Chương 5 ƯU THẾ LAI

ĐỊNH NGHĨA Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ, hoặc cả cơ thể cây lai, hoặc từng cơ quan bộ phận cuả cây lai sinh trưởng, phát triển nhanh, mạnh hơn, có tính chống chịu cao hơn, phẩm chất tốt hơn bố mẹ. Ưu thế lai do tác dụng qua lại giữa các gen trội khác nhau. Ngoài tác dụng ức chế cuả các alen trội đối với các alen lặn ở cùng vị trí, ưu thế lai còn có liên quan đến hiệu quả tác động cộng đồng của các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5 ƯU THẾ LAI Chương 5 ƯU THẾ LAI THAY ĐỔI GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH & PHƯƠNG SAI5-1. ĐỊNH NGHĨA Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống mạnh hơn bố mẹ, hoặc cả cơ thể cây lai,hoặc từng cơ quan bộ phận cuả cây lai sinh trưởng, phát triển nhanh, mạnh hơn, có tính chốngchịu cao hơn, phẩm chất tốt hơn bố mẹ.5-2. THUYẾT TÍNH TRỘI (Dominance hypothesis) Ưu thế lai do tác dụng qua lại giữa các gen trội khác nhau. Ngoài tác dụng ức chế cuảcác alen trội đối với các alen lặn ở cùng vị trí, ưu thế lai còn có liên quan đến hiệu quả tácđộng cộng đồng của các gen trội khác nhau (không cùng vị trí) khi sự phát triển cuả một tínhtrạng chiụ sự kiểm tra cuả hai hoặc nhiều gen trội khác nhau. Ưu thế lai còn liên quan đến hiệu quả tác động bổ sung của các gen trội không cùng vịtrí làm phát sinh tính trạng mới. AAbb x aaBB F1: AaBa tốt hơn AAbb và aaBB do A > a và B > b Thuyết này đã được chấp nhận một cách phổ biến để giải thích hiện tượng heterosis vàinbreeding depression (sự suy giảm do cận giao). Thuyết này được đề xuất do Davenport (1908), Bruce (1910), Keeble và Pellew(1910). Năm 1921, Collins và một vài tác giả khác còn đề nghị gọi thuyết tính trội là “Thuyếttính trội của các gen liên kết” (dominance of linked genes)5-3. THUYẾT SIÊU TRỘI (Overdominance hypothesis) Ưu thế lai do tính dị hợp gây nên. Đó là kết quả cuả sự tác dụng qua lại giữa các alenkhác nhau cùng vị trí, ảnh hưởng cuả nó sinh ra vượt xa bất cứ dòng đồng hợp tử nào. Aa > aa Aa > AA hoặc a1a2 > a1a1 a1a2 > a2a2Thuyết này được đề xuất bởi Shull và East (1908). Trước đó nó được gọi là: - Single gene heterosis (ưu thế lai đơn gen) - Superdominance (siêu trội) - Cumulative action of divergent alleles (hiệu ứng tích lũy cuả các alen khác nhau) East (1936) đã phát triển lý thuyết ưu thế lai cuả các dị hợp tử với khác nhau rộng hơna1a2 < a1a2 < a1a4 và v.v. Ngoài hai lý thuyết chính vừa nêu, còn có: - Thuyết cân bằng di truyền. - Thuyết dị hợp tử về cấu trúc. - Thuyết đồng tế bào chất (homoplasmic) Tuy nhiên chỉ có thuyết tính trội và siêu trội được nghiên cứu và tranh luận nhiều hơncả5-4. THẢO LUẬN Trong các loại tự thụ phấn, tính đồng hợp tử (homozygosity) là tính trạng thôngthường đối với các gen. Các đột biến lặn trở nên đồng hợp và bị loại trong quá trình chọn lọc,nếu đột biến lặn đó điều khiển một tính trạng không mong muốn. Như vậy, các loài tự thụphấn thích nghi với tính chất đồng hợp tử mà Mather (1943) gọi nó là hiện tượng“homozygous balance” (cân bằng đồng hợp tử). Một trong những thuộc tính của kiểu ditruyền này là sự tự phối dần đến khộng làm giảm tính chất cường lực lai (vigor). Con lai F1thể hiện cường lực hoàn toàn và có thể biểu hiện ưu thế lai. Tuy nhiên, các loài tự thụ phấn không những có sự cân bằng tốt về đồng hợp tử, mà cósự cân bằng tốt về dị hợp tử. Ýï kiến này đã được thảo luận bởi Mather (1943), Darlington vàMather (1949), Stebblins (1950). Crow (1948) đã thử tính ưu thế lai tối đa theo lý thuyết tính trội và kết luận rằng nếutất cả các alen lặn đều được thay thế bởi các alen trội cuả nó, thì cường lực của quần thể ổnđịnh sẽ tăng thêm khoảng 5%. Điều nầy có thể được giải thích như sau: sự cải tiến về cườnglực được đo trên khái niệm tạo thuận lợi cho chọn lọc (selective advantage) có thể do sự laivới nhau gây ra. Crow kết luận rằng : “.. dường như thuyết tính trội có thể giải thích phần lớnsự mất đi cường lực lai trong khi lai gần. Mặt khác, nó không thể làm gia tăng nhiều hơncường lực cuả con lai mà bố mẹ cuả chúng cùng ở trong một quần thể đã được ổn định(equilibrium population). Nó cũng không làm gia tăng cường lực của các cặp lai sau đó (lai cóchủ định) giữa các dòng cận giao”. Brieger (1950) đã áp dụng những nguyên lý của di truyền quần thể để nghiên cứu vềưu thế lai. Ông cho rằng thuyết tính trội chưa đủ cơ sở để giải thích tất cả những kết quả trongcận giao, trong kho đó thuyết tương tác gen có tính dị hợp (heterotic gene interation) có khảnăng giải thích một cách trọn vẹn các sự kiện được biết cho tới nay. Ý kiến về “superior heterozygotes” (các dị hợp tử xuất sắc) cũng đã được đề nghị bởiHull (1945). Quan điểm của ông về tính siêu trội rất đơn giản, năng suất bắp của con lai 2dòng cận giao thường cao hơn giá trị tổng số giữa bố mẹ chúng. Điều này có thể có nếu hoạtđộng của các gen trội xãy ra trong điều kiện có một gen tính cộng (additive) hoàn toàn. Giá trịcủa quan điểm này tuỳ thuộc vào tính chất cộng của các ảnh hưởng giữa những loci, trong đósự tương tác gen giữa các alen (interallelic interactions) không có hiệu quả nào. Trong hầu h ...