GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ GEN TRONG NÔNG NGHIỆP part 9

Các nghiên cứu cho thấy phần lớn sự thụ phấn chéo xảy ra ở khoảng cách ngắn và khả năng thụ phấn thành công giảm theo hàm mũ so với khoảng cách từ nguồn phát ra hạt phấn. Theo Timmons và Thompson (1995), ở phạm vi nông trại vẫn có sự lưu chuyển gen ở mức độ rất thấp xảy ra trên khoảng cách khá xa, vì vậy sự tách biệt hoàn toàn về mặt di truyền rất khó duy trì
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ GEN TRONG NÔNG NGHIỆP part 9được quan sát ở cây trồng và người ta dự đoán là cây trồng mang gen đakháng sẽ trở nên phổ biến sau khi cây trồng chuyển gen được phép đưa vàothị trường, và vì vậy cây mọc hoang biến đổi gen sẽ phải cần các biện phápdiệt cỏ khác. Các nghiên cứu cho thấy phần lớn sự thụ phấn chéo xảy ra ở khoảngcách ngắn và khả năng thụ phấn thành công giảm theo hàm mũ so vớikhoảng cách từ nguồn phát ra hạt phấn. Theo Timmons và Thompson(1995), ở phạm vi nông trại vẫn có sự lưu chuyển gen ở mức độ rất thấp xảyra trên khoảng cách khá xa, vì vậy sự tách biệt hoàn toàn về mặt di truyềnrất khó duy trì. Trong khi hạt phấn đóng vai trò quan trọng trong sự phát tán theokhông gian thì hạt giống đóng vai trò quan trọng trong sự phát tán theo thờigian. Vì vậy, khi cách ly cây trồng chuyển gen với cây trồng không chuyểngen phải tính đến chuyện trước đó cây trồng chuyển gen có được trồng trêncùng mảnh đất đó không và tập quán canh tác có gây ra sự di chuyển các hạtgiữa các mảnh ruộng hay không. Sự lưu chuyển gen giữa cây biến đổi gen và họ hàng của nó còn tùythuộc vào loại tính trạng gen chuyển quy định, đặc điểm sinh học của cây(thụ phấn chéo hoặc tự thụ phấn) và bối cảnh nông nghiệp (hệ thống câytrồng, tổ chức không gian giữa các thửa ruộng). Raybould và Clarke (1999)cho rằng vì gen chuyển tuân theo quy luật di truyền Mendel nên sự lưuchuyển gen giữa các quần thể tự nhiên là một “mô hình sinh học phù hợp”cho việc dự đoán sự lưu chuyển gen trong và giữa các quần thể cây trồng vàhọ hàng của chúng. Dưới đây là một số loài cây trồng quan trọng được mô tả là có nguycơ lưu chuyển gen giữa các cây trồng và từ cây trồng vào cây hoang dại ởmức độ từ thấp đến cao. + Cây cải dầu Cải dầu được xem là cây trồng chuyển gen có nguy cơ lưu chuyển gensang cây trồng khác và sang họ hàng hoang dại ở mức độ cao. Cải dầu laiđược với một số họ hàng hoang dại, vì vậy có khả năng lưu chuyển gen vàocác giống này.Công nghệ gen trong nông nghiệp 110 Tính trạng chủ yếu trong cây cải dầu chuyển gen là các gen khángthuốc diệt cỏ. Ngoài ra, chúng cũng đã được biến nạp để thay đổi về lượngvà loại dầu tạo ra, ví dụ: tăng hàm lượng stearic acid và đưa gen sản xuấtlauric acid vào. Có thể sử dụng các hệ thống quản lý để giảm thiểu sự phát tán hạt câycải dầu biến đổi gen, giảm thiểu số lượng hạt giống/m2 và quần thể cây mọchoang. Người ta đã đề xuất khoảng cách 100 m để ngăn cách giữa cây cảidầu chuyển gen và dòng cải dầu bình thường có khả năng sinh sản đầy đủ.Tuy nhiên, đến nay người ta đã biết rõ các dòng hoặc giống cải dầu có câybất dục đực sẽ lai xa với dòng cải dầu chuyển gen ở tần số cao hơn trên mộtkhoảng cách xa hơn. + Cây củ cải đường Hạt phấn từ cây củ cải đường đã được ghi nhận phát tán ở khoảngcách hơn 1 km với tần số khá cao. Thụ phấn chéo ở cây trồng lấy củ thườngkhông được đặt thành vấn đề vì chúng được thu hoạch trước khi ra hoa. Tuynhiên, một số cây trồng sẽ lọt ra ngoài và sự lưu chuyển gen giữa chúng vẫncó thể xuất hiện. Lai xa và nạp gen (introgression)1 giữa củ cải đường trồngvà giống hoang dại được chứng minh là có xảy ra. Cho đến nay, các nghiên cứu ở củ cải đường chuyển gen chủ yếu tậptrung vào tính kháng thuốc diệt cỏ và virus. Củ cải đường là một cây trồnglá rộng và phát triển chậm, do đó khả năng cạnh tranh với cỏ dại thấp.Thông thường, người ta phải dùng thuốc diệt cỏ liều thấp và lặp lại nhiềulần để kiểm soát cỏ dại. Biện pháp này rất tốn kém và điều kiện thời tiếtcũng thường làm giảm hiệu quả của thuốc diệt cỏ. Vì vậy, việc tạo ra củ cảiđường kháng thuốc diệt cỏ là một triển vọng hấp dẫn cho người canh tác. Hiện nay, người ta đã chuyển hai gen kháng virus gây bệnh ở rễ vàvirus gây vàng lá vào củ cải đường. Một khả năng khác là chuyển các genkháng sâu bọ vào củ cải đường để kiểm soát rệp vừng (vector mang virusgây bệnh vàng lá). Tuy nhiên, nghiên cứu về gen chuyển kháng rệp vừngđang còn ở giai đoạn sơ bộ. Còn gọi là chuyển gen, tức là chuyển một vài gen từ loài này vào loài khác có bộ1genome lưỡng bội đầy đủ.Công nghệ gen trong nông nghiệp 111 Do củ cải đường thu hoạch củ nên tỷ lệ cây trồng thất thoát ra ngoàithấp hơn 1%, vì vậy sự lưu chuyển gen do phát tán hạt phấn giữa các câytrồng thu hoạch củ là rất thấp. Hạt giống của dòng củ cải đường mang các gen thích nghi với môitrường có khả năng ảnh hưởng đến hệ sinh thái hoặc đa dạng di truyền củacủ cải đường hoang dại, vì thế cần cách ly giống chuyển gen để hạn chế đếnmức tối thiểu sự lưu chuyển gen. Ở củ cải đường hiện tượng lưu chuyển gen gián tiếp thông qua hạtcũng là một vấn đề đáng quan tâm. Nghiên cứu cho thấy hạt củ cải đườngtồn tại trong đất trong một khoảng thời gian đáng kể. Để tránh sự lưuchuyển gen từ cây trồng vào cây hoang dại nên luân canh để giữ ...