Bộ giáo dục và ĐÀo tạo bộ NÔng nghiệP &ptnt


b) Cơ sở di truyền của ưu thế lai



tải về 3.02 Mb.
Chế độ xem pdf
trang16/79
Chuyển đổi dữ liệu29.07.2022
Kích3.02 Mb.
#52758
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   79
1 Toàn văn LA Đinh Ngọc Bách

b) Cơ sở di truyền của ưu thế lai 
Ưu thế lai đã được khám phá từ hơn một thế k trước, nhưng cơ sở di truyền 
của hiện tượng này vẫn còn nhiều tranh luận (Lippman và Zamir. 2007; Birchler và 
cs., 2010). Cơ chế di truyền của ưu thế lai, đã được một số tác giả đề nghị chính là 
sự vượt trội của kiểu gen di hợp tử tại một locus nào đó của con lai, so với cả hai 
bên cha mẹ có kiểu gen đồng hợp tử. Sự tồn tại của tính siêu trội đã được quan sát ở 
nhiều tính trạng (Li và cs., 2001; Luo và cs., 2001; Estelle và cs., 2008; Boysen và 
cs., 2010). Cơ chế của tính siêu trội rất có thể là do ảnh hưởng đa chiều, khi một gen 
với hai alen ảnh hưởng theo chiều hướng trái ngược nhau đến các thành phần khác 
nhau của tính trạng. Do vậy, kiểu hình của cá thể dị hợp tử có chứa cả hai alen của 
một gen sẽ vượt trội hơn cả hai bên cha mẹ đồng hợp tử. Tính siêu trội có thể xuất 
hiện ngay cả khi các ảnh hưởng của alen mang tính cộng gộp đến mỗi thành phần 
của tính trạng theo các chiều hướng khác nhau (Falconer và Mackey. 1996). Sự hiện 
diện của tính siêu trội còn được tìm thấy ở mức độ phân tử (Berger và cs., 1976; 
Comings và MacMurray. 2000; Birchler và cs., 2010). Theo một giả thiết được chấp 
nhận rộng rãi từ lâu, lý thuyết về tính siêu trội chính là ưu thế lai khi bổ sung tính 
trội của các alen lặn ở các locus khác nhau. Giả sử, một bên cha mẹ có kiểu gen 
AA được lai với một bên cha mẹ khác có kiểu gen aaBB, trong đó alen “A” và 
“B” là alen trội có lợi. Ở con lai một sự bổ sung ảnh hưởng có lợi của các alen trội 
“A” và “B” ở các locus khác nhau sẽ xảy ra. Kết quả là, kiểu hình của con lai vượt 
trên trung bình của hai bên cha mẹ. Tuy nhiên, giả thiết sử dụng các dạng khác nhau 
của tính trội để giải thích cơ chế của ưu thế lai rất khó có sự thuyết phục khi các 
locus liên kết với nhau trong quá trình di truyền (phân chia nhiễm sắc thể) và trường 
hợp này gọi là siêu trội giả. 
Để khám phá các cơ sở của ưu thế lai, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành, 
song kết quả vẫn còn nhiều mâu thuẫn (Pirchner and Mergl. 1977; Xiao và cs., 


