Tạp chí khoa học: Đánh giá đa dạng di truyền một số dòng, giống hoa chi Lan Huệ (Hippeastrum herb.) bằng chỉ thị phân tử RAPD

Chia sẻ: Hoàng Thiện | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

73
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nguồn gen chi Lan Huệ được thu thập từ một số nơi trồng phổ biến tại một số vùng trồng hoa truyền thống và xuất hiện đơn lẻ hay hoang dại ở Việt nam. Nghiên cứu trình bày kết quả phân tích đa dạng nguồn gen ở mức phân tử của 10 giống/loài chi Lan Huệ (Hippeastrum Herb.).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tạp chí khoa học: Đánh giá đa dạng di truyền một số dòng, giống hoa chi Lan Huệ (Hippeastrum herb.) bằng chỉ thị phân tử RAPD

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 1 (2014) 18-25 ánh giá a d ng di truy n m t s dòng, gi ng hoa chi Lan Hu (Hippeastrum herb.) b ng ch th phân t RAPD Nguy n H nh Hoa1, Bùi Th Thu Hương1,*, H M nh Tư ng2, Lê Văn Sơn2 1 2 i h c Nông nghi p Hà N i Vi n Công ngh Sinh h c Nh n ngày 04 tháng 10 năm 2013 Ch nh s a ngày 18 tháng 10 năm 2013; ch p nh n ăng ngày 07 tháng 3 năm 2014 Tóm t t. thành công cho m t chương trình phát tri n gi ng, vi c kh o sát, ánh giá v ki u hình cũng như ki u gen là c n thi t nh m làm tăng hi u qu cho quá trình ch n t o gi ng m i. Ngu n gen chi Lan Hu ư c thu th p t m t s nơi tr ng ph bi n t i m t s vùng tr ng hoa truy n th ng và xu t hi n ơn l hay hoang d i Vi t nam. Nghiên c u trình b y k t qu phân tích a d ng ngu n gen m c phân t c a 10 gi ng/loài chi Lan Hu (Hippeastrum Herb.). 15 ch th RAPD ư c s d ng trong ph n ng PCR v i các m u nghiên c u cho 594 phân o n, trong ó có 504 phân o n a hình, t t l 84,4%. S li u nh phân các phân o n ADN ư c x lý b ng ph n m m NTSYS 2.02h. K t qu phân tích cho th y h s a d ng di truy n (PIC) thu ư c c a các m i khá cao t t 0,6928 n 0,8587, trung bình t 0,806. Phân tích s li u thu ư c cũng cho th y s a d ng l n trong t p oàn ngu n gen ã thu th p, v i h s tương ng di truy n t 0,2 n 0,76. Nh ng k t qu này bư c u cung c p nh ng d n li u c n thi t ph c v cho công tác ch n t o gi ng m i chi Lan Hu . T khóa: Ch th phân t , a d ng di truy n, Hippeastrum Herb, Lan Hu , RAPD. 1. M u∗ Hi n nay, trên Th gi i, chi Lan Hu (Hippeastrum Herb.) có kho ng 90 loài và 600 d ng lai [1]. Nhi u loài thu c chi này ư c tr ng làm c nh do chúng có hoa to, p, a d ng v màu s c, có th s d ng dư i d ng hoa c t cành, tr ng ch u ho c tr ng th m [2]. nư c ta, theo công b g n ây ch có 2 loài thu c chi Hippeastrum, th nh t là loài Hippeastrum equestre (Aiton) Herb., cây _______ ∗ Tác gi liên h . T: 84-983230802 E-mail: btthuonghp@gmail.com nguyên s n Nam M , Vi t Nam có g i là Lan Hu hay Loa kèn b i các dòng gi ng ch y u có hoa màu ; th hai là loài Hippeastrum reticulatum (Aiton) Herb., cây nguyên s n Braxin, Vi t Nam g i là Lan Hu M ng. C 2 loài Lan Hu ư c nh p tr ng làm c nh nhi u nơi c a nư c ta u có kh năng thích nghi cao, cho hoa p và thư ng n vào mùa xuân-hè, nhưng chưa th y hình thành qu . Lan Hu ư c tr ng ch y u trong vư n, trong ch u và nhân gi ng b ng thân hành con [3, 4]. Do ch y u ư c nhân gi ng vô tính t thân hành nên b gi ng cây hoa thu c chi 18 N.H. Hoa và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 1 (2014) 18-25 19 Hippeastrum Vi t Nam còn khá nghèo nàn v màu s c. Hơn n a, các dòng gi ng Lan Hu Vi t Nam trong i u ki n t nhiên thì th i gian ra hoa c a chúng chưa mang l