Luận án Ứng dụng chỉ thị phân tử để nghiên cứu cải thiện tỉ lệ bạc bụng trên các giống lúa cao sản (oryza sativa l.)

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Ứng dụng chỉ thị phân tử để nghiên cứu cải thiện tỉ lệ bạc bụng trên các giống lúa cao sản (oryza sativa l.)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Ứng dụng chỉ thị phân tử để nghiên cứu cải thiện tỉ lệ bạc bụng trên các giống lúa cao sản (oryza sativa l.)

lên đầu nhụy. Các nhị đực đƣợc loại bỏ ra khỏi vỏ trấu bằng dụng cụ gấp hạt phấn (ben). Các bông lúa đã khử đực đƣợc bao bọc lại bằng giấy bóng mờ, không thấm nƣớc, cố định và ghi thông tin lên bao giấy. - Cách phủ phấn: Thời gian phủ phấn lúc có nắng tốt (thƣờng khoảng 9-10 giờ). Các bông cho phấn hoa đƣợc chọn lựa và cắt cần thận bằng kéo. Sau đó, rắc nhẹ nhàng phấn hoa lên các hoa của cây mẹ đã đƣợc khử đực. - Chăm sóc bông lai: Kiểm tra hạt lai sau 3 - 4 ngày phủ phấn. Nếu bầu noãn bắt đầu phình to chứng tỏ sự thụ phấn đã thành công, ngƣợc lại, bông lúa sẽ bị khô và trắng. Hạt lai sẽ chín khi màu hạt chuyển sang vàng và đƣợc thu hoạch vào khoảng 25- 30 ngày sau khi thụ phấn. Hạt đƣợc sấy ở 40oC trong 3 ngày. Bƣớc 3: Chọn lọc dòng thuần các quần thể lai hồi giao: Các dòng hồi giao mang gen mục tiêu đồng hợp đƣợc chọn ở từng thế hệ BCnF2. Các thế hệ của quần thể đƣợc cho tự thụ và chọn lọc liên tục cho đến dòng thuần. 2.3.3. Nội dung 3: Chọn lọc c c quần thể hồi giao thông qua lập bản đồ GGT 2.3.3.1. Kiểm tra kiểu gen của quần thể con lai trên nhiễm sắc thể số 7 dựa trên các chỉ thị phân tử đa hình giữa cây bố và mẹ Phƣơng pháp ly trích DNA, PCR, kiểm tra sản phẩm PCR đƣợc thực hiện tƣơng tự nhƣ phần 3.3.1.3. 2.3.3.2. Lập bản đồ GGT đánh giá sự di truyền của quần thể con lai, qua đó chọn lọc các cá thể mang gen mục tiêu mong muốn Phƣơng pháp GGT do Young and Tanksley đề xuất (1989) và sau đó, Van Berllo (2008), Milne và ctv. (2010) đã xây dựng phần mềm hữu dụng này. GGT 2.0: ―graphical genotyping‖ là phƣơng pháp mới do nhóm tác giả của Đại Học Wageningen phát triển, khi đó các alen thể hiện đồng hợp trội, đồng hợp lặn, dị hợp 40 ở tất cả các con lai trong một quần thể, cho phép công tác chọn lọc các cá thể quy tụ những gen mong muốn một cách có hiệu quả nhất. Phƣơng pháp lập bản đồ GGT thông qua các bƣớc nhƣ sau: (1) Lập file dữ liệu trên Excel: mã hóa gen của quần thể với A, B là kiểu gen đồng hợp tử của cây bố mẹ; H là kiểu gen dị hợp tử; U là kiểu gen chƣa đƣợc xác định; (2) Nhập dữ liệu vào cửa sổ GGT: chuyển đổi dữ liệu Excel sang dữ liệu GGT; (3)Xử