Đa dạng di truyền và công tác cải tiến giống

[Vũ Thị Quỳnh Chi]

Thử gõ từ khóa "genetic diversity" vao Google thấy có quá nhiều kết quả. Phân tích đa dạng di truyền mới chỉ là bước đầu của công tác cải tiến giống. Mục tiêu cuối cùng vẫn là khai thác ưu thế lai của thế hệ con cháu. Như vậy từ phân tích đa dạng di truyền đến ứng dụng kết quả của phân tích đa dạng di truyền vào công tác cải tiến giống còn phải đi bao xa? Có ai giúp tôi outline những gì còn cần phải làm không? ví dụ là cải tiến giống cây trồng, đặc biệt đối với cây lâu năm.

 

[Cao Xuân Hiếu]

Thử gõ từ khóa "genetic diversity" vao Google thấy có quá nhiều kết quả. Phân tích đa dạng di truyền mới chỉ là bước đầu của công tác cải tiến giống. Mục tiêu cuối cùng vẫn là khai thác ưu thế lai của thế hệ con cháu. Như vậy từ phân tích đa dạng di truyền đến ứng dụng kết quả của phân tích đa dạng di truyền vào công tác cải tiến giống còn phải đi bao xa? Có ai giúp tôi outline những gì còn cần phải làm không? ví dụ là cải tiến giống cây trồng, đặc biệt đối với cây lâu năm.

Có nhiều đường có thể cải tiến giống trong đó có thể không cần phân tích đa dạng di truyền. Đợt trước báo chí VN cũng đưa tin có bác nông dân nào trong Nam có thể lai tạo một lượng lớn giống lúa có tính chất đặc biệt mà ko cần làm SHPT. Hôm trước ông GS ở Đức này đến thăm viện lúa ở TQ về cú xuýt xoa về kho giống lúa của nó có nhiều giống hay, thế mà nó có cần / chưa cần nghiên cứu đa dạng di truyền.

=> Theo tôi hiểu những trình tự sau có thể cần tiến hành từ Phân tích đa dạng di truyền (DDDT) đến Giống mới

1) Đa dạng DT

2) Phân tích mối liên quan giữa hệ marker DT & tính trạng quan tâm

3a) => đi thẳng đến đồng ruộng chọn lọc & lai tạo với hỗ trợ của markers

3b) => tìm cách isolate gene (s) quy định tính trạng và phân tích chức năng

4b1) => có gene rồi thì lai back-cross nhiều lần lại để có dòng thuần (iso) có gene(s) quan tâm

4b2) => chuyển gene(s) vào một cây background tốt để có giống mới với tính trạng quan tâm

5b) => củng cố tính trạng, khảo sát đặc điểm nông học, di truyền, đăng ký giống mới.


Riêng bước 3b có thể mất từ 5-10 năm thậm chí nhiều hơn!

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Bước 1 phải hiểu như thế nào?
Thế các cụ ngày xưa xem hình thái hạt giống, hạt tốt/xấu...v.v thì không phải là marker đa dạng di truyền à?

 

[Cao Xuân Hiếu]

Bước 1 phải hiểu như thế nào?
Thế các cụ ngày xưa xem hình thái hạt giống, hạt tốt/xấu...v.v thì không phải là marker đa dạng di truyền à?

Cái bác nói là phenotyping. Marker đây được hiểu là marker phân tử (genotyping). Bước 2 chính là bước tìm mối quan hệ giữa 2 nhóm data này.

 

[Vũ Thị Quỳnh Chi]

Xin lỗi các anh nha. Mấy hôm nay bận quá chưa thảo luận được cùng các anh được.

Theo em đánh giá đa dạng di truyền là bước quan trọng trong công tác cải tiến giống, nhất là đối với những giống cây trồng bắt nguồn từ một nền tảng di truyền hẹp. Việc chọn lọc giống chỉ căn cứ trên năng suất qua nhiều năm đã làm thất thoát những nguồn gen quý giá như các gen kháng bệnh và kháng các yếu tố vô sinh khác (gió, độ mặn, khí hậu lạnh...). Hiện nay không phải các nhà khoa học đang quay lại tìm những nguồn gen đó trong các loài hoang dại (được lưu trữ trong quỹ gen) hay sao? Vì vậy bước này mới dẫn đến bước 2 như theo anh Hiếu nói, tìm mối liên hệ giữa marker và tính trạng quan tâm. Em cũng đồng ý với lược đồ anh trình bày nhưng theo lược đồ đó thì để đưa ra được một giống mới thì cũng mất khá nhiều thời gian, có thể bằng hoặc lâu hơn so với quy trình chọn giống truyền thống? Trong chọn giống có hai mục tiêu cơ bản: (1) chọn được giống tốt và (2) rút ngắn thời gian chọn giống. Vậy thì vai trò của bước ứng dụng marker trong việc rút ngắn thời gian chọn tạo giống nằm ở đâu?

