sử dụng cho mọi sinh vật. - Tia anpha (α): Có tốc độ chậm và sức đâm xuyên yếu hơn nên được dùng xử lý đối với sinh vật và bộ phận có kích thước nhỏ. - Tia Beta (β): Có sức đâm xuyên lớn hơn tia . - Tia ghama (γ): Có sức đâm xuyên lớn hơn tia và . - Tia tử ngoại: Có sức đâm xuyên yếu nhất nên thường dùng để xử lý đột biến cho hạt phấn tế bào và các vi sinh vật. - Bộ phận xử lý: Có thể là hạt phấn, hạt giống, cành, củ, mô hay tế bào. Riêng hạt giống thì phải xử lý khô hoặc ẩm. - Cách xử lý: Chiếu xạ các bộ phận xử lý với liều lượng và tốc độ khác nhau. Ch­¬ng IV. G©y t¹o gièng míi 2.2.2.2.2. Gây đột biến hoá học. Cơ sở của đột biến hoá học: Là việc sử dụng các hoá chất có khả năng gây đột biến. Các loại hoá chất này có khả năng: + Thấm qua mang tế bào và mang nhân mà không mất hoạt tính. + Có phản ứng hoá học lên NST hay ADN (ADN có tính axít => muốn có phản ứng thì các chất hoá học phải là loại kiềm tính).