Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (Gossypium arboreum L.) phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài: Thu thập các giống bông cỏ địa phương và nhập nội để tiến hành đánh giá khả năng kháng/nhiễm bệnh xanh lùn qua chỉ tiêu hình thái, đồng thời đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống bông bằng chỉ thị phân tử (SSR), từ đó xác định các cặp lai phục vụ nghiên cứu lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn và chọn tạo giống bông kháng bệnh.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (Gossypium arboreum L.) phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn

Phần 1. MỞ ĐÂU ̀ ̣ ̀ ́ ợi tự nhiên hàng đâu và quan Cây bông (Gossypium L.) là loai cây trông lây s ̀ ̣ ́ ơi, đu trong nhât trên thê gi ́ ́ ̛ợc trông khăp moi noi ̀ ́ ̣ ̛ ở điêu ki ̀ ện khí hậu nhiệt đới và cạn nhi ̂ ẹt đ ̂ ới. Bông vai cung là m ̉ ̃ ặt hàng thuong mai quan trong mang lai l ̛ ̛ ̣ ̣ ̣ ợi nhuạn̂ cho hàng triẹu nông dân ̂ ở các nươc phát triên cung nhu đang phát triên. San phâm ́ ̉ ̃ ̛ ̉ ̉ ̉ ̛ chính xo bông đươc biêt đên nhu là nguôn nguyên li ̣ ́ ́ ̛ ̀ ẹu chu yêu cho ngành công ̂ ̉ ́ nghiẹp d ̂ ẹt may. Tuy nhiên, san lu ̂ ̉ ̛ơng bông vai hàng nam phu thu ̣ ̉ ̆ ̣ ọc vào nhiêu yêu tô ̂ ̀ ́ ́ ̣ ̉ ̛ trong đó yêu tô ngoai canh nhu sâu b ́ ́ ệnh và giông là hai yêu tô quan trong nhât. ́ ́ ́ ̣ ́ Hiẹn nay đã có hon 20 loai b ̂ ̛ ̣ ẹnh hai bông do virus gây ra đu ̂ ̣ ̛ợc công bô, trong ́ đó bẹnh xanh lùn hay còn goi là b ̂ ̣ ẹnh xanh lá (cotton blue disease) là loai b ̂ ̣ ẹnh xuât ̂ ́ hiẹn t ̂ ừ sơm và gây hai nghiêm trong cho san xuât bông (Correae et al., 2005). S ́ ̣ ̣ ̉ ́ ự lựa ̣ ́ ̛ ̉ chon tôi uu nhât cho công tác quan lý b ́ ệnh cây cũng như han chê ô nhiêm môi tru ̣ ́ ̃ ̛ờng ́ ̣ do dùng thuôc hóa hoc hi ẹn nay chính là vi ̂ ệc sử dung giông kháng và nguôn gen ̣ ́ ̀ ̀ ưng nhât vân là nguôn gen đu kháng bên v ̃ ́ ̃ ̀ ̛ơc chon loc t ̣ ̣ ̣ ự nhiên từ các giông bông ́ kháng bệnh xanh lùn. Xuât phát t ́ ư vân đê nêu trên, chúng tôi tiên hành nghiên c ̀ ́ ̀ ́ ứu đê tài: ̀ ́ ̀ ̀ ̉ Gossypium arboreum L.) Nghiên cưu đa dang di truyên nguôn gen bông co ( ̣ phuc vu l ̣ ̣ ạp ban đô gen kháng b ̂ ̉ ̀ ẹnh xanh lùn. ̂ 1.1. Muc tiêu cua đê tài ̣ ̉ ̀ Thu thạp các giông bông co đia phuong và nh ̂ ́ ̉ ̣ ̛ ̛ ạp n ̂ ọi đê tiên hành đánh giá kha ̂ ̉ ́ ̉ ̃ ẹnh xanh lùn qua chi tiêu hình thái, đông th nang kháng/nhiêm b ̆ ̂ ̉ ̀ ời đánh giá sự đa ̣ ̀ ̉ ̉ ̣ dang di truyên cua các giông bông băng chi thi phân t ́ ̀ ử (SSR), từ đó xác đinh các c ̣ ặp ̣ ̣ lai phuc vu nghiên cưu l ́ ạp ban đô gen kháng b ̂ ̉ ̀ ệnh xanh lùn và chon tao giông bông ̣ ̣ ́ kháng bẹnh. ̂ 1.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài 1. Thu thập một số giống bông cỏ có tiềm năng năng suất cao, chất lượng xơ tốt và một số dòng bông kháng bệnh xanh lùn. 2. Đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn và một số đặc tính nông sinh học chính của các giống bông đã thu thập. 1