i giá tr kinh t . Lai h u tính là m t trong nh ng phương pháp hi u qu t o ra nh ng dòng gi ng Lan Hu m i có màu s c hoa khác bi t và th i gian ra hoa khác nhau áp ng nhu c u th trư ng. Tuy nhiên, có hi u qu trong lai t o, vi c u tiên các nhà ch n gi ng ph i thu th p ngu n v t li u và ánh giá m i quan h di truy n gi a chúng. Chính vì v y, làm sáng t m i quan h thân thu c gi a các dòng/gi ng Lan Hu làm cơ s lí thuy t và th c ti n trong v n t o gi ng b ng phương pháp lai h u tính, vi c ánh giá a d ng di truy n c a m t s dòng gi ng hoa Lan Hu b ng ch th phân t là vi c c n thi t. 2. V t li u và phương pháp nghiên c u 2.1. V t li u nghiên c u 10 dòng/gi ng Lan Hu ư c cung c p b i B môn Th c v t, Trư ng i h c Nông nghi p Hà N i có kí hi u và c i m theo b ng sau: B ng 1. Các dòng/ gi ng hoa Lan Hu nghiên c u STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kí hi u dòng/ gi ng TS K NK N ST TS NST TR TNSH TS T CV Nơi thu th p Lào Cai Lào Cai Hà N i Hà N i Hà N i Hà N i Hà N i Lào Cai Hà N i Vĩnh Phúc c i m cơ b n c a hoa Màu tr ng s c Màu Màu Màu Màu nhung s c tr ng nh t s c tr ng , cánh kép nhung, cánh kép Màu tr ng s c Màu tr ng Màu tr ng ngà s c h ng Màu tr ng s c Màu cá vàng 2.2. Phương pháp nghiên c u Phương pháp tách chi t ADN M u lá non c a 10 dòng, gi ng Lan Hu ư c tách chi t ADN theo phương pháp CTAB c a Ziegenhagen et al. (1993) có bi n i [5]. Phương pháp PCR Phương pháp PCR v i các m i RAPD ư c th c hi n trên máy VeritiTM 96 well thermal Cycler (Applied Biosystems, USA), v i t ng th tích là 15 µl/ m u g m nh ng thành ph n sau: ADN (100 ng/ul)- 1,8 µl; m i RAPD (10 pmol)-1,2 µl, Master Mix 2X-7,5 µl; ddH2O4,5 µl. Tr n u các thành ph n c a h n h p r i chuy n vào máy PCR sau ó ch y theo chương trình ã cài t s n v i 40 chu kỳ g m các bư c: 1. 94ºC trong 4 phút; 2. 92ºC trong 1 phút; 3. 55ºC trong 1 phút; 4. 72ºC trong 1 phút; 5. L p l i 40 chu kỳ t bư c 2 n bư c 4; 6. 72ºC trong 10 phút; 7. Gi nhi t 10ºC. Trong tài này chúng tôi ã s d ng các m i ư c trình bày b ng sau: 20 N.H. Hoa và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 1 (2014) 18-25 B ng 2. Các m i ư c s d ng trong các ph n ng. STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Tên m i RA 31 RA40 RA 46 RA143 RA 159 OPB 10 OPD11 OPD 20 Trình t AACCGACGGG GGC GGA CTGT CCAGACCCTG TCGGCGATAG GTTCACACGG CTG CTG GGAC AGCGCCATTG ACCCGGTCAC STT 9 10 11 12 13 14 15 Tên m i OPE 14 OPE 20 OPF 09 OPG 09 OPG 13 OPM 02 OPR 08 Trình t TGCGGC TGAG AACGGTGACC CCAAGC TTCC CTGACGTCAC CTCTCC GCCA ACAACGCCTC CCCGTT GCCT Phương pháp phân tích s li u RAPD Các băng ADN ư c ghi nh n d a trên s có m t c a chúng trên b n i n di c a các m u nghiên c u theo ADN thang chu n (ADN marker). N u m t phân o n ADN (có kích thư c c th ) xu t hi n m u i nhưng không xu t hi n m u j ho c ng th i xu t hi n c i và j nhưng không xu t hi n các m u khác thì phân o n DNA này g i là phân o n a hình. Ngư c l i, n u phân o n ADN nào xu t hi n t t c các m u nghiên c u thì g i là phân o n ơn hình. Các o n ư c mã hóa b ng s t nhiên 0 và 1, khi ó m u nào xu t hi n o n ADN thì ký hi u là 1, còn không xu t hi n thì ký hi u là 0. Các s li u nh phân này ư c ưa vào x lý theo chương trình NTSYSpc 2.02h tính ma tr n tương ng gi a các c p m u [6]. Ngoài ra, ánh giá hi u qu s d ng m i thì các nhà khoa h c còn ưa ra m t thông s n a, ó là hàm lư ng thông tin tính a hình PIC (Polymorphic Information Content) hay h s a