Luận án Nghiên cứu và phát triển giống lúa Khang Dân 18 chịu ngập ứng phó với biến đổi khí hậu tại các tỉnh phía Bắc

 dõi cho thấy: Giống mẫm cảm ngập 
IR42 và KD18 có tỷ lệ sống thấp (điểm 9); trong khi đó; giống PSB-RC68 
có tỷ lệ sống cao 89,3-90,1% (điểm 5). 
Để tích hợp gen Sub1 (thể cho là giống PSB Rc68) vào giống KD18 
làm tăng cường khả năng chịu ngập và giữ được các đặc tính khác của 
giống, phương pháp chọn giống bằng chỉ thị phân tử và lai trở lại là 
phương pháp phù hợp nhất. Phương pháp này ưu việt hơn phương pháp lai 
trở lại thông thường là làm tăng hiệu quả của lựa chọn cá thể mang gen 
mục tiêu (Sub1) và nền di truyền của thể nhận là giống KD18. Ở mỗi thế 
53 
hệ lai trở lại, chúng tôi đều sử dụng chỉ thị phân tử liên kết gen (Sub1) 
chọn lọc các cá thể mang gen mục tiêu. Ngoài ra, chúng tôi cũng sử dụng 
chỉ thị phân tử để kiểm tra trên toàn bộ hệ gen của các cá thể lai trở lại để 
lựa chọn cá thể có nền di truyền giống với KD18. Hay nói cách khác, sử 
dụng chỉ thị phân tử xác định hệ gen không mong muốn của giống cho 
gen để loại bỏ chúng. Đây là bước quan trọng trong việc chọn tạo các 
dòng giống mang nền di truyền của thể nhận nhưng lại tích hợp được gen 
mục tiêu. Sử dụng chỉ thị phân tử để chọn lọc các cá thể trong quần thể lai 
trở lại ở ngay giai đoạn cây con sẽ giảm bớt được khối lượng công việc và 
chọn lọc các cá thể để lai trở lại có chứa gen mục tiêu một cách chính xác 
hơn. Ở vụ Mùa 2009, chúng tôi đã sử dụng giống KD18 (thể nhận) lai với 
giống PSB-Rc68 mang gen chịu ngập Sub1 (thể cho) để tạo thể hệ F1. Các 
cá thể F1 được sử dụng làm vật liệu lai trở lại với giống KD18 để tạo quần 
thể BC1F1 trong vụ Xuân 2010. Quần thể BC1F1 gồm 110 cá thể được gieo 
trồng trong nhà lưới Viện Di truyền Nông nghiệp vụ Mùa năm 2010. 
ADN tổng số của các cá thể BC1F1 được tách chiết và phân tích chọn lọc 
những cá thể mang gen chịu ngập Sub1 và mang nền di truyền gần nhất 
với giống KD18. 
3.1.2. Kết quả xác định chỉ thị phân tử liên kết với gen Sub1 của giống 
lúa PSB-Rc68 và KD18 
Dựa vào kết quả lập bản đồ chi tiết locus gen Sub1 (Xu et al., 2006), 
các chỉ thị phân tử liên kết với Sub1 đã được sử dụng khảo sát chỉ thị phân 
tử đa hình giữa giống lúa PSB-Rc68 và KD18 (Hình 3.1). 
54 
Hình 3.1: Bản đồ locus gen Sub1 và các chỉ thị phân tử liên kết 
trên NST 9 
Ghi chú: Vùng đỏ biểu thị locus gen Sub1 
Kết quả phân tích đa hình ADN giữa giống PSB-Rc68 và KD18 tại 
vị trí locus gen đã xác định được 2 chỉ thị liên kết chặt và nằm hai phía với 
gen Sub1 là ART5 và SC3 (Hình 3.2). Chỉ thị ART5 có vị trí trên NST số 9 
là 6,3Mb và chỉ thị SC3 ở vị trí 6,6Mb (Xu et al., 2006). Hai chỉ thị phân tử 
ART5 và SC3 sẽ được sử dụng lựa chọn cá thể mang Sub1 trong các quần 
thể lai trở lại (Bảng 3.2). 
