Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Xác định các gen-alen đặc thù liên quan đến sự phát triển bộ rễ của các giống lúa Việt Nam

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHÙNG THỊ PHƯƠNG NHUNG

XÁC ĐỊNH CÁC GEN - ALEN ĐẶC THÙ LIÊN QUAN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN BỘ RỄ CỦA CÁC GIỐNG LÚA VIỆT NAM

LU(cid:1200)N ỄN TI(cid:1218)N Sƾ

NHÀ XU(cid:1192)T B(cid:1190)N H(cid:1232)C VI(cid:1226)N NỌNG NGHI(cid:1226)P - 2019

H(cid:1023)C VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHÙNG TH(cid:1230) PH(cid:1132)(cid:1130)NG NHUNG

XÁC ĐỊNH CÁC GEN - ALEN ĐẶC THÙ LIÊN QUAN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN BỘ RỄ CỦA CÁC GIỐNG LÚA VIỆT NAM

Di truy

n gi

9 62 01 11

ền và

ọ

n khoa h

ống cây trồ nh

: Chuyên ngành: ng d

Mã số

GS.TS. Pascal Gantet

ọc: GS.TS. Đỗ

Năng Vị

ẫ

Người hướ

NHÀ XU(cid:1192)T B(cid:1190)N H(cid:1232)C VI(cid:1226)N NỌNG NGHI(cid:1226)P - 2019

L(cid:1248)I CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đơy lƠ công trình nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a tôi, các kết qu(cid:1191) nghiên

c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc trình bƠy trong luận án lƠ trung thực, khách quan vƠ ch(cid:1133)a từng đ(cid:1133)ợc sử

dụng để b(cid:1191)o v(cid:1227) b(cid:1193)t kỳ h(cid:1233)c v(cid:1231) nƠo.

Tôi xin cam đoan rằng m(cid:1233)i sự giúp đỡ cho vi(cid:1227)c thực hi(cid:1227)n luận án đƣ đ(cid:1133)ợc

cám (cid:1131)n, các thông tin trích dẫn trong luận án nƠy đều đ(cid:1133)ợc ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày... tháng ... năm 2019

Tác gi(cid:1191) lu(cid:1201)n án

Phùng Th(cid:1231) Ph(cid:1133)(cid:1131)ng Nhung

L(cid:1248)I C(cid:1190)M (cid:1130)N

Tác gi(cid:1191) luận án xin trơn tr(cid:1233)ng c(cid:1191)m (cid:1131)n: H(cid:1233)c Vi(cid:1227)n Nông nghi(cid:1227)p Vi(cid:1227)t Nam, Ban Qu(cid:1191)n lý đƠo t(cid:1189)o, Khoa Nông h(cid:1233)c, Bộ môn Di truyền vƠ Ch(cid:1233)n giống cơy trồng, Phòng thí nghi(cid:1227)m tr(cid:1233)ng điểm Công ngh(cid:1227) tế bƠo thực vật, Phòng thí nghi(cid:1227)m liên kết Vi(cid:1227)t – Pháp (LMI – Rice) – Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p, Trung tơm TƠi nguyên di truyền thực vật (PRC- Vi(cid:1227)t Nam), Trung tơm Hợp tác quốc tế nghiên c(cid:1261)u vƠ Phát triển nông nghi(cid:1227)p bền vững (CIRAD - Pháp), đƣ t(cid:1189)o điều ki(cid:1227)n thuận lợi cho tôi hoƠn thƠnh luận án nƠy.

Tôi xin c(cid:1191)m (cid:1131)n Ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình h(cid:1233)c bổng GRiSP – IRRI, Trung tơm Hợp tác quốc tế nghiên c(cid:1261)u vƠ Phát triển nông nghi(cid:1227)p bền vững (CIRAD - Pháp),Vi(cid:1227)n Nghiên c(cid:1261)u vì sự Phát triển (IRD – Pháp), đề tƠi "Nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1261)c năng gen quy đ(cid:1231)nh phát triển bộ r(cid:1225) lúa, phục vụ ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa ch(cid:1231)u h(cid:1189)n bằng công ngh(cid:1227) gen” thuộc "Ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình tr(cid:1233)ng điểm phát triển vƠ (cid:1261)ng dụng công ngh(cid:1227) sinh h(cid:1233)c trong lĩnh vực Nông nghi(cid:1227)p vƠ PTNT đến năm 2020” - Bộ Nông nghi(cid:1227)p vƠ Phát triển nông thôn Vi(cid:1227)t Nam, đƣ tƠi trợ kinh phí cho các phần nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a tôi.

Đặc bi(cid:1227)t tôi xin bƠy tỏ lòng biết (cid:1131)n sơu sắc tới GS.TS. Đỗ Năng V(cid:1231)nh, GS.TS. Pascal Gantet, TS. Brigitte Courtois đƣ trực tiếp h(cid:1133)ớng dẫn vƠ giúp đỡ tận tình trong quá trình h(cid:1233)c tập, nghiên c(cid:1261)u để tôi hoƠn thƠnh luận án nƠy.

Tôi xin chơn thƠnh c(cid:1191)m (cid:1131)n: Các thầy cô, đồng nghi(cid:1227)p đƣ quan tơm, giúp đỡ, động viên vƠ đóng góp nhiều ý kiến cho vi(cid:1227)c hoƠn thƠnh luận án nƠy; Các cộng tác viên, kỹ thuật viên, t(cid:1189)i Phòng thí nghi(cid:1227)m tr(cid:1233)ng điểm Công ngh(cid:1227) tế bƠo thực vật, Phòng thí nghi(cid:1227)m liên kết Vi(cid:1227)t- Pháp, Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p; Bộ môn Qu(cid:1191)n lý Ngơn hƠng gen- Trung tơm TƠi nguyên di truyền thực vật; Phòng Nghiên c(cid:1261)u Di truyền – CIRAD – Pháp, đƣ giúp đỡ tôi trong quá trình lƠm thí nghi(cid:1227)m vƠ hoƠn thƠnh luận án nƠy; Các thƠnh viên trong gia đình, b(cid:1189)n bè đƣ t(cid:1189)o điều ki(cid:1227)n vƠ động viên tôi trong suốt quá trình thực hi(cid:1227)n luận án nƠy.

Xin trơn tr(cid:1233)ng c(cid:1191)m (cid:1131)n!

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Tác gi(cid:1191) lu(cid:1201)n án

Phùng Th(cid:1231) Ph(cid:1133)(cid:1131)ng Nhung

M(cid:1256)C L(cid:1256)C

L(cid:1249)i cam đoan .................................................................................................................... i

L(cid:1249)i c(cid:1191)m (cid:1131)n ....................................................................................................................... ii

Mục lục ........................................................................................................................... iii

Danh mục chữ viết tắt ..................................................................................................... vi

Danh mục b(cid:1191)ng ............................................................................................................... ix

Danh mục hình .................................................................................................................. x

Trích yếu luận án ........................................................................................................... xii

Thesis abstract ............................................................................................................... xiv

Ph(cid:1195)n 1. M(cid:1251) đ(cid:1195)u ............................................................................................................... 1

1.1. Tính c(cid:1193)p thiết c(cid:1259)a đề tƠi ........................................................................................ 1

1.2. Mục tiêu nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a đề tƠi ............................................................................. 3

1.3. Ph(cid:1189)m vi nghiên c(cid:1261)u .............................................................................................. 3

1.4. Những đóng góp mới c(cid:1259)a đề tƠi ............................................................................ 4

1.5. Ý nghĩa khoa h(cid:1233)c vƠ thực ti(cid:1225)n c(cid:1259)a đề tƠi .............................................................. 5

Ph(cid:1195)n 2. T(cid:1241)ng quan tƠi li(cid:1227)u ............................................................................................. 6

2.1. Vai trò vƠ đặc điểm bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa ............................................................................. 6

2.1.1. Vai trò c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) (cid:1251) cơy lúa .................................................................................... 6

2.1.2. Đặc điểm c(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa ............................................................................ 7

2.1.3. Đặc điểm phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa ....................................................................... 10

2.2. QTLs vƠ Gen liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) lúa ............................................ 12

2.2.1. Các QTLs liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) lúa ................................................. 12

2.2.2. Các gen liên quan đến sự hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) lúa .............................. 16

2.3. Nguyên lý vƠ (cid:1261)ng dụng c(cid:1259)a GBS ....................................................................... 24

2.3.1. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự NGS – nền t(cid:1191)ng c(cid:1259)a GBS ......................................... 24

2.3.2. Nguyên lý c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS ...................................................................... 28

2.3.3. Các (cid:1261)ng dụng c(cid:1259)a GBS trong ch(cid:1233)n giống cơy trồng .......................................... 33

2.4. Nguyên lý vƠ (cid:1261)ng dụng c(cid:1259)a GWAS ................................................................... 35

2.4.1. Nguyên lý ............................................................................................................ 35

2.4.2. GWAS lƠ một công cụ mới hữu hi(cid:1227)u .................................................................. 36

2.4.3. Các b(cid:1133)ớc xơy dựng một nghiên c(cid:1261)u GWAS ...................................................... 38

2.4.4. Ý nghĩa vƠ tiềm năng c(cid:1259)a GWAS trong ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa ............................... 42

iii

2.5. Nguồn gen lúa vƠ tình hình nghiên c(cid:1261)u r(cid:1225) lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam ................................ 44

2.5.1. Nguồn gen lúa Vi(cid:1227)t Nam .................................................................................... 44

2.5.2. Tình hình nghiên c(cid:1261)u đặc điểm bộ r(cid:1225) lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam ........................................ 45

Ph(cid:1195)n 3. V(cid:1201)t li(cid:1227)u vƠ ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nghiên c(cid:1261)u ............................................................ 48

3.1. Đ(cid:1231)a điểm nghiên c(cid:1261)u ........................................................................................... 48

3.2. Th(cid:1249)i gian nghiên c(cid:1261)u .......................................................................................... 48

3.3. Vật li(cid:1227)u nghiên c(cid:1261)u ............................................................................................. 49

3.4. Nội dung nghiên c(cid:1261)u ........................................................................................... 49

3.5. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nghiên c(cid:1261)u .................................................................................... 51

3.5.1. Chiết tách ADN tổng số ...................................................................................... 51

3.5.2. Phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền bằng ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT .................................................. 51

3.5.3. Phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự (GBS) ............................................... 54

3.5.4. Phơn tích c(cid:1193)u trúc di truyền c(cid:1259)a tập đoƠn mẫu giống nghiên c(cid:1261)u ...................... 54

3.5.5. Xác đ(cid:1231)nh m(cid:1261)c độ phơn rƣ c(cid:1259)a LD (Linkage Disequilibrium) ............................. 55

3.5.6. Đánh giá đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c ....................................................................... 56

3.5.7. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đánh giá kiểu hình bộ r(cid:1225) ............................................................... 57

3.5.8. Lập b(cid:1191)n đồ liên kết (GWAS) .............................................................................. 60

3.5.9. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp xác đ(cid:1231)nh các gen (cid:1261)ng viên ............................................................ 61

Ph(cid:1195)n 4. K(cid:1219)t qu(cid:1191) vƠ th(cid:1191)o lu(cid:1201)n ....................................................................................... 62

4.1. Đặc điểm c(cid:1259)a bộ s(cid:1133)u tập giống lúa ..................................................................... 62

4.1.1. Đặc điểm thu đ(cid:1133)ợc qua thông tin hồ s(cid:1131) mẫu giống ............................................ 62

4.1.2. Đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n .......................................................................... 63

4.2. Kết qu(cid:1191) phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền với ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT ....................................... 68

4.2.1. Kết qu(cid:1191) phơn tích đa hình vƠ c(cid:1193)u trúc di truyền ...................................................... 68

4.2.2. Xơy dựng cơy phơn lo(cid:1189)i cho các giống lúa nghiên c(cid:1261)u ...................................... 69

4.3. Kết qu(cid:1191) phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự (GBS –Genotyping by

sequencing) ......................................................................................................... 72

4.3.1. Kết qu(cid:1191) phơn tích đa hình vƠ c(cid:1193)u trúc di truyền với SNPs marker ..................... 72

4.3.2. Đặc điểm c(cid:1259)a các mẫu giống lúa trong các phơn nhóm khác nhau .................... 75

4.3.3. Kết qu(cid:1191) phơn tích Linkage Disequilibrium (LD) ................................................ 82

4.4. Kết qu(cid:1191) đánh giá kiểu hình các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225)

(cid:1251) các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u ............................................................................... 86

4.4.1. Kết qu(cid:1191) phơn tích ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai vƠ các thống kê c(cid:1131) b(cid:1191)n ........................................ 86

4.4.2. Kết qu(cid:1191) phơn tích thƠnh phần chính .................................................................... 98

4.5. Kết qu(cid:1191) phơn tích liên kết toƠn h(cid:1227) Gen (GWAS) ............................................. 101

4.5.1. Các QTLs liên kết với tính tr(cid:1189)ng liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) .................. 101

4.5.2. Các gen (cid:1261)ng viên liên quan đến đặc điểm phát triển bộ r(cid:1225) ............................... 114

4.5.3. Điểm đặc bi(cid:1227)t c(cid:1259)a vùng QTLs liên kết với NCR trên NST số 11 .................... 120

Ph(cid:1195)n 5. K(cid:1219)t lu(cid:1201)n vƠ ki(cid:1219)n ngh(cid:1231) .................................................................................... 131

5.1. Kết luận ............................................................................................................. 131

5.2. Kiến ngh(cid:1231) ........................................................................................................... 132

Danh sách các công trình liên quan đến luận án ........................................................... 133

TƠi li(cid:1227)u tham kh(cid:1191)o ........................................................................................................ 134

Phụ lục .......................................................................................................................... 158

DANH M(cid:1256)C CH(cid:1266) VI(cid:1218)T T(cid:1202)T

Ch(cid:1267) vi(cid:1219)t t(cid:1203)t Ch(cid:1267) vi(cid:1219)t đ(cid:1195)y đ(cid:1259) ADN