hình di truy n cho m i locus (i) ư c tính theo công th c [7]. PIC (i) = 1 – Σ Pij2 Trong ó, Pij là t n su t allen th j v i locus th i. H s này có th ư c tính b ng ph n m m PIC calculator. T ng s các băng DNA có cùng kích thư c ( ư c coi là cùng m t allen) s ư c nh p vào ph n m m này và s ưa ra ư c h s PIC. Phân lo i m u nghiên c u d a trên h s tương ng: sau khi các m u nghiên c u ư c x lý v i ph n m n NTSYS 2.02 tính h s tương ng di truy n và l p bi u quan h di truy n gi a các i tư ng nghiên c u. Phân lo i m u nghiên c u d a trên phân tích PCA (Principal Coordinate Analysis): s d ng ph n m n NTYSYS 2.2 [8] l p bi u phân nhóm 2 chi u qua ó s l p bi u phân nhóm d a trên kho ng cách di truy n 2 chi u gi a các dòng, gi ng Lan Hu nghiên c u. 3. K t qu K t qu tách chi t ADN các m u Lan Hu nghiên c u N.H. Hoa và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 1 (2014) 18-25 21 Hình 1. nh i n di s n ph m tách chi t ADN 10 dòng/ gi ng hoa Lan Hu . Ghi chú: Gi ng 1-10 tương ng các m u Lan Hu nghiên c u trong b ng 1. Qua hình 1 ta th y, ADN c a lá non các m u Lan Hu ư c tách chi t có băng v ch m, rõ nét và không t o v t dài, ch ng t ADN ư c tách v i hàm lư ng l n, không b t g y, t tiêu chu n có th dùng cho ph n ng PCRRAPD. K t qu phân tích a d ng di truy n Hi u qu s d ng các m i RAPD trong phân tích s a d ng di truy n các m u Lan Hu nghiên c u: Ti n hành ph n ng PCR v i 15 m i RAPD. S n ph m PCR ư c ki m tra trên gel Agarose cho th y các phân o n ADN thu ư c có s a hình cao (ví d hình 2). Hình 2. nh i n di s n ph m PCR các m i RAPD v i 10 dòng, gi ng Lan Hu . Ghi chú: nh A. M i OPG 13; nh B. M i OPD 20; nh C. M i RA 46 ; nh D. M i RA159 Gi ng 1-10: 10 gi ng lan Hu theo th t trên b ng 1; Gi ng M:Thang ADN chu n 1kb 22 N.H. Hoa và nnk. /Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 30, Số 1 (2014) 18-25 Phân tích nh i n di qua vi c nh phân hóa s xu t hi n các phân o n ADN và x lý th ng kê ư c t ng h p và ánh giá b ng 3. B ng 3. S phân o n a hình, h s PIC c a 15 m i RAPD trong phân tích các m u Lan Hu nghiên c u T ng s phân o n 42 50 36 53 33 40 34 54 35 38 45 37 28 25 44 594 S phân o n a hình 42 30 26 33 33 40 24 54 15 38 45 37 28 15 44 504 T l phân o n a hình (%) 100 60 72,2 62,2 100 100 70,5 100 42,85 100 100 100 100 60 100 84,8 STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 T ng Tên m i RA 31 RA 40 RA 46 RA 143 RA 159 OPB 10 OPD 11 OPD 20 OPE 14 OPE 20 OPF 09 OPG 09 OPG13 OPM 02 OPR 08 PIC 0,8127 0,8588 0,8114 0,8069 0,8245 0,8507 0,7654 0,8587 0,6928 0,8046 0,8228 0,8456 0,7434 0,7954 0,8087 0,806 Trung bình B ng 3 cho th y, trong t ng s 594 phân o n ADN thu ư c có 504 phân o n ADN a hình cho t l a hình t 84,8%. T l phân o n a hình n m trong kho ng t 42,85% (v i m i OPE 14) n 100% (v i 9 m i là RA31, RA159, OPB10, OPD20, OPE20, OPF09, OPG09, OPG13 và OPR08) v i t l phân o n a hình trung bình t 84,8%. H s a d ng PIC c a các m i th p nh t là 0,6928 (m i OPE14) và cao nh t là 0,8587 (m i OPD 20), h s a d ng trung bình t 0,806. Qua ây có th th y r ng các m i cho s a hình v i 10 gi ng Lan Hu cao, vì v y các m i này r t có ý nghĩa trong vi c ánh giá a d ng di truy n c a các m u nghiên c u. M i quan h di truy n và a d ng di truy n c a các m u Lan Hu nghiên c u S li u nh th c ti p t c ư c x lý b ng ph n m m NTSYSpc 2.1 tính h s tương ng di truy n và xây d ng bi u (sơ hình cây) th hi n m i quan h di truy n gi a các m u như sau: