Báo cáo: Nghiên cứu ứng dụng sinh học phân tử trong tạo dòng phục hồi phục vô công tác chọn tạo giống lúa lai 3 dòng

Chia sẻ: Leon Leon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

100
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này được thực hiện với mục đích để xác nhận các chỉ thị phân tử, đã được báo cáo trước đây có liên quan đến gen phục khả năng sinh sản cho WA-CMS dòng lúa. Một ly nâng cao dân F2 bắt nguồn từ sự kết hợp giữa IR58025A là một phụ huynh WA-CMS và R100 như một dòng phục.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo: Nghiên cứu ứng dụng sinh học phân tử trong tạo dòng phục hồi phục vô công tác chọn tạo giống lúa lai 3 dòng

NGHIÊN C U NG D NG SINH H C PHÂN T TRONG T O DÒNG PH C H I PH C VÔ CÔNG TÁC CH N T O GI NG LÚA LAI 3 DÒNG Lê Hùng Lĩnh1, guy n Trí Hoàn2, guy n Th H ng2, H H u h 2, Lê Duy c1 SUMMARY Validation of molecular markers linked to fertility restorer gens and aplication marker-assisted selection to create restorer lines The present study was carried out with the objective to validate the molecular markers, which have been previously reported to be linked to fertility restorer gene for WA-CMS lines of rice. An advanced segregating F2 population derived from a cross between IR58025A as a WA-CMS parent and R100 as a restorer line. The 40 F2 plants were evaluated for fertility restorer trait and the genotypes of the 40 F2 plants were determined using SSR markers. Using the marker-trait segregation data derived from analysis of the mapping population, a local linkage map of the genomic region around fertility restorer gene, a major fertility restoration locus on Chromosome 10 was constructed interval between SSR marker RM258 and RM171. Using marker-assisted selection for fertility restoration in segregating populations and identification of restorer, 12 restorer lines was bred including: BB13/R838, R7, IR35, RV114, BB4/4492, CC/R838, BB11/R23, IR78, BB14/R242, BB15/TR64, BC15, BB11/R23. Through the present study, we have established the usefulness of the marker-assisted selection method to create new rice varieties. Keywords: Hybrid rice, molecular markers and restorer gen. hơn 90% lúa lai v n s d ng dòng b t d c I. §ÆT VÊN §Ò c t bào ch t ki u WA (wild abortive) Lúa lai có th cho năng su t tăng hơn (Yao et al., 1997). Các nhà khoa h c 20-30% so v i lúa thư ng trong i u ki n Trung Qu c, IRRI và các nư c khác ã tr ng thâm canh Trung Qu c... Dòng b t t o ra hàng trăm dòng CMS và hàng ngàn 1 Phòng Sinh h c phân t , Vi n Di truy n Nông nghi p. 2 Trung tâm Nghiên c u và Phát tri n Lúa lai, Vi n Cây lương th c và Cây th c phNm. d c c t bào ch t CMS k t h p v i dòng dòng R có c i m di truy n khác nhau ph c h i R là công c di truy n quý giá v i n n di truy n a d ng và phong phú, khai thác ti m năng ưu th lai. n nay, trên cơ s ó t o ra ư c nhi u các t h p
lai thích ng cho nhi u vùng sinh thái 1. V t li u nghiên c u khác nhau. - Dòng m IR58025A là dòng b t d c G n ây, công ngh sinh h c ư c coi c t bào ch t ư c ch n t o t i IRRI. như là phương ti n h u hi u gi i quy t Dòng b R100, dòng ph c h i ư c nghiên nh ng v n khó khăn mà công tác ch n c u ch n l c t i Trung tâm N ghiên c u Lúa gi ng c truy n không th th c hi n ư c. lai và 34 dòng tri n v ng th h F5 gi a Thành t u c a k thu t ch th phân t DN A và k thu t l p b n gen là nh ng dòng ph c h i và dòng mang gen ch ng công c m i góp ph n tr giúp c l c cho ch u sâu b nh. công tác ch n t o các gi ng cây