3. Sử dụng chỉ thị phân tử SSR để phân tích mối quan hệ di truyền phân tử giữa các giống bông cỏ. 4. Xác định cặp giống bông vải kháng bệnh và giống bông không kháng bệnh nhưng có nhiều đặc tính ưu việt về năng suất cũng như chất lượng sợi làm vật liệu lai tạo quần thể, phục vụ lập bản đồ phân tử gen kháng bệnh xanh lùn. 2
Phần 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hình 2.1. Sơ đồ các bước triển khai đề tài 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 2.1.1. Vật liệu thực vật 30 giống bông cỏ (Gossypium arboreum L.) nhập nội và địa phương được chọn lọc từ nguồn gen có sẵn của Viện nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố và những giống này được thu thập từ các nước Việt Nam, Ấn Độ, Liên xô cũ (bảng 2.1). Bảng 2.1. Tên và nguồn gốc của 30 giống bông cỏ thu thập được MS Tên Nguồn MS Tên Nguồn TT TT TĐ giống gốc TĐ Giống gốc 1 2 Cỏ Thanh Hóa Việt Nam 16 77 91B16 Ấn độ 2 3 Hà Sơn Bình Việt Nam 17 78 91B36 Ấn độ 3 5 Cỏ Phú Khánh Việt Nam 18 79 BAA (bar x arb) Ấn độ 4 6 Cỏ Nghệ An Việt Nam 19 80 BAA (bar x arb) Ấn độ 5 7 Cỏ Bắc Ái Việt Nam 20 81 BAA (bar x arb) Ấn độ 3
6 15 AK235 Ấn Độ 21 82 BAA (bar x arb) Ấn độ 7 18 Lục Ngạn Việt Nam 22 83 BAA (bar x arb) Ấn độ 8 34 B2III4 Ấn Độ 23 85 BAA (bar x arb) Ấn độ 9 35 B2IV10 Ấn Độ 24 86 BAA (bar x arb) Ấn độ 10 42 Akola Ấn Độ 25 87 BAA (bar x arb) Ấn độ 11 43 Tka 283 Ấn Độ 26 92 BAA (bar x arb) Ấn độ 12 44 Tka 188 Ấn Độ 27 93 BAA (bar x arb) Ấn độ 13 46 Ava Liên Xô 28 94 BAA (bar x arb) Ấn độ 14 75 B10 Ấn Độ 29 100 Không tên Ấn độ 15 76 91L12 Ấn Độ 30 101 Không tên Ấn độ * Chú thích: MSTĐ – Mã số tập đoàn 2.1.2. Các cặp mồi SSR 50 cặp mồi SSR cho cây bông, bao gồm 6 nhóm mồi khác nhau: BNL (Brookhaven National Laboratory, 2007), MUCS (Mauricio Ulloa, 2005), MUSS (Mauricio Ulloa, 2005), NAU (Nanjing Agricultural University, 2007), STV (Taliercio E, Scheffler J. 2006), TM (John Yu, 2002) (Bảng 2.2). Bảng 2.2. Các nhóm mồi SSR sử dụng trong nghiên cứu Số cặp mồi TT Nhóm mồi Nguồn gốc sử dụng 1 BNL Brookhaven National Laboratory, 2007 20 2 MUCS Mauricio Ulloa, 2005 6 3 MUSS Mauricio Ulloa, 2005 4 4 NAU Nanjing Agricultural University, 2007 10 5 STV Taliercio E, Scheffler J. 2006 4 6 TM John Yu, 2002 6 Tổng số 50 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT SỬ DỤNG 2.2.1. Phương pháp đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn Phương pháp đánh giá bệnh được tiến hành dựa trên mức độ biểu hiện bệnh xanh lùn theo 4 cấp của Junior và cs. (2008), thang điểm được ghi nhận như sau: + Cấp 0: Không nhiễm bệnh + Cấp 1: Màu lá bình thường nhưng lá bị biến dạng nhẹ + Cấp 2: Lá có màu đậm và bị biến dạng dễ nhận thấy + Cấp 3: Lá có màu xanh nhạt, bị biến dạng nhiều và gân lá vàng Cách tính điểm kháng/nhiễm: Cây có bệnh cấp 0: được đánh giá kháng. Cây 4