Việc đánh giá đa dạng di truyền có có một vai trò nữa là giúp xây dựng một core collection để sử dụng trong lai tạo giống. Vì quỹ gen thì mênh mông làm sao sử dụng hết được, chỉ có cách là chọn đại diện (theo nguồn gốc phân bố, theo kiểu gen...). Có như vậy mới mở rộng nền tảng di truyền của giống cây trồng đang quan tâm được chứ? Xu hướng chọn giống đang thay đổi mà, nay cần thêm tính trạng này, mốt cần thêm tính trạng kia => Đánh giá đa dạng di truyền là việc quan trọng! Chứ không thì các nhà khoa học đang làm một việc thừa?

Mà cũng không chắc. Em cũng đã đọc nhiều bài báo, trong lúc đánh giá đa dạng di truyền, người ta cũng thường tính luôn tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý, kết luận cuối cùng vẫn là không có tương quan. Thế mà nhiều người vẫn lao vào làm, thế chẳng phải thừa à? Còn việc đa dạng theo vùng địa lý thì đúng rồi, chọn lọc tự nhiên mà, mọi sinh vật đều phải thay đổi một tí để thích nghi với khí hậu chứ?

 

[Cao Xuân Hiếu]

Xin lỗi các anh nha. Mấy hôm nay bận quá chưa thảo luận được cùng các anh được.

Mà cũng không chắc. Em cũng đã đọc nhiều bài báo, trong lúc đánh giá đa dạng di truyền, người ta cũng thường tính luôn tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý, kết luận cuối cùng vẫn là không có tương quan. Thế mà nhiều người vẫn lao vào làm, thế chẳng phải thừa à? Còn việc đa dạng theo vùng địa lý thì đúng rồi, chọn lọc tự nhiên mà, mọi sinh vật đều phải thay đổi một tí để thích nghi với khí hậu chứ?

Gửi cho anh bài báo này được k? Tính tương quan này theo anh để tính được cần một mô hình toán phức tạp hơn là cái bước 2 anh bảo. Anh muốn xem nhóm tác giả dùng mô hình nào.

 

[Nguyễn Xuân Hưng]

Xin lỗi các anh nha. Mấy hôm nay bận quá chưa thảo luận được cùng các anh được.

Theo em đánh giá đa dạng di truyền là bước quan trọng trong công tác cải tiến giống, nhất là đối với những giống cây trồng bắt nguồn từ một nền tảng di truyền hẹp. Việc chọn lọc giống chỉ căn cứ trên năng suất qua nhiều năm đã làm thất thoát những nguồn gen quý giá như các gen kháng bệnh và kháng các yếu tố vô sinh khác (gió, độ mặn, khí hậu lạnh...). Hiện nay không phải các nhà khoa học đang quay lại tìm những nguồn gen đó trong các loài hoang dại (được lưu trữ trong quỹ gen) hay sao? Vì vậy bước này mới dẫn đến bước 2 như theo anh Hiếu nói, tìm mối liên hệ giữa marker và tính trạng quan tâm. Em cũng đồng ý với lược đồ anh trình bày nhưng theo lược đồ đó thì để đưa ra được một giống mới thì cũng mất khá nhiều thời gian, có thể bằng hoặc lâu hơn so với quy trình chọn giống truyền thống? Trong chọn giống có hai mục tiêu cơ bản: (1) chọn được giống tốt và (2) rút ngắn thời gian chọn giống. Vậy thì vai trò của bước ứng dụng marker trong việc rút ngắn thời gian chọn tạo giống nằm ở đâu?

Việc đánh giá đa dạng di truyền có có một vai trò nữa là giúp xây dựng một core collection để sử dụng trong lai tạo giống. Vì quỹ gen thì mênh mông làm sao sử dụng hết được, chỉ có cách là chọn đại diện (theo nguồn gốc phân bố, theo kiểu gen...). Có như vậy mới mở rộng nền tảng di truyền của giống cây trồng đang quan tâm được chứ? Xu hướng chọn giống đang thay đổi mà, nay cần thêm tính trạng này, mốt cần thêm tính trạng kia => Đánh giá đa dạng di truyền là việc quan trọng! Chứ không thì các nhà khoa học đang làm một việc thừa?

