Nội dung

Ứng dụng các thành tựu Công nghệ Sinh học trong việc cải tiến và nâng cao chất lượng giống lúa_CN. PHAN THỊ CẨM QUYÊN (7/14/2015 2:39:08 PM)

Các thành tựu Công nghệ sinh học hiện nay được áp dụng trong nông nghiệp như một biện pháp mang tính đột phá theo hướng nông nghiệp bền vững. Sự phát triển của các kỹ thuật dựa trên DNA và các ứng dụng cho cây trồng đã mở ra khả năng mới trong việc nâng cao chất lượng và năng suất lúa vượt ngoài giới hạn so với phương pháp chọn tạo thông thường.

                Chọn tạo giống cây trồng bao gồm hai giai đoạn: Giai đoạn chọn tạo giống mới và giai đoạn đánh giá. Những tiến bộ mới trong sinh học tế bào và phân tử đã cung cấp các công cụ mới để nâng cao hiệu quả của cả hai giai đoạn. Bước tiến nhanh chóng trong lĩnh vực sinh học phân tử trong hai thập kỷ qua đã mở ra một mô hình mới để cải thiện giống lúa. Việc ứng dụng hợp lý các thành tựu công nghệ sinh học đã mang lại những tác động tích cực trong việc nỗ lực cải tiến giống lúa. Từ quan điểm của các nhà lai tạo giống, công nghệ sinh học thực vật hiện đại giúp thêm độ chính xác cho quá trình chọn tạo giống, định hướng rõ mục tiêu lai tạo so với những nỗ lực thực nghiệm chọn tạo giống truyền thống. Phương pháp tiếp cận công nghệ sinh học cũng giúp tiết kiệm thời gian đáng kể trong việc đạt được các mục tiêu đề ra.

                Công nghệ sinh học có thể nâng cao hiệu quả chọn tạo giống thông qua:

• Chuyển các tính trạng quan trọng có lợi từ cùng các chi/loài hoặc từ các chi/loài khác vào bộ gene cây lúa (tức là mở rộng cơ sở di truyền).

• Điều khiển tính trạng mục tiêu mà không làm ảnh hưởng đến các khu vực khác của bộ gene lúa (tức là tăng hiệu quả trong việc lựa chọn).

• Rút ngắn chu kỳ sinh sản.

                Ba ứng dụng rộng rãi của công nghệ sinh học được dự kiến sẽ đóng góp cả trực tiếp và gián tiếp đối với nỗ lực cải tiến lúa ở Việt Nam là:

1. Công nghệ DNA marker để nâng cao độ chính xác trong chọn tạo giống lúa.

2. Kỹ thuật di truyền để truyền các tính trạng nông học hữu ích mà không thể đạt được bằng các phương tiện thông thường.

3. Áp dụng các công cụ di truyền để xác định gene/alen mới và hữu ích.

* Công nghệ DNA marker

                Marker phân tử là một mảnh của chuỗi DNA mà được gắn với một phần của bộ gene. Chúng được sử dụng để 'đánh dấu' vị trí của một gene đặc biệt hoặc một đặc tính cụ thể được nhận. Trong lai tạo giống, tính trạng quan tâm thường liên kết với các marker phân tử. Như vậy, các cá thể có thể được lựa chọn trong đó có sự hiện diện của các dấu phân tử, vì các dấu phân tử chỉ hiện diện khi có mặt các đặc tính mong muốn.