lý số liệu trong GGT; (4) Đăng xuất kết quả. Hình 2.1: Phân tích GGT trên quần thể lai ở cây lúa (Nguồn: Milne và ctv., 2010) 41 2.3.4. Nội dung 4: Phân tích tƣơng t c kiểu gen và môi trƣờng của c c dòng lúa triển vọng 2.3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm Các cá thể của quần thể BCnF3 đƣợc trồng trên ruộng thí nghiệm. Chọn dòng triển vọng đƣợc bố trí theo kiểu tuần tự, không lặp lại, cấy 1 tép với khoảng cách 20 x 15 cm. Thực hiện khảo nghiệm bộ giống trên diện rộng ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long trong vụ Đông Xuân 2016-2017, Hè Thu 2017 và thu thập số liệu năng suất qua hai vụ. 6 địa điểm gồm: Hậu Giang, Cân Thơ, Long An, An Giang, Trà Vinh và Bạc Liêu. Các thí nghiệm đƣợc thực hiện trên ruộng nông dân, bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lập lại. Bộ giống khảo nghiệm đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp cấy (15 x 20 cm, 1 tép / bụi), phân bón 80-40-30 kg NPK/ha vụ Hè Thu, và 100-30-30 kg NPK/ha vụ Đông Xuân. Mẫu năng suất đƣợc gặt là 10 m2. Năng suất đƣợc qui về 14% ẩm độ, sau đó qui ra đơn vị tấn/ha. 2.3.4.2. Phân tích tương tác kiểu gen và môi trường Hiện nay, có rất nhiều phƣơng pháp khác nhau để phân tích sự tƣơng tác giữa kiểu gen và môi trƣờng (Finlay và Wilkinson, 1963; Wricke, 1965; Francis và Kannenburg, 1978; Akhtar và ctv., 2010). Tƣơng tác giữa kiểu gen và môi trƣờng đƣợc xem là giao thoa, hoặc có tính chất lƣợng nếu nó làm cho kiểu gen thay đổi một cách tƣơng đối trong điều kiện khác nhau của môi trƣờng. Tƣơng tác giữa kiểu gen và môi trƣờng đƣợc xem là không giao thoa, hoặc có tính số lƣợng, nếu nó tạo ra kết quả khác nhau về giá trị trung bình, nhƣng không khác nhau về kiểu gen. Tính trạng tƣơng tác giữa kiểu gen và môi trƣờng trở nên phức tạp hơn khi chúng ta gia tăng số lƣợng kiểu gen và môi trƣờng. Trong trƣờng hợp này chúng ta có m kiểu gen và n môi trƣờng, kiểu tƣơng tác sẽ là: !! ! nm mn . 42 Đánh giá tƣơng tác kiểu gen và môi trƣờng theo mô hình của Finlay và Wikinson (1963), Eberhart và Russell (1996): Yij = µi + βIj + δij. Trong đó: Yij = Trung bình của giống i ở môi trường j; µ = Giá trị trung bình tổng thể của các giống qua tất cả các môi trường; β = Hệ số hồi quy của giống thứ I trên chỉ số môi trường, tham số để đo lường phản ứng của giống đối với sự thay đổi môi trường. Chỉ số môi trƣờng Ij: Ij = (ΣYij/V) - ( ΣΣYij/vn). Chỉ số ổn định (Sdi 2 ): Sdi 2 = (D/(L-2) – (EMS/r). Trong đó: L: số môi trường; D: sự khác biệt; Sdi 2 0: Năng suất ổn định tương quan GxE tuyến