Hình 3.2: Kết quả điện di sản phẩm PCR của hai giống lúa KD18 và 
PSB-Rc68 với hai chỉ thị SC3 và ART5 liên kết chặt với gen Sub1 
trên NST số 9 
55 
Bảng 3.2. Chỉ thị phân tử dùng trong kiểm tra cá thể mang Sub1 
trong các quần thể lai trở lại 
STT 
Chỉ thị 
SSR 
NST Trình tự mồi xuôi/mồi ngược 
Kích thước 
sản phẩm 
PCR 
Nhiệt 
độ gắn 
mồi 
1 ART5 9 
CAGGGAAAGAGATGGTGGA 
TTGGCCCTAGGTTGTTTCAG 
159 60 
2 SC3 9 
GCTAGTGCAGGGTTGACACA 
CTCTGGCCGTTTCATGGTAT 
165 55 
3.1.3. Kết quả xác định chỉ thị phân tử đa hình trên 12 nhiễm sắc thể 
giữa giống lúa PSB-Rc68 và KD18 
Tổng số 458 chỉ thị phân tử SSR phân bố trên 12 NST của hệ gen lúa đã 
được sử dụng để khảo sát đa hình giữa hai giống lúa PSB-Rc68 và KD18 (Phụ 
lục 1). Kết quả đã xác định được 56 chỉ thị đa hình giữa hai giống lúa PSB-
Rc68 và KD18 chiếm 12,22% tổng số chỉ thị phân tử dùng khảo sát (Bảng 
3.3). Các chỉ thị phân tử này sẽ được sử dụng để phân tích nền di truyền của 
các cá thể con lai trong các quần thể lai trở lại (Hình 3.3, Bảng 3.4). 
Hình 3.3: Kết quả kiểm tra chỉ thị phân tử SSR đa hình 
giữa giống lúa KD18 và PSB-Rc68 
Ghi chú: P1: KD18, P2: PSB-Rc68 
56 
Bảng 3.3. Kết quả sàng lọc chỉ thị đa hình trên 12 nhiễm sắc thể 
NST Số chỉ thị 
khảo sát 
Số chỉ thị 
cho đa hình 
Tỷ lệ đa hình 
(%) 
1 56 12 21,42 
2 41 2 4,88 
3 52 3 5,77 
4 36 5 13,89 
5 50 3 6,0 
6 37 6 16,22 
7 31 4 12,90 
8 27 4 14,81 
9 37 11 29,73 
10 29 2 6,89 
11 36 2 5,56 
12 26 2 7,69 
Tổng số 458 56 12,22 
Bảng 3.4. Các chỉ thị phân tử sử dụng để sàng lọc nền di truyền các cá thể 
trong các quần thể lai trở lại 
TT Tên mồi NST 
Vị trí 
CTPT 
(Mb) 
Trình tự xuôi/ ngược 
Kích 
thước 
sản 
phẩm 
PCR 
1 RM575 1 8,76 
GTAGCCATAGCCTTTCCCAAAGC 
TCTCCTGCAGCTGATTTCTTGG 
201 
2 G11a 1 9,30 
AGCTGGTAGGAAGGCTGAAAG 
TGCCAGCAGCTCAGTAGAAG 
245 
3 RM10694 1 11,93 
GACCAATATGGAGTGGTCTCTTGG 
ACGCTCCGCCTGCTATTTAGG 
194 
4 RM10825 1 14,64 
GGACACAAGTCCATGATCCTATCC 
GTTTCCTTTCCATCCTTGTTGC 
97 
57 
TT Tên mồi NST 
Vị trí 
CTPT 
(Mb) 
Trình tự xuôi/ ngược 
Kích 
thước 
sản 
phẩm 
PCR 
5 RM10916 1 16,70 
CATCTCAAAGTCTCAAACCCTAGCC 
 CTCGTGCTCCCTGTACCTACTCC 
296 
6 RM10927 1 17,05 
TGGATCCCACTAATCCAAATGC 
GAAAGACTCCTTCCAATGTTAGGC 
152 
7 RM5964 1 17,91 
TCTTCCAGGATCCGCCTTCTCC 
GGAAGATCTCCCGCAGCTCACC 
118 
8 RM10973 1 18,57 
GACTTGCCAACTCCTTCAATTCG 
TCGTCGAGTAGCTTCCCTCTCTACC 
176 
9 RM11125 1 20,87 
CCAAGAACCCTAGCTCCCTCTCC 
TCGACGAGATCCTCCTCGTAAACC 
211 
10 RM24 1 21,33 
CTAAATTTCTGGCCGTAGGATCTTGG 
GGGTAGTGGACGGCGAATGC 
192 
11 RM1349 1 28,19 
CTCAACCCGGCTTTCCATCTCG 
GCTGCAGAGTCTCGCACGTTCC 
160 
12 RM7250 1 36,41 
TTTGTAAAGGCGAATCCGAACACC 
TGGTGGCTTGAGAACGTCTGTAGG 
186 
13 RM300 2 14,16 
GGGCTTAAGGACTTCTGCGAACC 
AGCGATCCACATCATCAAATCG 
121 
14 RM5404 2 33,68 
AGCTGTTGCGAGTGTGAGTGAGTGC 
TTGATCAAACCGAGGCGAAACG 
125 
15 RM3202 3 1,04 
TCATCATCATCAGTCCAGCATCG 
GCGGCGATTGAATTGTTTCTTAGG 
189 
16 RM3864 3 6,34 
TTCCTTCCGCCGGAGTCAACC 
AGAACCGCAAGACGAAATCACAG 
175 
17 RM7076 3 38,02 
ATCAACTCCGGCGTCAGAGACC 
GAGCAGGGTCCATGAAATTCTCC 
172 
58 
TT Tên mồi NST 
Vị trí 
CTPT 
(Mb) 
Trình tự xuôi/ ngược 
Kích 
thước 
sản 
phẩm 
PCR 
18 RM551 4 0,2 
AGCCCAGACTAGCATGATTG 
GAAGGCGAGAAGGATCACAG 
192 
19 RM518 4 1,97 
AAGACACAAGCAAACAGCTCAACC 
AAGCTTGCTTGGTTCAAGAGAGG 
171 
20 R4M30 4 17,9 
GCTTCTCCTGGTTGTATGC 
AAAATAGGGAGGCAGATAGAC 
169 
21 S04065 4 24,0 
TATGGTTTTATCCGCCAACC 
GCTACAACTAAAACAAGAAACGTGA 
231 
22 RM127 4 33,88 
CGAAGCTTTCGGTGGGATAGC 
ACCTTGAGCGAGTCCTTGAACG 
223 
23 S05009 5 0,80 
CCCATGCGTTTAACTATTCT 
CGTTCCATCGATCCGTATGG 
147 
24 RM3838 5 17,31 
GTTGGTAGTGTCTTTGTGCAAGC 
GCAACACCTCTTTCAATCTTCC 
170 
25 RM18877 5 25,08 
ACCACTGCTGCAAAGAACATTGG 
GCGAGAATAAGATGAGACACAAGAGG 
190 
26 RM505 6 0,6 
AGAAGCCGGTTCATAGTTCATGC 
ACCCGTGAACCACAAAGAACG 
199 
27 RM204 6 3,17 
GTGACTGACTTGGTCATAGGG 
GCTAGCCATGCTCTCGTACC 
169 
28 RM585 6 3,17 
CTAGCTAGCCATGCTCTCGTACC 
CTGTGACTGACTTGGTCATAGGG 
233 
29 RM527 6 10,83 
TGGTCATTGATTACACCCTCAGC 
TTCAGATGAGAAGCAAGCACTCG 
233 
30 RM3 6 20,23 
GTCACATTCCGTTTCCCATCATTCC 
CCTCACCTCACCACACGACACG 
145 
59 
TT Tên mồi NST 
Vị trí 
CTPT 
(Mb) 
Trình tự xuôi/ ngược 
Kích 
thước 
sản 
phẩm 
PCR 
31 S06065 6 - 
CCCCTTCATCATTGCAACTT 
AGTCTCTCCATCACCCGTCT 
164 
32 RM7338 7 13,77 
TTCCCTCTCATGAGCTCCAT 
GAGTGCCTGGCGCTGTAC 
164 
33 S07053 7 15,20 
CGAAACTTTGGGACGAAATG 
CGTCCACCATTCACTGTCAC 
223 
34 RM3753 7 21,72 
GCACAGTGAATGAGCTAAGAACACG 
TCCAATACGATAAGTGGCTGATGG 
119 
35 RM18 7 23,70 