có có bệnh 13 được đánh giá nhiễm. 2.2.2. Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông cỏ dựa trên 3 nhóm chỉ tiêu chính: (1) Nhóm chỉ tiêu về sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng (ngày); Chiều cao cây (cm); Số cành đực/cây; Số cành quả/cây; Vị trí cành quả 1 (đốt). (2) Nhóm chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: Khối lượng quả (g); Số quả/cây; Năng suất lý thuyết (tạ/ha); Khối lượng 100 hạt (g); Tỷ lệ xơ (%); Năng suất bông hạt (tạ/ha); Năng suất bông xơ (tạ/ha). (3) Nhóm chỉ tiêu về hạt, tỉ lệ xơ và chất lượng xơ: Chiều dài xơ (mm); Độ đều xơ (%); Độ mịn xơ (mix); Độ chín xơ (%); Độ bền xơ (g/tex). Số liệu theo dõi về các chỉ tiêu trong đánh giá đặc tính nông sinh học các giống bông được nhập vào phần mềm thống kê IRRISTAT v.4.0 (IRRI, 1998) để xử lý. 2.2.3. Phương pháp phân tích đa hình di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR 2.2.3.1. Phương pháp tách chiết ADN tổng số và quy trình chạy phản ứng PCR a) Tách chiết ADN tổng số ADN lá bông được tách chiết và tinh sạch theo phương pháp CTAB của Doyle, J.J. và cs. (1987). Quy trình tách chiết ADN tổng số: Mẫu lá non được nghiền mịn trong nitơ lỏng trong ống eppendorf 2ml Thêm 1ml dung dịch đệm chiết Ủ 65 độ C trong 90 phút, cứ 15 phút lắc đều một lần. Cho 500µl chloroform:isoamyl alcohol (24:1), lắc nhẹ trong 5 phút. Sau đó ly tâm 12.000 vòng/phút trong 15 phút. Chuyển phần dịch phía trên sang ống eppendorf mới, cho 500µl Isopropanol để tủa ADN. Ly tâm 12.000vòng/phút để thu kết tủa. Rửa kết tủa bằng 500µl Wash buffer I. Sau đó ly tâm 12.000vòng/phút trong 5 phút để thu tủa. Tiếp tục rửa bằng 500µl Wash buffer II. Sau đó ly tâm 12.000vòng/phút trong 5 phút để thu tủa. 5
Để khô ADN sau đó cho 50µl TE Khử ARN bằng cách thêm 4µl RNAse/eppendorf trong tủ ấm 370C trong 3h. Kiểm tra ADN tổng số: Chất lượng và nồng độ ADN tổng số được kiểm tra trên gel agarose 0.8%. Nồng độ chính xác được đo trên máy quang phổ Nanodrop. b) Kỹ thuật PCR Phản ứng PCR được tiến hành trên máy chu kỳ nhiệt Veriti 96well Thermal cycler. Tổng dung dịch phản ứng là 15 µl bao gồm 50ng ADN tổng số, 0.15µM mồi, 0.2 mM dNTPs, 1X dịch đệm PCR, 2.5mM MgCl2 và 0.5 đơn vị Taq TaKaRa. Bảng 2.1. Chương trình chạy phản ứng PCR Các bước Nhiệt độ (oC) Thời gian Số chu kỳ Tác dụng 1 95 7 phút 1 Biến tính 94 15 giây Biến tính 2 55 30 giây 40 Gắn mồi 72 2 phút Tổng hợp 3 72 7 phút 1 Tổng hợp 4 4 Bảo quản 2.2.3.2. Phân tích số liệu đa hình di truyền Nhưng sô liêu thông kê bao gôm sô allen trên locus, tân sô allen phô biên nhât, ̃ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ sô allen cá bi ́ ệt, chi sô PIC (Polymorphism Information Content) đ ̉ ́ ược tinh toan s ́ ́ ử ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ ược tinh băng dung phân mêm Excel, trong đó: (1) Chi sô Tân sô allen phô biên nhât đ ̀ ̀ ́ ̀ ̉ ̣ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̉ ́ ́ ̉ ́ ́ ̣ ở từng ty lê % cua sô ca thê xuât hiên allen phô biên nhât trên tông sô allen xuât hiên locus nghiên cưu. (2) Allen cá bi ́ ệt cua t ̉ ưng chi thi SSR đ ̀ ̉ ̣ ược xac đinh la allen xuât ́ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ở 1 giông trong toan bô cac giông bông nghiên c hiên duy nhât ́ ̀ ̣ ́ ́ ứu. (3) Đa dang di ̣ ̀ ̉ ́ ̉ ̣ truyên allen cua cac chi thi SSR được đanh gia thông qua hê sô PIC (Botstein,1980) ́ ́ ̣ ́ ̀ ược tinh theo ph va đ ́ ương trinh: ̀ Trong đó: Pij là tần số xuất hiện của alen thứ j tương ứng với mồi i. Giá trị PIC càng lớn tức là mức độ đa hình của locus do mồi i khuếch đại càng lớn, tức là càng nhiều allen được sinh ra. Hệ số tương đồng di truyền S: phản ánh mức độ giống nhau và khác nhau giữa các giống. Cơ sở để tính toán hệ số này là mô hình toán Nei và Li (1979) như sau: 6
2 N xy S= Nx + N y Trong đó: S là hệ số tương đồng; Nxy: là số băng cùng vị trí của mẫu x và y; Nx, Ny: là số băng ADN của mẫu x và y. Khoảng cách di truyền d: d = 1 – S Sự co măt hay văng măt cua cac allen cua t ́ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̉ ưng chi thi SSR đ ̀ ̉ ̣ ược ghi nhân cho ̣ ́ ̉ ́ tât ca cac giông bông nghiên c ́ ứu, trong đó 0 là không có băng ADN và 1 là có băng ADN ở cùng một vị trí. Số liêu ̣ được nhập vào chương trình NTSYSpc v. 2.1 (Rohlf, 1997) để xây dựng ma trân t ̣ ương đông di truyên. Tiêp theo, s ̀ ̀ ́ ơ đô hinh cây ̀ ̀ ̉ ̃ ́ ̣ ̀ ữa cac giông bông nghiên c biêu diên môi quan hê di truyên gi ́ ́ ứu được xây dựng băng ̀ phương phaṕ phân nhom ́ UPGMA (Unweighted PairGroup Method with Arithmetical averages). Phần 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 giống bông cỏ nhập nội và địa phương đã được triển khai gieo trên đồng ruộng tại Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố (hình 3.1a) và duy trì trong nhà lưới của Viện (hình 3.1b). Mẫu lá non của từng giống bông riêng biệt (hình 3.1c) đã được thu thập và đưa vào phòng thí nghiệm của Bộ môn Sinh học phân tử, Viện Di truyền Nông nghiệp để tách chiết ADN tổng số, phục vụ phân tích chỉ thị phân tử đánh giá đa dạng di truyền. a b c Hình 3.1. Gieo trồng ngoài đồng (a) để duy trì và trong nhà lưới (b,c) để lấy 7
mẫu lá. 3.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ (G.arboreum L.) Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong 30 giống bông cỏ được đưa vào đánh giá bệnh, giống bông cỏ Nghệ An là giống duy nhất có biểu hiện kháng với bệnh xanh lùn, các giống còn lại đều có biểu hiện nhiễm bệnh. Đề tài đã tiến hành chọn dòng đối với tính kháng bệnh xanh lùn trên giống bông cỏ Nghệ An, kết quả đã chọn lọc được 6 dòng biểu hiện tính kháng bệnh, trong đó có 4 dòng kháng hoàn toàn, đó là các dòng KXL0002, KXL0003, KXL 0004, KXL0005 (bảng 3.1). Những dòng bông này được lưu giữ làm vật liệu để lai với các dòng giống bông vải khác, tạo quần thể con lai lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn. Bảng 3.1. Kết quả chọn lọc các dòng kháng bệnh xanh lùn của bông Nghệ An. Tổng số Tỷ lệ bệnh Thời gian ủ bệnh TT Dòng cây (%) trung bình (ngày) 1 KXL0001 23 4,3 25,0 2 KXL0002 32 0 0 3 KXL0003 29 0 0 4 KXL0004 22 0 0 5 KXL0005 22 0 0 6 KXL0006 27 3,7 30,0 3.