Mà cũng không chắc. Em cũng đã đọc nhiều bài báo, trong lúc đánh giá đa dạng di truyền, người ta cũng thường tính luôn tương quan giữa khoảng cách di truyền và khoảng cách địa lý, kết luận cuối cùng vẫn là không có tương quan. Thế mà nhiều người vẫn lao vào làm, thế chẳng phải thừa à? Còn việc đa dạng theo vùng địa lý thì đúng rồi, chọn lọc tự nhiên mà, mọi sinh vật đều phải thay đổi một tí để thích nghi với khí hậu chứ?

Mệt nhỉ, cứ phải nghiên cứu, đánh giá chi cho mệt. Cứ sang Trung Quốc nhập giống về mà xài. Đỡ tốn tiền tốn của .

 

[Vũ Thị Quỳnh Chi]

Hic hic... Nói như anh Hưng thì chắc sẽ không còn nhà khoa học nào làm việc nữa. Em nghĩ, là ai đi chăng nữa thì vẫn còn có lòng tự tôn của dân tộc chứ, mình phải tìm được một giống mới của riêng mình dựa trên những giống mình đang có (qua lai tạo và chọn lọc), nhập giống cũng là một cách hay nhưng không thể dừng ở đó. Ai cũng mong muốn tìm tòi được cái mới chứ chẳng phải riêng các nhà khoa học, sự thật là thế mà, phải không?

Cho dù là có nhập giống từ ngoài vào thì vẫn phải qua một giai đoạn khảo sát ban đầu, ở bên nước người ta nó là giống cao sản, kháng bệnh, về đến nước mình có chắc là sẽ cao sản, kháng bệnh không? Vì còn yếu tố (ít nhất là) khí hậu và đa dạng sinh vật gây bệnh nữa cơ mà. Dù nhập giống hay không nhập giống thì cũng không thể không tiến hành nghiên cứu, anh Hưng nhỉ?

Những bài báo mà anh Hiếu muốn xem thì em sẽ gửi cho anh. Ở đây người ta đánh giá đa dạng di truyền, phân tích mối tương quan giữa khoảng cách địa lý và khoảng cách di truyền, phân tích AMOVA. Lần sau em sẽ gửi nhé, mấy file đó để ở máy tính trên cơ quan, ở nhà em chỉ có bản in thôi.

 

[Nguyễn Xuân Hưng]

Những điều Chi nói đều đúng.

Mình chỉ thắc mắc tại sao nghe nói đầu tư nhiều tỷ đồng cho nghiên cứu chọn giống, cải tạo giống.....

Đồng thời xem TV thì toàn thấy giống ngoại nhập, chủ yếu nhập từ Trung Quốc.

Nhập về không biết có kiểm tra hay không mà nhiều vụ bà con mất trắng....

Chi làm trong lĩnh vực này có thể cho biết

1. Thường thì chi phí trung bình để có một giống mới (giống gì thì tùy vào lĩnh vực Chi đang làm) là bao nhiêu?

2. Tỷ lệ thành công của việc tạo giống mới là bao nhiêu %.

3. Thời gian trung bình từ khi bắt đầu nghiên cứu cho tới khi có giống mới là bao nhiêu? Theo mình biết thì thời gian này rất khác nhau giữa các nước tiên tiến và Việt Nam, hình như Việt Nam chỉ cần sau 2, 3 năm kể từ khi nghiên cứu là có giống mới à (theo những gì nghe được còn thực tế thế nào không biết).

4. Hiện Việt Nam đã tạo được những giống gì (tất nhiên cũng trong hiểu biết của Chi) tốt và có ứng dụng thành công?

 

[Cao Xuân Hiếu]

Những bài báo mà anh Hiếu muốn xem thì em sẽ gửi cho anh. Ở đây người ta đánh giá đa dạng di truyền, phân tích mối tương quan giữa khoảng cách địa lý và khoảng cách di truyền, phân tích AMOVA. Lần sau em sẽ gửi nhé, mấy file đó để ở máy tính trên cơ quan, ở nhà em chỉ có bản in thôi.

Thôi, nếu AMOVA thì anh đọc rồi. Cám ơn em.

 

[Vũ Thị Quỳnh Chi]

Những điều Chi nói đều đúng.

Mình chỉ thắc mắc tại sao nghe nói đầu tư nhiều tỷ đồng cho nghiên cứu chọn giống, cải tạo giống.....

Đồng thời xem TV thì toàn thấy giống ngoại nhập, chủ yếu nhập từ Trung Quốc.

Nhập về không biết có kiểm tra hay không mà nhiều vụ bà con mất trắng....

Chi làm trong lĩnh vực này có thể cho biết

1. Thường thì chi phí trung bình để có một giống mới (giống gì thì tùy vào lĩnh vực Chi đang làm) là bao nhiêu?

2. Tỷ lệ thành công của việc tạo giống mới là bao nhiêu %.

3. Thời gian trung bình từ khi bắt đầu nghiên cứu cho tới khi có giống mới là bao nhiêu? Theo mình biết thì thời gian này rất khác nhau giữa các nước tiên tiến và Việt Nam, hình như Việt Nam chỉ cần sau 2, 3 năm kể từ khi nghiên cứu là có giống mới à (theo những gì nghe được còn thực tế thế nào không biết).

4. Hiện Việt Nam đã tạo được những giống gì (tất nhiên cũng trong hiểu biết của Chi) tốt và có ứng dụng thành công?

Thật ra, mỗi lần nghe nói nước mình nhập giống mới mình lại không thấy vui lắm. Có lẽ là vì nó phản ánh một phần khả năng lai tạo giống mới của ta hơi bị hạn chế. Một chuyện rõ ràng ai cũng biết cũng nghe đó là chuyện trái cây Việt nam. Việt nam là đất nước vùng nhiệt đới nhiều loại cây ăn quả, không phải nước nào cũng có những loại trái cây mà nước ta đang có. Công nghệ cải tiến giống ở nước ta đi sau các nước khác khá xa. Bây giờ đi ra đường ghé vào tiệm trái cây đều nghe nói loại này (giống) của Thái Lan, loại kia của Thái Lan mà thấy rầu…
Theo em nhận thấy, tùy thuộc vào từng loại giống cây trồng mà thời gian để cho ra đời một bộ giống mới có thể khác nhau kéo dài từ vài năm đến vài chục năm. Theo em được biết thì một giống cây trồng ngắn ngày như cây lúa cũng phải mất 7 năm mới cho ra đời được bộ giống mới. Để có một bộ giống của đối tượng em dang làm phải trải qua thử nghiệm gồm nhiều giai đoạn. Không biết các loài ngắn ngày khác thế nào, nhưng đối với loại cây em đang làm (cây lâu năm) thì sau khi lai tạo (nhân tạo) -> tuyển non -> sơ tuyển -> chung tuyển -> sản xuất thử -> công bố giống mới. Hoàn tất quy trình này cũng phải mất từ 20 – 25 năm. Vì là loài cây có giá trị kinh tế cao nên, rút ngắn quy trình lai tạo giống là mục tiêu lớn mà các breeder đang vươn tới. Hic hic, cứ nhìn vào quy trình đó thì anh Hưng thấy đó, chi phí dành cho nghiên cứu là tương đối lớn (cụ thể thì em không biết đâu, nhung nhắm chừng là vài trăm triệu mỗi năm). Em nghĩ có thể đó cũng là quy trình chung dành cho các giống cây trồng khác, chỉ có điều thời gian dành cho mỗi giai đoạn có thể tăng giảm. Trong mỗi giai đoạn phải đánh giá rất nhiều chỉ tiêu: năng suất, sinh trưởng – phát triển, sâu bệnh, nông hóa thổ nhưỡng, đặc tính kháng các yếu tố vô sinh (cũng quan trọng lắm nha). Kết thúc quy trình trên, từ khoảng hơn 1000 con lai tạo thành sau khi lai nhân tạo có thể chỉ có vài con lai được công nhận là giống mới thôi, mà cũng có thể không có giống nào. Chắc là các giống cây trồng khác cũng nằm trong hoàn cảnh tương tự thôi...

Để đưa ra được một bộ giống mới khá khó khăn, có khi sau một quy trình chọn lọc vất vả người ta chẳng đưa ra được giống nào. Có thể giống được chọn chỉ thích hợp với vùng sinh thái nhất định (ví dụ: giống dễ bị đổ gãy thì không thể trồng ở vùng nhiều gió và gió mạnh được). Có thể cả một đời người có khi cũng chưa thể đưa ra được bộ giống mới…

Còn về câu hỏi " Hiện Việt Nam đã tạo được những giống gì (tất nhiên cũng trong hiểu biết của Chi) tốt và có ứng dụng thành công", em không rành lắm. Ai biết xin nhờ trả lời giúp. Còn về giống cao su của mình thì có vài giống nhưng năng suất chưa thể sánh bằng giống cao su của Ấn Độ được.
Vấn đề giống cây trồng mình cũng chỉ là hiểu biết sơ sơ thế thôi, các anh chị nào rành hơn, xin chỉ giáo thêm cho em út. Cảm ơn rất nhiều.