tr ng. V i s h tr c a ch th Marker phân t , hàng 2. Phương pháp nghiên c u nghìn QTLs liên k t v i tính tr ng nông - B trí thí nghi m và ánh giá các ch sinh h c, gen ph c h i, b t d c c m n tiêu theo phương pháp nghiên c u lúa lai c m nhi t , ch ng ch u sâu b nh, ch u c a Vi n N ghiên c u Lúa Qu c t (IRRI). h n... ã ư c phát hi n. - Tách chi t DN A t ng s t m u lá Gen ph c h i b t d c t bào ch t ã theo phương pháp CTAB c i ti n. K thu t ư c xác nh, l p b n cho các lo i b t i n di trên gel polyacrylamide. K thu t d c t bào ch t t i các locus/gen khác nhau làm ph n ng PCR v i các lo i m i SSR. trên các nhi m s c th khác nhau K thu t thu th p d li u và phân tích d (Gramene website). Trên trang Gramene li u theo các ph n m m POPGEN E, website nh ng gen ph c h i b t d c c t MAPMAKER và các phương pháp phân bào ch t Rf ã ư c công b v i v trí trên tích th ng kê khác. nhi m s c th và ư c kí hi u t Rf1 n Rf17. Bharaj et al., (1995) xác nh ư c III. KÕT QU¶ V TH¶O LUËN genes viz. Rf4 (Rf-WA-1) and Rf6 (Rf-WA- 2) trên nhi m s c th 7 và 10. Zhang et al., 1. K t qu phân tích di truy n c a tính (1997) xác nh gen Rf3 gene liên k t ch tr ng ph c h i h u d c th RFLP markers trên nhi m s c th 1. S di truy n tính tr ng ph c h i b t d c Yao et al., (1997) xác nh hai gen ph c c t bào ch t ư c ánh giá thông qua s h i b t d c c t bào ch t ki u WA CMS phân ly ki u hình (b t d c/h u d c) c a các trên nhi m s c th 1 (Rf3) và 10 (Rf6)... cá th trong qu n th phân ly. Trong thí Vi c ch n t o ra các dòng ph c h i s nghi m này, 100 cá th F2 ã ư c s d ng d ng trong công tác ch n gi ng lúa lai 3 phân tích di truy n. Hai bông c a m i cá dòng là vô cùng quan tr ng, xu t phát t th ư c bao cách ly b ng gi y bóng kính cơ s ó chúng tôi ã th c hi n tài ngăn ch n ph n l bay vào nh m ánh " ghiên c u ng d ng ch th phân t giá kh năng t u h t. N goài s ánh giá trong vi c t o dòng ph c h i ph c v công t l u h t, các cá th ã ư c ánh giá tác ch n gi ng lúa lai 3 dòng" . h t ph n thông qua nhu m IKI 1% và quan sát dư i kính hi n vi quang h c. B ng 1 là II. VËT LIÖU V PH¦¥N G PH¸P N GHI£N k t qu nh n ư c trong thí nghi m ánh CøU
giá di truy n tính tr ng ph c h i b t d c c t bào ch t. B ng 1. K t qu phân tích s di truy n c a tính tr ng ph c h i Đ i tư ng theo dõi S cây h u d c S cây b t d c IR58025A 0 30 R100 30 0 Phân ly th c tÕ 72 28 Qu n th F2 c a t h p lai Phân ly lý thuy t 75 25 IR58025A/R100 2 2 X X = 0,48 K t qu b ng 1 cho th y s phân ly các phân ly gi a ki u hình và ki u gen c a các cá th h u d c và b t d c trong qu n th F2 ch th SSR cho gen ph c ph c h i b t d c tuân theo quy lu t c a Menden v i t l 3 c t bào ch t trong qu n th F2 cho th y h u d c : 1 b t d c, v i ch s X2 = 0,48. 40 cá th F2 chia thành hai nhóm rõ r t 29 Như v y, tính tr ng ph c h i b t d c c t cá th h u d c và 11 cá th b t d c. Hai bào ch t là tính tr ng ơn gen. nhóm ki u hình này ng phân ly ki u gen t i ch th phân t SSR RM258 và RM171. 2. K t qu xác nh ch th phân t liên T l 3:1 (29:11) cho tính tr ng h u d c và k t gen ph c h i h u d c c t bào ch t b t d c ã kh ng nh gen ph c h i b t d c Trong thí nghi m này, ã thu ng u c t bào ch t là m t gen tr i. T k t qu nhiên m u lá c a 40 cá th thu c qu n th này cho ta th y ch th phân t SSR RM258 F2 cùng v i dòng m IR58025A và dòng b và RM171 liên k t v i gen ph c h i b t d c R100. Nh ng ch th phân t cho a hình c. D a vào k t qu trên chúng tôi ã xác gi a dòng m IR58025A và dòng b R100 nh v trí locus mang gen ph c h i b t d c ư c s d ng ch y ki m tra di truy n các cá c t bào ch t n m trên nhi m s c th s th trong qu n th F2 xác nh liên k t 10, v i hai ch th phân t l RM258 và c a ch th phân t v i gen ph c h i b t d c RM171 (www.gramene.org) (hình s 4). c t bào ch t. K t qu phân tích s ng