17 
1995; Li và cs., 2001; Luo và cs., 2001; Frascaroli và cs., 2007; Lippman và Zamir. 
2007). Các đóng góp của các mô hình nghiên cứu giải thích cho sự hiện diện của ưu 
thế lai vẫn còn chưa rõ ràng cho dù giả thiết về tính trội có cái gì đó được ủng hộ 
nhiều hơn (Charlesworth và Willis. 2009). Ở một số tính trạng, sự hiện diện của ưu 
thế lai có thể được xem là sự kết hợp của tính trội và tính siêu trội với các ảnh 
hưởng có thể so sánh được (Li và cs., 2008). Hơn thế nữa, các giả thuyết này gần 
như có liên hệ với nhau do cả hai cùng dựa trên sự hiện diện của các gen trội và chỉ 
khác nhau ở mức độ của tính trội. Bên cạnh cả tính trội hay tính siêu trội, độ lớn của 
ưu thế lai cũng phụ thuộc vào mối quan hệ giữa các quần thể cha mẹ. East (1936) đã 
tổng hợp các nghiên cứu liên quan và kết luận rằng, ưu thế lai có liên quan đến sự 
khác biệt của các quần thể cha mẹ. Bằng chứng cũng được tìm thấy khi lai thực vật 
sử dụng các dòng lai có mức độ cận huyết cao. Ở thực vật, lai thường biểu lộ mức 
độ ưu thế lai cao hơn ở động vật lai do các dòng cận huyết ở động vật thường bị 
khống chế ở mức trung ình để tránh suy giảm do cận huyết (Falconer và Mackay. 
1996). Các ưu thế lai của các chỉ tiêu năng suất ở các giống cây trồng lai thường 
biến động từ 15 - 50% (Duvick. 1999), trong khi ở động vật lai chỉ vào khoảng 10% 
(Johnson. 1980; Kosba. 1978; Cundif và Gregory.1999). Falconer và Mackay. 
(1996) cho biết, khi không có ảnh hưởng của tương tác át chế giữa các gen, ưu thế 
lai được xem như là sự kết hợp cộng gộp của các ảnh hưởng của các gen chi phối 
đến tính trạng. Giả sử, sự khác biệt về tần số gen giữa các quần thể cha mẹ là không 
thay đổi, mức độ của ưu thế lai sẽ tăng tuyến tính cùng với mức độ tăng của tính 
trội tại mỗi locus. Nếu tương tác át chế giữa các gen tồn tại, tính tuyến tính cũng sẽ 
bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, nếu chỉ có sự hiện diện của tương tác át chế giữa các gen 
không thể gây ra bất kỳ ưu thế lai nào (Crow và Kimura. 1970; Falconer và 
Mackay. 1996). Hầu hết, các nghiên cứu đều xem tương tác át chế giữa các gen có 
vai trò rất nh đối với ưu thế lai (Li và cs., 2001; Luo và cs., 2001; Li và cs., 2008; 
Estelle và cs., 2008), cho dù nó thể thể quan trọng hơn với một số tính trạng (Mefert 
và cs., 2002; Abasht và Lamont. 2007). Sự đóng góp của tần số gen và các ảnh 
hưởng không cộng gộp của các gen đến ưu thế lai đã cho thấy, sự hiện diện của 
ưu thế lai có liên quan đến thành phần các nhân tố di truyền không cộng gộp,


18 
đặc biệt là tính trội ảnh hưởng đến tính trạng. Người ta cũng nhận thấy rằng, 
tính trội có thể giải thích sự vượt trội 10% của phương sai kiểu hình (Wei và 
Van der Werf. 1993; Culbertson và cs., 1998). Ưu thế lai thường trở nên quan 
trọng hơn ở các tính trạng có khả năng di truyền thấp như: các tính trạng sinh 
sản, khi đó phương sai di truyền trội có thể lớn gấp đôi phương sai di truyền 
cộng gộp (Hoeschele. 1991; Crnokrak và Roff. 1995). Do vậy, người ta thường 
thấy các tính trạng sinh sản có ưu thế lai cao hơn tính trạng trạng sản xuất khác 
(Cundiff và Gregory. 1999). 
Khi lai tạo giữa các cá thể từ hai quần thể khác nhau, sẽ gây ra các hiệu ứng 
cộng gộp của các gen, chính là trung bình của giá trị kiểu hình trung bình của quần 
thể thứ nhất và giá trị kiểu hình trung bình của quần thể thứ hai. Hiệu ứng cộng gộp 
của các nguồn gen khác dòng hoặc khác giống trên cá thể lai thể hiện ưu thế lai 
(Hy ridvigour /Heterosis). Như vậy, ưu thế lai là do trạng thái dị hợp tử ở đời con 
của bố mẹ khác giống (dòng) gây ra. Nếu gọi ưu thế lai là 
H
, ta có công thức tính 
như sau: 
H
(%) = [(

X
P1 
-

X
b.m
) /

X
b.m
]
x 100 
Trong đó: 
-

X
P1 
 là bình quân giá trị kiểu hình của tính trạng ở đời con. 

-

X
b.m 
 là bình quân giá trị kiểu hình của tính trạng ở đời bố mẹ. 
o đó, trái với hiệu quả của việc nhân giống cận huyết, lai giống sẽ tạo ra đời 
con lai có sức sống cao hơn, khả năng thích ứng và chống đỡ bệnh tật cao hơn và 
làm tăng được khả năng sinh sản, sinh trưởng. 

tải về 3.02 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   79




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương