Đặc điểm di truyền của các thể tự đa bội

Thể tự đa bội là những dạng đa bội xuất hiện trên cơ sở gấp bội bộ nhiễm sắc thể của chính loài đó. Các thể tự đa bội được áp dụng rất rộng rãi trong chọn giống thực vật để tạo ra những dạng cây có kiểu gene ổn định. Bằng phương pháp sinh sản sinh dưỡng và tự thụ phấn, các dạng tự đa bội được duy trì rất lâu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đặc điểm di truyền của các thể tự đa bội Đặc điểm di truyền của các thể tự đa bộiThể tự đa bội là những dạng đa bội xuất hiệntrên cơ sở gấp bội bộ nhiễm sắc thể củachính loài đó.Các thể tự đa bội được áp dụng rất rộng rãitrong chọn giống thực vật để tạo ra nhữngdạng cây có kiểu gene ổn định. Bằngphương pháp sinh sản sinh dưỡng và tự thụphấn, các dạng tự đa bội được duy trì rất lâu.Trong sinh sản hữu tính, thể tự đa bội cho ranhững dạng đồng nhất về số lượng nhiễmsắc thể và bộ gene nếu như dạng ban đầu làđồng hợp tử.Tuy nhiên, có một vấn đề rất lớn và đặctrưng cho các thể tự đa bội là khả năng sinhsản và kết hạt của nó rất kém. Đặc tính nàycó liên quan chặt chẽ đến qúa trình giảmphân và một số đặc điểm di truyền khác.Do thể tự tứ bội có sự gấp đôi về số lượngnhiễm sắc thể nên sự tiếp hợp của các nhiễmsắc thể trong giảm phân của nó khác so vớidạng lưỡng bội. Sự rối loạn của quá trìnhphát sinh giao tử chính là nguyên nhân cơbản làm giảm tính hữu thụ của chúng. Kiểugene AAaa sẽ cho ra 3 kiểu giao tử với tỉ lệ1AA :4A a:1aa. Ở F2 sự phân ly theo kiểuhình là 35:1. Tỉ lệ này đã được thực nghiệmchứng minh nhiều lần, mà lần đầu tiên là thuđược trong thí nghiệm về màu sắc tím vàtrắng của hoa cây Dautura stramonium.Khi có sự dị hợp tử về nhiều gene thì khảnăng xuất hịên của những dạng đồng hợp tửlặn ở thể tứ bội thuần còn ít hơn nữa so vớidạng lưỡng bội. Qua đây ta thấy rõ là, đa bộithể đã ngăn cản việc chuyển trạng thái dịhợp sang đồng hợp tử. Bởi vậy, thể đa bộiduy trì tính dị hợp tử tốt hơn dạng lưỡng bội.Đây là một nguyên tắc rất quan trọng ứngdụng vào việc duy trì hiện tượng ưu thế lai.Khả năng sinh sản hữu tính của thể tự tứ bộiCác thể tự đa bội có một nét đặc trưng là khảnăng sinh sản hữu tính kém và đặc tính nàyrất ổn định. So với dạng lưỡng bội ban đầu,thường các cây tự tứ bội có khả năng kết hạtkém, hạt phấn ít; bởi vậy sự tăng lên vềtrọng lượng hạt không bù đắp lại được sựtổn thất do số lượng hạt bị giảm sút gây nên.Tuy nhiên, bằng những phương pháp chọnlọc có hệ thống, có thể nâng cao khả năngsinh sản của nó đến mức gần bình thường sovới dạng lưỡng bội. Đồng thời, cần thấyrằng, khả năng kết hạt kém ở cây tự đa bộilà một đặc điểm rất có giá trị trong việc chọngiống những cây mà mục đích không phảilấy hạt, như nho, dưa hấu, cam quít, chuối...cây sinh sản sinh dưỡng và cây cảnh.Theo Darlington, Kostoff, Mather...thìnhững nguyên nhân gây ra tính sinh sản kémở cây tự đa bội chủ yếu là về mặt tế bào học.đó là do sự rối loạn của quá trình giảm phân.Ví dụ, ở luá mạch tứ bội, đáng lẽ hình thànhnhững tế bào sinh dục có 14 nhiễm sắc thểthì con số ấy thường lại là 13 hay 15. Nhữnggiao tử này hoặc bị chết sớm hoặc kém sứcsống thường là những giao tử đực. Theoquan sát của Fischer, ở ngô tứ bội có khoảng85% tế bào có từ 8 - 10 bộ 4 nhiễm sắc thể,những cây này có tỉ lệ kết hạt cao. Còn ởnhững cây có tỉ lệ kết hạt kém thì số lượngbộ bốn này ít đi.Tuy nhiên, cũng có những nghiên cứu chothấy tính hữu thụ kém của thể tự đa bội, íthoặc không có liên quan rõ rệt đến sự rốiloạn của quá trình giảm phân.Xét theo nguyên nhân tế bào học, về mặtnguyên tắc có thể khắc phục hiện tượng bấtthụ bằng cách khống chế sự đa tiếp hợp giữacác nhiễm sắc thể tương đồng tạo điều kiệncho sự tiếp hợp đôi. Muốn vậy, phải tạođược những thể tự đa bội nhưng có nguồngốc lai giữa những dạng có kiểu nhân rấtgần nhau trong cùng một loài. Ví dụ, laigiữa các dạng tự tứ bội của các thứ lúa thuộchai loài phụ Japonica và Indica của loàiOryza sativa như Lương Đình Của (1952)đã làm.Tóm lại, nguyên nhân gây ra khả năng sinhsản hữu tính kém của các dạng tự đa bội làdo sự khống chế của các nhân tố di truyềnvà những sự rối loạn trong quá trình giảmphân. Những biến đổi về mặt sinh lý cũng cóảnh hưởng đến tính hữu thụ của thể tự đabội. Song phần lớn chúng là kết quả của sựtác động của hai loại nhân tố trên.Khả năng giao phối của thể tự tứ bội và sựtạo thành thể tam bộiCác dạng tự tứ bội thường được đặc trưngbằng khả năng giao phối của chúng với dạnglưỡng bội ban đầu. Song cần chú ý rằng, nếulấy dạng lưỡng bội làm mẹ lai với dạng tứbội thì không cho kết quả tốt, nhưng nếu laingược lại thì lại có hiệu quả; vì rằng hạtphấn của cây tứ bộicó sức sống kém. Từ đósẽ hình thành nên dạng tam bội (3n). Tambội thể nói chung không có khả năng sinhsản hữu tính; vì rằng quá trình giảm phâncủa nó bị rối loạn. Chẳng hạn, ở dưa hấutam bội (3n = 33) sẽ hình thành nên nhữnggiao tử có số nhiễm sắc thể từ 0 đến 33.Trong số ấy chỉ những giao tử có số nhiễmsắc thể là 11 và 22 mới có khả năng hữu thụ.Vì thế, sẽ có khoảng 95% số giao tử đượcsinh ra là bất thụ.Rõ ràng tính bất thụ của của tam bội thể làmột nhược điểm rất lớn đối với các cây lấyhạt. Song lại rất có giá trị đối với những câylấy quả mà không cần hạt như dưa hấu, nho,chuối hoặc những cây lấy củ, như củ cải, củcải đường hoặc cây dùng cho chăn nuôihoặc cây cảnh.Lần đầu tiên ở ...