Phân tích đa dạng di truyền một số ISOLATES vi khuẩn gây bệnh héo xanh hại lạc (Ralstonia solanacearum Smith) và tuyển chọn giống kháng bệnh

Chia sẻ: Leon Leon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

86
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một số nhà máy gây bệnh phân lập R. solanacearum Smith bắt nguồn từ nhiều lạc tỉnh phát triển ở miền Bắc Việt Nam đã được xác định và phân tích. 11 phân lập phân tích đa hình DNA của họ có 10 mồi cho các dữ liệu mô tả đặc điểm tốt hơn ở mức phân tử cơ sở. Chính kết quả phân tích ADN đã cho thấy đa hình đáng kể của tác nhân gây bệnh thực vật R. solanacearum Smith cho thấy phạm vi cây chủ rộng lớn hơn và sẽ phục vụ như là nền tảng khoa học cho chăn nuôi...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích đa dạng di truyền một số ISOLATES vi khuẩn gây bệnh héo xanh hại lạc (Ralstonia solanacearum Smith) và tuyển chọn giống kháng bệnh

PHÂN TÍCH ĐA D NG DI TRUY N M T S ISOLATES VI KHU N GÂY B NH HÉO XANH H I L C (Ralstonia solanacearum Smith) VÀ TUY N CH N GI NG KHÁNG B NH Nguy n Th Vân, Nguy n Th Bình, Nguy n Huy Chung, Lê Tu n Tú, Nguy n M nh Hùng, inh Th Phòng, Ti n Phát Summary Analyzing genetic polymorphism of isolates of groundnut bacterial wilt disease agent Ralstonia solanacearum Smith and selection of varieties resistant to disease A number of plant pathogenic isolates of R. solanacearum Smith derived from various groundnut growing provinces in Northern Vietnam have been identified and analyzed. Of 11 isolates analyzing their DNA polymorphism there are 10 primers gave the better characterization data at molecular basis. Primary result of the DNA analysis has showed significant polymorphism of plant pathogen R. solanacearum Smith indicating wider host plant range and will serve as the scientific platform for further breeding and selection of disease resistant cultivars. The genetic similarity index of those strains of bacterium R. solanacearum Smith showed a certain molecular variation between them, ranging from 2% to 34%. It has been screened 94 groundnut lines/varieties against bacterial wilt and selected 2 varieties with highly resistance; 3 with moderate resistance and 10 with a little susceptible to bacterial wilt disease. Among those tested lines/varieties of groundnut, the promising variety TK 10 has showed the best performance in disease resistance, grain yield, good adaptation, and seed quality compared to common variety MD7. Key word: Groundnut, Ralstonia solanacearum, PCR - RADP, polymorphism analysis, plant resistance i h c N ông nghi p I Hà N i và Vi n I. TV N Công ngh sinh h c ã nghiên c u nh B nh héo xanh h i l c ư c xác nh là hư ng c a b nh n năng su t l c, tuy n do vi khuNn Ralstonia solanacearum Smith ch n ngu n gen kháng, nghiên c u a d ng gây ra, là m t trong nh ng b nh gây t n di truy n c a ngu n ký sinh gây b nh m t th t khá l n cho các vùng s n xu t l c s vùng tr ng i m s n xu t l c Vi t h u h t các nư c trên th gi i. Vi t N am N am. Trong nh ng năm g n ây B môn b nh có th làm gi m năng su t t 5% - Mi n d ch th c v t Vi n B o v th c v t ã 80%, Trung Qu c b nh có th làm m t ti n hành phân tích a d ng di truy n c a năng su t hoàn toàn, Indonesia t 5% - m t s isolates vi khuNn héo xanh l c thu 65%, Thái Lan trên 50%. th p t nhi u vùng sinh thái khác nhau, d a trên cơ s ó tuy n ch n gen kháng b nh Do m c nguy h i c a b nh nên ph c v cho ch n t o gi ng kháng b nh. nhi u cơ quan như Vi n Khoa h c K thu t N ông nghi p Vi t N am, Vi n B o v th c v t, Vi n Di truy n N ông nghi p, Trư ng
