Nhân giống có chọn lọc: Cách nông dân làm thức ăn tốt hơn

10 minute read

Updated on Mon Dec 14 2020

Trong hàng ngàn năm qua, người nông dân đã thay đổi các đặc tính của cây trồng và vật nuôi qua quá trình được gọi là nhân giống chọn lọc.

Nhân giống chọn lọc hoạt động thế nào?

  • Nông dân chọn cặp bố mẹ với các đặc tính tốt và nhân giống chúng với nhau.
  • Từ các cá thể con, họ lại lần nữa chọn các cá thể có những tổ hợp đặc tính tốt nhất và quá trình này tiếp tục qua rất nhiều thế hệ sau.
Nhân giống chọn lọc

Nông dân có thể tìm kiếm những đặc tính nào?


Bằng việc nhân giống chọn lọc, người nông dân đã biến động vật và cây dại thành cây trồng và vật nuôi ta có ngày nay.

Trong quá khứ, họ phải dựa vào các đặc điểm bên ngoài cho nhân giống chọn lọc. Ngày nay, họ sử dụng những kĩ thuật nhân giống hiệu quả và có tính khoa học hơn. Trước khi tìm hiểu về các kĩ thuật này, hãy cùng xem các đặc tính truyền xuống các thế hệ sau như thế nào dưới góc nhìn phân tử.

Các đặc tính truyền xuống từ một sinh vật này đến sinh vật khác như thế nào?

Cũng như con người, cây cối và động vật được hưởng các đặc tính do bố mẹ truyền lại. Những đặc tính này được lưu giữ trong DNA của chúng: một phân tử được tìm thấy trong hầu hết mọi tế bào.

DNA và gen

Tổng DNA của một cá thể được gọi là bộ gen. Bộ gen được phân thành nhiều phần gọi là gen, và mỗi gen này chứa một chuỗi DNA. Phân tử DNA được tạo thành một chuỗi phân tử "ký tự" để báo cho các tế bào cách tạo ra một loại protein cụ thể. Nói cách khác, DNA hoạt động như một bảng hướng dẫn cho phép các tế bào sắp xếp các khối xây dựng cho mọi sự sống!

Chúng ta được di truyền một nửa gen từ bố và một nửa từ mẹ. Tuy nhiên, tổ hợp gen cụ thể mà ta thừa hưởng thì hoàn toàn ngẫu nhiên. Nó đồng nghĩa với việc DNA bí xáo trộn ở mỗi thế hệ.

Di truyền DNA

Điều gì quyết định việc chúng ta sẽ thừa hưởng một đặc tính nhất định?


Một vài đặc tính được xác định bởi nhiều gen khác nhau, và có khi ta không được thừa hưởng hết tất cả chúng. Kể cả khi chúng ta được di truyền hết mọi gen của một đặc tính cụ thể, có khả năng đặc tính đó vẫn không hiển thị ra do có nhiều đặc tính cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi môi trường.

Vậy, tại sao việc hiểu rõ về DNA có ích cho nông nghiệp?

Công nghệ hiện đại có thể cải thiện nhân giống chọn lọc thế nào?

Các kỹ thuật gen hiện đại cho phép nông dân xác định một loại gen cụ thể (hay nhiều loại gen) quyết định một đặc tính tốt. Một khi đã xác định được, gen đó có thể được theo dõi ở thế hệ sau của cây trồng hay động vật.

Nhân giống chọn lọc với chỉ thị phân tử

Sử dụng những kỹ thuật này, các nhà nhân giống có thể xác định ngay những cá thể nào mang gen tốt mà không cần phải đợi chúng trưởng thành hay biểu hiện các đặc tính ấy ra ngoài. Điều này đặc biệt hữu ích với những đặc tính khó đo lường được, như khả năng kháng bệnh, hay những đặc tính phần lớn quyết định bởi môi trường.

Nó cũng đồng nghĩa với việc nhiều gen có thể được xác định cùng lúc. Điều này khiến việc lựa chọn đặc tính bị quyết định bởi nhiều loại gen khác nhau hay chọn các cá thể với tổ hợp các đặc tính khác nhau dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, dù có những công cụ phân tử này, nhân giống chọn lọc chỉ có thể đưa ta đi đến đấy mà thôi.

Hạn chế của nhân giống chọn lọc là gì?

Trong hầu hết mọi trường hợp, một đặc tính chỉ có thể được sinh sôi trong một loài chỉ khi nó vốn tồn tại trong loài đó. Do đó, nhân giống chọn lọc bị hạn chế bởi sự đa dạng gen có sẵn trong loài.

Đây là một lí do tại sao việc giữ được sự đa dạng gen trong tự nhiên có vai trò quan trọng: các đặc tính được tìm thấy trong các cá thể họ hàng hoang dã có thể được lai với cây trồng để giúp cho chúng phản ứng lại được với các sự thay đổi trong khí hậu.

Tuy nhiên, kể cả khi gen của một đặc tính tốt hiện diện trong một loài, và cũng có thể dễ dàng được di truyền, nhân giống chọn lọc vẫn là một quá trình tốn thời gian vì nó cần được chọn lọc qua nhiều thế hệ.

Nhân giống chọn lọc cần thời gian dài

Nó cũng khó để tách gen đích ra khỏi gen không mong muốn. Nói cách khác, nếu một cá thể di truyền gen mong muốn, cũng có khả năng cao nó sẽ thừa hưởng cả gen không mong muốn luôn.

Kết luận

Nông dân đã can thiệp vào DNA của cây trồng và vật nuôi để cải thiện đặc tính của chúng trong hàng ngàn năm. Các kỹ thuật gen hiện đại đã giúp quá trình nhân giống chọn lọc trở nên nhanh chóng và chính xác hơn. Tuy nhiên, kể cả với những tiến bộ này, nhân giống chọn lọc vẫn là một quá trình tốn thời gian qua nhiều thế hệ.

Nhưng nếu chúng ta có thể thay đổi DNA của cây trồng và vật nuôi mà không cần dựa vào các thế hệ của nhân giống chọn lọc thì sao? Hãy cùng tìm hiểu chương sau bạn nhé!

Chương tiếp theo