Giới thiệu một số phương pháp phân loại giống chuối

Posted By on 03/05/2018

                                                            ThS. Lâm Minh Văn (sưu tầm và tổng hợp)

                                                            Bộ môn Lâm nghiệp và cây ăn quả, WASI

1.Nguồn gốc cây chuối và tầm quan trọng của công tác phân loại giống

            Chi chuối (Musa) có nguồn gốc từ vùng Châu Á nhiệt đới và được thuần hóa rất sớm ở vùng Đông Nam Á.  Theo Simmonds và Shepherd (1955) [10], nguồn gốc của các giống chuối ăn được đều xuất phát từ 2 loài chuối dại có hạt trong chi Musa là Musa acuminata và Musa balbisiana. Chính sự tái tổ hợp trong điều kiện tự nhiên và qua nhiều đời giữa 2 loài này đã hình thành nên rất nhiều nhóm giống chuối. Trong đó nhóm phụ Cavendish mang kiểu gen AAA với rất nhiều giống chuối thương mại đã và đang được trồng rộng rãi tại rất nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ.

            Chính sự đa dạng về giống chuối trong tự nhiên đã đặt ra vấn đề cần có những nghiên cứu về phân loại nhằm phục vụ việc chọn tạo giống, quy trình kỹ thuật cho từng giống và phân nhóm các giống chuối trong xuất khẩu,… Bài viết này tập trung giới thiệu phương pháp phân loại giống chuối bằng cho điểm theo hình thái và phân tích Isozyme.

2. Một số phương pháp phân loại các giống chuối trên thế giới và trong nước

2.1. Phương pháp chính áp dụng trên thế giới

2.1.1. Phương pháp cho điểm theo hình thái

        Phương pháp này dựa trên sự cho điểm theo các tiêu chí khác nhau của 2  loài Musa acuminata Colla (A) và Musa balbisiana Colla (B), Simmonds và Shepherd đã đưa ra 15 đặc điểm cơ bản có sự khác biệt rõ ràng. Thang điểm cho mỗi đặc điểm biến động từ 1 – 5 điểm, trong đó, điểm 1 dành cho đặc điểm nào nghiêng nhiều nhất về phía Musa acuminata Colla và điểm 5 cho đặc điểm nào nghiêng nhiều nhất Musa balbisiana Colla. Những đặc điểm thể hiện trung gian thì tùy theo mức độ tham gia của (A) hoặc (B) mà cho 2, 3 hoặc 4 điểm và như vậy các loài chuối trồng sẽ có tổng số điểm dao động từ 15 – 75 điểm. Trên cơ sở tổng số điểm của mỗi dòng, giống có được, Simmonds và Shepherd (1955) [10] đã chia toàn bộ chuối ra làm 6 nhóm: AA, AAA, AAB, AB, ABB và ABBB.

        Nhóm AA/AAA tổng số điểm 15 – 23 điểm, nhóm AAB tổng số điểm 24 – 46 điểm, nhóm AB: 47 – 49 điểm, nhóm ABB: 59 – 63 điểm, nhóm ABBB: 64 – 67 điểm.

2.1.2. Phương pháp Isozyme

        Để phân loại một cách chính xác, hiện nay ngoài phương pháp phân loại theo hình thái thì đã áp dụng các kỹ thuật sinh học phân tử: RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism), phân tích Isozyme (Analysis Enzyme Polymerphism).

        Isozyme là các dạng protein có cùng phản ứng enzyme nhưng có sự khác nhau khi chạy điện di. Phân tích Isozyme với mục tiêu là phát hiện hoạt tính của một loại enzyme nào đó. Tuy nhiên trong phân tích di truyền, người ta căn cứ vào kết quả phân tích Isozyme mà đánh giá được sự đa dạng sinh học của các loài sinh vật và xác định được mối quan hệ về di truyền mức độ sai khác giữa các đối tượng nghiên cứu. Khi thực hiện điện di, phân tích phổ Isozyme và tính được tần số alen của các locus thì có thể dùng để phân biệt các đơn vị dưới loài (dòng, giống) và các loài chị em.