TTCCCTCTCATGAGCTCCAT 
GAGTGCCTGGCGCTGTAC 
157 
36 RM547 8 5,79 
GGAAGCCTTTCCTCGTAACACG 
GAACCTAGGCCGTGTTCTTTGC 
235 
37 S08055 8 10,20 
TGAAGATTTGCATGCGTTGT 
CAACAAGACGAAGGCACTCC 
233 
38 RM210 8 23,85 
GACAACTCCATATCAACGCAAAGC 
GAGGATGGTTGTTCACTTGTTTGG 
140 
39 RM447 8 28,33 
ACGGGCTTCTTCTCCTTCTCTCC 
TCCCTTGTGCTGTCTCCTCTCC 
111 
40 RM105 9 2,0 
GTCGTCGACCCATCGGAGCCAC 
TGGTCGAGGTGGGGATCGGGTC 
134 
41 RM316 9 3,80 
CTAGTTGGGCATACGATGGC 
ACGCTTATATGTTACGTCAAC 
192 
42 R9M10 9 4,50 
CTTTGGATTCAGGGGGA 
AACTTGAAACGGAGGCAG 
135 
43 ART5 9 6,30 
GCTAGTGCAGGGTTGACACA 
CTCTGGCCGTTTCATGGTAT 
159 
60 
TT Tên mồi NST 
Vị trí 
CTPT 
(Mb) 
Trình tự xuôi/ ngược 
Kích 
thước 
sản 
phẩm 
PCR 
44 SC3 9 6,60 
GCTAGTGCAGGGTTGACACA 
CTCTGGCCGTTTCATGGTAT 
165 
45 RM219 9 7,80 
CGTCGGATGATGTAAAGCCT 
CATATCGGCATTCGCCTG 
202 
46 RM24013 9 8,25 
TCCATCTTCCTCTCCTAGAGCTTCC 
CTCCCTGTCCCGAGTTAGTGC 
192 
47 R9M30 9 14,60 
CTCACCTACCTAAAACCCAAC 
CCACCCAAATCTGATACTG 
153 
48 RM257 9 16,36 
CCGTGCAACTTAAATCCAAACAGG 
GGAATCCTATATGAGCCAGTGATGG 
147 
49 RM7175 9 16,87 
CGTGTCCATTGTGTGAAGCTACG 
ACGTGGTGCCTCCTTTCAAACC 
105 
50 RM215 9 19,96 
GAGCAGCAAGAGCAGCAGAGG 
CATGCTCGACTTCAGAAGCTTGG 
148 
51 R10M10 10 4,90 
GAATACAACCCCCTAAAAAC 
ATGGACCGTTGAGGAGAC 
170 
52 R10M17 10 8,60 
TGAACAATAAACCACAGAAGCA 
CCCTTTATTCCCTCCTTTG 
152 
53 RM26652 11 11,88 
CAATCCATTGCTGGTTGATGC 
CAAGATCTCCAAGGTGCTGAGG 
169 
54 RM206 11 17,41 
ATCGATCCGTATGGGTTCTAGC 
GTCCATGTAGCCAATCTTATGTGG 
147 
55 RM27593 12 3,73 
CGTGCTGTCTCGGTCTCTCTCC 
CAGTTACAGGAGGGAATGGATGC 
113 
56 RM17 12 22,53 
GGAGAAAGAGAGGTGATCCTTTCC 
CATGTCTTGGTGAGTGATGTTGC 
184 
61 
3.2. Kết quả phân tích kiểu gen, chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu 
ngập và mang nền di truyền giống KD18 ở các thế hệ lai trở lại 
3.2.1. Kết quả phân tích kiểu gen và chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu 
ngập và nền di truyền giống KD18 trong các quần thể BC1F1 
Để xác định những cá thể mang locus gen mục tiêu Sub1 trong các 
quần thể lai trở lại, chúng tôi đã sử dụng 2 chỉ thị phân tử có liên kết chặt 
với gen mục tiêu Sub1 là SC3 và ART5. Kết quả trong tổng số 110 cá thể 
của quần thể BC1F1, đã xác định được 46 cá thể mang gen Sub1 (Hình 3.4). 
Các cá thể mang gen Sub1 trong quần thể BC1F1 tiếp tục được phân tích 
kiểu gen với 56 chỉ thị phân tử đa hình trên 12 nhiễm sắc thể để đánh giá 
nền di truyền của từng cá thể ở thế hệ BC1F1. Kết quả phân tích kiểu gen 
của 46 cá thể BC1F1 mang gen Sub1 với chỉ thị đa hình trên 12 nhiễm sắc 
thể được đọc và nhập vào phần mềm Excel và được phân tích qua phần 
mềm Graphical Genotypes 2.0 (GGT v. 2.0) để tìm kiếm cá thể mang nền 
di truyền gần với giống KD18 nhất (Hình 3.5). 
Kết quả phân tích di truyền 46 cá thể mang locus gen Sub1 trong quần 
thể BC1F1 qua phần mềm GGT v. 2.0 cho thấy cá thể số 14 có nền di truyền 
giống với KD18 là 80,5% (Hình 3.6). Cá thể số 14 được sử dụng làm vật liệu 
trong phép lai trở lại với giống lúa KD18 để tạo quần thể BC2F1. 
Hình 3.4. Kết quả chạy điện di sản phẩm PCR các cá thể 
của quần thể BC1F1 với chỉ thị SC3 liên kết chặt với locus gen Sub1 
trên gel agarose 2,5% 
Chú thích: Từ trái sang phải: 1-38: Các cá thể BC1F1; PSB: giống cho gen 
Sub1; KD: KD18; Thang ADN chuẩn 1kb+ 
A: Kiểu gen của giống nhận gen KD18; H: Kiểu gen dị hợp tử 
62 
Hình 3.5. Kết quả phân tích nền di truyền 46 cá thể BC1F1 
bằng phần mềm GGT v. 2.0 
Ghi chú: Phía trên là số thứ tự nhiễm sắc thể; số phía bên trái là số thứ tự 
46 cá thể BC1F1 kiểm tra nền di truyền, phần biểu thị mầu đỏ là nền di 
truyền KD18, phần xanh là dị hợp tử. 
63 
Hình 3.6. Kết quả phân tích nền di truyền của cá thể BC1F1 số 14 
bằng phần mềm GGT v. 2.0 
Ghi chú: Bản đồ vị trí của 56 chỉ thị SSR trên 12 nhiễm sắc thể của cá thể 
BC1F1 số 14. Phần biểu thị mầu đỏ (A) là nền di truyền KD18, phần xanh 
(H) là dị hợp tử. Đơn vị bản đồ: cM 
64 
3.2.2. Kết quả chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu ngập và nền di truyền 
giống KD18 trong các quần thể BC2F1 
150 cá thể của quần thể BC2F1 được tách chiết ADN tổng số và phân 
tích kiểu gen với hai chỉ thị phân tử liên kết gen Sub1 là SC3 và ART5. Kết 
quả thu được 67 cá thể mang locus gen Sub1. Để chọn lọc các cá thể mang 
gen mục tiêu Sub1 và mang nền di truyền gần nhất với giống lúa KD18, sử 
dụng 67 cá thể BC2F1 mang gen Sub1 được tiếp tục phân tích kiểu gen với 56 
chỉ thị phân tử đa hình trên 12 nhiễm sắc thể. Kết quả đánh giá nền di truyền 
được xử lý trên phần mềm GGT v. 2.0 để chọn lọc cá thể mang nền di truyền 
gần nhất với giống KD18 (Hình 3.7). 