Deoxyribonucleic acid

Ti(cid:1219)ng Vi(cid:1227)t Axit deoxyribonucleic

AFLP

Amplified Fragment Length

Đa hình độ dƠi các đo(cid:1189)n nhơn

Polymorphism

b(cid:1191)n ch(cid:1233)n l(cid:1233)c

ANOVA

Analysis of Variance

Phơn tích ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai

Base pair

1bp = 1cặp nucleotide

Central Highlands

Vùng Tơy Nguyên

Chr

Chromosome

Nhi(cid:1225)m sắc thể

Xen-ti-mooc-gan

Centimorgan

CRL1

Crown Root Less 1

Đột biến gơy m(cid:1193)t r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (cid:1251)

lúa

DAPC

Discriminant Analysis of Principal

Phơn tích phơn bi(cid:1227)t thƠnh phần

Components

chính

DArT

Driversity Array Technology

Công ngh(cid:1227) đa d(cid:1189)ng m(cid:1191)ng

DEPTH

Deepest point reached by root

Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225)

DRP

Deep Root Propotion

Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a

phần r(cid:1225) ăn sơu

DRW

Deep Root Weight

Khối l(cid:1133)ợng khô phần r(cid:1225) ăn sơu

DW0020

Dry Weight of root part in the 00-

Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ

20 cm

0 đến 20 cm

DW2040

Dry Weight of root part in the 20-

Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ

40 cm

20 đến 40 cm

DW4060

Dry Weight of root part in the 40-

Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ

60 cm

40 đến 60 cm

DWB60

Dry Weight of root part Below 60

Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi

h(cid:1131)n 60 cm

FYPP

Phytochrome associated

serine/threonine proteinphosphates

GA20oX

Gibberelic acid 20 oxidase

GBS

Genotyping By Sequencing

Phơn tích kiểu gen thông qua

gi(cid:1191)i trình tự

GLM

General Linear Model

Mô hình hồi quy tuyến tính

GWAS

Genome-wide Association Studies Nghiên c(cid:1261)u lập b(cid:1191)n đồ liên kết

toƠn h(cid:1227) gen

Auxin/ indole -3- acetic acid

Auxin

IAA

Irrigated

Canh tác ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu

Kilo base pair

1kb =1000 bp

Lateral organ boundary domain

LBD

Linkage Disequilibrium

Sự m(cid:1193)t cơn bằng liên kết

LLGTH

Longest Leaf Length

Chiều dƠi thơn

Minor Allele Frequence

MAF

Alen có tần số nhỏ h(cid:1131)n

Megabase pair

1Mb = 1000 kb

Mini Zinc Finger

MIF

Mix Linear Model

MLM

Mô hình hồi quy tuyến tính hỗn

hợp

Mekong River Delta

MRD

Đồng bằng sông Cửu Long

Morphogenesis of Root Hair

MRH

Maximum of Root Length

MRL

Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa

North Central Coast

NCC

Duyên h(cid:1191)i Bắc Trung Bộ

Number of Crown Root

NCR

Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh

Northeast

Vùng Đông Bắc Bộ

Next Generation Sequencing

NGS

Công ngh(cid:1227) gi(cid:1191)i trình tự thế h(cid:1227)

Near Isogenic Lines

NILs

Dòng đẳng gen

Number of crown roor per Tiller

NR_T

Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình/nhánh

Northwest

Vùng Tơy Bắc Bộ

Principal Component Analysis

PCA

Phơn tích thƠnh phần chính

Polymerase Chain Reaction

PCR

Kỹ thuật nhơn b(cid:1191)n ADN

Plant Dry Weight

PDW

Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a cơy

Hypertext Preprocesser

PHP

Polymorphism Information

PIC

HƠm l(cid:1133)ợng thông tin đa hình

Content

vii

Pin- formed

Plasma membrane Intrinsic Protein

PIP

PLAT

Polycystin-1, Lipoxygenase,

Alpha-toxin and Triacylglycerol

Quiescent Center homobox

QHB

Quantitative Trait Loci

QTLs

Locus tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng

R_S

Root – Shoot ratio

Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần

r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy

RAPD

Radnom Amplified Polymophism

Đa hình các đo(cid:1189)n ADN đ(cid:1133)ợc

DNA

nhơn b(cid:1191)n ngẫu nhiên

Root Dry Weight

RDW

Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225)

Restriction Fragment Length

RFLP

Đa hình độ dƠi các đo(cid:1189)n cắt giới

Polymorphism

h(cid:1189)n

Root Initiation Defective

RID

Recombinant Inbred Lines

RILs

Dòng tái tổ hợp

Rainfed Lowland

Canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) vùng th(cid:1193)p

Response Regulator

Yếu tố điểu ch(cid:1229)nh ph(cid:1191)n (cid:1261)ng

Red River Delta

RRD

Đồng bằng chơu thổ sông Hồng

South Central Coast

SCC

Duyên h(cid:1191)i Nam Trung Bộ

Scarecrow

SCR

Shoot Dry Weight

SDW

Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn cơy

Southeast

Vùng Đông Nam Bộ

Short Root

SHR

Single Nucleotide Polymorphism

SNP

Đa hình nucleotide đ(cid:1131)n

Sorting nexin

SNX

Shallow Root Propotion

SRP

Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a

phần r(cid:1225) ăn nông

Simple Sequence Repeats

SSR

Đa hình các đo(cid:1189)n lặp đ(cid:1131)n gi(cid:1191)n

Root Thickness

THK

Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225)

Number of Tiller

TIL

Số nhánh

Upland

Canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy

WUCHEL-related

WOX

viii

DANH M(cid:1256)C B(cid:1190)NG

TT

Trang

Tên b(cid:1191)ng

3.1. Các giống lúa đ(cid:1133)ợc dùng để xơy dựng th(cid:1133) vi(cid:1227)n DArT markers ......................... 53

4.1.

Phơn nhóm mẫu giống theo th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng .............................................. 64

4.2. Phơn nhóm mẫu giống theo số nhánh hữu hi(cid:1227)u .................................................. 65

4.3. Đặc điểm hình d(cid:1189)ng h(cid:1189)t c(cid:1259)a các mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam trong bộ s(cid:1133)u tập

giống nghiên c(cid:1261)u ................................................................................................ 67

4.4. Ch(cid:1229) số FST giữa các nhóm phụ vƠ m(cid:1261)c ý nghĩa P-value ...................................... 75

4.5. Đặc điểm c(cid:1259)a các phơn nhóm trong hai nhóm giống thuộc loƠi phụ indica

vƠ japonica .......................................................................................................... 81

4.6. Sự phơn rƣ c(cid:1259)a LD trên 12 nhi(cid:1225)m sắc thể trong nhóm giống indica vƠ

japonica .............................................................................................................. 83

4.7. Kết qu(cid:1191) phơn tích ANOVA vƠ h(cid:1227) số di truyền theo nghĩa rộng c(cid:1259)a các tính

tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u ................................................................................................. 87

4.8. Các giá tr(cid:1231) thống kê c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến đặc điểm phát

triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u .............................................................. 88

4.9. Giá tr(cid:1231) thống kê c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u theo 2 nhóm giống

indica (ind) vƠ japonica (jap) ............................................................................. 91

4.10. So sánh giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng giữa các phơn nhóm thuộc

nhóm giống indica vƠ japonica .......................................................................... 94

4.11. H(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa các tính tr(cid:1189)ng theo dõi (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn vƠ riêng cho

từng nhóm giống indica vƠ japonica .................................................................. 95

4.12. Danh sách các QTLs đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc với P-value < 1E-04 (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn

vƠ hai nhóm giống indica vƠ japonica .............................................................. 103

4.13. Các QTLs liên kết với nhiều h(cid:1131)n một tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn

vƠ hai nhóm mẫu giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica .............................. 112

4.14. Danh sách các gen (cid:1261)ng viên đƣ đ(cid:1133)ợc khẳng đ(cid:1231)nh về vai trò vƠ ch(cid:1261)c năng

đối với sự phát triển bộ r(cid:1225) ................................................................................. 116

4.15. Các giống lúa có kiểu hình t(cid:1133)(cid:1131)ng ph(cid:1191)n vƠ haplotype khác bi(cid:1227)t t(cid:1189)i vùng

QTLs liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng NCR trên NST số 11 ................................... 123

4.16. Danh sách các gen nằm trong vùng QTLs liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng NCR

trên NST số 11 .................................................................................................. 127

DANH M(cid:1256)C HỊNH

TT

Trang

Tên hình

2.1. ThƠnh phần r(cid:1225) c(cid:1193)u trúc nên bộ r(cid:1225) lúa .................................................................... 8

2.2. C(cid:1193)u trúc xuyên tơm c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa .............................................................................. 9

2.3. Tổ ch(cid:1261)c mô theo chiều d(cid:1233)c vƠ mô hình phơn chia tế bƠo (cid:1251) r(cid:1225) lúa ...................... 10

2.4. Số l(cid:1133)ợng QTLs liên kết với đặc điểm bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa trên các vùng nhi(cid:1225)m

sắc thể ................................................................................................................. 14

2.5. Các b(cid:1133)ớc gi(cid:1191)i trình tự theo ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp Sanger (a) vƠ NGS (b) ...................... 27

2.6. Các b(cid:1133)ớc chính trong quá trình thực hi(cid:1227)n GBS .................................................. 29

2.7. So sánh ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp xác đ(cid:1231)nh QTLs truyền thống vƠ GWAS .......................... 35

3.1. S(cid:1131) đồ tổng quát quá trình thực hi(cid:1227)n các nội dung nghiên c(cid:1261)u............................ 50

3.2.

S(cid:1131) đồ các b(cid:1133)ớc thực hi(cid:1227)n phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền với DArT ...................... 52

3.3. Các ch(cid:1229) tiêu vƠ v(cid:1231) trí thu thập số li(cid:1227)u các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến sự phát

triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các giống nghiên c(cid:1261)u .................................................................. 59

4.1. Đặc điểm phơn bố c(cid:1259)a 214 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam sử dụng lƠm vật li(cid:1227)u

nghiên c(cid:1261)u ........................................................................................................... 63

4.2. Biểu đồ tần số phơn bố mẫu giống lúa theo chiều cao cơy ................................. 66

4.3. Tỷ l(cid:1227) vƠ số l(cid:1133)ợng các mẫu giống chia theo tính ch(cid:1193)t nội nhũ ............................ 67

4.4. ThƠnh phần genome c(cid:1259)a các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u .......................................... 69

4.5. Cơy phơn lo(cid:1189)i di truyền c(cid:1259)a 270 mẫu giống với 241 DArT marker ................... 70

4.6. Phơn bố c(cid:1259)a GBS marker trên 12 nhi(cid:1225)m sắc thể vƠ ch(cid:1229) số đa hình (PIC)

c(cid:1259)a chúng trong ma trận haplotype chuẩn b(cid:1231) cho GWAS ................................... 73

4.7. Các phơn nhóm trong nhóm mẫu giống thuộc loƠi phụ indica ........................... 77

4.8. Các phơn nhóm trong nhóm mẫu giống thuộc loƠi phụ japonica ....................... 80

4.9. Sự phơn rƣ LD theo kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa các cặp marker trên 12 NST (cid:1251)

nhóm giống indica .............................................................................................. 84

4.10. Sự phơn rƣ LD theo kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa các cặp marker trên 12 NST (cid:1251)

nhóm giống japonica .......................................................................................... 85

4.11. Hình (cid:1191)nh biểu di(cid:1225)n mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa thơn vƠ r(cid:1225) c(cid:1259)a các mẫu giống

trong tập đoƠn sử dụng phần mềm RASTA ........................................................ 89

4.12. Tần số phơn bố c(cid:1259)a một số tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u trong hai nhóm loƠi phụ

indica vƠ japonica ............................................................................................... 93

4.13. Vòng tròn t(cid:1133)(cid:1131)ng quan xơy dựng bằng phơn tích thƠnh phần chính (PCA)

cho các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u ............................................................................. 99

4.14. Phơn bố c(cid:1259)a các giống lúa trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u trên mặt phẳng PCA

dựa trên dữ li(cid:1227)u kiểu hình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u ................................. 100

4.15. Hình biểu di(cid:1225)n QQ-Plot cho c(cid:1191) tập đoƠn vƠ hai nhóm giống thuộc loƠi phụ

indica vƠ japonica ............................................................................................. 102

4.16. Manhattan Plot c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR) (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn vƠ hai

nhóm mẫu giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica ......................................... 108

4.17. Manhattan Plot c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng độ dƠy r(cid:1225) (THK) (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn vƠ hai nhóm

mẫu giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica ................................................... 109

4.18. Tỷ l(cid:1227) các d(cid:1189)ng alen (cid:1251) các v(cid:1231) trí đánh d(cid:1193)u xung quanh q45 ............................... 122

TRệCH Y(cid:1218)U LU(cid:1200)N ỄN

Tên Tác gi(cid:1191): Phùng Th(cid:1231) Ph(cid:1133)(cid:1131)ng Nhung Tên Lu(cid:1201)n án: “Xác đ(cid:1231)nh các gen-alen đặc thù liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam” Chuyên ngƠnh: Di truyền vƠ Ch(cid:1233)n giống cơy trồng Mƣ s(cid:1237): 9 62 01 11 Tên c(cid:1131) s(cid:1251) đƠo t(cid:1189)o: H(cid:1233)c vi(cid:1227)n Nông nghi(cid:1227)p Vi(cid:1227)t Nam M(cid:1257)c đích vƠ đ(cid:1237)i t(cid:1133)(cid:1255)ng nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a lu(cid:1201)n án Mục đích nghiên cứu

- Lựa ch(cid:1233)n các mẫu giống phù hợp để phát triển bộ dữ li(cid:1227)u kiểu gen vƠ dữ li(cid:1227)u kiểu hình phục vụ cho các nghiên c(cid:1261)u GWAS thông qua hh(cid:1191)o sát sự đa d(cid:1189)ng về đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n vƠ di truyền c(cid:1259)a một tập đoƠn các mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam,. - Xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u kiểu gen (haplotype) vƠ kiểu hình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng chính liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các mẫu giống đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n, lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) cho nghiên c(cid:1261)u GWAS.

- Sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS để lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen, từ đó xác đ(cid:1231)nh các QTLs vƠ các gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a một tập đoƠn giống lúa Vi(cid:1227)t Nam. Đối t(cid:753)ợng nghiên cứu

Đề tƠi đƣ khai thác sự đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a lúa Vi(cid:1227)t Nam từ đó xác đ(cid:1231)nh các QTLs/ gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen (GWAS – Genome wide Association Studies). Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nghiên c(cid:1261)u

- Các nội dung c(cid:1259)a đề tƠi đƣ sử dụng nhiều ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nghiên c(cid:1261)u mới trong phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền vƠ phơn tích h(cid:1227) gen nh(cid:1133): ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích đa d(cid:1189)ng với ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự (GBS), ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen (GWAS). Các thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp chuẩn c(cid:1259)a IRRI (2002). Thí nghi(cid:1227)m đánh giá kiểu hình bộ r(cid:1225) sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp ống r(cid:1225) c(cid:1191)i tiến, (cid:1251) cơy lúa 6 tuần tuổi.

- Các phần mềm đ(cid:1133)ợc sử dụng trong nghiên c(cid:1261)u gồm: DArTsoft 7.4, DArWin 5, STRUCTURE; BEAGLE; TASSEL; R; RASTA; vƠ các phần mền hỗ trợ phơn tích thống kê SAS 9.2; R; XLstat, Excel. K(cid:1219)t qu(cid:1191) chính vƠ k(cid:1219)t lu(cid:1201)n Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Đề tƠi đƣ khám phá ra các QTLs/ gen (cid:1261)ng viên liên kết với các tính tr(cid:1189)ng chính đóng vai trò quan tr(cid:1233)ng trong sự phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) một tập đoƠn nguồn gen lúa Vi(cid:1227)t Nam. Kết qu(cid:1191) nƠy lƠ c(cid:1251) s(cid:1251) thúc đẩy các nghiên c(cid:1261)u tiếp theo nhằm lƠm rõ m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới

xii

các gen liên quan đến quá trình điều khiển sự phát sinh, phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa. H(cid:1131)n nữa, sự thƠnh công c(cid:1259)a nghiên c(cid:1261)u nƠy cho th(cid:1193)y kh(cid:1191) năng kết hợp hi(cid:1227)u qu(cid:1191) các kỹ thuật phơn tích h(cid:1227) gen hi(cid:1227)n đ(cid:1189)i trong phơn tích h(cid:1227) gen cơy trồng, góp phần thúc đẩy sự hiểu biết các yếu tố di truyền liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng quan tơm, đặc bi(cid:1227)t có ý nghĩa cho c(cid:1191)i tiến giống cơy trồng, nh(cid:1193)t lƠ trong bối c(cid:1191)nh (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng sơu sắc vƠ ph(cid:1261)c t(cid:1189)p c(cid:1259)a BĐKH.

- Các kết qu(cid:1191) trung gian c(cid:1259)a đề tƠi nh(cid:1133): thông tin về đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n, đặc điểm đa d(cid:1189)ng di truyền vƠ c(cid:1193)u trúc quần thể, đặc điểm phát triển bộ r(cid:1225) r(cid:1193)t đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u, lƠ các c(cid:1131) s(cid:1251) dữ li(cid:1227)u có tính tham kh(cid:1191)o cao trong các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam, đặc bi(cid:1227)t lƠ các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o c(cid:1191)i tiến bộ r(cid:1225) lúa. Mặt khác bộ dữ li(cid:1227)u đa hình kiểu gen với 25971 SNPs phơn bố trong toƠn h(cid:1227) gen đƣ đ(cid:1133)ợc công bố có thể đ(cid:1133)ợc tiếp tục sử dụng để phát triển các nghiên c(cid:1261)u GWAS liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng nông sinh h(cid:1233)c quan tr(cid:1233)ng khác. Kết luận

1) Đề tƠi đƣ đánh giá đ(cid:1133)ợc sự đa d(cid:1189)ng về đặc điểm hình thái vƠ đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a 270 mẫu giống lúa, trong đó có 214 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam. Đồng th(cid:1249)i đánh giá đ(cid:1133)ợc sự đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a các mẫu giống lúa trên thông qua sử dụng 241 ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT. Từ kết qu(cid:1191) đó xơy dựng đ(cid:1133)ợc cơy phơn lo(cid:1189)i di truyền có c(cid:1193)u trúc l(cid:1133)ỡng cực, phơn các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u thƠnh các nhóm loƠi phụ khác nhau.

2) Kết qu(cid:1191) về phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự (GBS) đƣ xơy dựng đ(cid:1133)ợc bộ dữ li(cid:1227)u haplotype với 25971 ch(cid:1229) th(cid:1231) cho đa hình cao, hƠm l(cid:1133)ợng thông tin đa hình (PIC) trung bình đ(cid:1189)t 32,0%. Sử dụng số l(cid:1133)ợng lớn các ch(cid:1229) th(cid:1231) SNPs trong bộ dữ li(cid:1227)u nƠy để phơn tích c(cid:1193)u trúc vƠ đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a nhóm giống indica, japonica (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam cho th(cid:1193)y 114 mẫu giống lúa indica Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc phơn thƠnh 6 phơn nhóm từ I1 đến I6, 62 mẫu giống japonica Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc phơn thƠnh 4 phơn nhóm từ J1 đến J4 với những đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng riêng.

3) Kết qu(cid:1191) đánh giá kiểu hình bộ r(cid:1225) đƣ xơy dựng đ(cid:1133)ợc bộ dữ li(cid:1227)u kiểu hình r(cid:1225) gồm 18 tính tr(cid:1189)ng c(cid:1259)a 194 mẫu giống lúa. Các mẫu giống đa d(cid:1189)ng về đặc điểm hình thái vƠ c(cid:1193)u trúc bộ r(cid:1225), đặc bi(cid:1227)t lƠ các tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225), độ dƠy r(cid:1225), khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a r(cid:1225) (cid:1251) các tầng đ(cid:1193)t khác nhau, độ dƠi r(cid:1225). Đặc bi(cid:1227)t đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc một số giống lúa có bộ r(cid:1225) dƠi vƠ dƠy thuộc phơn nhóm I3 có ý nghĩa trong ch(cid:1233)n giống nh(cid:1133): Blề Blậu Chớ (G205), Tẻ n(cid:1133)(cid:1131)ng (G153), Khẩu Năm Rinh (G189), Khẩu Pe L(cid:1189)nh (G155).

4) Sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS để lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen, nghiên c(cid:1261)u đƣ cung c(cid:1193)p một danh sách gồm 88 QTLs liên kết với 18 tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u, trong đó có 28 QTLs đồng th(cid:1249)i liên kết với nhiều h(cid:1131)n một tính tr(cid:1189)ng, 33 QTLs nằm trong vùng trình tự c(cid:1259)a gen ch(cid:1261)c năng, 1 vùng QTLs liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR) trên NST số 11, vƠ 1 vùng QTLs liên kết chặt với độ dƠy r(cid:1225) (THK) trên NST số 2. Căn c(cid:1261) v(cid:1231) trí c(cid:1259)a QTLs, xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 889 gen (cid:1261)ng viên, trong đó có 407 gen đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh vƠ phơn nhóm ch(cid:1261)c năng gi(cid:1191) đ(cid:1231)nh, 24 gen trong số nƠy đƣ có các công bố ch(cid:1261)ng minh ch(cid:1261)c năng hóa sinh vƠ sinh h(cid:1233)c liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225).

xiii

THESIS ABSTRACT

Code: 9.62.01.11

PhD. Candidate: Phung Thi Phuong Nhung Thesis title: Identification of new genes and alleles associated with root development in a core collection of rice varieties in Vietnam Major: Genetic and Plant breeding Education organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Research Objectives

The development of Genome-wide Association studies (GWAS) in crops has

made it possible to mine interesting alleles hidden in gene bank resources. However, only a small fraction of the rice genetic diversity of any given country have been

exploited in the studies with worldwide sampling conducted to date. The thesis had been researched to development of a panel of rice varieties from Vietnam for GWAS

purposes to identify some new QTLs and candidate genes associated with root development.

Materials and Methods

The panel, initially composed of 270 accessions, was characterized for simple

agronomic traits (maturity class, grain shape and endosperm type) commonly used to classify rice varieties. We first genotyped the panel using Diversity Array Technology

(DArT) markers (6144 clones). We analyzed the panel structure, identified two subpanels corresponding to the indica and japonica sub-species and selected around 200 non-redundant accessions for Genotyping By Sequencing (GBS) (with 50000 marker). A matrix adapted for GWAS was built by eliminating the markers with a minor allele

frequency below 5% and imputing the missing data. The panel of 200 rice varieties was phenotyped under greenhouse conditions for several root traits in an experimental

design with 3 replicates. The results were submitted to association mapping using a mixed model involving structure and kinship to enable the identification of significant

associations. The analyses were conducted successively on the whole panel (185 accession) and on its indica (115 accessions) and japonica (64 accessions) subpanel.

Main findings and Conclusions Scientific and practical significance

The publicly available panel constitutes an imprortant resource giving access to original allelic diversity. It will be use for GWAS on root, panicle traits, grain and yield

traits, or abiotic stress adaption.

Some of the major QTLs we detected through this Genome-wide Association Study contain promising candidate genes encoding regulatory elements of known key

xiv

regulators of root formation and development.

In rice breeding, major QTLs and candidate SNPs, candidate genes associated

with such agronomy traits, identified though GWAS in this thesis research (after confirmed by functional studies and validations), have been deployed to enhance

adaption and productivity of rice in future.

Conclusions

1) The rice varieties studied showed a strong diversity of basic agronomic traits such as tree height, flowering time, branching and effective branching, growth time,

grain shape, endosperm characteristics. The 270 rice varieties exhibited genetic diversity with bipolar structure, mainly indica (168 germplasms), and japonica (88 germplasms), the remaining are Aus/Boros and Sadri/Basmati.

2) Results of GBS analysis produced a set of genetic data consisting of a

polymorphic matrix of 25971 marker species with nearly 200 rice varieties in Vietnam, the PIC of these markers is 32% in average. Results of population structure analysis with SNP marker showed indica group was divided into 6 sub-populations (from I1 to I6) and japonica was divided into 4 sub-populations (from J1 to J4). Each group has its own unique characteristics of basic agronomic traits, ecological regions and source of collection.

3) The phenotypic assessment results provided a set of phenotypic data of 18 traits directly or indirectly related to rice root development in 194 rice varieties. The mean comparisons showed that subpopulations I3 and I6 in the indica subpanel and subpopulations J1 and J3 in the japonica subpanel had the deepest and thickest roots while subpopulations I1 and I4 as well as J2 and J4 registered the poorest performances in this respect. The indica types from group I3 constitute interesting donors of deep and thick root that may be used as parents in crosses in root breeding programes, example:

Ble Blau Cho (G205), Te Nuong (G153), Khau Nam Rinh (G189), Khau Pe Lanh (G155).

4) Identified 88 QTLs at a high level for 18 traits. Identify two strong QTLs related to root numbers (NCR) on chromosome 11 and related to root thickness (THK)

on chromosome 2. Based on the location of QTLs, in LD was calculated, 899 candidate genes were identified in the high confidence region of 88 QTLs, 33 QTLs in genes with predicted functions, 407 genes were identified function in hypothetical, 24 genes were identified whose reported biological function in consistent with the associated phenotype, the rice gene or its predicted Arabidopsis ortholog.

PH(cid:1194)N 1. M(cid:1250) Đ(cid:1194)U

1.1. TệNH C(cid:1192)P THI(cid:1218)T C(cid:1258)A Đ(cid:1220) TĨI

Lúa (Oryza sativa L.) lƠ cơy l(cid:1133)(cid:1131)ng thực chính nuôi sống h(cid:1131)n một nửa dơn số thế giới. Tổng di(cid:1227)n tích gieo trồng c(cid:1259)a lúa trên toƠn thế giới trong 10 năm gần đơy dao động trong kho(cid:1191)ng 156 đến 161,7 tri(cid:1227)u hecta (STATISTAT, 2018). Cơy lúa đ(cid:1133)ợc gieo trồng (cid:1251) nhiều quốc gia trên thế giới với nhiều h(cid:1227) sinh thái khác nhau (t(cid:1133)ới tiêu, n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) đồng bằng, ngập n(cid:1133)ớc, n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy vùng cao). So với các cơy trồng khác, cơy lúa có nhu cầu n(cid:1133)ớc lớn h(cid:1131)n. Sự thích nghi với các chế độ th(cid:1259)y văn khác nhau tr(cid:1251) thƠnh một trong những đặc điểm c(cid:1259)a giống tích lũy qua quá trình thuần hóa vƠ ch(cid:1233)n l(cid:1233)c tự nhiên. NgƠy nay, tr(cid:1133)ớc những di(cid:1225)n biến ph(cid:1261)c t(cid:1189)p khó kiểm soát c(cid:1259)a Biến đổi khí hậu, các cơy trồng đặc bi(cid:1227)t lƠ cơy lúa đang đ(cid:1261)ng tr(cid:1133)ớc nguy c(cid:1131) b(cid:1231) tổn h(cid:1189)i nghiêm tr(cid:1233)ng về năng su(cid:1193)t vƠ s(cid:1191)n l(cid:1133)ợng do những (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a h(cid:1189)n, mặn, vƠ ngập lụt kéo dƠi. Bộ r(cid:1225) đóng vai trò quan tr(cid:1233)ng trong đ(cid:1249)i sống cơy lúa, giúp cơy bám vƠo đ(cid:1193)t, hút n(cid:1133)ớc, dinh d(cid:1133)ỡng vƠ nhiều ho(cid:1189)t động trao đổi ch(cid:1193)t khác (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng trực tiếp đến kh(cid:1191) năng sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng, phát triển, năng su(cid:1193)t, đặc bi(cid:1227)t lƠ khi cơy gặp các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi. Một bộ r(cid:1225) có kh(cid:1191) năng ăn sơu, r(cid:1225) dƠy vƠ kh(cid:1191) năng phơn nhánh rộng có thể giúp cơy lúa khai thác đ(cid:1133)ợc n(cid:1133)ớc từ những lớp đ(cid:1193)t sơu h(cid:1131)n trong điều hi(cid:1227)n h(cid:1189)n hán (Fukai and Cooper, 1995; Gowda et al., 2011). Bộ r(cid:1225) ho(cid:1189)t động tốt h(cid:1131)n trong điều ki(cid:1227)n ngập n(cid:1133)ớc sẽ giúp tăng kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u vƠ duy trì năng su(cid:1193)t lúa trong điều ki(cid:1227)n ngập lụt (Bailey-Serres and Voesenek, 2010). T(cid:1189)o ra những giống lúa có kiểu hình bộ r(cid:1225) phù hợp với mỗi điều ki(cid:1227)n gieo trồng lƠ mục tiêu c(cid:1259)a các nhƠ ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa trong bối c(cid:1191)nh di(cid:1225)n biến ph(cid:1261)c t(cid:1189)p c(cid:1259)a Biến đổi khí hậu toƠn cầu nh(cid:1133)ng r(cid:1193)t khó thực hi(cid:1227)n vì những h(cid:1189)n chế trong quan sát trực tiếp bộ r(cid:1225). Hiểu biết về các yếu tố di truyền có liên quan đến các đặc điểm phát triển vƠ thích nghi c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để phát triển vƠ (cid:1261)ng dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp ch(cid:1233)n l(cid:1233)c phơn tử trong các nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1233)n t(cid:1189)o, c(cid:1191)i tiến bộ r(cid:1225) lúa.