II. V T LI U VÀ PHƯƠN G PHÁP - Hoá ch t và thi t b máy móc: máy o N GHIÊN C U quang ph Diod Array Spectrophotometer (M ), máy ly tâm Avanti TM 30, máy PCR 1. V t li u - Thermal Cycler PTC 100, Tag - M u vi khuNn: Bao g m 11 isolates vi ADNpolymeraza (Perkin - Elmer) và các khuNn Ralstonia solanacearum Smith gây hoá ch t nghiên c u sinh h c phân t khác. b nh héo xanh l c ư c phân l p t i Vi n - Các m i s d ng trong ph n ng B o v th c v t. Các m u b nh ư c thu RADP: Trình t c a 10 m i s d ng trong th p t Hà Tây, B c Giang, H i Phòng, ph n ng RADP ư c th hi n trong b ng 1. Ninh Bình, Hòa Bình và Ngh An. B ng 1. Trình t các nucleotide c a 10 m i ư c s d ng trong nghiên c u. Tên m i Trình t m i Tên m i Trình t m i 1.OPF10 5’GGAAGCTTGG3’ 6.OPQ13 5’GGAGTGGACA3’ 2.OPH04 5’GGAAGTCGCC3’ 7.RA142 5’CAATCGCCGT3’ 3.OPN05 5’ACTGAACGCC3’ 8.RA143 5’TCGGCGATAG3’ 4.OPP15 5’GGAAGCCAAC3’ 9.RA31 5’AACCGACGGG3’ 5.OPP19 5’GGGAAGGACA3’ 10.RA46 5’CCAGACCCTG3’ 94 m u gi ng l c ánh giá kh năng c: S phân o n ADN xu t hi n j và kháng b nh HXVK ư c cung c p t Trung không xu t hi n i. tâm Tài nguyên di truy n th c v t, t ngu n - Phân tích ánh giá h s tương quan gi ng nh p n i và m t s gi ng ang phát ki u hình theo 3 phương pháp: SM, Dice và tri n trong s n xu t. Jaccard và 4 phương pháp phân nhóm: 2. Phương pháp nghiên c u UPGMA (phân tích các nhóm phân t không - Phân tích a d ng di truy n các isolates cùng tr ng lư ng), WPGMA (các nhóm phân vi khuNn b ng phương pháp RADP. Tách t có cùng tr ng lư ng), liên k t hoàn toàn chi t ADN t ng s d a theo phương pháp c a (complete linkage), liên k t ơn l (single Murray và Thompson, 1980 có c i ti n. Phân linkage). L p bi u hình cây d a vào giá tr tích s li u theo qui ư c: 1 = phân o n ADN phân tích c a tương quan ki u hình cao nh t xu t hi n, 0 = phân o n ADN không xu t trong chương trình NTSYS hi n, khi i n di s n phN RAPD v i các m o n m i ng u nhiên. Xác nh h s di * Hàm lư ng thông tin tính a hình truy n gi ng nhau theo phương pháp c a Nei (Polymorphism Information Content = PIC) và Li 1979 (h s di truy n Jacar). c a m i c p m i xác nh theo công th c: 2a PICi = 1 - ΣPij2 Sij = 2a + b + c Trong ó: Pij là t n s allen th j c a Trong ó: Sij: H s gi ng nhau gi a ki u gen i ư c ki m tra. hai cá th i và j; a: S phân o n ADN xu t - ánh giá kh năng kháng nhi m b nh hi n c cá th i và j; b: S phân o n trên n n Sicplot theo phương pháp nhi m ADN xu t hi n i và không xu t hi n j; h t n t nanh. i ch ng là gi ng chuNn nhi m qu c t : ICGV 3704 và gi ng chuNn
