Dưới đây là tổng hợp các nguyên tắc cơ bản của chọn giống, cách tạo giống mới ở động–thực vật, ví dụ minh họa và vai trò của chọn giống trong nông nghiệp, chăn nuôi, bảo tồn đa dạng sinh học.
1. Nguyên tắc cơ bản của chọn giống
1.1. Chọn lọc tự nhiên
- Là quá trình diễn ra trong môi trường tự nhiên, không có tác động của con người.
- Các cá thể có ưu thế sinh tồn—khả năng kháng bệnh, chịu hạn, cạnh tranh dinh dưỡng tốt—sẽ sống sót và sinh sản nhiều hơn, truyền gen cho thế hệ sau.
1.2. Chọn lọc nhân tạo
- Con người chủ động chọn những cá thể có tính trạng mong muốn (năng suất cao, chất lượng tốt, kháng bệnh…) để lai giống hoặc nhân giống.
- Tạo ra quần thể thuần chủng, ổn định về tính trạng mục tiêu.
1.3. Lai tạo (hybridization)
- Lai giữa hai dòng thuần hoặc hai giống có ưu điểm bù trừ cho nhau.
- Ví dụ: lai hai dòng lúa thuần A (năng suất cao) và B (chống chịu rầy, sâu) ra giống F1 vừa năng suất vừa kháng sâu.
- Lai khác loài (“intergeneric”) hoặc lai xa (“wide hybridization”) cũng được áp dụng để đưa tính trạng mới.
1.4. Gây đột biến
- Sử dụng tác nhân vật lý (tia X, gamma, neutron) hoặc hóa học (EMS, colchicin…) để tạo biến dị đột ngột.
- Lọc chọn cá thể đột biến có tính trạng mong muốn.
- Ví dụ: giống lúa Khang Dân (đột biến nhờ phóng xạ); dưa hấu không hạt (colchicin).
1.5. Công nghệ sinh học
- Nuôi cấy mô–tế bào, chimeragenesis, tuyển chọn tế bào vi nhân (protoplast).
- Gắn gen (transgenic), chỉnh sửa gen (CRISPR/Cas9) cho phép chuyển hoặc sửa gene mục tiêu.
- Ví dụ: cây ngô Bt (chứa gen kháng sâu), cà chua già màu sớm (trích gene làm chín chậm).
2. Cách tạo giống mới ở động vật và thực vật
2.1. Ở động vật
a. Chọn lọc theo gia đình (family selection) hoặc cá thể (individual selection).
b. Lai giữa các giống thuần chủng ưu tú (ví dụ: Gà Lạc Thủy × gà Minh Dư cho sản lượng trứng cao).
c. Thụ tinh nhân tạo, cấy phôi: dễ dàng kết hợp thế mạnh của giống đực, giống cái ở xa.
d. Công nghệ tế bào gốc, chuyển gen (như tạo lợn kháng PRRS bằng chỉnh sửa gen).
2.2. Ở thực vật
a. Lai truyền thống: chọn hai dòng thuần có tính trạng bổ sung.
b. Nuôi cấy hạt phấn, mô hoa… để chọn dòng thuần nhanh chóng.
c. Gây đột biến, rồi chọn dòng đột biến mong muốn (lúa TBR225 đột biến kháng mặn, nhiễm xạ).
d. Chuyển gen: ví dụ lúa vàng (Golden Rice) chứa tiền tố β-carotene.
3. Ví dụ minh họa
- Lúa IR 64 (lai ba dòng, năng suất 7–8 tấn/ha, kháng bệnh).
- Ngô NK 6328 (hỗn hợp lai giữa hai dòng, năng suất cao, chất lượng hạt tốt).
- Gà siêu trứng Hy-Line Brown (chọn lọc nhân tạo, đẻ ~300 quả/năm).
- Bò sữa Holstein (lai tạo, năng suất sữa trung bình 8.000–10.000 lít/năm).
4. Vai trò của chọn giống
4.1. Trong nông nghiệp
- Tăng năng suất cây trồng, cải thiện chất lượng lương thực thực phẩm.
- Giảm chi phí phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (giống kháng sâu bệnh, chịu hạn).
4.2. Trong chăn nuôi
- Nâng cao tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ sinh sản, chất lượng thịt, sữa, trứng.
- Giảm nguy cơ dịch bệnh, tăng hiệu quả sử dụng thức ăn.
4.3. Trong bảo tồn đa dạng sinh học
- Duy trì, phục hồi các giống bản địa, nguồn gen quý hiếm.
- Thành lập ngân hàng gen (hạt giống, tinh trùng, phôi), tránh mất mát di truyền.
- Hỗ trợ phục hồi quần thể hoang dã (ví dụ voi, tê giác) qua kỹ thuật thụ tinh nhân tạo, cấy phôi.
Tóm lại, chọn giống—từ chọn lọc tự nhiên đến công nghệ sinh học—là bước then chốt để gia tăng năng suất, chất lượng và bền vững trong nông nghiệp, chăn nuôi, đồng thời bảo tồn đa dạng di truyền cho tương lai.