Hình 3.7. Kết quả phân tích nền di truyền của 67 cá thể trong quần thể 
BC2F1 bằng phần mềm GGT v. 2.0 
Ghi chú: Phía trên là số thứ tự nhiễm sắc thểsố phía bên trái là số thứ tự 
67 cá thể BC2F1 kiểm tra nền di truyền, phần biểu thị mầu đỏ là nền di 
truyền KD18, phần xanh là dị hợp tử. 
65 
Kết quả phân tích di truyền bằng phần mềm GGT v. 2.0 đã xác định cá 
thể số 59, 60 có nền di truyền của giống KD18 là 92,0% (Hình 3.8). Cá thể số 
60 mang locus gen Sub1 và có 92% nền di truyền của giống KD18 được lựa 
chọn tiếp tục lai trở lại với giống KD18 để phát triển quần thể BC3F1. 
Hình 3.8. Kết quả phân tích nền di truyền của cá thể BC2F1 số 60 
bằng phần mềm GGT v. 2.0 
Ghi chú: Bản đồ vị trí của 56 chỉ thị SSR trên 12 nhiễm sắc thể của cá thể 
BC2F1 số 60. Phần biểu thị mầu đỏ (A) là nền di truyền KD18, phần xanh 
(H) là dị hợp tử. Đơn vị bản đồ: cM 
66 
3.2.3. Kết quả chọn lọc cá thể mang gen Sub1 chịu ngập và nền di truyền 
giống KD18 trong các quần thể BC3F1 
Cá thể số 60 thế hệ BC2F1 có nền di truyền KD18 là 92% đã được 
chọn lọc và tiếp tục lai trở lại với giống KD18 để phát triển quần thể 
BC3F1. Tổng số 100 cá thể BC3F1 được phân tích kiểu gen với các chỉ thị 
phân tử liên kết Sub1, kết quả thu được 54 cá thể mang locus gen Sub1. 54 
cá thể này tiếp tục được phân tích kiểu gen với 56 chỉ thị đa hình không 
liên kết gen trên các nhiễm sắc thể để xác định cá thể mang nền di truyền 
gần nhất với giống KD18 (Hình 3.9). 
Hình 3.9. Kết quả phân tích nền di truyền của 54 cá thể 
 trong quần thể BC3F1 bằng phần mềm GGT v. 2.0 
Ghi chú: Phía trên là số thứ tự nhiễm sắc thể; số phía bên trái là số thứ tự 
54 cá thể BC3F1 kiểm tra nền di truyền, phần biểu thị mầu đỏ là nền di 
truyền KD18, phần xanh là dị hợp tử. 
67 
Kết quả cho thấy cá thể số 42 trong quần thể BC3F1 mang locus gen 
Sub1 và mang 99,5% nền di truyền của giống KD18. Cá thể này sẽ được 
chọn phát triển quần thể thế hệ BC3F2 (Hình 3.10). 
Hình 3.10. Kết quả phân tích nền di truyền của cá thể BC3F1 số 42 
bằng phần mềm GGT v. 2.0 
Ghi chú: Bản đồ vị trí của 56 chỉ thị SSR trên 12 nhiễm sắc thể của cá thể 
BC3F1 số 42. Phần biểu thị mầu đỏ (A) là nền di truyền KD18, phần xanh 
(H) là dị hợp tử. Đơn vị bản đồ: cM 
68 
Tại thế hệ BC3F2, hai chỉ thị phân tử liên kết gen Sub1 tiếp tục được sử 
dụng để xác định cá thể mang Sub1 đồng hợp tử. Kết quả phân tích trên Hình 
3.11 cho thấy các cá thể 05, 06, 11, 13 và 15 mang gen Sub1 đồng hợp tử. 