                Công nghệ DNA marker đề cập đến các ứng dụng của các dấu hiệu dựa trên DNA trong chương trình chọn tạo giống để nâng cao hiệu quả lựa chọn. Thông thường các nhà tạo giống thường sử dụng kiểu hình cùng với các dấu hiệu hình thái học và phương pháp thống kê để chọn các cá thể vượt trội. Nhưng lựa chọn dựa trên các dấu hiệu hình thái học có nhiều hạn chế như ảnh hưởng của môi trường lên sự biểu hiện của kiểu hình, sự giới hạn của các dấu hiệu hình thái học. So với đánh dấu hình thái, phân tích đa hình ở cấp độ DNA là kỹ thuật mới, tiến bộ nhanh chóng và chính xác để có những kết quả tốt hơn. Nhiều kỹ thuật khác nhau được áp dụng để phát hiện đa hình ở cấp độ DNA và những vùng đa hình trong DNA gọi là dấu phân tử hoặc đánh dấu DNA. Giống như bất kỳ các dấu hiệu di truyền khác, DNA marker nằm gần một gene kiểm soát một đặc điểm đồng cách ly với các đặc điểm kiểu hình giữa các thế hệ. Nhà chọn tạo giống có thể sử dụng các dấu này để bổ sung kỹ thuật chọn tạo giống cổ điển và có thể chọn cách ly cây dựa vào điểm đánh dấu DNA thay vì chờ đợi để quan sát kiểu hình. Nhiều bản đồ liên kết di truyền phân tử đã được xây dựng trên cây lúa và nhiều dấu DNA đã được xác định có liên quan đến đặc điểm nông học có tầm quan trọng trên cây lúa.

* Kỹ thuật di truyền

                Kỹ thuật di truyền hoặc công nghệ biến đổi gene là một công cụ hứa hẹn cách mạng hóa ngành sản xuất nông nghiệp. Ưu điểm chính của công nghệ chuyển gene là khả năng huy động các gene hữu ích từ nguồn gene các loài khác vào cây lúa mà ít làm ảnh hưởng đến bộ gene lúa. So sánh giữa các phương pháp lai giống truyền thống và công nghệ chuyển gene được trình bày trong bảng dưới đây.

 

Lai giống truyền thống

Công nghệ chuyển gene

- Gene mới/đặc điểm chỉ có thể được đưa vào từ các loài thực vật có mối quan hệ di truyền chặt chẽ.

- Gene mới/đặc điểm có thể được đưa vào từ bất kỳ loài nào.

- Ít kiểm soát được sự biểu hiện gene.

- Kiểm soát chính xác sự biểu hiện gene.

- Nhiều gene thay đổi.

- Chỉ một gene được biểu hiện hoặc bất hoạt.

- Một vài đặc tính không mong muốn có thể được đưa vào.

- Đưa vào chính xác những đặc tính mong muốn.

 

                Kể từ khi sự xuất hiện của báo cáo đầu tiên về sản xuất thành công cây lúa chuyển gene của giống Japonica năm 1988, một số lượng lớn các giống lúa đã được giới thiệu với các gene có giá trị nông học và kinh tế quan trọng. Các phương pháp chuyển DNA trực tiếp như sử dụng tế bào trần (protoplast), súng bắn gene và sử dụng vi khuẩn Agrobacterium đang được sử dụng thường xuyên trong chuyển đổi gene trên lúa trong các phòng thí nghiệm công nghệ sinh học trên toàn thế giới trong đó có Việt Nam.

* Ứng dụng geneomics

                Geneomics là ngành khoa học nghiên cứu về việc xác định vị trí của gene cũng như các nghiên cứu về chức năng của gene trong sự biểu hiện và điều khiển của chúng. Geneomics gồm hai thành phần (i) geneomics cấu trúc (Structural geneomics) và (ii) geneomics chức năng (Functional geneomics). Geneomics cấu trúc cố gắng hướng tới xác định toàn bộ các gene trong một bộ gene và xác định vị trí của chúng trên các nhiễm sắc thể. Mục tiêu này đạt được bằng cách phân tích trình tự các gene riêng lẻ, các đoạn gene hoặc toàn bộ bộ gene. Thông qua nghiên cứu bộ gene cấu trúc, một tập hợp ~ 30.000 gene đã được xác định trong lúa. Nhiệm vụ bây giờ cho các nhà sinh học phân tử là giải mã chức năng của từng gene. Quá trình tìm hiểu chức năng của các gene và cách thức chúng xác định các kiểu hình được gọi là geneomics chức năng. Điều này có thể dẫn đến việc lai tạo giống cây trồng chính xác hơn và cung cấp quyền truy cập vào nhiều tài nguyên di truyền và gene có lợi trong cây lúa. Với sự phát triển của geneomics, chọn tạo giống lúa đã dần tiến triển từ một môn khoa học đến một môn nghệ thuật.