Trong những năm gần đơy nghiên c(cid:1261)u về r(cid:1225) cơy trồng nói chung vƠ lúa nói riêng ngƠy cƠng đ(cid:1133)ợc quan tơm. Nhiều ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp khác nhau đƣ đ(cid:1133)ợc sử dụng để khám phá các yếu tố di truyền liên quan đến bộ r(cid:1225) lúa, nh(cid:1133) ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gơy đột biến (Guiderdoni and Gantet 2012; Lorieux et al., 2012; Wei et al., 2013), ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích s(cid:1191)n phẩm phiên mƣ (transcriptomic) (Takehisa et al., 2012), ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp xác đ(cid:1231)nh QTLs sử dụng các quần thể lập b(cid:1191)n đồ (Champoux

et al., 1995; Kamoshita et al., 2008; Khowaja et al., 2009). Nhiều gen liên quan đến đặc điểm hình thái vƠ ch(cid:1261)c năng sinh lý c(cid:1259)a r(cid:1225) đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh, m(cid:1251) ra c(cid:1131) hội để c(cid:1191)i tiến năng su(cid:1193)t (cid:1251) lúa (Coudert et al., 2010; Orman-Ligeza et al., 2013; Mai et al., 2014; Wu and Cheng, 2014). HƠng trăm QTLs liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) lúa đƣ đ(cid:1133)ợc công bố trên các quần thể lập b(cid:1191)n đồ khác nhau (Courtois et al., 2009). Tuy nhiên, h(cid:1189)n chế c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các QTLs đ(cid:1133)ợc thiết lập bằng các quần thể lập b(cid:1191)n đồ lƠ độ dƠi c(cid:1259)a đo(cid:1189)n NST mang QTLs/gen (cid:1261)ng viên có kích th(cid:1133)ớc r(cid:1193)t lớn (Courtois et al., 2009). Mặt khác, số l(cid:1133)ợng alen đ(cid:1133)ợc đánh giá trong mỗi nghiên c(cid:1261)u xác đ(cid:1231)nh QTLs sử dụng quần thể lập b(cid:1191)n đồ r(cid:1193)t h(cid:1189)n chế, th(cid:1249)i gian nghiên c(cid:1261)u kéo dƠi (Buckler and Thornsberry, 2002).

Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS (Genome-wide Association Studies) xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n lần đầu tiên trong một nghiên c(cid:1261)u di truyền (cid:1251) ng(cid:1133)(cid:1249)i (Hirschhorn and Daly, 2005) sau sự ki(cid:1227)n gi(cid:1191)i trình tự h(cid:1227) gen ng(cid:1133)(cid:1249)i thƠnh công. GWAS nhanh chóng đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo các nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) thực vật, đặc bi(cid:1227)t lƠ (cid:1251) các cơy mô hình nh(cid:1133) Arabidopsis (Atwell et al., 2010). B(cid:1191)n ch(cid:1193)t c(cid:1259)a GWAS lƠ thiết lập mối quan h(cid:1227) thống kê liên kết giữa sự dao động c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng đ(cid:1231)nh l(cid:1133)ợng ph(cid:1261)c t(cid:1189)p với các kiểu gen trong quần thể (Nordborg and Weigel, 2008). Bằng vi(cid:1227)c sử dụng số l(cid:1133)ợng ch(cid:1229) th(cid:1231) lớn, mật độ cao, bao ph(cid:1259) toƠn h(cid:1227) gen vƠ các quần thể tự nhiên có sự suy gi(cid:1191)m liên kết m(cid:1193)t cơn bằng một cách nhanh chóng, GWAS đƣ m(cid:1189)nh mẽ c(cid:1191)i tiến độ phơn gi(cid:1191)i t(cid:1189)i mỗi v(cid:1231) trí QTLs xuống còn từ 1 đến vƠi chục kilo-base thay vì đ(cid:1133)ợc tính bằng mega-base trong các nghiên c(cid:1261)u tr(cid:1133)ớc đó (Buckler and Thornsberry, 2002; Zhu et al., 2008). Những QTLs đầu tiên liên quan đến sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS đƣ đ(cid:1133)ợc công bố trên các t(cid:1189)p chí uy tín (Clark et al., 2013; Courtois et al., 2013), cho th(cid:1193)y tiềm năng (cid:1261)ng dụng c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy trong nghiên c(cid:1261)u di truyền các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa.

Sự tiến bộ vƠ ngƠy cƠng hoƠn thi(cid:1227)n c(cid:1259)a công ngh(cid:1227) phơn tích genome thông l(cid:1133)ợng cao, sự phát triển các h(cid:1227) thống ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp luận vƠ phần mềm phơn tích, lƠ điều ki(cid:1227)n thúc đẩy ngƠy cƠng nhiều các nhƠ khoa h(cid:1233)c lựa ch(cid:1233)n sử dụng GWAS trong các nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a mình (Zhu et al., 2008). Các bộ dữ li(cid:1227)u kiểu gen đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a về đ(cid:1231)a lý c(cid:1259)a Oryza đƣ đ(cid:1133)ợc xơy dựng (Tung et al., 2010; Courtois et al., 2013) vƠ đ(cid:1133)ợc sử dụng trong GWAS với các tính tr(cid:1189)ng r(cid:1225) lúa (Famoso et al., 2011; Courtois et al., 2013). Mặc dù h(cid:1233) đƣ sử dụng quần thể có kích th(cid:1133)ớc khá lớn (từ 200 đến 400 mẫu giống), nh(cid:1133)ng vẫn ch(cid:1229) khai thác đ(cid:1133)ợc

một phần nhỏ sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a lúa trên thế giới.

Nền văn minh Vi(cid:1227)t Nam gắn liền với cơy lúa n(cid:1133)ớc. Các giống lúa đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng Vi(cid:1227)t Nam khá đa d(cid:1189)ng (ĐoƠn Thanh Quỳnh vƠ cs., 2016). Tuy ch(cid:1133)a ph(cid:1191)n ánh hết sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a lúa trên thế giới nh(cid:1133)ng những nguồn gen đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng, đáng chú ý lƠ từ những vùng có điều ki(cid:1227)n đ(cid:1231)a lý, sinh thái khác nhau có thể mang các tính tr(cid:1189)ng, các QTLs, các gen có ý nghĩa quyết đ(cid:1231)nh trong các tính tr(cid:1189)ng nông h(cid:1233)c quan tr(cid:1233)ng cần đ(cid:1133)ợc khám phá, khai thác (Myint et al., 2012; Radanielina et al., 2013). Đơy lƠ nguồn tƠi nguyên quý giá để xác đ(cid:1231)nh các yếu tố di truyền kiểm soát sự phát triển bộ r(cid:1225) vƠ kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với các stress phi sinh h(cid:1233)c (cid:1251) cơy lúa. Xác đ(cid:1231)nh các QTLs/gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển r(cid:1225) (cid:1251) các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam sẽ cung c(cid:1193)p nền t(cid:1191)ng quan tr(cid:1233)ng để lƠm sáng tỏ c(cid:1131) chế phơn tử về sự phát triển bộ r(cid:1225) vƠ t(cid:1189)o điều ki(cid:1227)n để c(cid:1191)i tiến kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi (cid:1251) lúa.

1.2. M(cid:1256)C TIểU NGHIểN C(cid:1260)U C(cid:1258)A Đ(cid:1220) TĨI

- Xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u kiểu gen (haplotype) c(cid:1259)a tập đoƠn mẫu giống đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n, lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) dữ li(cid:1227)u để phát triển các nghiên c(cid:1261)u GWAS với các tính tr(cid:1189)ng quan tơm.

- Xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u kiểu hình c(cid:1259)a một số tính tr(cid:1189)ng chính liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n, lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) cho nghiên c(cid:1261)u GWAS để xác đ(cid:1231)nh các QTLs/gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a lúa Vi(cid:1227)t Nam.

- Sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS để lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen, từ đó xác đ(cid:1231)nh các QTLs vƠ gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam.

1.3. PH(cid:1188)M VI NGHIểN C(cid:1260)U

- Nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trên c(cid:1131) s(cid:1251) một tập đoƠn gồm 214 mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc thu thập từ nhiều vùng c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam, 33 mẫu giống lúa đối ch(cid:1261)ng đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a Oryza sativa trên thế giới do CIRAD cung c(cid:1193)p vƠ 23 mẫu giống khác đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p. Các mẫu giống đƣ

đ(cid:1133)ợc đánh giá về các đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n vƠ đa d(cid:1189)ng di truyền bằng ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT. Kết qu(cid:1191) nƠy lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để lựa ch(cid:1233)n các mẫu giống cho thiết lập dữ li(cid:1227)u kiểu gen vƠ kiểu hình để phục vụ phát triển các nghiên c(cid:1261)u GWAS.

- Một tập đoƠn gồm 200 mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n đƣ đ(cid:1133)ợc phơn tích kiểu gen bằng 50000 ch(cid:1229) th(cid:1231) SNPs, sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự GBS, vƠ đ(cid:1133)ợc đánh giá biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a 18 tính tr(cid:1189)ng chính liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225).

- Phơn tích GWAS đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh đồng th(cid:1249)i trên 3 ma trận dữ li(cid:1227)u cho t(cid:1193)t c(cid:1191) tập đoƠn (185 mẫu giống x 21623 marker), nhóm giống indica (115 mẫu giống x 13842 marker), nhóm giống japonica (64 mẫu giống x 8821 marker).

- Kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u giới h(cid:1189)n (cid:1251) m(cid:1261)c xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc các QTLs/gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u.

1.4. NH(cid:1266)NG ĐịNG GịP M(cid:1246)I C(cid:1258)A Đ(cid:1220) TĨI

- Đƣ kh(cid:1191)o sát vƠ đánh giá một cách có h(cid:1227) thống các đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c

c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a tập đoƠn 270 giống lúa, trong đó có 214 giống lúa Vi(cid:1227)t Nam.

- Đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc m(cid:1261)c độ đa d(cid:1189)ng di truyền vƠ cơy phơn lo(cid:1189)i c(cid:1259)a một tập hợp nguồn gen lúa Vi(cid:1227)t Nam bằng một l(cid:1133)ợng lớn ch(cid:1229) th(cid:1231) hi(cid:1227)n đ(cid:1189)i nh(cid:1133) DArT vƠ SNPs marker.

- Sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS xơy dựng đ(cid:1133)ợc bộ dữ li(cid:1227)u kiểu gen với 25971 SNPs marker, bao ph(cid:1259) toƠn h(cid:1227) gen với mật độ cao, lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để phát triển nghiên c(cid:1261)u GWAS với các mục tiêu khác nhau (năng su(cid:1193)t, c(cid:1193)u trúc bông, kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với sơu b(cid:1227)nh vƠ điều ki(cid:1227)n b(cid:1193)t lợi) trên tập đoƠn lúa nghiên c(cid:1261)u.

- Luận án đƣ cung c(cid:1193)p một bộ dữ li(cid:1227)u gồm các thông số, thông tin c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng chính liên quan đến sự phát triển bộ c(cid:1259)a h(cid:1131)n 190 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam.

- Kết qu(cid:1191) lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen (GWAS) cung c(cid:1193)p một danh sách gồm 88 QTLs liên kết với 18 tính tr(cid:1189)ng theo dõi, trong đó có 33 QTLs nằm trong vùng mƣ hóa gen ch(cid:1261)c năng, 1 vùng QTLs liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR) (cid:1251) NST số 11 vƠ 1 vùng QTLs liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng độ dƠy r(cid:1225) (THK) (cid:1251) NST số 2. Xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 889 gen (cid:1261)ng viên, trong đó có 407 gen đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh vƠ phơn nhóm ch(cid:1261)c năng gi(cid:1191) đ(cid:1231)nh, 24 gen trong đó đƣ có những công bố ch(cid:1261)ng minh ch(cid:1261)c năng hóa sinh vƠ sinh h(cid:1233)c liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225).

1.5. ụ NGHƾA KHOA H(cid:1232)C VĨ TH(cid:1268)C TI(cid:1224)N C(cid:1258)A Đ(cid:1220) TĨI

- Những đóng góp về đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n, đặc điểm phát triển bộ r(cid:1225), đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a các giống lúa trong luận án sẽ m(cid:1251) rộng vƠ nơng cao những hiểu biết về sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a nguồn gen lúa Vi(cid:1227)t Nam cũng nh(cid:1133) thế giới. LƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để lựa ch(cid:1233)n vật li(cid:1227)u cho các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa.

- Bộ dữ li(cid:1227)u kiểu gen gồm h(cid:1131)n 25000 SNPs marker đ(cid:1133)ợc đăng t(cid:1191)i trên trang TropGenDB lƠ nguồn dữ li(cid:1227)u m(cid:1251), có thể đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p cho các nhƠ khoa h(cid:1233)c khác để tiếp tục phát triển các nghiên c(cid:1261)u GWAS trên tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u với nhiều mục tiêu khác nh(cid:1133): xác đ(cid:1231)nh các QTLs liên quan đến kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u, năng su(cid:1193)t, ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng, c(cid:1193)u trúc bông,…vv.

- Dữ li(cid:1227)u thông tin về đặc điểm bộ r(cid:1225) có ý nghĩa tham kh(cid:1191)o vƠ lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) lựa

ch(cid:1233)n vật li(cid:1227)u cho các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình lai t(cid:1189)o giống c(cid:1191)i tiến tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa.

- Kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a luận án cung c(cid:1193)p một danh sách các QTLs/gen (cid:1261)ng viên có liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam, bổ sung thêm thông tin hữu ích vƠ chi tiết giúp các nhƠ khoa h(cid:1233)c quan tơm nghiên c(cid:1261)u di truyền bộ r(cid:1225) lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam vƠ trên thế giới có hiểu biết toƠn di(cid:1227)n, chính xác vƠ đầy đ(cid:1259) h(cid:1131)n về m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới các gen liên quan. Đặc bi(cid:1227)t, những đặc điểm riêng bi(cid:1227)t c(cid:1259)a các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam có thể mang đến những phát hi(cid:1227)n mới, đặc tr(cid:1133)ng, mƠ các nghiên c(cid:1261)u sử dụng các nguồn vật li(cid:1227)u lúa khác trên thế giới không thể tìm th(cid:1193)y. - Nhìn chung, luận án cung c(cid:1193)p một mô hình áp dụng những công ngh(cid:1227), kỹ thuật hi(cid:1227)n đ(cid:1189)i trong phơn tích genome để đ(cid:1133)a vƠo khai thác đa d(cid:1189)ng nguồn gen lúa Vi(cid:1227)t Nam, lƠm rõ mối quan h(cid:1227) giữa kiểu gen vƠ kiểu hình, nhằm khai thác các gen/alen đặc thù ẩn trong nguồn gen đó. Kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a luận án m(cid:1251) ra con đ(cid:1133)(cid:1249)ng triển v(cid:1233)ng trong khai thác genome để (cid:1261)ng dụng vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n giống phơn tử t(cid:1189)o ra các giống lúa có bộ r(cid:1225) thích hợp lƠm tăng kh(cid:1191) năng thích (cid:1261)ng với các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi.

PH(cid:1194)N 2. T(cid:1240)NG QUAN TĨI LI(cid:1226)U

2.1. VAI TRọ VĨ Đ(cid:1210)C ĐI(cid:1222)M B(cid:1244) R(cid:1224) (cid:1250) LÖA

2.1.1. Vai trò c(cid:1259)a b(cid:1245) r(cid:1225) (cid:1251) cơy lúa

Bộ r(cid:1225) lƠ c(cid:1131) quan đặc bi(cid:1227)t quan tr(cid:1233)ng với cơy lúa, có ch(cid:1261)c năng bám giữ giúp cho cơy đ(cid:1261)ng vững vƠ khai thác, vận chuyển n(cid:1133)ớc, ch(cid:1193)t dinh d(cid:1133)ỡng cung c(cid:1193)p cho cơy trong quá trình quang hợp. NgoƠi ra, bộ r(cid:1225) còn có các ch(cid:1261)c năng th(cid:1261) c(cid:1193)p khác nh(cid:1133) dẫn truyền, tổng hợp các ch(cid:1193)t điều hòa sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng, ch(cid:1193)t dự trữ trong cơy. Sự tổng hợp các ch(cid:1193)t hữu c(cid:1131) nƠy r(cid:1193)t quan tr(cid:1233)ng đối với quá trình sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng vƠ phát triển (cid:1251) cơy lúa. Vi(cid:1227)c gi(cid:1191)i phóng các ch(cid:1193)t hữu c(cid:1131) từ r(cid:1225) có thể lƠm thay đổi các đặc tính vật lý, hóa h(cid:1233)c vƠ sinh hóa c(cid:1259)a đ(cid:1193)t (cid:1251) bên trong vùng r(cid:1225) (Wu and Cheng, 2014). Bộ r(cid:1225) r(cid:1193)t nh(cid:1189)y c(cid:1191)m, nó c(cid:1191)m nhận vƠ ph(cid:1191)n (cid:1261)ng l(cid:1189)i với các stress phi sinh h(cid:1233)c vƠ sinh h(cid:1233)c, vƠ giao tiếp với các bộ phận trên mặt đ(cid:1193)t thông qua các kênh tín hi(cid:1227)u b(cid:1251)i các hoocmon (Bailey-Serres and Voesenek, 2010; Parent et al., 2010; Zhao et al., 2012; Hong et al., 2013; Sun et al., 2014). Bộ r(cid:1225) còn góp phần điều ch(cid:1229)nh độ dẫn khí, đồng th(cid:1249)i (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng đến t(cid:1133) thế c(cid:1259)a l(cid:1133)ỡi lá vƠ hi(cid:1227)u su(cid:1193)t quang hợp d(cid:1133)ới sự tác động c(cid:1259)a đi(cid:1227)n tr(cid:1251) đ(cid:1193)t, dinh d(cid:1133)ỡng, các điều ki(cid:1227)n b(cid:1193)t lợi nh(cid:1133) h(cid:1189)n hoặc mặn (Wu and Cheng, 2014).

Với vai trò khai thác n(cid:1133)ớc vƠ các ch(cid:1193)t dinh d(cid:1133)ỡng cần thiết cho sự sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng phát triển c(cid:1259)a toƠn bộ cơy, đặc điểm c(cid:1193)u trúc vƠ ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) có tính quyết đ(cid:1231)nh đến toƠn bộ quá trình sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng phát triển vƠ năng su(cid:1193)t c(cid:1259)a các giống lúa. Bộ r(cid:1225) có thể có nhiều c(cid:1131) chế khác nhau để tác động vƠo quá trình hình thƠnh, tích lũy vƠ duy trì năng su(cid:1193)t (cid:1251) cơy lúa, nh(cid:1193)t lƠ khi đối mặt với các yếu tố b(cid:1193)t lợi (Yang et al., 2012; Jeong et al., 2013; Ju et al., 2015). Mặt khác, nhiều nhƠ khoa h(cid:1233)c cũng cho rằng cơy lúa có bộ r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n, số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh nhiều h(cid:1131)n, đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính r(cid:1225) lớn h(cid:1131)n, vƠ kh(cid:1191) năng phơn nhánh tốt h(cid:1131)n có thể có kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u tốt h(cid:1131)n với điều ki(cid:1227)n h(cid:1189)n hán do kh(cid:1191) năng khai thác n(cid:1133)ớc c(cid:1259)a chúng đ(cid:1133)ợc tăng lên (Fukai and Cooper, 1995; Gowda et al., 2011).

Tầm quan tr(cid:1233)ng c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) trong đ(cid:1249)i sống cơy lúa đ(cid:1133)ợc nhìn nhận toƠn di(cid:1227)n trong nhiều nghiên c(cid:1261)u, (cid:1251) nhiều khía c(cid:1189)nh khác nhau. Các kết qu(cid:1191) đƣ công bố lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để khẳng đ(cid:1231)nh không thể bỏ qua các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến bộ r(cid:1225) trong các nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa, đặc bi(cid:1227)t lƠ trong các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa chống ch(cid:1231)u với các stress sinh h(cid:1233)c vƠ phi sinh h(cid:1233)c hi(cid:1227)n nay.

2.1.2. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m c(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a b(cid:1245) r(cid:1225) lúa

Bộ r(cid:1225) lúa mang những đặc điểm điển hình c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) chùm (cid:1251) các cơy ngũ cốc một lá mầm (Coudert et al., 2010). Đặc điểm hình thái h(cid:1233)c, gi(cid:1191)i phẫu h(cid:1233)c, quá trình hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) lúa đƣ đ(cid:1133)ợc nhiều nhƠ khoa h(cid:1233)c nghiên c(cid:1261)u từ nhiều năm nay. Theo mô t(cid:1191) c(cid:1259)a Reboillat et al. (2009), bộ r(cid:1225) lúa đ(cid:1133)ợc thiết lập ch(cid:1259) yếu từ 5 lo(cid:1189)i r(cid:1225) chính gồm: r(cid:1225) mầm (radicle – ra), r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh m(cid:1233)c trong giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm (embryonic crown root – ecr), r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh hình thƠnh từ đốt thơn đầu tiên trên mặt đ(cid:1193)t c(cid:1259)a cơy lúa sau khi quá trình n(cid:1191)y mầm kết thúc (crown root – cr), r(cid:1225) bên lớn vƠ r(cid:1225) bên nhỏ. R(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh m(cid:1233)c trong giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm (ecr) lƠ các r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh phát sinh trong kho(cid:1191)ng th(cid:1249)i gian cơy lúa xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n lá thật th(cid:1261) nh(cid:1193)t vƠ lá thật th(cid:1261) 2, t(cid:1261)c lƠ sau n(cid:1191)y mầm từ 2-3 ngƠy. R(cid:1225) bên lớn (lager lateral root – llr) đ(cid:1133)ợc hình thƠnh từ r(cid:1225) chính, có đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính nhỏ h(cid:1131)n, nh(cid:1133)ng có c(cid:1193)u t(cid:1189)o gi(cid:1191)i phẫu gần giống r(cid:1225) chính. R(cid:1225) bên nhỏ (small lateral root –slr) có đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính r(cid:1193)t m(cid:1191)nh, chiều dƠi ngắn h(cid:1131)n. Hình 2.1 mô t(cid:1191) cụ thể từng lo(cid:1189)i r(cid:1225) c(cid:1193)u trúc nên một bộ r(cid:1225) (cid:1251) cơy lúa.

R(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh phơn hóa (cid:1251) thơn từ vòng mô phơn sinh có đặc điểm t(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) phần trụ bì (cid:1251) r(cid:1225) lúa (Itoh et al., 2005; Coudert et al., 2013a). Các r(cid:1225) bên phơn hóa từ trụ bì r(cid:1225) (pericycle) vƠ một phần từ nội bì (Rebouillat et al., 2009; Orman- Ligeza et al., 2013). C(cid:1193)u trúc đồng tơm c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa (Hình 2.2) tính từ tơm ra ngoƠi gồm các lo(cid:1189)i mô sau: phần trung trụ gồm xylem, ploem, trụ bì, nội bì (endoderm); lớp vỏ (mesodermis), gồm các tế bƠo mô khí (aerenchyma); lớp c(cid:1133)(cid:1131)ng mô (sclerenchyma); ngo(cid:1189)i bì; biểu bì (Rebouillat et al., 2009). C(cid:1193)u trúc xuyên tơm nƠy đ(cid:1191)m b(cid:1191)o r(cid:1225) lúa có thể phát triển tốt trong c(cid:1191) điều ki(cid:1227)n h(cid:1191)o khí vƠ yếm khí. Đặc bi(cid:1227)t, các mô khí có kh(cid:1191) năng trao đổi khí với thơn cơy lúa khi cơy sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng vƠ phát triển trong điều ki(cid:1227)n yếm khí. NgoƠi ra, (cid:1251) phần đầu c(cid:1259)a chóp r(cid:1225) có một vùng nằm (cid:1251) trung tơm c(cid:1259)a mô phơn sinh r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ QC (Quiescent Center), đơy lƠ một vùng tế bƠo đặc bi(cid:1227)t (Hình 2.3), chúng phơn chia r(cid:1193)t chậm hoặc không phơn chia, nh(cid:1133)ng sẽ khôi phục tr(cid:1189)ng thái ho(cid:1189)t động vƠ d(cid:1231)ch chuyển theo d(cid:1189)ng đ(cid:1133)(cid:1249)ng kinh tuyến khi các tế bƠo xung quanh chúng b(cid:1231) tổn th(cid:1133)(cid:1131)ng (Coudert et al., 2010). Đặc điểm, ch(cid:1261)c năng vƠ ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a các lo(cid:1189)i mô nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) vƠ ch(cid:1261)ng minh trong nhiều nghiên c(cid:1261)u, vƠ đ(cid:1133)ợc tổng hợp b(cid:1251)i Rebouillat et al. (2009).

Chú thích: (a) Hình thái bộ r(cid:1225) lúa (cid:1251) giai đo(cid:1189)n 1 tuần sau n(cid:1191)y mầm c(cid:1259)a giống lúa Nipponbare. (b) Hình thái bộ r(cid:1225) lúa (cid:1251) 40 ngƠy sau n(cid:1191)y mầm. (c) Hình (cid:1191)nh c(cid:1259)a một r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (cid:1251) cơy lúa 40 ngƠy sau n(cid:1191)y mầm. Các ký hi(cid:1227)u: ra – r(cid:1225) mầm, ecr – r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n trong giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm, cr- r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh, llr – r(cid:1225) bên lớn, slr – r(cid:1225) bên nhỏ. Tỷ l(cid:1227) kích th(cid:1133)ớc: (a) t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng 1cm, (b) t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng 5cm, (c) t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng 1cm.

Hình 2.1. ThƠnh ph(cid:1195)n r(cid:1225) c(cid:1193)u trúc nên b(cid:1245) r(cid:1225) lúa

Nguồn: Rebouillat et al. (2009)

Chú thích: (a) Hình gi(cid:1191)i phẫu lát cắt ngang c(cid:1259)a một r(cid:1225) chính, điểm cắt cách đầu r(cid:1225) 2 cm, đ(cid:1133)ợc nhuộm b(cid:1251)i formandehyde safranin glycerin acetic axit; lignins bắt mƠu đỏ, cellulose bắt mƠu xanh. (b) Phóng to phần trung trụ. (c) Chi tiết c(cid:1259)a một phloem. (d) S(cid:1131) đồ tóm tắt c(cid:1193)u trúc xuyên tơm c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa. Ký hi(cid:1227)u t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng: ep, epidermis (biểu bì); ex, exodemis (ngo(cid:1189)i bì); sc, sclerenchyma layer (lớp c(cid:1133)(cid:1131)ng mô); me, mesodermis (lớp vỏ); ae, aerenchyma (tế bƠo mô khí); en,endodermis (nội bì); pe, pericycle (trụ bì); mx, metaxylem (xylem);cmx, center metaxylem;pp, protoploem; cc, companion cells; mp, metaphloem; pc, endodermis passage cell; px, protoxylem; ph, phloem. Kích th(cid:1133)ớc chuẩn: (a) 50 µm; (b) 25 µm; (c) 5 µm; (d) 50 µm.

Hình 2.2. C(cid:1193)u trúc xuyên tơm c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa

Nguồn: Rebouillat et al. (2009)

Chú thích: (a) Hình gi(cid:1191)i phẫu phần chóp r(cid:1225) theo chiều d(cid:1233)c, các phần mô t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với tên đ(cid:1133)ợc mƣ hóa theo b(cid:1191)ng mƠu t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng. (b) H(cid:1133)ớng phơn hóa tế bƠo từ tế bƠo mô phơn sinh (vùng đ(cid:1133)ợc giới h(cid:1189)n bằng nét đ(cid:1261)t) thƠnh các lo(cid:1189)i mô khác nhau. Các chữ viết tắt: xyl = xylem, st = Stele tissues (phloem), pe = pericycle (trụ bì), en = endodermis (nội bì), co = Cortex (vỏ), scl = Sclerenchyma (lớp c(cid:1133)(cid:1131)ng mô), ex = Exodermis (lớp vỏ), ep = epidermis (biểu bì), QC = Quiescent Center (trung tơm tĩnh)

Hình 2.3. T(cid:1241) ch(cid:1261)c mô theo chi(cid:1221)u d(cid:1233)c vƠ mô hình phơn chia t(cid:1219) bƠo (cid:1251) r(cid:1225) lúa

Nguồn Coudert et al. (2010)

Tr(cid:1191)i qua quá trình tiến hóa, di thực vƠ ch(cid:1233)n l(cid:1233)c tự nhiên trong suốt h(cid:1131)n 10.000 năm (Sweeney and McCouch, 2007), cơy lúa đƣ có những biến đổi để thích nghi rộng rƣi với nhiều lo(cid:1189)i môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng sinh thái vƠ điều ki(cid:1227)n gieo trồng khác nhau (canh tác có t(cid:1133)ới tiêu, canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i trên đ(cid:1193)t th(cid:1193)p, canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy, canh tác (cid:1251) vùng đ(cid:1193)t ngập n(cid:1133)ớc, vƠ vùng ngập mặn ven biển) cũng nh(cid:1133) với các m(cid:1261)c đầu t(cid:1133) khác nhau c(cid:1259)a các hộ nông dơn trong thực tế s(cid:1191)n xu(cid:1193)t. Hi(cid:1227)n nay, đƣ có tới trên 100.000 giống lúa khác nhau đang đ(cid:1133)ợc l(cid:1133)u giữa trong Ngơn hƠng gen lúa quốc tế t(cid:1189)i Vi(cid:1227)n nghiên c(cid:1261)u lúa g(cid:1189)o quốc tế (IRRI) - Philippines. Một phần nhỏ các giống trong ngơn hƠng gen nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u đánh giá kiểu hình r(cid:1225), kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y các kiểu gen nghiên c(cid:1261)u có sự biến đổi về kiến trúc bộ r(cid:1225) theo giống vƠ điều ki(cid:1227)n khác nhau c(cid:1259)a môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng sống (O'Toole and Bland, 1987; Lafitte et al., 2001). Điều nƠy có thể liên quan đến các c(cid:1131) chế di truyền khác nhau tác động đến quá trình hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) cơy lúa.

2.1.3. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m phát tri(cid:1223)n c(cid:1259)a b(cid:1245) r(cid:1225) lúa

Cơy lúa có bộ r(cid:1225) chùm đặc tr(cid:1133)ng cho các cơy h(cid:1233) Hòa th(cid:1191)o. Khi h(cid:1189)t lúa n(cid:1191)y mầm thì r(cid:1225) mầm (radicle) sẽ xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n. R(cid:1225) mầm không ăn sơu, ch(cid:1229) dƠi kho(cid:1191)ng

15cm, trên bề mặt r(cid:1225) mầm r(cid:1193)t ít r(cid:1225) bên, nh(cid:1133)ng các lông hút r(cid:1193)t phát triển. R(cid:1225) mầm ch(cid:1259) yếu lƠm nhi(cid:1227)m vụ hút n(cid:1133)ớc cung c(cid:1193)p cho phôi phát triển trong quá trình n(cid:1191)y mầm c(cid:1259)a h(cid:1189)t vƠ sẽ chết sau 10-15 ngƠy, lúc cơy m(cid:1189) đ(cid:1133)ợc 2-4 lá thật (Nguy(cid:1225)n Đình Đ(cid:1227), 2009). Sau khi mầm xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n kho(cid:1191)ng 2-3 ngƠy, sẽ có kho(cid:1191)ng 5 r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh đơm ra từ đốt lá bao mầm, chính đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ “Embryonic Crown Root” - ECR, quá trình nƠy di(cid:1225)n ra trong suốt th(cid:1249)i gian xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n lá thật th(cid:1261) nh(cid:1193)t vƠ th(cid:1261) hai (Rebouillat et al., 2009). Các r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh sau đó m(cid:1233)c ra từ đốt thơn chính hoặc từ các đốt thơn c(cid:1259)a các nhánh lúa đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ “crown root” – CR. Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh CR g(cid:1193)p nhiều lần r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh m(cid:1233)c (cid:1251) giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm (ECR), ch(cid:1231)u trách nhi(cid:1227)m chính trong vi(cid:1227)c hoƠn thƠnh ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa, do đó sự hình thƠnh vƠ phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) CR có ý nghĩa đặc bi(cid:1227)t quan tr(cid:1233)ng trong đ(cid:1249)i sống cơy lúa. Đơy lƠ lý do khiến các nhƠ khoa h(cid:1233)c đặc bi(cid:1227)t quan tơm nghiên c(cid:1261)u về r(cid:1225) CR (Inukai et al., 2005; Kitomi et al., 2011; Gao et al., 2014).

Sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a r(cid:1225) CR vƠ số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) CR có liên quan trực tiếp đến ho(cid:1189)t động đẻ nhánh c(cid:1259)a cơy lúa. Quy luật phát sinh r(cid:1225) vƠ ho(cid:1189)t động đẻ nhánh (cid:1251) cơy lúa đƣ đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u b(cid:1251)i Yoshida et al. (1982). Theo đó, khi lá th(cid:1261) n xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n, thì r(cid:1225) sẽ bắt đầu đơm ra từ đốt th(cid:1261) (n-3). Mỗi đốt th(cid:1133)(cid:1249)ng có thể phát sinh 5- 25 r(cid:1225). Có hai vòng r(cid:1225) trên một đốt thơn, r(cid:1225) phát sinh từ vòng r(cid:1225) trên to vƠ khỏe, r(cid:1225) phát sinh từ vòng r(cid:1225) d(cid:1133)ới nhỏ vƠ kém quan tr(cid:1233)ng h(cid:1131)n (Yoshida and Hasegawa, 1982). Trong quá trình sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng sinh d(cid:1133)ỡng, các đốt thơn nƠy th(cid:1133)(cid:1249)ng xếp r(cid:1193)t xít nhau vƠ nằm (cid:1251) d(cid:1133)ới mặt đ(cid:1193)t, do đó bộ r(cid:1225) hình thƠnh d(cid:1189)ng chùm.

(cid:1250) các giai đo(cid:1189)n sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng khác nhau c(cid:1259)a cơy lúa, m(cid:1261)c độ phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) cũng r(cid:1193)t khác nhau. Bộ r(cid:1225) lúa phát triển vƠ đ(cid:1189)t kích th(cid:1133)ớc tối đa về khối l(cid:1133)ợng cũng nh(cid:1133) về biểu hi(cid:1227)n hình thái (cid:1251) xung quanh giai đo(cid:1189)n trỗ, mặc dù sau đó các nhánh, các vùng ho(cid:1189)t động mới c(cid:1259)a r(cid:1225) vẫn tiếp tục đ(cid:1133)ợc s(cid:1191)n sinh cho đến khi cơy đ(cid:1133)ợc thu ho(cid:1189)ch. Các vùng r(cid:1225) mới đ(cid:1133)ợc s(cid:1191)n sinh nƠy có thể đóng vai trò quan tr(cid:1233)ng trong quá trình vƠo chắc c(cid:1259)a h(cid:1189)t lúa. Điều ki(cid:1227)n dinh d(cid:1133)ỡng c(cid:1259)a môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1193)t cũng trực tiếp (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng đến sự phơn nhánh c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa. Môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1193)t có đầy đ(cid:1259) ch(cid:1193)t dinh d(cid:1133)ỡng sẽ h(cid:1189)n chế sự phơn nhánh c(cid:1259)a r(cid:1225), ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i, môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng có sự thiếu hụt về n(cid:1133)ớc vƠ dinh d(cid:1133)ỡng sẽ kích thích sự phơn nhánh c(cid:1259)a r(cid:1225). Đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính c(cid:1259)a r(cid:1225) gi(cid:1191)m dần theo c(cid:1193)p phơn nhánh, t(cid:1261)c lƠ (cid:1251) các c(cid:1193)p phơn nhánh cƠng cao thì đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính r(cid:1225) cƠng nhỏ. Các giống lúa khác nhau có tập tính khác

nhau trong quá trình phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1191) về chiều ngang vƠ chiều d(cid:1233)c do đó đặc điểm hình thái vƠ gi(cid:1191)i phẫu cũng có những điểm khác nhau (Uga et al., 2009).

Bộ r(cid:1225) nằm d(cid:1133)ới mặt đ(cid:1193)t nên r(cid:1193)t khó để có thể quan sát hết các đặc điểm c(cid:1259)a nó, vì vậy, sẽ r(cid:1193)t hữu ích nếu chúng ta biết mối quan h(cid:1227) giữa d(cid:1189)ng hình cơy vƠ đặc điểm phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225). Những thông tin nƠy sẽ lƠm cho vi(cid:1227)c tìm hiểu biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a năng su(cid:1193)t (cid:1251) các giống lúa d(cid:1133)ới các chế độ n(cid:1133)ớc khác nhau đ(cid:1133)ợc d(cid:1225) dƠng h(cid:1131)n, giúp cho các nhƠ ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống cơy trồng những thuận lợi b(cid:1133)ớc đầu trong vi(cid:1227)c lựa ch(cid:1233)n các giống lúa thích hợp với sự thay đổi c(cid:1259)a môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng. Tuy nhiên cho đến nay, vẫn ch(cid:1133)a có căn c(cid:1261) thuyết phục để thiết lập các ch(cid:1229) dẫn t(cid:1133)(cid:1131)ng tự. Một cách tiếp cận khác đó lƠ tìm kiếm các ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử đặc tr(cid:1133)ng cho các biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) vƠ sử dụng chúng để nhận biết đặc điểm bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a giống nghiên c(cid:1261)u. Đơy cũng lƠ lý do vì sao hi(cid:1227)n nay trong các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình nghiên c(cid:1261)u c(cid:1191)i tiến giống lúa, các nghiên c(cid:1261)u về di truyền r(cid:1225) lúa đang đ(cid:1133)ợc đặc bi(cid:1227)t quan tơm. Những năm gần đơy nhiều QTLs/gen có liên quan đến sự hình thƠnh, phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa đƣ đ(cid:1133)ợc công bố.

2.2. QTLs VĨ GEN LIểN QUAN Đ(cid:1218)N S(cid:1268) PHỄT TRI(cid:1222)N B(cid:1244) R(cid:1224) LÖA

2.2.1. Các QTLs liên quan đ(cid:1219)n s(cid:1269) phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225) lúa

2.2.1.1. Các nghiên cứu xác định QTLs

Ban đầu, để xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc các gen điều khiển kiến trúc c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) các nhƠ nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1259) yếu sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp di truyền h(cid:1233)c truyền thống với các phép lai vƠ s(cid:1131) đồ ph(cid:1191) h(cid:1227) qua từng thế h(cid:1227). Với ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy, QTLs đ(cid:1133)ợc thiết lập dựa trên mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa sự phơn ly giữa kiểu gen vƠ kiểu hình đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o ra từ một quần thể lai đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ "quần thể lập b(cid:1191)n đồ", t(cid:1189)o ra bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lai thuận ngh(cid:1231)ch vƠ lai l(cid:1189)i (backcrossing). Nghiên c(cid:1261)u đầu tiên về kiến trúc bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa đ(cid:1133)ợc công bố b(cid:1251)i Champoux et al. (1995) đƣ m(cid:1251) đầu cho hƠng lo(cid:1189)t các công bố khác sau đó. Kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a những nghiên c(cid:1261)u nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc tóm tắt b(cid:1251)i Kamoshita et al. (2008), cho quần thể lập b(cid:1191)n đồ CT9993/IR622266 (Kamoshita et al., 2008); vƠ b(cid:1251)i Khowaja et al. (2009) cho quần thể lập b(cid:1191)n đồ Bala/Azucena. Trong bƠi tổng quan c(cid:1259)a mình Courtois et al. (2009) đƣ phơn tích những điều ki(cid:1227)n thiết lập c(cid:1259)a 675 QTLs trong 24 nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) 12 quần thể lập b(cid:1191)n đồ riêng bi(cid:1227)t; những h(cid:1227) thống đánh giá kiểu hình r(cid:1193)t đ(cid:1131)n gi(cid:1191)n, thông th(cid:1133)(cid:1249)ng

lƠ sử dụng h(cid:1227) thống th(cid:1259)y canh, hoặc h(cid:1227) thống thí nghi(cid:1227)m chậu v(cid:1189)i, ống r(cid:1225) với giá thể ch(cid:1259) yếu lƠ đ(cid:1193)t, lƠ đặc tr(cid:1133)ng cho những nghiên c(cid:1261)u trong giai đo(cid:1189)n nƠy. Phần lớn các tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp (368 trong tổng số 675 QTLs) điều ki(cid:1227)n đánh giá kiểu hình lƠ để đánh giá vƠ (cid:1133)ớc l(cid:1133)ợng kh(cid:1191) năng di truyền; ch(cid:1229) có r(cid:1193)t ít các nghiên c(cid:1261)u phơn tích cụ thể các QTLs liên quan đến kh(cid:1191) năng c(cid:1191)m (cid:1261)ng với các điều ki(cid:1227)n thiếu hụt về n(cid:1133)ớc hoặc lƠ kh(cid:1191) năng đơm sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (147 vƠ 160 QTLs, t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng). Các ch(cid:1229) tiêu đ(cid:1133)ợc đo đếm th(cid:1133)(cid:1249)ng lƠ: Chiều dƠi r(cid:1225), độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225), số l(cid:1133)ợng r(cid:1225), khối l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (cid:1251) các độ sơu khác nhau, tỷ l(cid:1227) giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn c(cid:1259)a cơy. Quần thể lập b(cid:1191)n đồ th(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1133)ợc sử dụng lƠ các dòng thuần tự phối (RILs) hoặc lƠ các dòng quần thể đ(cid:1131)n bội kép (DHLs) b(cid:1251)i vì b(cid:1191)n ch(cid:1193)t tự nhiên ổn đ(cid:1231)nh c(cid:1259)a các dòng cho phép lặp l(cid:1189)i các phép đo. Để tối đa hóa sự khác bi(cid:1227)t giữa hai bố mẹ vƠ đ(cid:1131)n gi(cid:1191)n hóa vi(cid:1227)c xác đ(cid:1231)nh sự đa hình, hầu hết các quần thể (8/12 quần thể, t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với 560 QTLs) đƣ sử dụng đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o ra từ phép lai giữa một indica vƠ một japonica. Kích th(cid:1133)ớc c(cid:1259)a các quần thể lập b(cid:1191)n đồ nƠy th(cid:1133)(cid:1249)ng (cid:1251) m(cid:1261)c nhỏ (kho(cid:1191)ng từ 100 đến 150 cá thể), cho phép xác đ(cid:1231)nh một vƠi QTLs với hi(cid:1227)u (cid:1261)ng rộng nh(cid:1133)ng có độ phơn gi(cid:1191)i th(cid:1193)p (Courtois et al., 2009). Mặc dù sự t(cid:1133)(cid:1131)ng tác giữa QTLs x Môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng đƣ đ(cid:1133)ợc khẳng đ(cid:1231)nh lƠ khá lớn (Kamoshita et al., 2002; MacMillan et al., 2006) nh(cid:1133)ng có một vƠi vùng nhi(cid:1225)m sắc thể th(cid:1133)(cid:1249)ng xuyên xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (cid:1251) các quần thể vƠ/hoặc (cid:1251) các môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng thí nghi(cid:1227)m khác nhau, điều nƠy đ(cid:1133)ợc rút ra sau khi tổng hợp vƠ so sánh kết qu(cid:1191) QTLs (cid:1251) các nghiên c(cid:1261)u khác nhau (Courtois et al., 2009; Khowaja et al., 2009). Các tính tr(cid:1189)ng có số l(cid:1133)ợng QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh nhiều nh(cid:1193)t theo từng cụm QTLs trên các nhi(cid:1225)m sắc thể khác nhau (Chr1 (30-40 Mb), Chr2 (25-35 Mb), Chr3 (0-5 Mb), Chr4 (30-35 Mb), Chr9 (15-20 Mb),

đ(cid:1133)ợc trình bƠy thông qua đồ th(cid:1231) (cid:1251) Hình 2.4.

Gần đơy, những h(cid:1227) thống đánh giá hình thái bộ r(cid:1225) thông l(cid:1133)ợng cao vƠ công ngh(cid:1227) dựng (cid:1191)nh 3D đƣ đ(cid:1133)ợc sử dụng cho các thí nghi(cid:1227)m đánh giá kiểu hình lƠm tăng độ tin cậy vƠ ý nghĩa c(cid:1259)a các QTLs xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc, m(cid:1251) ra một h(cid:1133)ớng đi mới đầy triển v(cid:1233)ng, tập trung ch(cid:1259) yếu (cid:1251) các tính tr(cid:1189)ng b(cid:1133)ớc đầu nh(cid:1133): mật độ r(cid:1225) vƠ m(cid:1261)c độ lan sơu, rộng c(cid:1259)a r(cid:1225); thêm vƠo đó lƠ các ch(cid:1229) tiêu c(cid:1131) b(cid:1191)n nh(cid:1133): các đặc tr(cid:1133)ng cho độ dƠi c(cid:1259)a r(cid:1225), vƠ các ch(cid:1229) tiêu đặc tr(cid:1133)ng cho di(cid:1227)n tích c(cid:1259)a r(cid:1225) (Topp et al., 2013). Nghiên c(cid:1261)u nƠy sử dụng quần thể lập b(cid:1191)n đồ Bala/Azucena vƠ đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc một số QTLs có liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng đ(cid:1131)n gi(cid:1191)n, vƠ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc một số QTLs hoƠn toƠn mới.

Chú thích: R/S, lƠ tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn; RN, lƠ số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; MRL,

chiều dƠi bộ r(cid:1225); THK, đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính r(cid:1225).

Hình 2.4. S(cid:1237) l(cid:1133)(cid:1255)ng QTLs liên k(cid:1219)t v(cid:1247)i đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m b(cid:1245) r(cid:1225) (cid:1251) lúa trên các vùng

nhi(cid:1225)m s(cid:1203)c th(cid:1223)

Nguồn: Mai et al. (2014)

H(cid:1189)n chế c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các QTLs đ(cid:1133)ợc thiết lập bằng cách sử dụng các quần thể lập b(cid:1191)n đồ lƠ kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a QTLs có kích th(cid:1133)ớc r(cid:1193)t lớn. Ngay c(cid:1191) các phơn tích tổng hợp, sử dụng giá tr(cid:1231) trung bình cũng không có kh(cid:1191) năng lƠm gi(cid:1191)m kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a các QTLs tổng hợp xuống còn một nửa kích th(cid:1133)ớc ban đầu c(cid:1259)a nó (Courtois et al., 2009). Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS sử dụng các quần thể tự nhiên cho th(cid:1193)y sự phơn rƣ LD (Linkage Disequilibrium) một cách nhanh chóng đƣ xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n nh(cid:1133) một công cụ m(cid:1189)nh mẽ để c(cid:1191)i tiến độ phơn gi(cid:1191)i t(cid:1189)i mỗi v(cid:1231) trí QTLs so với ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp sử dụng quần thể lập b(cid:1191)n đồ. GWAS đòi hỏi số l(cid:1133)ợng marker với mật độ r(cid:1193)t lớn trên mỗi nhi(cid:1225)m sắc thể, điều nƠy ch(cid:1229) có thể thực hi(cid:1227)n đ(cid:1133)ợc nh(cid:1249) sự phát triển m(cid:1189)nh mẽ c(cid:1259)a công ngh(cid:1227) gi(cid:1191)i trình tự hi(cid:1227)n đ(cid:1189)i ngƠy nay. Những kết qu(cid:1191) đầu tiên c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích GWAS trên các tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) lúa vừa đ(cid:1133)ợc công bố (Shen et al., 2001; Clark et al., 2013; Courtois et al., 2013).

2.2.1.2. Các gen đ(cid:753)ợc phân lập từ các QTLs liên quan đến sự phát triển bộ rễ

ở lúa

lƠ gen PSTOL1

Các kết qu(cid:1191) lập b(cid:1191)n đồ QTLs liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa đƣ đ(cid:1133)ợc tiếp tục nghiên c(cid:1261)u thông qua phát triển các dòng NILs có ch(cid:1261)a các QTLs trên các nền di truyền khác nhau, các QTLs liên kết chặt với các v(cid:1231) trí cloning (Shen et al., 2001; Steele et al., 2006; Steele et al., 2013). Hầu hết các QTLs có tác động đến một số tính tr(cid:1189)ng kiểu hình quan tr(cid:1233)ng đƣ đ(cid:1133)ợc công bố v(cid:1231) trí chính xác để có thể phơn lập. Ví dụ đầu tiên ph(cid:1191)i kể đến lƠ gen liên quan đến kh(cid:1191) năng hút photphos c(cid:1259)a lúa (cid:1251) đ(cid:1193)t có hƠm h(cid:1133)ợng photphos th(cid:1193)p PUP1 (PHOSPHORUS UPTAKE 1), sau đó (PHOSPHORUS-STARVATION TOLERANCE 1), đƣ đ(cid:1133)ợc clone vƠ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)ng minh mƣ hóa một “receptor-like cytoplasmic kinase” (Gamuyao et al., 2012). Gen nƠy không th(cid:1193)y biểu hi(cid:1227)n (cid:1251) Nipponbare. Cơy mang gen siêu biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen nƠy có hƠm l(cid:1133)ợng lơn (P) trong thơn tăng lên đáng kể vƠ năng su(cid:1193)t tăng 60% trong điều ki(cid:1227)n thiếu lơn (P) so với cơy đối ch(cid:1261)ng. Các gen nƠy có tác dụng lƠm tăng sự phát triển (cid:1251) giai đo(cid:1189)n sớm c(cid:1259)a r(cid:1225), lƠm cho bộ r(cid:1225) có kích th(cid:1133)ớc lớn h(cid:1131)n, chiều dƠi vƠ di(cid:1227)n tích bề mặt c(cid:1259)a r(cid:1225) tăng, góp phần lƠm tăng kh(cid:1191) năng hút lơn (P), vƠ các dinh d(cid:1133)ỡng khác nh(cid:1133) đ(cid:1189)m (N), kali (K). Gen nƠy biểu hi(cid:1227)n (cid:1251) vùng phát sinh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (CR) vƠ t(cid:1189)i mô phơn sinh c(cid:1259)a nó t(cid:1189)i vùng gốc thơn. V(cid:1231) trí biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen nƠy ch(cid:1261)ng tỏ nó liên quan đến sự điều khiển vi(cid:1227)c hình thƠnh vƠ vƠ kéo dƠi c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh.

Một gen khác đƣ đ(cid:1133)ợc clone từ một QTLs liên kết với tính tr(cid:1189)ng phát triển bộ r(cid:1225) lƠ gen DRO1 (DEEPER ROOTING 1) (Uga et al., 2013; Uga et al., 2015). Biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a DRO1 đ(cid:1133)ợc điều khiển b(cid:1251)i auxin thông qua yếu tố phiên mƣ ARF (Auxin Response Factor -ARF transcription factors). DRO1 điểu khiển tính h(cid:1133)ớng đ(cid:1231)a c(cid:1259)a r(cid:1225), cũng nh(cid:1133) thông qua vi(cid:1227)c điều khiển sự kéo dƠi c(cid:1259)a tế bƠo biểu bì theo kh(cid:1191) năng tăng tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a r(cid:1225) đ(cid:1231)nh h(cid:1133)ớng theo sự lôi kéo c(cid:1259)a tr(cid:1233)ng lực. Sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a DRO1 trên nền di truyền IR64 lƠm tăng độ m(cid:1251) c(cid:1259)a góc giữa r(cid:1225) vƠ trục ngang trên mặt đ(cid:1193)t, lƠ nguyên nhơn dẫn đến sự ăn sơu h(cid:1131)n c(cid:1259)a bộ r(cid:1225). So với IR64, các dòng đẳng gen (dòng NILs) mang gen DRO1 có một số hi(cid:1227)u (cid:1261)ng không mong muốn nh(cid:1133) lá r(cid:1259), th(cid:1249)i gian ra hoa chậm h(cid:1131)n (kéo dƠi th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng), tuy nhiên, trong điều ki(cid:1227)n h(cid:1189)n thì có năng su(cid:1193)t cao h(cid:1131)n, vƠ không suy gi(cid:1191)m năng su(cid:1193)t so với cơy đối ch(cid:1261)ng (cid:1251) điều ki(cid:1227)n th(cid:1133)(cid:1249)ng.