        Năm 1974, Bonner đã phân tích Enzyme Peroxydase (POX) để xác định sự đa dạng của các giống trồng trọt trong chi Musa (Musa spp) [5]. Các tác giả Jarret (1986) [8], Mandal (2007) [6] cho rằng: SKDH (Shikimid acid dehydrogenase) và MHD (Malate dehydrogenase) là 2 loại enzym đặc trưng và có hàm lượng khác nhau nên được sử dụng để phân biệt các cá thể lai giữa Musa acuminata Colla và Musa balbisiana Colla, SKDH và GOT (Ghetamate Oxaloacetate Tiasperase) có rất ít giá trị sử dụng trong việc phân loại giữa các giống trồng trọt thuộc nhóm BB/BBB. Recel và ctv (2004) [9], Dhanya (2006) [6], thực hiện phân tích Isozyme Enzyme Peroxydase và Polyphenol oxydase kết quả phân biệt được nhóm BBB và ABB. Espino và ctv (2001) [7], đã sử dụng Enzyme Malaty Dehydrogenase (MDH) để phân tích dòng thuần AA/AAA với dòng thuần BB/BBB và các con lai AAB, ABB. Suman và ctv (2015) [11], nghiên cứu sự đa dạng di truyền khi nhân giống invitro chuối bằng phân tích Isozyme, cho rằng: Phân tích Isozyme như là phương pháp đánh dấu di truyền đáng tin cậy, là một dấu hiệu cho việc xác định các giống chuối và kiểm tra sự đồng nhất về mặt di truyền của cây trồng được nhân giống.

        Nhìn chung,  phân tích Isozyme đã được sử dụng như một phương pháp đánh dấu di truyền cho cây chuối. Mặc dù vậy, phương pháp này vẫn còn một số hạn chế đó là: Số chỉ thị quá ít, không thỏa mãn cho nhu cầu nghiên cứu; chỉ đại diện cho một phần nhỏ bộ Genome, không sử dụng cho các gen mã hóa những protein không tan trong nước, protein ở màng; những gen điều khiển và một số Enzyme phát triển một cách không ổn định.

2.2. Phương pháp phân loại áp dụng trong nước

        Các tác giả Trần Văn Minh và Nguyễn Văn Uyển (1993) [2] đều công nhận hệ thống phân loại của Simmonds và Shepherd, sơ bộ phân loại chuối trồng theo một số nhóm theo đặc tính di truyền và mức độ hòa hợp của 2 loài: M.acuminata Colla và M.balbisiana Colla trong mỗi giống. Theo Vũ Công Hậu [1] các giống chuối nước ta gồm 4 kiểu gen là AA (chuối ngự, chuối cau), AAA (chuối tiêu), AAB (chuối Tây, chuối sáp), BB (chuối hột). 

        Tuy vậy, các tác giả đều thừa nhận tính chủ quan trong việc cho điểm của mỗi người. Vì ngay cả số lượng nhiễm sắc thể cũng chỉ dựa chủ yếu vào tổng số điểm của mỗi giống mà không trực tiếp đếm số lượng nhiễm sắc thể.

Theo Trần Thế Tục [3], [4] tập đoàn chuối ở nước ta có khoảng hơn 30 giống và như sau:

1- Dựa vào đặc điểm sinh lý và yêu cầu sinh thái của các giống ông chia chuối trồng thành 2 nhóm: Nhóm trồng trên đất phù sa ven sông, đất nhẹ, thoáng xốp đủ ẩm phù hợp với chuối Tiêu, chuối Già,… mới trồng; nhóm trồng trên đất đồi gồm các giống có khả năng chịu hạn như chuối tây, chuối mật…

2- Dựa theo khả năng thích nghi với điều kiện nhiệt độ ông chia chuối trồng thành 6 nhóm: Nhóm chuối Tiêu thích hợp vùng có khí hậu mùa đông lạnh; nhóm chuối Cau, chuối Ngự thích hợp khí hậu lạnh; nhóm chuối Tây thích hợp vùng nóng, chịu khô hạn; nhóm chuối Mật, nhóm chuối Hột, nhóm chuối lấy Bột, 3 nhóm chuối này thích hợp trồng vùng đồi núi và không đòi hỏi cao về nhiệt độ.