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ NGHIÊN CỨU Qua đánh giá các đặc tính nông sinh học từ 30 giống bông nghiên cứu trên, đề tài đã thu thập được 14 giống mang những đặc điểm ưu việt nhất dựa trên các chỉ tiêu chính về năng suất bông xơ (tạ/ha) và chất lượng xơ bông (độ bềng/tex). Những giống có phẩm chất tốt được trình bày ở bảng 3.2 dưới đây: Bảng 3.2. Một số giống bông cỏ tiềm năng đạt năng suất cao và chất lượng tốt Thời gian Năng suất MS Độ bền TT Tên giống sinh trưởng bông xơ TĐ (g/tex) (ngày) (tạ/ha) 1 7 Cỏ Bắc Ái 97,0 4,9 17,6 2 15 AK235 100,0 5,7 20,6 3 18 Cỏ Lục Ngạn 97,0 4,0 18,1 4 42 Akola 103,0 6,2 21,1 8
5 43 Tka 283 104,0 5,9 20,0 6 44 Tka188 102,0 5,3 19,2 7 46 Ava 99,0 5,6 19,6 8 75 B10 107,0 8,0 17,5 9 77 91B16 107,0 11,3 17,5 10 79 BAA(bar x arb) 107,0 4,3 20,5 11 80 BAA(bar x arb) 106,0 7,4 18,5 12 82 BAA(bar x arb) 106,0 5,9 17,5 13 86 BAA(bar x arb) 99,0 4,0 21,1 14 101 Không tên 106,0 5,1 22,8 Max 107,0 11,3 22,8 Min 97,0 4,0 17,5 Trung bình 102,9 5,9 19,4 14 giống bông cỏ có tiềm năng năng suất cao và chất lượng tốt trên sẽ là cơ sở cho việc chọn ra các giống bố/mẹ ban đầu để lai với các dòng kháng bệnh tạo quần thể F1 phục vụ cho việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn trên cây bông. 3.3. PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁC GIỐNG BÔNG NGHIÊN CỨU BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR 3.3.1. Tách chiết ADN tổng số của các giống bông phục vụ phân tích SSR Mẫu lá non của 30 giống bông cỏ và 1 dòng bông kháng (KXL0002) sau khi được tách chiết ADN tổng số theo phương pháp CTAB đã thu được nồng độ khá cao, từ 200 – 1.500ng/µl. Hình 3.2. Kết quả kiểm tra ADN của các giống bông trên gel agarose 0,8% Giếng số 131: ADN các giống bông nghiên cứu Giếng ngoài cùng bên phải: ADN chuẩn với nồng độ 100ng 9
3.3.2. Kết quả phân tích đa hình ADN các giống bông bố mẹ bằng chỉ thị SSR ADN tổng số của 30 giống và 1 dòng bông cỏ kháng bệnh xanh lùn sau khi tinh sạch được sử dụng để tiến hành làm phản ứng PCR với 50 chỉ thị phân tử SSR. Tuy nhiên, đối với hệ gen bông, việc xác định được những locus SSR cho các alen đa hình là tương đối khó khăn, chính vì vậy, trong số 50 cặp mồi nằm rải rác trên hệ gen bông đã nghiên cứu, chỉ có 15 cặp mồi cho kết quả đa hình, chiếm 30% tổng số cặp mồi. Số chi thi còn l ̉ ̣ ại không cho đa hình giữa các giống, cho băng sản phẩm mờ hoặc không cho sản phẩm PCR, nên bị loại bỏ khỏi nghiên cứu. Hình 3.3 và 3.4 là ảnh gel minh họa đa hình ADN giữa các giống bông cỏ khi khảo sát với một số cặp mồi SSR. Kết quả cho thấy cặp mồi này đã cho đa hình ADN tương đối rõ giữa các giống bông. 10
Hình 3.3. Sản phẩm PCR của một số giống bông nghiên cứu với các cặp mồi nhóm BNL trên gel agarose 3% Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 232: Sản phẩm PCR các giống bông (đánh số theo tên mã số tập đoàn) Hình 3.4. Sản phẩm PCR của một số giống bông nghiên cứu với một số cặp mồi nhóm NAU, TM và STV trên gel agarose 3% Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 232: Sản phẩm PCR các giống bông (đánh số theo tên mã số tập đoàn) Số liệu phân tích kiểu gen được đưa vào phần mềm Excel để đánh giá các chỉ tiêu đa dạng chính, kết quả được tổng hợp ở bảng 3.3. Bảng 3.3. Các chỉ tiêu về alen, chỉ số đa dạng PIC của các locus SSR nhận biết trên 31 giống bông nghiên cứu Kích Tần số Số Chỉ thị Số thước sản allen phổ allen NST PIC TT SSR allen phẩm biến cá PCR (bp) nhất biệt 1 BNL1408 AD05,AD11 4 140200 41,304 0 0,674 2 BNL1673 A12,AD12,AD22 2 135150 64,516 0 0,458 11
3 BNL1679 A12,AD12 3 135149 50,000 1 0,531 4 BNL2656 AD19 2 145160 72,500 0 0,399 5 BNL2921 AD01 3 145165 86,667 1 0,238 6 BNL2960 AD10 2 140148 86,667 0 0,231 7 BNL3259 AD02,AD08,AD30 2 150160 51,667 0 0,499 8 BNL3261 A12,AD12 2 145152 66,667 0 0,444 9 BNL3284 AD11 2 130135 83,871 0 0,271 10 BNL3478 AD13,AD18 2 150157 79,310 0 0,328 11 BNL4053 AD09,AD23 2 150175 83,333 0 0,278 12 NAU5074 A_chr08 2 225250 56,098 0 0,493 13 STV002 A_chr05 2 120130 61,290 0 0,475 14 TMD03 AD_chr01 2 210230 55,172 0 0,495 15 TME20 AD_chr19 2 145155 72,973 0 0,394 Tổng số 34 2 Trung bình 2,3 67,469 0,13 0,414 Min 2 41,304 0 0,231 Max 4 86,667 1 0,674 Đề tài đã tiến hành so sánh kết quả thu được trong nghiên cứu này với các kết quả về đánh giá đa dạng di truyền genom cây bông đã được công bố trong và ngoài nước. Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 3.4. Bảng 3.4. Một số kết quả phân tích đa dạng SSR ở cây bông đã được công bố Số Trung binh ̀ Số Tông ̉ TT Tac gia ́ ̉ chỉ Số PIC giông ́ sô allen ́ thị allen 1 Rehman và cs. (2009) 33 25 50 2,00 0,39 2 Khan và cs. (2009) 40 34 74 2,17 3 Boopathi và cs. (2008) 35 88 151 1,72 0,37 4 Dongre và cs. (2007) 19 17 30 1,76 0,38 5 Guang và cs. (2006) 43 36 130 3,60 0,62 6 Wangzhen Guo (2006) 109 60 128 2,18 7 Liu và cs. (2006) 39 74 165 2,23 0.41 8 Bertini và cs. (2006) 53 31 66 2,13 0,40 9 Nguyệt và cs. (2009) 49 50 128 2,56 10 Nghiên cưu nay ́ ̀ 30 15 34 2,3 0,41 Kết quả phân tích cho thấy số allen trung bình trong nghiên cứu thu được là khá cao, là 2,3; trong khi hầu hết các nghiên cứu còn lại đều có số allen trung bình thu được dưới 2,2 (Rehman và cs, 2009; Khan và cs, 2009; Boopathi và cs, 2008; Dongre và cs, 2007; Wangzhen Guo, 2006; Liu và cs, 2006; Bertini và cs, 2006). Khi so sánh về chỉ số đa dạng PIC giữa các nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy chỉ số đa 12
dạng PIC của nghiên cứu này cũng có giá trị trung bình khá cao, 0,41, trong khi các nghiên cứu tương tự có giá trị này đa số nằm trong khoảng từ 0,37 đến 0,41, duy chỉ có công trình của Guang và cs. (2006) thu được giá trị PIC trung bình cao nhất là 0,62. ́ ̣ ̉ ́ Gia tri PIC trung binh phan anh m ̀ ưc đô đa dang chung cho tât ca cac locus ́ ̣ ̣ ́ ̉ ́ nghiên cưu. Điêu nay ch ́ ̀ ̀ ưng to nh ́ ̉ ưng chi thi SSR đ ̃ ̉ ̣ ược sử dung trong nghiên c ̣ ứu ̉ ̣ nay đa cho kêt qua đa dang cao gi ̀ ̃ ́ ưa cac giông bông nghiên c ̃ ́ ́ ứu và việc sử dụng những chỉ thị này sẽ có ý nghĩa khi phân tích đa hình di truyền cây bông. 3.3.3. Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền của các giống bông nghiên cứu. Số liệu phân tích SSR với các giống bông tiếp tục được đưa vào xử lý bằng phần mềm NTSYS pc2.1 để phân tích mức độ tương đồng di truyền và khoảng cách di truyền giữa các giống bông nghiên cứu. Kết quả thu được ở bảng 3.5 và hình 3.5. Bảng 3.5. Mối quan hệ di truyền giữa 31 giống bông cỏ trong nghiên cứu Hình 3.5. Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền của các giống bông cỏ trong nghiên cứu 13
Kết quả cho thấy độ tương đồng di truyền giữa các giống bông nghiên cứu dao động từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, điều đó cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa về mặt di truyền giữa các giống bông nghiên cứu khá cao. Hai giống bông cỏ nguồn gốc Ấn Độ, BC93 và BC94 (ký hiệu các giống bông theo mã số tập đoàn) có hệ số tương đồng di truyền cao nhất là 0,97. Ở mức độ tương đồng di truyền khoảng 0,61, 31 giống bông đã phân tách thành 3 nhóm chính riêng biệt: Nhóm I gồm 3 giống bông với hệ số tương đồng dao động trong khoảng 0,62 – 0,71: BC2, BC3 và KXL. Nhóm II gồm 9 giống bông với hệ số tương đồng dao động từ 0,63 – 0,91: BC5, BC6, BC34, BC18, BC87,BC35, BC79, BC46 và BC101. Nhóm III gồm 19 giống bông với hệ số tương đồng từ 0,64 – 0,97: BC7, BC76, BC42, BC43, BC15, BC100, BC80, BC92, BC86, BC82, BC81, BC93, BC94, BC83, BC85, BC75, BC78, BC77, BC44. Nhưng kêt qua phân tich môi quan hê di truyên gi ̃ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̀ ữa cac giông bông c ́ ́ ỏ thông ̣ ương đông di truyên va s qua ma trân t ̀ ̀ ̀ ơ đô hinh cây phân nhom di truyên đa cho thây ̀ ̀ ́ ̀ ̃ ́ sự đa dang kha l ̣ ́ ơn vê măt di truyên gi ́ ̀ ̣ ̀ ưa 31 dòng/giông bông nghiên c ̃ ́ ứu. Kết hợp kết quả phân nhóm di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR với những thông tin nổi trội về đặc tính nông sinh học của tập đoàn bông nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được một số dòng/giống bông đại diện cho các nhóm di truyền đồng thời có nguồn gốc 14