kháng là MD7 t i nhà lư i - Vi n B o v khuN này là vi khuN héo xanh h i l c n n th c v t. ánh giá kh năng kháng nhi m Ralstonia solanacearum. b nh HXVK c a các m u gi ng theo thang i m 6 c p, t kháng cao n nhi m n ng. 2. K t qu nghiên c u a d ng di truy n các isolates vi khu n héo xanh l c III. K T QU VÀ TH O LU N ADN c a 11 issolates vi khuNn ã ư c phân tích v i 10 m i ng u nhiên. ánh giá 1. K t qu nghiên c u c i m hình thái tính a hình thông qua giá tr PIC (giá tr vi khu n gây b nh héo xanh PIC càng l n thì tính a hình c a c p m i c i m c a khuNn l c vi khuNn gây ó càng cao), kho ng cách di truy n gi a b nh héo xanh trên môi trư ng TZC là có các isolates ư c xác nh thông qua h s d ng tròn không u, màu h ng, tâm màu tương ng và sơ hình cây. . Trên môi trư ng SPA u có khuNn l c màu tr ng s a. Nhi t thích h p nh t cho T ng s phân o n ADN c a 11 khuN l c phát tri n t 28 - 300C. n isolates vi khuNn khi phân tích v i 10 m i ng u nhiên là 83 phân o n. Trong ó s phân o n a hình là 41 phân o n (chi m 49%) và không a hình là 42 phân o n (51%). M i OPF10 cho tính a hình cao nh t (100%), hai m i OPQ13 và RA143 không cho tính a hình (0%). K t qu này cũng phù h p khi phân tích hàm lư ng thông tin a hình b ng giá tr Hình 1. KhuN l c vi khuN héo xanh trên n n PIC (b ng 2): Giá tr PIC c a m i OPQ13 môi trư ng TZC và RA143 là 0 (không a hình) và giá tr PIC c a m i OPF10 là 0,74 ( a hình cao Căn c vào c i m hình thái c a khuN l c có th k t lu n 11 isolates vi n nh t). B ng 2. Hàm lư ng thông tin tính a hình (PIC) c a 11 isolates vi khu n STT Tên m i PIC STT Tên m i PIC 1 OPF10 0,74 6 OPQ13 0,00 2 OPH04 0,37 7 RA142 0,37 3 OPN05 0,44 8 RA143 0,00 4 OPP15 0,45 9 RA31 0,48 5 OPP19 0,46 10 RA46 0,32 K t qu cho th y ph n l n các m i u này cũng ã cho th y tính a hình ADN c a cho tính a hình không cao (PIC < 0,5) m c 11 isolates vi khuNn Ralstonia solanacearum dù v y v i 10 c p m i RAPD ng u nhiên mà chúng tôi nghiên c u. M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OPP19 OPH04 1500bp 1500bp 250bp 400bp
M. Thang AD chu n 1000bp; th t t 1 - 11 ng v i các ch ng P1 - P11 Hình 2. K t qu i n di s n ph m RAPD c a các isolates vi khu n v i m i OPP19, OPH04, OPF10 và RA46 Các s li u phân tích PCR - RAPD s di truy n gi ng nhau (phương pháp c a ư c x lý và phân tích trong chương trình Jaccard, c a N ei & Li, c a Sokal) v i b n NTSYSpc version 2.0 nh m tìm ra kho ng ki u phân nhóm (WPGMA, UPGMA, liên k t cách di truy n gi a các m u khuNn nghiên hoàn toàn và liên k t ơn l ) (b ng 3). Bi u c u thông qua h s tương ng di truy n hình cây ư c thi t l p d a trên giá tr tương và bi u hình cây (hình 2). quan cao nh t v i các giá tr khi r ≥ 0,9: ki m tra phương pháp phân nhóm, Tương quan r t ch t, r = 0,8 - 0,9: Tương chúng tôi ã ti n hành xác nh giá tr tương quan ch t, r = 0,7 - 0,8: Tương quan tương quan ki u hình theo ba phương pháp tính h i ch t, r≤0,7: Tương quan không ch t. B ng 3. Giá tr tương quan ki u hình (r) UPGMA WPGMA Liên k t hoàn toàn Liên k t đơn l SM 0.97723 0.97207 0.97390 0.97437 Dice 0.97677 0.96398 0.96398 0.97412 Jaccard 0.97982 0.97390 0.96624 0.97704 K t qu cho th y, v i ba cách tính h s u ph n ánh m i tương quan ki u hình c a di truy n gi ng nhau và b n ki u phân nhóm 11 m u vi khuNn héo xanh l c là r t ch t (h
