So sánh ưu và nhược điểm của các tác nhân gây ra đột biến trên cây trồng

Có nhiều định nghĩa đột biến khác nhau đã được nêu ra bởi các nhà chọn tạo giống khác nhau, mỗi người ủng hộ quan điểm của mình bởi vì nó phù hợp với đặc điểm bản thân đang thực hiện.

Khái niệm

Ở đây, chúng tôi đưa ra khái niệm đột biến như sau: “Đột biến là sự thay đổi đột ngột về vật chất di truyền ở tế bào sinh dưỡng (không thể di truyền) hoặc tế bào sinh dục (có thể di truyền) do tác nhân tự nhiên (chọc lọc tự nhiên) hoặc nhân tạo (do con người) gây ra”.

Đột biến có thể dẫn đến xuất hiện kiểu hình hoặc tính trạng mới. Thông thường, nếu xét đơn lẻ một gen thì đột biến thường gây mất chức năng gen đó hơn là gây biểu hiện chức năng của một gen khác. Các đột biến có thể trội hoặc lặn và có tỷ lệ gần như nhau. Khái niệm trội/lặn hầu như là định tính cho người chọn giống quy ước.

Có nhiều tác nhân gây đột biến có thể kể đến, trong đó có thể chia thành 3 nhóm tác nhân chính là: vật lý, hóa học và sinh học.

Tác nhân vật lý

Phương pháp vật lý thông thường sử dụng nhất là chiếu xạ nhằm để xóa bỏ đoạn gen ngắn.

Ưu điểm: Chỉ tác động lên một vùng gen nhất định, không cần can thiệp nhiều kỹ thuật phức tạp và có thể thu được hiệu quả cao.

Nhược điểm: cần phải có dữ liệu xác định được gen mục tiêu trước khi thực hiện chiếu xạ, thường gây đột biến nhiều gen gần nhau dẫn đến các gen đột biến có nguy cơ phân ly chung với nhau trong phân bào, cần có trang thiết bị hiện tại và người thao tác cần được đào tạo kỹ thuật chuyên môn cao để tránh sự nguy hiểm.

Tác nhân hóa học

Phương pháp hóa học thông thường sử dụng các hóa chất để gây nên đột biến gen.

Ưu điểm: không cần chuyển gen, không cần trang thiết bị hiện tại và có hiệu quả cao với lượng hóa chất sử dụng không quá tốn kém.

Nhược điểm: đột biến là ngẫu nhiên nên rất khó để xác định và kiểm soát được đột biến gây ra, thông thường các hóa chất gây đột biến gen có thể ảnh hưởng đến người thao tác và môi trường; đối với các loài thực vật cần gây đột biến đa số cần phải xác định trước bộ gen của chúng để có thể kiểm soát và dự đoán được các đột biến gây ra.

Tác nhân sinh học

Phương pháp này thông thường sử dụng vi khuẩn, virus,… để chuyển một đoạn gen vào tế bào thực vật.

Ưu điểm: có nhiều yếu tố đa dạng để chèn đoạn như: T-DNA, transposon,… Thông thường các trình tự cần chèn đã được biết rõ nên dễ dàng trong quá trình kiểm soát và dự đoán sự biểu biện của gen đó. Đồng thời, khoảng cách giữa các đoạn chèn nằm xa nhau nên hạn chế sự phân ly chung giữa các đoạn chèn.

Nhược điểm: Cần thực hiện quá trình chuyển gen để chuyển đoạn chèn vào trong tế bào thực vật; Thông thường với một đoạn chèn nhất định chỉ tạo ra số ít đột biến nên lượng biến dị để chọn giống cũng không cao; Nếu sử dụng gen nhảy thì cần có quy trình cảm ứng và thường không ổn định trong các dòng khác nhau; Cây trồng chuyển gen được gắn nhãn GMO nên khó khăn trong phát triển thương mại.