zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Nông - Lâm - Ngư

» Nông nghiệp

Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cá thể mang QTL/gen (tăng số hạt trên bông) từ quần thể F2, F3 (tổ hợp lai KC25/KD18) phục vụ công tác chọn tạo giống lúa cao sản

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

Báo xấu

3
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cá thể mang QTL/gen (tăng số hạt trên bông) từ quần thể F2, F3 (tổ hợp lai KC25/KD18) phục vụ công tác chọn tạo giống lúa cao sản trình bày việc tách chiết và tinh sạch DNA tổng số; Xác định cá thể F2 của tổ hợp Khang Dân 18 và KC25 mang QTL/gen quy định tính trạng tăng số hạt trên bông.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc cá thể mang QTL/gen (tăng số hạt trên bông) từ quần thể F2, F3 (tổ hợp lai KC25/KD18) phục vụ công tác chọn tạo giống lúa cao sản

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG CHỌN LỌC CÁ THỂ MANG QTL/GEN (TĂNG SỐ HẠT TRÊN BÔNG) TỪ QUẦN THỂ F2, F3 (TỔ HỢP LAI KC25/KD18) PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CAO SẢN Lê Thị Thành, Nguyễn Thị Loan, Đỗ Mạnh Cường, Lê Hùng Lĩnh, Đỗ Ngọc Tuyền, Tạ Hồng Lĩnh, Lê Huy Hàm, Phạm Phương Thu, Đào Nguyệt Nga, Trần Đăng Khánh SUMMARY Application of Marker Assisted Selection to select the individual plants carrying QTL/gen (increase grains per panicle) in the F2 and F3 populations from the crossed donor and recipient parents to improve rice yield potential Rice (Oryza sativa L.) is one of the leading worldwide food crops and is the main food source of nearly 90 million people in Vietnam. However, the high pressure of rapid population growth, and cultivated areas of rice are reduced due to the urbanization and industrialization. Moreover, rice production is being adversely influenced by the negative effects of climate change. Hence, to improve rice yield with high quality is an urgent task. The objective of this study was to apply molecular breeding, marker assisted selection (MAS) to select the individual plants carrying QTL/gene (increase grains per panicle) in F2 and F3 populations. Using three SSR markers, namely RM445, RM500 and RM21615 which are tightly linked with the QTL/gene to screen the F2 and F3 populations. In F2 population, combining two molecular markers RM21615 and RM500, 10 individual plants carrying QTL/gene increase grains per panicle were selected. Similarly, in F3 population, RM445, RM500 markers were used to select 8/139 individual plants with heterozygous and 1/139 individual with homozygous at the target locus of the two markers. The ongoing work is continuously selfing to select the stable plants with high yield potential. Keywords: MAS: Marker Assisted Selection, QTLs: Quantitative train locus. I. ĐẶT VẤN ĐỀ mỗi quốc sử dụng lương thực L.) là một trong Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ những cây lương thực quan trọng của hơn sinh học trong chọn tạo giống cây trồng 65% dân số thế giới và gần 90 triệu dân rất được quan tâm hỉ thị phân tử được Việt Nam Trong những năm gần đây, a xem là công cụ rất hiệu quả để đánh giá lương thực đang trở vấn đề đa dạng sinh học phục vụ công tác chọn cầu lực số một giống cây trồng Nguyễn Quang Thạch tăng, sản lượng của giống nhằm khắc phục những trở tăng điều kiện quỹ đất ngại mà chọn giống truyền thống rất khó trồng trọt bị hẹp giải quyết. Chọn lọc giống lúa dựa trên trình công nghiệp và đô thị hóa. Bên cạnh chỉ thị phân tử (Marker assisted selection đó, biến đổi khí hậu đã làm cho thời tiết MAS) là sử dụng chỉ thị ADN liên kết ngày càng cực đoan gây nên hiện tượng chặt với mục tiêu để thay cho chọn hạn, ngập lụt, thực mặn... ảnh lọc đánh giá kiểu hình với giả định chỉ thị hưởng trực tiếp đến lương thực ADN (ADN markers) có thể dự đoán kiểu
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam một cách đáng tin cậy (Mackill và cách gen trong khoảng 5cM, độ chính xác thu được khi sử dụng MAS là 99,75% hoặc Sự thành công của hệ thống chọn giống có thể cao hơn. nhờ MAS phụ thuộc vào các yếu tố chính: Từ thực tiễn cho thấy việc ứng dụng Bản đồ di truyền với một số lượng hợp lý công nghệ sinh học trong chọn tạo giống các chỉ thị đa hình tại các vùng tương đồng năng suất nói chung đặc biệt sử dụng các chỉ để định vị chính xác QTLs hay gen qua thị phân tử liên kết với các QTL/gen quy tâm. Mối liên kết chặt giữa chỉ thị và các định tăng số hạt/bông để chọn lọc các cá thể gen hay QTLs. Sự tái tổ hợp thích hợp giữa trong quần thể lai tạo không những chọn lọc các chỉ thị và phần còn lại của bộ gen. Khả , chính xác nguồn gen mà còn năng đánh giá một số lượng lớn cá thể trong tiết kiệm được thời gian, công sức c một thời gian mức chi phí nhà chọn giống truyền thống. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU hiệu quả. Mức độ chính xác của MAS còn phụ thuộc vào mối liên kết chặt giữa gen quan tâm và chỉ thị phân tử (Kangle Zheng, 1995). Mặc dù chỉ thị và gen có mối liên hệ 1. Vật liệu nghiên cứu về di truyền, nhưng mối liên hệ này có thể bị phá vỡ do có sự tái tổ hợp giữa chúng. Các cá thể F (74 cá thể) và F Khoảng cách di truyền phản ánh tỷ lệ tái tổ thể) của tổ hợp lai giữa Khang Dân 18 và hợp giữa gen quan tâm và chỉ thị. Vì thế, để có độ tin cậy cao, làm giảm sự tái tổ hợp Đối chứng là 2 giống Khang Dân 18, giữa gen quan tâm và chỉ thị là điều cần thiết. Điều này có thể thực hiện khi áp dụng Các chỉ thị phân tử được sử dụng gồm MAS với những chỉ thị cách gen quan tâm 3 cặp mồi: không quá 5cM và với những nhóm chỉ thị Thông tin chi tiết được thể hiện ở bảng 1. vị trí định vị nằm về hai phía của . Theo lý thuyết, với những chỉ thị Bảng 1. Thông tin trình tự các cặp mồi được sử dụng Kích thước STT Tên mồi Trình tự xuôi Trình tự ngược đoạn nhân (bp) 1 RM500 3’GAGCTTGCCAGAGTGGAAAG5’ 3’GTTACACCGAGAGCCAGCTC5’ 259 2 RM21615 3’CTTTCCTCCTCGGCCGTTGC5’ 3’GAGGAGCCAGGCGAACATCACC5’ 130 3 RM445 3’CGTAACATGCATATCACGCC5’ 3’ATATGCCGATATGCGTAGCC5’ 251 guồn: 2. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng, đánh giá các chỉ tiêu Phương pháp tách chiết và tinh sạch trưởng và phát triển, yếu tố cấu thành năng theo phương pháp CTAB cải tiến suất của vật liệu nghiên cứu (IRRI, 1996). Kỹ thuật PCR. Phương pháp phân tích số liệu thống Kỹ thuật điện di trên gel Agarose và ố liệu được xử lý thống kê trên bảng kỹ thuật điện di trên gel Pol
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam tính bằng chương trình Excel 2007, CTAB. Lá non 3 tuần sau khi cấy của III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN những giống nghiên cứu được thu để tách chiết ADN. Nồng độ và độ tinh sạch của ADN được kiểm tra bằng điện di trên gel 1. Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số agarose 0,8% với thang chuẩn ADN. Tách chiết ADN là bước đầu tiên khá Nhuộm gel bằng dung dịch ethidum quan trọng trong mọi nghiên cứu về sinh bromide và ghi nhận kết quả trên máy soi học phân tử. Trong nghiên cứu này, đã sử cực tím. Kết quả tách chiết ADN được dụng phương pháp tách chiết ADN bằng minh họa ở hình Kết quả kiểm tra ADN tổng số tách chiết theo phương pháp CTAB Giếng số 1: Lambda ADN nồng độ chuẩn (0,2mg/ml). Các giếng từ 2-17: ADN mẫu nghiên cứu. Qua hình 1 cho thấy: Kết quả tách kiểm tra đa hình giữa 2 giống KC25 (donor) chiết ADN bằng phương pháp CTAB c và Khang dân 18 (recipient) đã xác định hiệu quả cao, 100% số mẫu ADN đủ độ được 3 chỉ thị phân tử (RM500, RM21615 tinh sạch Nồng độ trong khoảng từ 0,2 và RM445) cho kết quả đa hình giữa giống m ml khi so sánh với lambda ADN cho và nhận gen, đồng thời liên kết chặt với chuẩn nồng độ 0,2m ml giếng số QTL/gen quy định tính trạng năng suất mẫu ADN không bị đứt gãy, việc loại bỏ vị trí trên nhiễm sắc thể số 7 vị trí RNA bằng RNase tiến hành khá tốt thể hiện các băng điện di gọn, rõ ràng. Những mẫu ADN này đủ điều kiện để sử dụng Tuy nhiên trong nghiên cứu này chỉ sử cho những thí nghiệm sinh học phân tử dụng 2 chỉ thị phân tử tiếp theo. để xác định các cá thể F quy định tính trạng tăng số hạt trên bông. 2. Xác định cá thể F2 của tổ hợp Khang Ở thế hệ F đã tạo ra được 74 cá thể, Dân 18 và KC25 mang QTL/gen quy định sử dụng chỉ thị phân tử RM21615 để kiểm tính trạng tăng số hạt trên bông. tra sự có mặt của QTL/gen quy định tăng Kế thừa kết quả nghiên cứu: “Nghiên số hạt/bông trong mỗi cá thể của quần thể cứu khảo sát đa hình giữa giống cho và . Kết quả đã xác định được 18/74 cá thể nhận QTL/gen tăng số hạt trên bông trong đồng hợp tử tại vị trí locus chỉ thị phân nghiên cứu và chọn tạo giống lúa thuần cao tử RM21615. Kết quả được thể hiện ở sản” (Trần Đăng Khánh và cs, 2013) trong
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam Tiếp theo Hình 2. Kết quả điện di kiểm tra quần thể F2 với mồi RM21615 L: Ladder 50bp, M: KD18, B: KC25, 1-74: các cá thể F2 Kết quả ở ình 2 cho thấy các cá thể Việc xác định cá thể F trong quần thể F được phân ly 3 kiểu quy định tính trạng tăng số hạt trên bông : Đồng hợp tử với Khang Dân 18 (điểm cũng được tiến với chỉ thị phân tử ị hợp tử (điểm D) Đồng hợp tử RM500. Kết quả thu được 17/74 cá thể F với KC25 (điểm B) chỉ có cho đồng hợp tử tại vị trí locus của chỉ thị những cá thể cho băng điện di giống với RM500 liên kết với QTL/gen quy định tính KC25 (điểm B) có số thứ tự: 2, 3, 6, 7, 8, trạng tăng số hạt trên bông (điểm B). Được minh họa 36, 37 được lựa chọn. Tiếp theo Hình 3. Kết quả điện di kiểm tra quần thể F2 với mồi RM500 L: Ladder 50bp, M: KD18, B: KC25, 1-74: các cá thể F2
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam Kết quả ình 3 cho thấy số cá thể mang Ở thế hệ F đã tạo ra được 10 cá thể QTL/gen quy định tính trạng tăng số mang QTL/gen quy định tính trạng tăng số hạt/bông giống bố (điểm B) được lựa chọn hạt/bông, tiến hành tự thụ phấn để tạo quần có số 2, 3, 8, 9, 11, 13, 15, 19, 28, 29, thể F . Kết quả ở thế hệ F đã phát triển được 139 cá thể. Tiếp tục sử dụng 2 chỉ thị Kết hợp hai chỉ thị phân tử RM21615 phân tử cho kết quả đa hình giữa Khang và chỉ thị phân tử RM500 đã xác định được tại vị trí trên nhiễm sắc 10 cá thể mang QTL/gen quy định tính thể số 7 liên kết chặt với QTL/gen quy định trạng tăng số hạt trên bông gồm các cá thể tính trạng tăng số hạt trên bông tại vị trí số: 2, 3, 8, 11, 13, 16, 28, 34, 36, 37. (Trần Đăng Khánh và cs, 3. Kết quả xác định các cá thể trong 2012) để sàng lọc cá cá thể mang QTL/gen. quần thể F3 của tổ hợp Khang Dân 18 và Sử dụng chỉ thị RM500 để kiểm tra các cá KC25 mang QTL/gen quy định tính trạng thể trong quần thể F , Kết quả được thể tăng số hạt/bông. hiện Tiếp theo Tiếp theo Hình 4. Kết quả điện di kiểm tra quần thể F3 với chỉ thị phân tử RM500 L: Ladder 50bp, M: KD18, B: KC25, 1-139: các cá thể F3 của tổ hợp Khang Dân 18 và KC25 ình 4 cho thấy các cá thể trong Kiểu gen đồng hợp tử với giống Khang Dân quần thể F được phân ly thành 3 dạng: 18, kiểu gen dị hợp tử giữa 2 giống (được