tính. Chỉ số ổn định (bi): bi = ΣYijIj/Ij 2 . Trong đó: bi = 1: thích ứng rộng, bi > 1: thích ứng môi trường thuận lợi, bi < 1 thích nghi môi trường bất thuận. Phân tích thông số ổn định đƣợc tính toán; hai chỉ số liên quan đƣợc phân tích là: Chỉ số ổn định Sdi 2 với xu hƣớng tiến về 0; Chỉ số thích nghi bi với xu hƣớng tiến về 1. Theo mô hình này một đặc tính ổn định khi: bi = 1 và Sdi 2 = 0. 2.3.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu Số liệu đƣợc nhập và lƣu trữ bằng chƣơng trình Microsoft Ofice Excel. Phân tích và thống kê số liệu (ANOVA, DUCAN) bằng Microsoft Ofice Excel, Cropstat 7.2, STAR. Phân nhóm di truyền sử dụng phần mềm NTSYSpc, R-studio. Vẽ biểu đồ sử dụng Microsoft Ofice Excel. Chọn lọc cá thể của quần thể thông qua phân tích Graphical genotypes 2 (GGT 2.0). 43 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Chọn lọc bố mẹ cho lai tạo giống lúa có tỉ lệ bạc bụng thấp 3.1.1. Đ nh gi độ bạc bụng trên c c giống lúa vật liệu lai Sự thành công trong chọn tạo giống lúa mới không chỉ phụ thuộc vào cách lai và chọn giống mà còn do vật liệu di truyền từ các giống bố mẹ đóng góp. Do đó, việc chọn lựa bố mẹ phù hợp là yếu tố quan trọng quyết định cho đặc tính sau này của con lai. Trong nghiên cứu này, 105 giống/dòng từ Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long đƣợc đánh giá độ bạc bụng nhằm tìm kiếm các cặp bố mẹ ƣu tú nhất cho công tác lai tạo giống có độ bạc bụng thấp. Các giống đƣợc thu hoạch ở 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 và 32 ngày sau khi lúa trổ khoảng 50%. Đánh giá độ bạc bụng đƣợc thực hiện ngay khi lúa đƣợc thu hoạch và làm khô (độ ẩm ở khoảng 13%). Qua kết quả đánh giá cho thấy độ bạc bụng có xu hƣớng tăng lên khi lúa đƣợc thu hoạch càng muộn (Hình 3.1). Ở thời điểm 25 ngày sau khi lúa trổ, độ bạc bụng trung bình của các giống là 3,2. Tuy nhiên, khi thời gian thu hoạch tăng lên 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 ngày sau trổ, cấp độ bạc bạc bụng lần lƣợt tăng lên là cấp 3,6; 4,0; 4,4; 4,7; 5,1; 5,6 và 6,0. Bạc bụng của gạo tăng lên khi lúa đƣợc thu hoạch càng muộn sau ngày thứ 25 khi lúa trổ 50%. Điều này cũng đƣợc kết luận trong nhiều nghiên cứu trƣớc đây (Lang và ctv., 2010; Trần Thanh Sơn, 2008; Lê Thu Thủy và ctv., 2005). 