                Các lĩnh vực ứng dụng mà công cụ geneomics được dự kiến sẽ có tác động đáng kể trong tương lai gần trên lúa là:

(i) Nghiên cứu, khám phá và tách các locus quy định tính trạng chất lượng đồng thời sử dụng chúng trong lai tạo ứng dụng marker/chuyển gene.

(ii) Khả năng chuyển đổi lúa từ một cây C3 thành một cây C4.

(iii) Hiểu biết về cơ sở phân tử của ưu thế lai.

(iv) Tăng cường tính trạng nông học sẵn có của các gene đối với tạo giống biến đổi gene.

(v) Làm rõ những con đường/mạng lưới liên kết với đặc tính chống chịu stress phi sinh học.

                Việc tích hợp gần đây của tiến bộ trong sinh học phân tử, nghiên cứu hệ gene, sinh vật chuyển gene và ứng dụng marker phân tử với kỹ thuật tạo giống cây trồng thông thường đã tạo ra nền tảng cho tạo giống phân tử. Bộ ba của công nghệ DNA marker, kỹ thuật di truyền và geneomics chắc chắn sẽ thúc đẩy chương trình cải tiến giống lúa trên khắp thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Thông qua các ứng dụng hiện đại của cả ba công nghệ này, việc thiết kế cây lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt, sử dụng các chất dinh dưỡng ít hơn từ đất, với khả năng chịu stress sinh học và phi sinh học cùng với sự nâng cao chất lượng dinh dưỡng theo ý muốn có thể có trong tương lai gần./.

                

thành tựu công nghệ sinh học, nâng cao chất lượng lúa
       
   
         
   
 

         
       
 

Các tin cũ hơn:

Tiềm năng ứng dụng của công nghệ protein trong nghiên cứu tính chống chịu stress phi sinh học ở cây trồng_CN. PHAN THỊ CẨM QUYÊN (3/28/2018 5:53:38 PM)
Trung tâm Giống Nông Lâm Ngư nghiệp Kiên Giang cung ứng giống cây ăn trái và hoa kiểng các loại_KS. PHẠM DUY THIÊM (1/24/2018 5:09:41 PM)
Thu thập, lưu giữ, bảo tồn một số giống cây ăn quả và cây lương thực tại tỉnh Kiên Giang_ThS. NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG (10/13/2017 9:54:20 AM)
Một số lưu ý trong trồng và chăm sóc cây tiêu ở tỉnh Kiên Giang_ThS. LÂM THỊ KIM CHUNG (8/18/2017 4:26:04 PM)
Tiềm năng nhân giống in-vitro cây hồ tiêu (Piper Nigrum)_CN. LÊ THỊ NGỌC TRÂM (6/19/2017 4:38:57 PM)
Tiềm năng ứng dụng nhân giống in-vitro trong sản xuất nguồn dược liệu Đinh lăng (Polyscias fruticosa)_CN. PHAN THỊ CẨM QUYÊN (5/12/2017 3:49:56 PM)
TRỒNG VÀ CHĂM SÓC LAN Cattleya labiata NUÔI CẤY MÔ_CN. TRẦN THỊ KIM KHUÊ (11/30/2016 4:37:51 PM)
Giống lúa thuần GKG9 của Trung tâm Giống Nông – Lâm – Ngư nghiệp tỉnh Kiên Giang được công nhận là giống cây trồng nông nghiệp mới_ CN. TRẦN THỊ THÙY TIÊN (10/31/2016 9:49:58 AM)
Giới thiệu một số giống lúa cao sản chống chịu mặn, năng suất cao, chất lượng gạo tốt cho sản xuất vụ Mùa (vụ lúa sau vụ tôm) vùng U Minh Thượng- Ks. PHẠM DUY THIÊM (7/20/2016 10:29:09 AM)
Kỹ thuật nhân giống In-Vitro hoa lan bằng hạt _Ks.LÊ THỊ KIM NGÂN (5/31/2016 10:33:30 AM)
Kết quả Khảo nghiệm cơ bản các bộ giống lúa mới tại tỉnh Kiên Giang, vụ Đông Xuân 2015 – 2016- Ks. NGUYỄN THỊ NGỌC UYÊN. (5/11/2016 3:51:46 PM)
Biện pháp kỹ thuật hạn chế sự rụng trái trên cây sầu riêng_Ks.TRẦN HỮU NGHỊ (4/26/2016 9:30:08 AM)
Khuyến cáo cơ cấu giống lúa cho sản xuất vụ Hè thu 2016, tỉnh Kiên Giang_TS. NGÔ ĐÌNH THỨC (3/26/2016 9:50:38 AM)
Kết quả bước đầu ứng dụng marker phân tử trong công tác chọn tạo giống lúa mới tại Kiên Giang _Th.S- NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG (3/23/2016 11:16:52 AM)
Lịch thời vụ gieo sạ lúa vụ Đông xuân 2015 - 2016 tại tỉnh Kiên Giang_TS. NGÔ ĐÌNH THỨC (10/19/2015 8:36:43 AM)
Phòng trừ một số bệnh hại trên cây bưởi trong mùa mưa_KS. TRẦN HỮU NGHỊ (8/24/2015 9:02:08 AM)
Kỹ thuật cần lưu ý trong trồng và chăm sóc giống chuối già Nam Mỹ_KS. TRẦN QUANG TẤN (7/18/2015 9:05:39 AM)
Củng cố công tác quản lý nhằm nâng cao chất lượng giống lúa _TS NGUYỄN TRUNG TIỀN (5/26/2015 2:55:03 PM)
Giới thiệu đặc tính một số giống lúa có triển vọng cho sản xuất vụ Hè thu 2015 tại tỉnh Kiên Giang _KS. PHẠM THỊ NHƯ QUỲNH (4/1/2015 8:56:22 AM)
Vai trò của phân hữu cơ vi sinh đối với đất vườn trồng cây sầu riêng_CN. VŨ THỊ PHƯỢNG (10/29/2014 7:35:40 AM)
Biện pháp khắc phục sự suy kiệt trên vườn cây sầu riêng_KS. TRẦN HỮU NGHỊ (9/11/2014 8:23:35 AM)
Một số kỹ thuật cần lưu ý để hạn chế ngộ độc hữu cơ đối với ruộng lúa Thu Đông_KS. PHẠM THỊ MINH HUỆ (8/5/2014 5:05:20 PM)
Một số kỹ thuật cần lưu ý trong canh tác lúa trên đất phèn và xử lý ngộ độc phèn trong ruộng lúa vụ Hè Thu _ KS. NGUYỄN THỊ LAN (7/4/2014 8:20:04 AM)
Giới thiệu đặc tính một số giống lúa cho sản xuất vụ Hè Thu và Thu Đông 2014 tại tỉnh Kiên Giang và một số biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất, chất lượng của từng giống_ThS. HOÀNG THỊ MINH THANH (5/21/2014 8:42:09 AM)
Một số loài hoa kiểng được ưa chuộng trong ngày Tết _ CN. TRẦN QUANG TẤN (12/31/2013 10:08:27 AM)
Triệu chứng thiếu nguyên tố Boron trên cây dừa và biện pháp khắc phục - ThS. LƯ THỊ HỒNG HẠNH (9/10/2013 8:19:37 AM)
Cây trồng biến đổi gen - Những thuận lợi và thách thức - CN. NHÂM THỊ THU THỦY (12/1/2012 10:44:21 AM)
Tác nhân gây hại và biện pháp phòng trừ bệnh loét trên cây bưởi - KS. NGUYỄN VŨ THÁI SƠN (11/26/2012 10:51:01 AM)
Áp dụng phương pháp nuôi cấy mô thực vật trong sản xuất một số loại hoa kiểng có giá trị kinh tế cao - CN. TRẦN QUANG TẤN (10/24/2012 4:14:36 PM)
Một số lưu ý trong kỹ thuật trồng và chăm sóc cây sầu riêng giai đoạn kiến thiết cơ bản - ThS. LƯ THỊ HỒNG HẠNH (9/29/2012 9:34:32 AM)
Nhân giống chuối bằng phương pháp nuôi cấy mô, một giải pháp cho nghề trồng chuối xuất khẩu hiện nay - TS. NGÔ ĐÌNH THỨC (9/22/2012 8:26:37 AM)
Đánh giá cơ cấu giống lúa vụ hè thu 2012 và đề xuất cơ cấu giống lúa vụ đông xuân 2012-2013 - TS. NGUYỄN TRUNG TIỀN (9/11/2012 9:05:07 AM)
Kết quả khảo nghiệm sản xuất và nhân giống xác nhận vụ hè thu 2012 - TS. NGUYỄN TRUNG TIỀN (8/31/2012 3:41:16 PM)
Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây cacao - ThS. LƯ THỊ HỒNG HẠNH (5/3/2012 2:57:27 PM)
Kết quả khảo nghiệm sản xuất và nhân giống lúa cấp xác nhận vụ đông xuân 2011-2012 tỉnh Kiên Giang - TS Nguyễn Trung Tiền (3/25/2012 3:34:12 PM)
Kỹ thuật trồng, chăm sóc dừa dứa và dừa xiêm xanh - Ths. LÊ HỮU TOÀN (12/15/2011 3:30:09 PM)
Sản xuất và cung ứng giống năm 2012 - Thời cơ và những thách thức- TS NGUYỄN TRUNG TIỀN (12/11/2011 2:43:51 PM)
Kỹ thuật chăm sóc sầu riêng sau khi thu hoạch - Ks. Nguyễn Vũ Thái Sơn (10/26/2011 3:00:08 PM)
Một số lưu ý trong kỹ thuật trồng và chăm sóc hoa chuông từ cây giống nuôi cấy mô (10/20/2011 1:46:59 PM)
Bệnh thối gốc chảy mủ, thối trái cây sầu riêng (10/12/2011 2:21:27 PM)
Ứng dụng chế phẩm sinh học phòng trừ rầy nâu hại lúa - Ks. HOÀNG THỊ MINH THANH (9/22/2011 2:19:06 PM)
Cho sầu riêng ra trái mùa nghịch (7/7/2011 8:25:16 AM)
Trồng chuối xiêm năng suất cao (7/5/2011 8:02:20 AM)
Dừa dứa: Cây cho hiệu quả kinh tế cao - Ths.Lê Hữu Toàn (6/25/2011 7:50:30 AM)
Nghiên cứu giống lúa đối phó biến đổi khí hậu – TS Nguyễn Trung Tiền (6/10/2011 2:49:37 PM)
Kỹ thuật trồng xen ổi trong vườn cam sành (6/1/2011 2:23:52 PM)
Chuối … lên hương (6/1/2011 10:18:18 AM)
GKG1 cùng với OM 5451 sẽ thay dần giống IR 50404 (5/9/2011 11:25:59 AM)
Hợp tác chia sẻ bản quyền giống lúa mới (5/1/2011 5:58:37 PM)
Chọn tạo, sản xuất và cung ứng giống lúa giai đoạn 2011 và hướng đến 2015 (4/17/2011 1:07:34 PM)
Kết Quả sản xuất giống lúa cấp siêu nguyên chủng vụ đông xuân 2010-2011 (P2) (4/15/2011 9:08:38 PM)
Kết Quả sản xuất giống lúa cấp siêu nguyên chủng vụ đông xuân 2010-2011 (P1) (4/15/2011 9:06:26 PM)

bản đồ Bản đồ các trại

Liên Kết website Video
Liên Kết website Liên kết Website

TRUNG TÂM GIỐNG NÔNG LÂM NGƯ NGHIỆP KIÊN GIANG - ĐỊA CHỈ: 731 NGUYỄN TRUNG TRỰC, TP. RẠCH GIÁ
TEL: 077381 2553 - 077381 3147 - 077381 2561
Email: giongkg@giongkiengiang.com