s r t t 0.96398 t i 0.97982). Trong ó UPGMA. Các s li u phân tích PCR - giá tr tương quan ki u hình (r) l n nh t RAPD ư c x lý và phân tích trong chương 0.97982 khi tính theo h s di truy n Jaccard trình NTSYSpc version 2.0 nh m tìm ra và ki u phân nhóm UPGMA. Vì v y, sơ kho ng cách di truy n gi a các m u khuNn hình cây ư c thi t l p theo h s di truy n nghiên c u thông qua h s tương ng di gi ng nhau Jaccard và ki u phân nhóm truy n và bi u hình cây (hình 2). Hình 3. Bi u hình cây v m i quan h di truy n c a các isolates vi khu n theo h s c a Jaccard và ki u phân nhóm UPGMA. Phân tích s sai khác v h s di truy n ch y u là các gi ng nhi m 50 gi ng chi m c a 11 isolates vi khuNn v i 10 m i ng u 53,2% và nhi m n ng 29 gi ng chi m nhiên chia thành 2 nhánh cây chính: N hánh 1 36,9%. D a vào k t qu ánh giá trên ch có m t isolates P1, có s sai khác so v i chúng tôi ã tuy n ch n, ánh giá gi ng l c 10 isolates vi khuNn còn l i là 34%. N hánh TK10 có ngu n g c nh p n i t Trung còn l i bao g m 10 isolates P2, P3, P4, P5, Qu c và s n xu t th nghi m v i di n tích P6, P7, P8, P9, P10 và P11, trong ó b n 2 ha nơi thư ng xuyên di n ra d ch h i t i isolates (P2, P6, P7, P9) không có s khác h p tác xã Sơn ông - Th xã Sơn Tây - Hà nhau v m t di truy n, 6 m u còn l i có s Tây. Bư c u cho th y dòng ư c tuy n sai khác di truy n t 2% (P5) t i 18% (P4). ch n t gi ng TK10 có c tính nông h c t t, có kh năng kháng b nh HXVK trên 3. ánh giá tính kháng b nh héo xanh vi vùng t chuyên canh gò i có ngu n b nh khu n c a các gi ng l c HXVK n ng trong v xuân và v thu ông K t qu nghiên c u 94 dòng gi ng l c 2007 tương ương gi ng MD7 và hơn h n cho th y ch có 2 gi ng kháng t 2,1% gi ng a phương, ư c nông dân ánh giá (TK10, LH3 - 1 - 1); Kháng trung bình có 3 cao, N ăng su t trung bình v xuân t 26 - gi ng chi m 3,2% (Sen N gh An...), còn l i 33 t /ha.
IV. K T LU N 4 Hazarika, D.K, Das, K.K, 1999. Incidence 1. K t qu phân tích a d ng di truy n of bacterial wilt of Sesamum in relation to c a 11 isolates vi khuNn héo xanh cho th y diffeirent sowing dates and varieties. ã có tính a hình m c phân t . Các Plant Disease Reseach, 14: 2, 130 - 135. m u isolates P1 thu th p ông Phương 5 .W.Schaad, J.B.Jones and W. Chun, Yên - Hà Tây có s khác bi t di truy n rõ 1999. Plant Pathogenic Bacteria r t so v i 10 ch ng còn l i. B n isolates P2, P6, P7, P9 không có s sai khác v m t di gư i ph n bi n: guy n Văn Tu t truy n khi phân tích b ng 10 m i ng u nhiên trong nghiên c u này. 2. ã ánh giá ư c kh năng kháng b nh HXVK c a 94 dòng gi ng l c trong ó có 2 gi ng kháng (TK10, LH3 - 1 - 1), 3 gi ng kháng trung bình (Sen N gh An...), 10 gi ng nhi m trung bình, 50 gi ng nhi m, 29 gi ng nhi m n ng. 3. Gi ng l c TK10 nh p n i t Trung Qu c có ti m năng năng su t cao, kháng b nh HXVK, bư c u ã ư c s n xu t th nghi m trên vùng d ch b nh t năng su t t 26 - 33 t /ha, c n nhân r ng ra s n xu t ph c v cho nhi u vùng d ch b nh khác hi n ang s d ng gi ng nhi m b nh. TÀI LI U THAM KH O 1 T n Dũng, 1999. Nghiên c u b nh héo xanh vi khuNn h i m t s cây tr ng c n ngo i thành Hà N i và vùng ph c n, Lu n án Ti n sĩ khoa h c N ông nghi p, Trư ng HN N I, Hà N i. 2 oàn Th Thanh, guy n Xuân H ng, Vũ Tri u Mân. 1995. N ghiên c u vi khuNn Pseudomonas solanacearum trên m t s cây ký ch mi n B c - Vi t N am. Tuy n t p công trình nghiên c u c a nghiên c u sinh, Quy n 5, N XB N ông nghi p, Hà N i. 3 Lê Lương T , 1997. B nh héo xanh vi khuNn Ralstonia solanacearum Smith. T p chí BVTV s 6, tr 45 - 46.
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 7