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam thể hiện có 2 băng giống mẹ, bố) và có Tương tự, việc xác định các cá thể mang dạng kiểu gen đồng hợp tử với giống KC25. QTL/gen quy định tăng số hạt/bông cũng Kết quả sử dụng chỉ thị phân tử RM500 được kiểm tra bằng chỉ thị phân tử RM445. đã xác định được 35 cá thể dị hợp tử bao Kết quả kiểm tra thông qua gồm các cá thể số 4, 10, 11, 12, 20, 24, 29, thấy: 139 cá thể F cho kết quả dị hợp tử gồm các cá thể số 5, 7, 8, 9, 11, 13, 16, thể có kiểu gen đồng hợp tử (giống KC25) gồm các cá thể được ký hiệu số 7, 14, 22, 111, 113, 134, 136 và 19/139 cá thể quần thể F của tổ hợp Khang Dân 18 và o vậy, tổng số KC25 cho kết quả đồng hợp tử giống KC25 cá thể được lựa chọn để phục vụ quá trình tại vị trí locus RM445 gồm các cá thể số 3, nghiên cứu tiếp theo. Tiếp theo Tiếp theo Hình 5. Kết quả điện di kiểm tra quần thể F với chỉ thị RM445 L: Ladder 50bp, M: KD18, B: KC25, 1-139: các cá thể F3 của tổ hợp Khang Dân 18 và KC25 Kết hợp hai chỉ thị phân tử RM445 và quả di hợp tử tại vị trí locus của cả 2 chị thị chỉ thị RM500 để sàng lọc các cá thể mang gồm các cá thể số 11, 50, 55, 63, 88, 90, 94, QTL/gen quy định tăng số hạt/bông đã thu 109 và 1/139 cá thể đồng hợp tử ở cả 2 vị được 8/139 cá thể trong quần thể F cho kết trí locus RM445 và RM500 (cá thể số 99).
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam IV. KẾT LUẬN Trần Đăng Khánh, Đỗ Mạnh Cường Báo cáo chuyên đề số 1.1. Trong nghiên cứu này đã xác định được “Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử 10 cá thể F mang QTL/gen quy định tính kết với các tính trạng cấu thành trạng tăng số hạt trên bông gồm các cá thể năng suất tạo giống lúa thuần năng số: 2, 3, 8, 11, 13, 16, 28, 34, 36, 37. Xác suất”. Viện Di truyền Nông nghiệp. định được 9 cá thể F định tính trạng tăng số hạt trên bông trong Trần Đăng Khánh và cs đó có 8 cá thể dị hợp tử gồm các cá thể số: “Nghiên cứu khảo sát đa hình giữa 11, 50, 55, 63, 88, 90, 94, 109 và cá thể số giống cho và nhận QTL/gen tăng số hạt 99 cho kết quả đồng hợp tử với KC25. Các trên bông trong nghiên cứu và chọn tạo cá thể thu được sẽ tiếp tục được sử dụng giống lúa thuần cao sản”, Tạp chí trong các nghiên cứu tiếp theo để chọn Khoa học và công nghệ Nông nghiệp được dòng thuần năng suất cao phục vụ Việt Nam, số 2 năm 2013, tr. 15 thực tiễn trong sản xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Thị Lý Ngày nhận bài: 25/01/2014 Bài giảng công nghệ sinh Người phản biện: GS. TSKH. Trần Duy Quý, học, Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, Viện Sinh học Nông nghiệp, tr. 61. Ngày duyệt đăng: 15/4/2014 ẢNH HƯỞNG PHÂN KALI CLORUA VÀ MẬT ĐỘ CẤY ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT GIỐNG LÚA NẾP KHẨU NUA LẾCH Lưu Ngọc Quyến, Lê Khải Hoàn, Nguyễn Văn Chinh SUMMARY Effect of potassium and density on the growth and the yield of Khau Nua Lech sticky rice A experiment about evaluation effect of density and K 2O amount on Khau Nua Lech rice growth and yield was conducted in 2012 in Thuong Quan commune, Ngan Son district, Bac Kan province. The experiment was carried out following random completed block and 3 replications. It included: density: 20 hills; 25 hills and 33 hills, K 2O amount: 33 kg; 63 kg and 93 kg with 900 kg NPK (5:10:3) application as basal. The results show that there was no different on crop duration at all treatments. However, increasing potassium and density affected position on yield and yield components of Khau Nua Lech. Namely, yield was highest at density 25 hills/m 2 and 93 kg K2O. Beside, aroma level was increased when potassium level increased. Keywords: Sticky rice, potassium, plant density.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.