Sản xuất cà chua ưu thế lai F1 với hệ thống bất dục đực

 Sản xuất cà chua ưu thế lai F1 với hệ thống bất dục đực

Nguồn: Ming Zhou, Lei Deng, Guoliang Yuan, Wei Zhao, Mingyang Ma, Chuanlong Sun, Minmin Du, Chuanyou Li & Changbao Li. 2023. Rapid generation of a tomato male sterility system and its feasible application in hybrid seed production. Theoretical and Applied Genetics September 2023; vol. 136, Article number: 197

 

Phương pháp tiếp cận mang tên “rapid generation” (thúc đẩy nhanh thế hệ) và tính ứng dụng khả thi của GHMS (green hypocotyl male-sterile) dòng cà chua tm6 dfr trong chọn dòng ưu thế lai đã được xây dựng nên.

 

Bất dục đực (male sterility) làm cho giá thành sản xuất hạt giống giảm, độ thuần hạt giống tăng, trong công nghệ sản xuất hạt lai. Tuy nhiên, tiến độ ứng dụng của nó trong thương mại còn chậm do những bất lợi  của hầu hết các dòng đột biến bất dục đực trong tự nhiên. Ở đây, người ta đã phát triển một phương pháp cụ thể để sản xuất hạt cà chua lai rất hiệu quả thông qua hệ thống bất dục đực (male-sterile system) với marker hình thái có thể thấy bằng mắt, điều ấy được nhanh chóng phát sinh nhờ hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9. Hai gen liên kết rất gần nhau, TM6 và DFR, chúng được ghi nhận là ứng cử viên cho locus ms15 (male sterile-15) và locus aw (anthocyanin without), chúng được xử lý “knocked out” cùng một lúc trong hai dòng cà chua cao sản, cận giao. Phát sinh đột biến của cả hai gen này làm ra dòng cà chua có tính chất bất dục đực với “trục hạ diệp màu xanh lục” (green hypocotyl male-sterile: GHMS). Các dòng GHMS biểu hiện bất dục đực trên nền tảng di truyền khác nhau và điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Chúng cũng biểu hiện “green hypocotyl” do thiếu tích tụ anthocyanin, mà sự tích tụ ấy sẽ là marker hình thái, thấy được bằng mắt để chọn dòng “male-sterile” ở giai đoạn cây con. Người ta đề nghị một chiến lược nghiên cứu, mở rộng hệ thống GHMS và xác minh tính hiệu quả cao của nó trong nhân dòng cà chua bất dục đực một cách ổn định. Hơn nữa, hạt cà chua lai cao sản được sản xuất bằng hệ thống GHMS được đánh giá có hiệu quả phụ “side effects”, nhưng không ảnh hưởng bất lợi trong quá trình làm ra hạt lai năng suất cao, chất lượng tốt, duy trì các tính trạng nông học tốt. Kết quả nghiên cứu phản ánh một kỹ thuật cụ thể để thực hiện “rapid generation” và ứng dụng khả thi để tạo dòng cà chua bất dục đực phục vụ cho chọn giống cà chua ưu thế lai.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04428-5