khác nhau, xa cách về hệ số tương đồng di truyền. Những giống này sẽ là nguồn vật liệu cho các nghiên cứu tiếp theo về tạo lập cơ sở dữ liệu nguồn gen cây bông nhằm phục vụ cho quá trình lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông. 3.4. CHỌN CẶP LAI TRIỂN VỌNG TẠO QUẦN THỂ F1 PH ỤC V Ụ L ẬP BẢN ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH LÙN. Từ các kết quả nghiên cứu về những đặc tính nông sinh học của các giống bông nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được 14 giống bông có tiềm năng năng suất tốt, chất lượng cao (bảng 3.2). Tuy nhiên, để chọn được những cặp lai triển vọng nhất để lai tạo F1, với mong muốn thế hệ lai F1 cho ưu thế lai và độ hữu thụ cao, việc kết hợp những kết quả đánh giá kiểu hình với kết quả phân tích kiểu gen là rất cần thiết. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chọn các cặp bố mẹ có độ tương đồng di truyền nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,5. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1 được liệt kê ở bảng 3.6. Những quần thể F1 sau khi được lai tạo sẽ được tiếp tục chọn lọc và tạo thế hệ F2 phục vụ việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ Nghệ An. Bảng 3.6. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1 Giống mẹ Giống bố (giống nhận gen) (giống cho gen) Tương T Mã Nguồn đồng di T Tên Nguồn Tên giống T số gốc truyền với T giống gốc dòng KXL 1 7 Cỏ Bắc Ái Việt Nam 0,47 Nghệ An KXL 2 15 AK235 Ấn Độ 0,35 1 – Việt 0002 Nam 3 42 Akola Ấn Độ 0,38 4 44 Tka188 Ấn Độ 0,41 5 46 Ava Liên Xô 0,50 Nghệ An KXL 2 – Việt 6 75 B10 Ấn Độ 0,32 0003 Nam 7 77 91B16 Ấn Độ 0,41 8 79 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,38 3 KXL Nghệ An 0004 – Việt 9 80 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,29 15
10 82 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,32 Nam Hình 3.6. Sơ đồ lai tạo tổ hợp lai F1 Phần 4. KẾT LUẬN 1. Kết quả đánh giá tính kháng bệnh trên tập đoàn 30 giống bông cỏ nghiên cứu đã xác định được 4 dòng bông thuộc giống bông cỏ Nghệ An có khả năng kháng hoàn toàn với bệnh xanh lùn là: KXL0002, KXL0003, KXL0004, KXL 0005. 2. Kết quả đánh giá các đặc tính nông sinh học đã sàng lọc được 14 giống bông cho năng suất trên 4,0 tạ/ha và độ bền xơ trên 17,5g/tex phục vụ cho việc lai tạo quần thể F1. 3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền 31 dòng/giống bông với 15 chỉ thị phân tử SSR đã thu được được tổng số 34 allen, với trung bình 2,3 allen/locus. Tần số allen phổ biến nhất dao động trong khoảng từ 41,3% đến 86,7%, trung bình là 67,45%. Chỉ số đa dạng PIC của các locus nghiên cứu cũng khá cao, với giá trị trung bình là 0,41. 4. Đã xác định được hệ số tương đồng di truyền giữa các giống bông dao động từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, từ đó xây dựng được sơ đồ hình cây biểu diễn mối quan hệ di truyền giữa của 31 dòng/giống bông làm cơ sở di 16
truyền cho những nghiên cứu tiếp theo. 5. Kết hợp đánh giá kiểu hình với phân tích kiểu gen của các giống bông đã xác định được các tổ hợp lai tiềm năng cho việc lai tạo quần thể lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn. 17