44 Hình 3.1: Cấp bạc bụng trung bình ở các thời điểm khác nhau Chú thích: BB: bạc bụng; nst: ngày sau khi lúa trổ 50% Xét cụ thể trên từng cấp bạc bụng, cấp bạc bụng 1-3 (tỷ lệ bạc bụng dƣới 10%) có xu hƣớng giảm trong khi cấp bạc bụng > 3 (tỷ lệ bạc bụng ≥ 10%) lại tăng khi thời gian thu hoạch càng dài (Hình 3.2). Khi thu hoạch lúa ở 25-26 ngày sau khi trổ 50%, gạo có tỷ lệ bạc bụng thấp nhất, và ở 29 ngày trở về sau, bạc bụng gạo tăng lên rất nhanh. Điều này cho thấy, việc thu hoạch đúng thời điểm sẽ cho tỷ lệ gạo trong cao hơn so với thu hoạch trễ. 45 Hình 3.2: Sự biến động của các cấp bạc bụng theo thời gian thu hoạch Chú thích: BB: bạc bụng; nst: ngày sau khi lúa trổ 50% Kết quả trên bảng 3.15 (Phụ lục 1) biểu thị cấp bạc bụng trung bình của 105 giống lúa đƣợc thu hoạch ở các thời điểm khác nhau. Hạt gạo luôn tồn tại nhiều cấp bạc bụng khác nhau trong cùng một giống, tuy nhiên, cấp bạc bụng trung bình dao động trong khoảng 0,3-9,0. Cấp bạc bụng trung bình thấp nhất (0,3) đƣợc tìm thấy ở các mẫu lúa thu 25-26 ngày sau trổ, trong khi cấp bạc bụng trung bình cao nhất (9,0) ở các mẫu lúa thu từ 30-32 ngày sau trổ. Ở thời điểm thu hoạch sau 25 ngày lúa trổ, có 60/105 giống có tỷ lệ bạc bụng thấp <10% (cấp 0-3). Ở thời điểm thu hoạch 26-32 ngày sau trổ, số lƣợng giống có tỷ lệ bạc bụng thấp lần lƣợt là 51, 43, 36, 29, 22, 16 và 13/105 giống. Trong số 105 giống, giống có tỷ lệ bạc bụng thấp nhất là TLR343 và RVT, các giống có cấp bạc bụng thấp khác bao gồm: OM10252, TLR426, OM10258, (Bảng 3.1). 0 10 20 30 40 50 60 B B _ 2 5 n st B B _ 2 6 n st B B _ 2 7 n st B B _ 2 8 n st B B _ 2 9 n st B B _ 3 0 n st B B _ 3 1 n st B B _ 3 2 n st cấp 0-<1 (không bạc bụng) cấp 1-≤3 (ít bạc bụng) cấp >3-≤6 (bạc bụng) cấp >6-9 (rất bạc bụng) 46 Bảng 3.1: Các giống lúa có tỉ lệ bạc bụng thấp qua đánh giá ở các thời điểm thu hoạch khác nhau TT Tên giống/dòng Cấp bạc bụng theo thời gian thu hoạch (cấp 0-1-5-9) 25 N 26 N 27 N 28 N 29 N 30 N 31 N 32 N 1 TLR 434 0,5 0,6 0,8 0,9 0,9 0,9 1,1 1,1 2 RVT 0,6 0,8 0,8 0,9 0,9 1,1 1,1 1,3 3 OM 10252 0,3 0,6 0,8 1,1 1,4 1,7 1,7 1,7 4 TLR 426 0,3 0,3 0,5 0,6 0,9 1,0 1,5 2,0 5 OM 10258 0,3 0,3 0,7 0,7 1,6 1,6 1,7 2,0 6 TLR 420 1,2 1,3 1,4 1,4 1,4 1,6 1,7 2,0 7 TLR 419 1,5 1,7 1,8 1,8 1,8 1,9 2,1 2,3 8 OM 10385 0,7 0,8 0,9 1,3 1,4 1,7 2,4 2,5 9 TLR 416 0,7 1,3 1,5 1,5 1,7 1,8 2,1 2,6 10 TLR 431 0,5 1,1 1,3 1,7 1,9 2,3 2,4 2,6 11 OM 9922 1,1 1,7 1,8 2,2 2,3 2,4 2,7 2,7 12 TLR 417 0,3 0,4 0,6 0,6 0,7 1,8 2,6 3,0 13 OM 10174 1,6 2,0 2,1 2,2 2,4 2,7 3,0 3,0 14 OM 8927 1,3 1,9 2,1 2,6 2,6 2,8 3,2 3,2 15 TLR 425 1,0 1,2 1,3 1,3 2,0 2,5 3,0 3,4 16 OMCS 2012 0,9 0,9 1,2 1,5 1,8 2,6 3,1 3,6 17 TLR 437 1,5 2,0 2,0 2,1 2,1 2,7 3,0 3,7 18 OM 10097 1,6 1,7 1,8 2,3 2,3 2,8 3,8 4,0 19 OM 10179-2 1,7 1,8 2,7 2,8 3,2 3,3 3,5 4,0 20 OM 95L 2,1 2,6 2,7 3,2 3,4 