Đa bội thể cây bắp: từ chọn lọc tiến hóa cho đến chọn giống hiện nay

Đa bội thể cây bắp: từ chọn lọc tiến hóa cho đến chọn giống hiện nay

Nguồn: Grigorii Batiru & Thomas Lübberstedt. 2024. olyploidy in maize: from evolution to breeding. Theoretical and Applied Genetics; July 13 2024; vol. 137; article 182

 

Đa bội thể đóng góp một vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của 3 loài cây lương thực quan trong. Đó là: lúa mì, bắp và lúa gạo, mội thứ cung cấp cho chúng ta một mô hình đặc biệt để nghiện cứu hiện tượng allopolyploidy (dị đa bội thể), segmental alloploidy (đa bội thể có tính phân đoạn) hoặc paleopolyploidy (đa bội thể yếu). Tuy vậy, vai trò di truyền tiến hóa của nó vẫn còn bí ẩn. Những cơ chế vô hình này và hậu quả của đa bội thể vẫn tiếp tục là mục tiên nghiên cứu của sinh vật thuộc eukaryotes. Bắp là một trong những loài cây trồng chưa được khai thác đúng mức (underutilized crops) ở mức độ đa bội thể. Loài cây trồng này không có thể đa bội tự nhiên ổn định, những cái hiện có được thu thập qua nhân tạo. Từ một loạt các tập đoàn giống bắp đa bội, người ta thấy chỉ có loại hình tứ bội (4n = 40) đáng được ghi nhận đặc biệt. Chúng biểu thị đặc điểm hình thái, sinh lý và sinh hóa rất có giá trị, ưu việt hơn cây lưỡng bội mà chúng khởi thủy, nhưng còn có một nhược điểm, ví dụ như: thụ tinh giảm, phát triển chậm hơn, thời gian sinh thực dài hơn, năng suất thấp và khả năng thích ứng thấp. Do những rào cản như vậy, cho nên muốn sử dụng được tứ bội thể trên đồng ruộng, giống bắp tứ bội đầu tiên cho thấy chỉ có ích trong nghiên cứu khai thác biến dị di truyền, lai cận huyết, khai thác cường lực lai (heterosis) và ảnh hưởng số lượng (gene dosage effect). Kể từ khi lần đầu tiên đề cập giống bắp tam bội cho đến này, nhiều nhà khoa học và đại học, đã nỗ lực sử dụng đa bội thể trên cây bắp. Mặc dù có những nhược điểm chung của một loài cây trồng, tiến bộ đáng kể trong quá trình phát triển giống bắp tứ bội có tính trạng nông học tốt đã thu hoạch được nhiều kết quả  dẫn đến ghi nhận giống bắp tứ bội ưu việt. Trong bài tổng quan, người ta tóm lược và thảo luận nhiều khía cạnh học thuật của đa bội thể cây bắp, ví dụ bối cảnh tiến hóa, phương pháp tạo tứ bội, hình thái học, nội dung thụ tinh, các thông số di truyền, biểu hiện gen và tiềm năng khai thác giống đa bội.

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04688-9