        Ngoài ra còn các giống chuối Mắn, chuối Lá, nhưng các giống chuối này có diện tích trồng ít vì giá trị kinh tế thấp.

3. Kết luận

        Công tác phân loại chuối vẫn chưa thật sự chính xác, chỉ dựa vào chỉ tiêu hình thái mà thiếu những công cụ và phương pháp phân loại chuẩn. Đây là một trong những nguyên nhân cơ bản làm chậm những tiến bộ về cây chuối. Trong rất nhiều trường hợp những kết quả nghiên cứu chỉ áp dụng cho những giống nhất định ở những quốc gia nhất định, mà các quốc gia khác trong cộng đồng không thể áp dụng, chỉ mang tính địa phương không có ý nghĩa. Các chỉ tiêu hình thái được sử dụng để phân biệt các giống cây trồng khác nhau (hoa đực, lá…) rất ít có giá trị ứng dụng trong việc phân biệt các giống trong nhóm Cavendish (AA/AAA) và chỉ có giá trị sử dụng để phân biệt các nhóm khác nhau chứ không dùng để phân biệt các giống trong cùng một nhóm phụ.

        Tuy việc phân loại này mới chỉ dựa vào đặc điểm hình thái và đặc tính kinh tế, chưa phân loại theo đặc tính di truyền, nhưng cũng đã tạo cơ sở để phân biệt cơ bản các giống chuối trong nghiên cứu và sản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

  1. Nguyễn Mạnh Chinh, Nguyễn Đăng Nghĩa (2006), Bác sĩ cây trồng, Quyển 16, NXB Nông Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, 2006.
  2. 2. Trần Văn Minh, Nguyễn Văn Uyển (1993), “Công nghệ sinh học – Những bước tiến mới về cải thiện giống chuối”, Tạp chí Khoa học và công nghệ, (32),4/1993. tr 35-37.
  3. Trần Thế Tục, Cao Anh Long, Phạm Văn Côn, Hoàng Ngọc Thuận và Đoàn Văn Lư (1998), Giáo trình cây ăn quả, NXB Nông nghiệp Hà Nội, 1998.
  4. Trần Thế Tục, Ngô Văn Tú (2000), “Nghiên cứu đặc tính sinh vật học của giống chuối tiêu (Musa sinensis L.) trồng trên đất Gia Lâm Hà Nội”. Viện nghiên cứu Rau quả. Kết quả nghiên cứu khoa học về Rau quả 1990 – 1994, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 1995, trang 18 – 22.

Tiếng Anh

  1. Bonner J.E, R.M. Warner and J.L.Brewbaker (1974) “A chemosystematic study of Musa clones”, Hortic Sci. 9, 1974, 325-328 pp..
  2. Biswas M.K , Yi. G, (2009) “Banana: Gennomics and transgenic approaches for genetic improvement”, 38 pp.
  3. Espino, R.R.C., L.V. Magnaye., R.T. Calendacion., C.R Carreon., L.E.Herradura., C.E. Soguilon and J.F.B. Tesoro (2001),“Banana production. Horticulture Extension Bulletin Series No. 4″. Department of Agriculture, Bureau of Agricultural Research, Quezon City, Philippines; Horticulture Extension Office, Department of Horticulture, College of Agriculture, University of the Philippines, Los Baños, Laguna, Philipines. 57 pp.
  4. Jarret R., R. Litz (1986b), Isozymes as genetic markers in bananas and plantains, Euphytica Vol.33, 1986, pp 539-550 47.
  5. Recel, M.R., R.E. Coronel., J.A. Payot and E.C. Cardona, eds, (2004), Banana production manual. PCARRD Book Series No.175/2004. Philipines Council for Agriculture, Forestry and Natural Resources Research and Development – Department of Science and Technology (PCARRD-DOST), Los Baños, Laguna, Philipines. 129 -148 pp.
  6. Simmond NW and K.Shepherd (1955), The taxonomy and orrigin of the cultivated bananas. J.Linn, Soc (Bot) 1955, 302-312 pp.
  7. Suman Sugandh, Kumari Ranju, Shrma V.K. and Kumar Harsh (2015), Isozyme analysis based genetic fidelity asessment of micropropagated banana plants, Journal of Applied and Natural Science, 580 – 583 pp.