3,4 3,6 4,0 21 OM 27L 1,4 2,3 2,5 2,6 2,9 3,6 3,8 4,1 22 OM 10834 2,1 2,2 2,4 2,8 3,0 3,0 3,1 4,1 23 TLR 441 2,1 2,2 2,8 3,0 3,2 3,2 3,4 4,1 24 OM 10179 1,7 1,8 2,8 2,8 3,0 3,1 4,2 4,2 25 OM 10126 0,9 1,4 2,0 2,9 3,1 3,2 4,3 4,3 26 TLR 430 1,4 1,8 2,0 2,4 2,6 3,7 4,2 4,3 27 OM 10383 1,0 1,1 1,7 1,8 2,6 2,9 3,4 4,4 28 OM 10115 1,3 1,3 1,9 1,9 2,1 2,6 2,6 4,5 29 OM 6013 2,9 3,2 3,2 3,6 3,8 4,2 4,5 4,5 30 TLR 390 1,9 2,8 3,0 3,4 3,5 4,0 4,1 4,7 Chú thích: N: ngày sau khi lúa trổ 50% 47 3.1.2. Phân nhóm di truyền c c giống lúa vật liệu lai dựa trên kết quả đ nh gi cấp bạc bụng Phƣơng pháp phân nhóm di truyền các dòng tự phối thuần có thể dựa trên kiểu hình (Abdullah và ctv., 2010). Ở lúa, tỷ lệ bạc bụng là tính trạng kém ổn định và bị ảnh hƣởng bởi điều kiện canh tác (Sun và ctv., 2015; Trần Thanh Sơn, 2008). Việc phân nhóm di truyền kiểu hình giúp tìm ra nhanh chóng các nhóm giống/dòng phù hợp với mục tiêu đặt ra trong chọn giống. Trong nghiên cứu này, 105 giống lúa đƣợc phân nhóm di truyền dựa trên cấp bạc bụng (Hình 3.3). Ở mức khác biệt khoảng 60%, các giống phân thành 2 nhóm chính: nhóm A - 52 giống và nhóm B - 53 giống. Nhóm A là nhóm bao gồm các giống có tỷ lệ bạc bụng hầu hết dƣới 10% (cấp 1-5), trong khi đó, nhóm B là nhóm lúa có gạo bạc bụng trên 10% (cấp 5-9). Tại nhóm A, ở mức khác biệt 30%, có hai nhóm phụ A1 và A2. Nhóm phụ A1 bao gồm 13 giống nhƣ: TLR434, RVT, TLR426, Đây là nhóm có tỷ lệ bạc bụng rất thấp (cấp 1-3). Tƣơng tự, nhóm phụ A2 có tỷ lệ bạc bụng thấp dƣới 10% (cấp 3- 5). Nhóm này có 39 giống nhƣ là: OM9922, OM8928, OM10174, Nhóm B phân thành hai nhóm phụ B1 và B2 tại mức khác biệt khoảng 45%. Nhóm B1 gồm 24 giống có cấp bạc bụng dao động từ cấp 5-8. Còn lại là nhóm B2 có 29 giống, nhóm giống này có tỷ lệ bạc bụng rất cao (cấp 8-9). Nhƣ vậy, qua phân tích cây phân nhóm di truyền, các giống trong nhóm A1 là các giống có tỷ lệ bạc bụng rất thấp, thích hợp làm cá thể cho (donor) tính trạng hạt trong. Trong đó, các giống ƣu tú nhất là TLR434 và RVT (cấp bạc bụng 0-1), không bạc bụng hoặc bạc bụng rất thấp. 48 Bảng 3.2: Cấp gây hại do 4 quần thể rầy nâu Cần Thơ, Đồng Tháp, Tiền Giang, Hậu Giang trên các giống lúa mang gen chuẩn kháng khác nhau, vụ Đông Xuân 2014 – 2015 TB a: Cấp hại trung bình trên tất cả các giống TB b : Cấp gây hại trung bình của 4 quần thể rầy nâu Phản ứng của các giống: Cấp hại: 7 rất nhiễm Hình 4.3: Phân nhóm di truyền các giống lúa vật liệu lai dựa trên kết quả đánh giá cấp bạc bụng Cấp bạc bụng 1-3 Cấp bạc bụng 3-5 Cấp bạc bụng 5-8 Cấp bạc bụng 