Hình 3.11. Kết quả chạy điện di sản phẩm PCR các cá thể của quần thể 
BC3F2 với chỉ thị SC3 liên kết chặt với gen Sub1 trên gel agarose 2,5% 
Chú thích: Từ trái sang phải: Thang ADN chuẩn 1kb+; PSB: giống cho 
gen Sub1; KD: KD18; 1-20: Các cá thể BC3F2; 
A: Kiểu gen của giống nhận gen KD18; B: Kiểu gen của giống cho gen 
PSB Rc68; H: Kiểu gen dị hợp tử 
Các cá thể đồng hợp tử thế hệ BC3F2 được sử dụng để phát triển 
quần thể BC3F3 và tiếp tục được kiểm tra sự có mặt của gen Sub1 bằng hai 
chỉ thị phân tử SC3 và ART5 (Hình 3.12, Hình 3.13). Kết quả phân tích 
cho thấy các cá thể BC3F3 đều mang Sub1 đồng hợp tử. 
 Hình 3.12. Kết quả chạy điện di sản phẩm PCR các cá thể 
của quần thể BC3F3 với chỉ thị ART5 liên kết chặt với gen Sub1 
trên gel agarose 2,5% 
Chú thích: Từ trái sang phải: 1-16: Các cá thể BC3F3; KD: KD18; Sub1: 
giống cho gen PSBRc68; A: Kiểu gen của giống nhận gen KD18; B: Kiểu 
gen của giống cho gen PSB Rc68. 
69 
Hình 3.13. Kết quả chạy điện di sản phẩm PCR các cá thể 
của quần thể BC3F3 với chỉ thị SC3 liên kết chặt với gen Sub1 
trên gel agarose 2,5% 
Chú thích: Từ trái sang phải: KD: KD18; Sub1: giống cho gen PSBRc68; 
1-16: Các cá thể BC3F3; A: Kiểu gen của giống nhận gen KD18; B: Kiểu 
gen của giống cho gen PSB Rc68. 
Tóm lại: Việc lai giữa giống lúa PSB-Rc68 (thể cho gen Sub1) và 
giống KD18 (thể nhận) đã được thực hiện và chọn lọc bằng phương pháp 
MABC. Kết quả ở thế hệ BC3F1 đã xác định được cá thể số 42 mang 99,5% 
nền di truyền của giống lúa nhận gen KD18 và mang gen Sub1. Cá thể này 
tiếp tục được sử dụng để phát triển quần thể BC3F2, BC3F3 và chọn dòng 
KD18-Sub1 mang gen Sub1 ở trạng thái đồng hợp tử. 
Việc ứng dụng phương pháp MABC để cải tiến khả năng chống chịu 
của các giống lúa với điều kiện bất lợi của ngoại cảnh đã được thực hiện ở 
nhiều nước châu Á, nơi chịu ảnh hưởng rõ rệt của BĐKH. Gen chịu ngập 
Sub1 đã được sử dụng trong các chương trình chọn giống nhằm cải tiến 
tính chịu ngập cho các giống lúa chủ lực. Các giống lúa năng suất cao 
Swarna, Samba Mahsuri và CR1009 ở Ấn Độ, IR64 ở Phillipin, 
Thadokkham 1 (TDK1) ở Lào và BR11 ở Bangladesh đều đã được tích hợp 
thành công gen chịu ngập Sub1. Những giống lúa sau cải tiến đã biểu hiện 
khả năng chống chịu ngập cao hơn rõ rệt so với giống gốc trước cải tiến 
(Hasana et al., 2015). 
 Việc tích hợp thành công gen chịu ngập Sub1 vào giống lúa KD18 
của nghiên cứu này đã góp phần minh chứng cho việc ứng dụng thành công 
70 
công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng tại Việt Nam. Kết quả 
nghiên cứu này cùng với các kết quả nghiên cứu của một số tác giả khác 
cũng đã khẳng định tính ưu việt và tiềm năng của phương pháp chọn giống 
dựa vào chỉ thị và lai trở lại MABC trong chọn tạo giống lúa ở Việt Nam. 
Tác giả Lang N T et al. (2011) đã báo cáo về kết quả cải tiến tính chịu ngập 
cho giống lúa OM1490 khi sử dụng nguồn gen chịu ngập Sub1 từ giống 
IR64-Sub1. Tác giả Tạ Hồng Lĩnh và cs. (2012) đã bước đầu thành công 
trong việc quy tụ gen Sub1 vào giống lúa Bắc thơm số 7 và OM6976 khi sử 
dụng nguồn vật liệu cho gen là giống lúa IR64-Sub1. Các thế hệ BC1F1, 
BC2F1, BC3F1 được sàng lọc bằng chỉ thị phân tử liên kết gen Sub1 và các 
chỉ thị đa hình trên toàn hệ gen, qua đó xác định được các cá thể mang gen 
Sub1 và có nền di truyền của giống mẹ cao nhất làm vật liệu chọn tạo 
giống. Tác giả Luu M. Cuc et al. (2012) cũng đã ứng dụng phương pháp 
MABC để quy tụ gen Sub1 vào giống lúa AS996. Tổ hợp lai giữa giống 
IR64-Sub1 và AS996 được lai tạo và sàng lọc bằng phương pháp MABC. 
Tổng số 53 chỉ thị đa hình được sử dụng phân tích nền di truyền ở các thế 
hệ con lai. Ở thế hệ BC3F1, cá thể số P422-14-177 đã mang 100% nền di 
truyền của giống nhận gen và cá thể này được sử dụng để phát triển dòng 
lúa chịu ngập AS996-Sub1 tại Việt Nam. 
3.2.4. Kết quả đánh giá khả năng chịu ngập, đặc điểm nông sinh học và 
năng suất trong khảo nghiệm tác giả dòngKD18-Sub1 
3.2.4.1. Kết quả tuyển chọn dòng lúa chịu ngập có triển vọng 
Vụ Xuân 2013, chúng tôi tiến hành gieo trồng và phát triển dòng từ 
các cá thể số 05, 06, 11, 13 và 15 mang gen Sub1 đồng hợp tử thu được từ 
thế hệ BC3F3. Kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học, tiềm năng năng suất 
và khả năng chịu ngập trong điều kiện nhân tạo các dòng nêu trên được thể 
hiện ở bảng 3.5. 
71 
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá các dòng mang gen Sub1 tại thế hệ BC3F4 
trong vụ Xuân 2013 tại Văn Lâm, Hưng Yên 
TT Dòng 
TGST 
(ngày) 
Chiều 
cao 
cây 
(cm) 
Số 
bông/ 
khóm 
Số 
hạt/ 
bông 
Tỷ lệ 
hạt lép 
(%) 
KL 
1000 
hạt 
(gam) 
NSTT 
(tấn/ha) 
1 05 126 103,9 5,5 172,2 15,0 20,3 5,91 
2 06 125 103,8 5,6 152,3 13,4 20,4 6,11 
3 11 120 104,0 5,3 173,5 14,3 20,3 6,30 
4 13 125 101,9 5,0 163,6 13,9 20,3 5,86 
5 15 131 103,7 6,0 150,0 20,3 20,3 6,02 
6 KD18 125 105,2 5,5 160,5 12,6 20,4 6,18 
Trung bình 125,4 103,5 5,4 162,3 15,4 20,3 6,04 
S 3,91 0,88 0,26 10,91 2,81 0,04 0,18 
Kết quả bảng 3.5 cho thấy: Thời gian sinh trưởng của các dòng trong 
vụ Xuân biến thiên trong khoảng 125-130 ngày. Khi so sánh với giống 
KD18, hai dòng số 11 và 15 có thời gian sinh trưởng khác biệt do đó hai 
dòng này bị loại khỏi các thí nghiệm phát triển dòng tiếp theo. Chỉ tiêu về 
chiều cao cây của 5 dòng đều tương tự so với giống đối chứng. Các dòng 
có số bông/ khóm từ 5,0- 6,0, số hạt/ bông từ 150- 173,5, tỷ lệ hạt lép cao 
nhất là dòng 15 (20,3%), khối lượng 1000 hạt của 5 dòng ổn định trong 
khoảng 20,3- 20,4 gam. Năng suất thực thu trung bình các dòng đạt