 

[Nguyễn Xuân Hưng]

Thật ra, mỗi lần nghe nói nước mình nhập giống mới mình lại không thấy vui lắm. Có lẽ là vì nó phản ánh một phần khả năng lai tạo giống mới của ta hơi bị hạn chế. Một chuyện rõ ràng ai cũng biết cũng nghe đó là chuyện trái cây Việt nam. Việt nam là đất nước vùng nhiệt đới nhiều loại cây ăn quả, không phải nước nào cũng có những loại trái cây mà nước ta đang có. Công nghệ cải tiến giống ở nước ta đi sau các nước khác khá xa. Bây giờ đi ra đường ghé vào tiệm trái cây đều nghe nói loại này (giống) của Thái Lan, loại kia của Thái Lan mà thấy rầu…
Theo em nhận thấy, tùy thuộc vào từng loại giống cây trồng mà thời gian để cho ra đời một bộ giống mới có thể khác nhau kéo dài từ vài năm đến vài chục năm. Theo em được biết thì một giống cây trồng ngắn ngày như cây lúa cũng phải mất 7 năm mới cho ra đời được bộ giống mới. Để có một bộ giống của đối tượng em dang làm phải trải qua thử nghiệm gồm nhiều giai đoạn. Không biết các loài ngắn ngày khác thế nào, nhưng đối với loại cây em đang làm (cây lâu năm) thì sau khi lai tạo (nhân tạo) -> tuyển non -> sơ tuyển -> chung tuyển -> sản xuất thử -> công bố giống mới. Hoàn tất quy trình này cũng phải mất từ 20 – 25 năm. Vì là loài cây có giá trị kinh tế cao nên, rút ngắn quy trình lai tạo giống là mục tiêu lớn mà các breeder đang vươn tới. Hic hic, cứ nhìn vào quy trình đó thì anh Hưng thấy đó, chi phí dành cho nghiên cứu là tương đối lớn (cụ thể thì em không biết đâu, nhung nhắm chừng là vài trăm triệu mỗi năm). Em nghĩ có thể đó cũng là quy trình chung dành cho các giống cây trồng khác, chỉ có điều thời gian dành cho mỗi giai đoạn có thể tăng giảm. Trong mỗi giai đoạn phải đánh giá rất nhiều chỉ tiêu: năng suất, sinh trưởng – phát triển, sâu bệnh, nông hóa thổ nhưỡng, đặc tính kháng các yếu tố vô sinh (cũng quan trọng lắm nha). Kết thúc quy trình trên, từ khoảng hơn 1000 con lai tạo thành sau khi lai nhân tạo có thể chỉ có vài con lai được công nhận là giống mới thôi, mà cũng có thể không có giống nào. Chắc là các giống cây trồng khác cũng nằm trong hoàn cảnh tương tự thôi...

Để đưa ra được một bộ giống mới khá khó khăn, có khi sau một quy trình chọn lọc vất vả người ta chẳng đưa ra được giống nào. Có thể giống được chọn chỉ thích hợp với vùng sinh thái nhất định (ví dụ: giống dễ bị đổ gãy thì không thể trồng ở vùng nhiều gió và gió mạnh được). Có thể cả một đời người có khi cũng chưa thể đưa ra được bộ giống mới…

Còn về câu hỏi " Hiện Việt Nam đã tạo được những giống gì (tất nhiên cũng trong hiểu biết của Chi) tốt và có ứng dụng thành công", em không rành lắm. Ai biết xin nhờ trả lời giúp. Còn về giống cao su của mình thì có vài giống nhưng năng suất chưa thể sánh bằng giống cao su của Ấn Độ được.
Vấn đề giống cây trồng mình cũng chỉ là hiểu biết sơ sơ thế thôi, các anh chị nào rành hơn, xin chỉ giáo thêm cho em út. Cảm ơn rất nhiều.

Cảm ơn Chi, bạn giúp mình hiểu thêm nhiều điều lắm. Đọc xong đoạn bạn viết thì hình như bạn đang làm việc với giống cao su thì phải .

Tiện thể cho hỏi thêm, nếu tự dưng mình nhặt đâu được 1 bộ giống (lúa chẳng hạn) rất tốt (tốt hơn giống đang trồng đại trà ở VN) thì có thể bán được bao nhiêu tiền nhỉ?