8-9 A B A1 A2 B1 B2 Hình 3.3: Phân nhóm di truyền các giống lúa vật liệu lai dựa trên kết quả đánh giá cấp bạc bụng 49 3.1.3. Phân tích kiểu gen liên quan đến độ bạc bụng của c c giống lúa vật liệu lai Trong rất nhiều tính trạng về phẩm chất gạo, tính trạng bạc bụng luôn đƣợc quan tâm của các nhà khoa học và thị trƣờng. Tuy nhiên, tỷ lệ bạc bụng là tính trạng đa gen và chịu ảnh hƣởng lớn của điều kiện môi trƣờng (Sun và ctv., 2015; Trần Thanh Sơn, 2008). Trong nghiên cứu này, hai chỉ thị phân tử Indel5 và RM21938 liên kết với gen qui định tính trạng bạc bụng trên nhiễm sắc thể số 7 (Lang và ctv., 2015; Zhou và ctv., 2009) đƣợc sử dụng để đánh giá kiểu gen của các giống lúa. Hình 3.4: Sản phẩm PCR của các mẫu giống lúa tại Indel5 định vị trên NST 7 Chú thích: M: thang chuẩn (1Kb+) Đối với chỉ thị phân tử Indel5, sản phẩm PCR đƣợc khuếch đại đạt 91,4% (9/105 mẫu không thể hiện băng hình). Kết quả sản phẩm PCR với chỉ thị Indel5 190bp 200bp 50 trên gel agarose 3% cho thấy đa hình với sự hiện diện của 2 alen với kích thƣớc phân tử là 190bp và 200bp. Giống đối chứng KDML105 ít bạc bụng (tỷ lệ bạc bụng <10%) và cho băng hình ở kích thƣớc 200bp, trong khi đó, giống IR50404 rất bạc bụng (tỷ lệ bạc bụng >10%) có vị trí là 190bp. Điều này cho thấy vị trí 200bp là vị trí tƣơng ứng với vị trí đánh dấu gen qui định tính trạng ít bạc bụng ở gạo. Kết quả điện di ở hình 3.4 cho thấy 15 giống có vị trí băng 200bp hay mang gen ít bạc bụng bao gồm: KDML105, OM10000, OM10037, OM10258, OM10383, OM27L, OM35L, OM53L, OM70L, TLR416, TLR417, TLR420, TLR426, TLR434 và RVT. Ba giống có băng hình dị hợp tử là TLR419, TLR430 và TLR437. Các giống còn lại có băng hình ở vị trí 190bp (không mang gen mục tiêu) hay không biểu hiện băng hình. Hình 3.5: Sản phẩm PCR các mẫu giống lúa tại RM21938 định vị trên NST 7 Chú thích: M: thang chuẩn (1Kb+) 200bp 210bp 51 Đối với chỉ thị phân tử RM21938, số giống cho băng hình chiếm 98/105 giống hay hiệu suất khuếch đại DNA đạt khoảng 93,3%. Trên gel điện di 3%, hai kích thƣớc băng hình ở 200bp và 210 bp đã đƣợc ghi nhận (Hình 3.5). Sự đa hình này phân biệt giữa giống ít bạc bụng và bạc bụng. Tƣơng ứng với băng hình 210bp là giống đối chứng dƣơng KDML105 (ít bạc bụng), đây là vị trí biểu hiện cho giống mang gen ít bạc bụng. Vị trí 200bp là vị trí thể hiện cho giống không mang gen mục tiêu, tƣơng ứng là vị trí băng của giống đối chứng âm IR50404 (bạc bụng). Trong số 105 mẫu giống khác nhau, kết quả đánh giá gen mục tiêu liên quan tính trạng bạc bụng ở gạo cho thấy 19 giống cho băng