1: Dòng IR58025A 2: Dòng R100 Hình 1. K t qu ch y a hình c a các ch th v i b m Hình 2. K t qu ch y a hình c a các ch th v i b m 1=IR58025A, 2= D h p t , 3=R100 Hình 3. K t qu ki m tra di truy n v i marker RM258
Hình 4. B n ch th phân t SSR liên k t v i gen ph c h i trên nhi m s c th s 10 non, kh e m nh, không có sâu b nh ư c 3. ng d ng ch th phân t ch n l c các thu t 34 dòng khác nhau ngoài ng dòng ph c h i tri n v ng ru ng. S d ng các ch th RM258 và xác nh nh ng dòng ph c h i tri n RM171 liên k t gen ph c h i ki m tra các v ng, ã ã thu th p ư c 34 dòng th h dòng tri n v ng mang gen ph c h i. K t F5 t t h p lai gi a dòng ph c h i và qu chúng tôi ã ch n l c ư c 12 dòng dòng có các c tính mong mu n ki m mang gen ph c h i (b ng 4). tra b ng các ch th phân t . Các m u lá B ng 4. Các dòng mang gen ph c h i ư c ch n l c b ng ch th phân t STT Tên dòng Stt Tên dòng 1 BB13/R838 7 BB11/R23 2 R7 8 IR78 3 IR35 9 BB14/R242 4 RV114 10 BB15/TR64 5 BB4/4492 11 BC15 6 CC/R838 12 BB11/R23
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam IV. KÕT LUËN - KÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy gen phôc håi l gen tr i v cã hai ch th phân t SSR: RM258 và RM171 liên k t ch t v i locus mang gen n y trên nhi m s c th s 10. - Víi viÖc sö d ng c¸c ch th phân t ®Ê x¸c ®Þnh ë trªn ã ã s ng läc ư c các dòng lóa: BB13/R838, R7, IR35, RV114, BB4/4492, CC/R838, BB11/R23, IR78, BB14/R242, BB15/TR64, BC15, BB11/R23 mang gen phôc håi - KÕt hîp víi c¸c ®Æc tÝnh n«ng häc trong s 12 dßng trªn kÕt qu¶ cho thÊy cã 4 dßng: BC15, BB13/R838, RV114 v BB4/4492 l tèt nhÊt cã ®é thuÇn, −u thÕ lai cao, v chèng chÞu bªnh tèt TÀI LI U THAM KH O Bharaj TS, Virmani SS, Khush GS, 1995. Chromosomal location of fertility restoring genes for wild abortive cytoplasmic male sterility using primary trisomics in rice. Euphytica 83:169-173. Linh L.H, Hang . T., Kang K.H, Lee Y.T, Kwon S.J, Ahn S. ., 2008. Introgression of a quantitative trait locus for spikelets per panicle from Oryza minuta to the O. sativa cultivar Hwaseongbyeo. Plant Breeding doi:10.1111/j.1439-0523.2007.01462.x. Linh L.H, Jin F.X, Kang K.H, Lee Y.T, Kwon S.J, Ahn S. ., 2006. Mapping quantitative trait loci for heading date and awn length using an advanced backcross line from a cross between Oryza sativa and O. minuta. Breeding Science 56: 341-349. Virmani S.S., 2003. Advances in hybrid rice research and development in the tropics. In: Virmani SS, Mao CX, Hardy B (eds) Hybrid rice for food security, poverty alleviation, and environmental protection. Proceedings of the 4th International Symposium on Hybrid Rice, 14-17 May 2002, Hanoi, Vietnam. International Rice Research Institute, Manila, Philippines, pp 7-20. Yao F. Y., Xu C. G., Yu S. B., Li J. X., Gao Y. J., Li X. H. and Zhang Q., 1997. Mapping and genetic analysis of two fertility restorer loci in the wild abourtive cytoplasmic male sterility system of rice (O. sativa L.); Euphytica 98, 183 - 187. Zhang G.; Bharaj T.S.; Virmani S.S. and Huang ., 1997. Mapping of the RFLP - 3 nuclear fertility restoring gene for WA cytoplasmic male sterility in rice using RAPD and RFLP markers; Theor. Appl. Genet. 83, 495 - 499. gư i ph n bi n PGS. TS. Nguy n Văn Vi t 6