hình ở 210bp, bao gồm: KDML105, OM6878, OM8927, OM10029, OM10037, OM10258, OM10383, CT3, OM70L, TLR393, TLR396, TLR416, TLR417, TLR420, TLR426, TLR430, TLR437, TLR434 và RVT. Các giống còn lại ở vị trí 200bp (không mang gen) hoặc không cho băng hình. Không có băng hình dị hợp tử xuất hiện trên gel agarose. Khi so sánh kết quả kiểu hình và kiểu gen, các giống lúa có độ bạc bụng nhỏ hơn 10% với giả thuyết là các giống sẽ mang gen qui định tính trạng hạt gạo ít bạc bụng. Kết quả trên Bảng 3.2 và bảng 3.16 (Phụ lục 4) cho thấy đa số giống có sự trùng khớp, tuy nhiên, một số giống có sự mâu thuẫn giữa kiểu hình và kiểu gen. Bảng 3.2: Tỉ lệ chính xác của kiểu gen so với kiểu hình dựa trên 2 chỉ thị phân tử Indel5 và RM21938 Chỉ thị phân tử Số lƣợng giống/dòng Kiểu gen Tỷ lệ chính x c giữa kiểu gen và kiểu hình Không Bạc bụng Bạc bụng Dị Hợp Không x c định Indel5 105 14 79 3 9 66,7% (70/105) RM21938 105 18 80 0 7 67,6% (71/105) 52 Kết quả đánh giá tỷ lệ chính xác của kiểu gen so với kiểu hình cho thấy chỉ thị phân tử Indel5 đạt 66,7%, trong khi chỉ thị RM21938 là 67,6%. Các kết quả tƣơng tự với kết quả nghiên cứu của Lang và ctv. (2015). Điều này cũng cho thấy rằng việc sử dụng hai chỉ thị Indel5 và RM21938 để đánh dấu hoặc phát hiện gen qui định tính trạng hạt gạo ít bạc bụng là hữu dụng và có ý nghĩa. Nhƣ vậy, qua phân tích kiểu gen với hai chỉ thị phân tử Indel5 và RM21938, các giống biểu thị mang gen ít bạc bụng (đồng hợp tử) đồng nhất ở cả hai chỉ thị bao gồm các giống KDML105, OM10037, OM10258, OM10383, OM70L, TLR416, TLR417, TLR420, TLR426, TLR434 và RVT. Các giống này thuộc nhóm A2, là ứng cử viên của giống cho gen ít bạc bụng (giống bố). Các giống thuộc nhóm A1 và A3 mang gen ít bạc bụng nhƣng ở thể dị hợp tử hoặc chỉ thể hiện mang gen mục tiêu với chỉ thị này nhƣng không mang gen đối với chỉ thị khác. Nhóm B là nhóm các giống không mang gen mục tiêu (Hình 3.6). 53 Hình 3.6: Phân nhóm di truyền các giống dựa trên kết quả đánh giá kiểu gen với hai chỉ thị phân tử Indel5 và RM21938 A2 A3 A1 B A 54 3.1.4. Chọn bố mẹ cho lai tạo giống có độ bạc bụng thấp Việc chọn giống lúa ứng dụng MAS đã đem lại những thành công nhất định trong thời gian gần đây nhƣ: rút ngắn thời gian chọn tạo, chọn đƣợc các giống chống chịu với điều kiện bất lợi, kháng bệnh, giống có phẩm chất tốt. Công tác lai tạo giống đòi hỏi bƣớc đầu tiên và quan trọng là chọn lọc bố mẹ phù hợp. Việc làm này tạo ra thế hệ con lai kế thừa các tính trạng tốt của bố mẹ, phát huy ƣu thế lai. Trong nghiên cứu, qua đánh giá kiểu hình và kiểu gen kết hợp phân nhóm di truyền cho thấy giống TLR434 và RVT là hai giống mang gen ít bạc bụng (AA), đồng thời là hai giống có tỷ lệ bạc bụng thấp nhất (cấp bạc bụng 0-1). Hơn thế nữa, hai giống này qua phân nhóm kiểu hình hay kiểu gen đều nằm trong nhóm có tỷ lệ bạc bụng thấp (Hình 3.3 và Hình 3.6). Vì vậy, hai giống này đƣợc chọn làm bố (donor) cho gen ít bạc bụng. Hình 3.7: Hình ảnh giống OM3673 tại Viện Lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long Trong các giống đƣợc đánh giá kiểu hình và kiểu gen liên quan tính trạng bạc bụng, OM3673 đƣợc chọn nhƣ là giống làm mẹ (giống nhận gen), bởi vì, đây là giống có nhiều tính trạng tốt nhƣng lại có nhƣợc điểm là bạc bụng nhiều. Giống OM3673 đƣợc trồng phổ biến ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long và công nhận là 55 giống sản xuất thử theo quyết định số 221/QĐ-TT-CLT ngày 02/06/2016 của Cục trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) (Hình 3.7). Giống OM3673 có nguồn gốc từ tổ hợp lai Lúa Giàu/Tiêu chùm. Thời gian sinh trƣởng của giống này khá ngắn (95-100 ngày), chiều cao cây trung bình (95-100 cm) và khối lƣợng 1000 hạt đạt 25-26g. OM3673 có phẩm chất tốt, hạt gạo thon dài (~7,0 mm), hàm lƣợng amylose dao động 21-22%, hàm lƣợng sắt 5,1-5,3 mg/kg. Giống này không có mùi thơm và hạn chế lớn nhất là tỷ lệ bạc bụng cao (cấp 8-9). OM3673 chống chịu rất tốt với bệnh đạo ôn (cấp 1-2), chống chịu trung bình với rầy nâu (cấp 3-5) và hơi nhiễm bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá. Giống OM3673 đạt năng suất cao (4-5 tấn/ha trong vụ Hè Thu và 7-8 tấn trong vụ Đông Xuân), thích nghi rộng, chịu phèn, mặn khá. Về kiểu gen, OM3673 cho kết quả không mang gen ít bạc bụng (aa) với cả hai chỉ thị Indel5 và RM21938. Tóm lại: Giống đƣợc chọn làm mẹ là OM3673 với các đặc tính di truyền mong muốn là năng suất cao, thích nghi rộng, phẩm chất khá tốt. Tuy nhiên, nhƣợc điểm cần khắc phục của giống mẹ là tỷ lệ bạc bụng cao, không mang gen ít bạc bụng (Hình 3.8). Giống đƣợc chọn làm bố là TLR434 và RVT với đặc tính di truyền mong muốn là tỷ lệ bạc bụng rất thấp và mang gen ít bạc bụng (Hình 3.8). Hai quần thể con lai mong đợi là (OM3673 và TLR434) và (OM3673
File đính kèm:
luan_an_ung_dung_chi_thi_phan_tu_de_nghien_cuu_cai_thien_ti.pdf
Phuong_ TOM TAT LUAN AN tieng Viet.pdf
Phuong_TOM TAT LUAN AN tieng Anh.pdf
Thong tin ket luan moi cua LA tieng ANH.docx
Thong tin ket luan moi cua LA tieng VIET.docx
Thong tin va ket luan moi cua LA tieng Anh.pdf
Thong tin va let luan moi cua LA tieng Viet.pdf