Quá trình cloning hai QTLs có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên kiến trúc bộ r(cid:1225) nƠy lƠ tiêu biểu cho các khó khăn gặp ph(cid:1191)i trong quá trình xác đ(cid:1231)nh các QTLs liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng r(cid:1225) lúa. Khó khăn th(cid:1261) nh(cid:1193)t, lƠ khó khăn chung đối với t(cid:1193)t c(cid:1191) các tính tr(cid:1189)ng, đó lƠ sự sai l(cid:1227)ch khá lớn giữa v(cid:1231) trí marker với v(cid:1231) trí gen liên kết với tính tr(cid:1189)ng quan tơm. Khó khăn th(cid:1261) hai, lƠ b(cid:1251)i sự khác bi(cid:1227)t trong c(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a các nhóm giống khác nhau (Schatz et al., 2014), vƠ trong một nhóm, giữa các giống, sự vắng mặt c(cid:1259)a gen PSTOL1 trong giống lúa đối ch(cid:1261)ng Nipponbare lƠ một minh h(cid:1233)a. Một lý do nữa, đó lƠ có r(cid:1193)t nhiều gen trong genome hi(cid:1227)n nay ch(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc lƠm rõ ch(cid:1261)c năng. Ví dụ, s(cid:1191)n phẩm c(cid:1259)a gen DRO1 lƠ một protein không có sự t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng về ch(cid:1261)c năng với các protein đƣ đ(cid:1133)ợc biết đến (Uga et al., 2013). Mặc dù số l(cid:1133)ợng các gen đ(cid:1133)ợc clone từ các QTLs còn khá h(cid:1189)n chế, nh(cid:1133)ng sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a DRO1 vƠ PSTOL1 với những ch(cid:1261)c năng quan tr(cid:1233)ng liên quan đến sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng vƠ phát triển bộ r(cid:1225) đƣ ch(cid:1261)ng minh hi(cid:1227)u qu(cid:1191) vƠ ý nghĩa c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy. Do đó, để khắc phục các nh(cid:1133)ợc điểm vƠ nơng cao hi(cid:1227)u qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u cần lƠm gi(cid:1191)m kích th(cid:1133)ớc c(cid:1259)a kho(cid:1191)ng cách từ điểm đánh d(cid:1193)u đến các gen quan tơm, sử dụng GWAS lƠ một bi(cid:1227)n pháp trong đó; bên c(cid:1189)nh đó các nghiên c(cid:1261)u di truyền, khai thác sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a lúa cần kết hợp với các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích ch(cid:1261)c năng gen hi(cid:1227)n đ(cid:1189)i để kiểm tra vƠ ch(cid:1261)ng thực ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c c(cid:1259)a gen nh(cid:1133) ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lƠm cơm gen hoặc gơy siêu biểu hi(cid:1227)n gen trong các điều ki(cid:1227)n đặc thù.

2.2.2. Các gen liên quan đ(cid:1219)n s(cid:1269) hình thƠnh vƠ phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225) lúa

Gi(cid:1191)i trình tự vƠ gi(cid:1191)i mƣ genome lúa (Yu et al., 2002; Itoh et al., 2007), cũng nh(cid:1133) vi(cid:1227)c t(cid:1189)o ra một bộ s(cid:1133)u tập các đột biến (Hirochika et al., 2004; Krishnan et al., 2009; Guiderdoni and Gantet, 2012; Lorieux et al., 2012; Wei et al., 2013) vƠ các nghiên c(cid:1261)u sƠng l(cid:1233)c sự biến đổi c(cid:1259)a kiểu hình r(cid:1225) c(cid:1259)a các d(cid:1189)ng đột biến đó cho phép chúng ta xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc các gen chính điều khiển sự hình thƠnh, sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n vƠ sự phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa (Rebouillat et al., 2009; Coudert et al., 2010; Orman-Ligeza et al., 2013). Căn c(cid:1261) vƠo ph(cid:1133)(cid:1131)ng th(cid:1261)c tác động vƠ vai trò c(cid:1259)a gen đó trong quá trình hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa mƠ có thể phơn thƠnh những nhóm gen khác nhau. 2.2.2.1. Các gen điều khiển sự hình thành và phát triển bộ rễ cảm ứng với auxin

Các nghiên c(cid:1261)u sinh lý, hóa sinh vƠ di truyền (cid:1251) thực vật đƣ lần l(cid:1133)ợt khẳng đ(cid:1231)nh vai trò c(cid:1259)a auxin trong sự hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) thực vật nói

chung vƠ (cid:1251) lúa nói riêng. Quá trình sinh tổng hợp vƠ vận chuyển auxin vƠ tín hi(cid:1227)u c(cid:1259)a nó đóng vai trò quan tr(cid:1233)ng trong vi(cid:1227)c kiểm soát sự tăng tr(cid:1133)(cid:1251)ng vƠ phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225), có thể nói auxin nh(cid:1133) một ch(cid:1193)t điều hòa tổng thể trong quá trình nƠy. Những công bố gần đơy đang dần hé lộ c(cid:1131) chế tác động c(cid:1259)a auxin đến quá trình hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) lúa thông qua ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a một m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới gen vƠ các yếu tố phiên mƣ c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y.

Đột biến crown root less 4 (crl4) đ(cid:1133)ợc biến đổi từ OsGNOM1, gen mƣ hóa sự vận chuyển guanine-nucleotide qua mƠng cho ARFs (ADP-ribosylation fator), một thƠnh viên c(cid:1259)a gia đình protein G (Kitomi et al., 2008; Liu et al., 2009). Protein G, hay còn g(cid:1233)i lƠ “protein nucleotide-binding guanine”, lƠ một gia đình các protein ho(cid:1189)t động nh(cid:1133) một thiết b(cid:1231) chuyển m(cid:1189)ch phơn tử bên trong tế bƠo, có liên quan trong vi(cid:1227)c truyền tín hi(cid:1227)u từ một lo(cid:1189)t các kích thích bên ngoƠi một tế bƠo vƠo bên trong qua mƠng tế bƠo. Ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a chúng đ(cid:1133)ợc quy đ(cid:1231)nh b(cid:1251)i các yếu tố kiểm soát kh(cid:1191) năng gắn kết vƠ th(cid:1259)y phơn guanosine triphosphate (GTP) thƠnh guanosine diphosphate (GDP). Protein G lƠ một thƠnh viên c(cid:1259)a nhóm lớn các enzyme có tên lƠ GTPases. Sau yếu tố nƠy lƠ một d(cid:1189)ng t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng c(cid:1259)a GNOM1, nó điều khiển m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới vận chuyển nội bƠo c(cid:1259)a protein vận chuyển auxin PIN1 (PINFORMED1) trong Arabidopsis. Đổi l(cid:1189)i, PIN1 lƠ yếu tố cần thiết để tập trung auxin vƠo các tế bƠo hình thƠnh r(cid:1225) bên (Steinmann et al., 1999; Kitomi et al., 2008; Liu et al., 2009). Đột biến crl1 vƠ Osgnom1 đƣ đ(cid:1133)ợc đánh giá dựa trên sự vắng mặt c(cid:1259)a các r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh vƠ sự suy gi(cid:1191)m số l(cid:1133)ợng các r(cid:1225) bên. Trong các đột biến nƠy, sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a một vƠi gen OsPIN đƣ b(cid:1231) thay đổi. Trong đột biến crl4, sự vận chuyển auxin b(cid:1231) suy yếu đi lƠm cho sự phơn bố auxin trong các tế bƠo gốc r(cid:1225) b(cid:1231) thay đổi (Kitomi et al., 2008). Kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y v(cid:1231) trí vận chuyển auxin có liên quan tới sự hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh vƠ r(cid:1225) bên (cid:1251) lúa.

OsWOX3A (WUSCHEL-releted homeobox 3A) đ(cid:1133)ợc mƣ hóa b(cid:1251)i NAL2 (NARROW LEAF2) vƠ NAL3 lƠ một cặp gen lặp. Cặp đôi đột biến nal2/nal3 biểu hi(cid:1227)n một kiểu hình ph(cid:1261)c t(cid:1189)p, lƠm thay đổi sự phát triển c(cid:1259)a các bộ phận khác nhau c(cid:1259)a cơy, đáng chú ý lƠ nó lƠm gi(cid:1191)m m(cid:1189)nh mật độ c(cid:1259)a các r(cid:1225) bên. Một hi(cid:1227)u (cid:1261)ng đáng chú ý khác c(cid:1259)a đột biến nƠy lƠ lƠm tăng số l(cid:1133)ợng vƠ chiều dƠi c(cid:1259)a các lông hút (Cho et al., 2013). Trong đột biến nal2/nal3 sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các gen OsPIN khác nhau đƣ đ(cid:1133)ợc biến đổi. Kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a sự biến đổi nƠy đ(cid:1133)ợc gi(cid:1191)i thích bằng gi(cid:1191) thuyết cho rằng có sự tăng vận chuyển auxin tới các mô biểu bì, n(cid:1131)i phát sinh lông hút, đồng th(cid:1249)i lƠm gi(cid:1191)m l(cid:1133)ợng auxin vận chuyển tới trụ bì

(pericycle) n(cid:1131)i các r(cid:1225) bên đ(cid:1133)ợc phơn hóa (Yoo et al., 2013). OsTIR1 vƠ OsAFB2 lƠ hai gen (cid:1251) lúa có cùng nguồn gốc với các c(cid:1131) quan c(cid:1191)m thụ auxin (receptor) TRANSPORT INHIBITOR RESPONSE 1 (TIR1) vƠ AUXIN SIGNALING F- BOX2 (AFB2) (cid:1251) Arabidopsis, đ(cid:1133)ợc lƠm b(cid:1193)t ho(cid:1189)t bằng OsMir393a vƠ OsMir393b (Bian et al., 2012; Xia et al., 2012). Cơy siêu biểu hi(cid:1227)n OsMir393 thể hi(cid:1227)n kiểu hình biến đổi do tác động dơy chuyền c(cid:1259)a các tín hi(cid:1227)u liên quan đến auxin, bao gồm c(cid:1191) sự suy gi(cid:1191)m số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh. OsMir393a biểu hi(cid:1227)n rõ (cid:1251) các v(cid:1231) trí phát sinh r(cid:1225) chính vƠ r(cid:1225) bên, điều nƠy ch(cid:1229) ra rằng OsMir393a có liên quan đến vi(cid:1227)c điều khiển sự hình thƠnh c(cid:1259)a r(cid:1225) (cid:1251) sau giai đo(cid:1189)n r(cid:1225) mầm thông qua vi(cid:1227)c ph(cid:1259) đ(cid:1231)nh sự điều khiển c(cid:1259)a các ch(cid:1193)t nhận (receptor) auxin (cid:1251) lúa. Các ch(cid:1193)t nhận auxin TIR1 vƠ AFB2 đ(cid:1133)ợc đ(cid:1231)nh v(cid:1231) trong nhơn, n(cid:1131)i mƠ chúng có thể t(cid:1133)(cid:1131)ng tác với OsIAA1 - một protein điều khiển AUXIN/INDOLE ACETIC ACID (AUX/IAA) (Bian et al., 2012; Xia et al., 2012). Protein AUX/IAA t(cid:1133)(cid:1131)ng tác vƠ (cid:1261)c chế ARF (Auxin Response Factors), có ch(cid:1261)c năng nh(cid:1133) một yếu tố phiên mƣ. (cid:1250) Arabidopsis, khi các ch(cid:1193)t nhận nƠy đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o ph(cid:1261)c hợp với auxin, nó có thể t(cid:1133)(cid:1131)ng tác với các protein AUX/IAA. Kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a sự rƠng buộc nƠy lƠ do sự ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a enzyme gắn ubiquitin (lƠ các protein điều khiển có kích th(cid:1133)ớc nhỏ, kho(cid:1191)ng 8,5 kDa) SKP1- CULLIN- FBOX (SCF), mƠ các ubiquitin sử dụng lƠ các AUX/IAA, mục tiêu c(cid:1259)a nó lƠ lƠm suy gi(cid:1191)m hƠm l(cid:1133)ợng auxin trong các tế bƠo phát sinh r(cid:1225), từ đó có thể lƠm gi(cid:1191)m số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) hình thƠnh. Những sự t(cid:1133)(cid:1131)ng tác nƠy đòi hỏi ph(cid:1191)i có một hoặc vƠi protein đi kèm (chaperone hoặc co-chaperone) (Guilfoyle and Hagen, 2007; Mockaitis and Estelle, 2008; Vanneste and Friml, 2009; Lavenus et al., 2013).

(cid:1250) lúa, một sƠng l(cid:1233)c các đột biến m(cid:1193)t kh(cid:1191) năng c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin để đánh giá đặc điểm c(cid:1259)a c(cid:1259)a hai đột biến (Oscyclophilin2 (Oscyp2) vƠ lateral root less2 (lrl2)) đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh dựa vƠo sự vắng mặt c(cid:1259)a các r(cid:1225) bên mƠ nguyên nhơn c(cid:1259)a sự vắng mặt nƠy lƠ do đột biến (cid:1251) trên cùng một gen (Kang et al., 2013; Zheng et al., 2013). NgoƠi ra, Oscyp2 còn thể hi(cid:1227)n một lo(cid:1189)t các kiểu hình không c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin mƠ t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với sự suy gi(cid:1191)m nồng độ c(cid:1259)a OsIAA11 để ph(cid:1191)n hồi l(cid:1189)i với auxin. OsCYP2/LRL2 lƠ một protein đi kèm, nó có thể t(cid:1133)(cid:1131)ng tác với co- chaperone OsSGTS (SUPPRESSOR OF G2 ALLELE OF SKP1). Một số gi(cid:1191) thiết cho rằng ph(cid:1261)c hợp nƠy có liên quan đến sự suy gi(cid:1191)m c(cid:1259)a OsIAA11 do SCFTIR trong quá trình ph(cid:1191)n hồi l(cid:1189)i với auxin trong giai đo(cid:1189)n sớm c(cid:1259)a sự phơn hóa r(cid:1225) bên (Kang et al., 2013).

OsIAA11 hoặc OsIAA13 gia tăng ch(cid:1261)c năng đột biến, trong đó, các axit amin có liên quan đến sự suy gi(cid:1191)m c(cid:1259)a các protein c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin đƣ đ(cid:1133)ợc biến đổi, mang đến d(cid:1189)ng kiểu hình có r(cid:1193)t ít r(cid:1225) bên (lateral rootless) (Kitomi et al., 2012; Zhu et al., 2012). OsIAA11 vƠ OsIAA13 lƠ cần thiết cho sự hình thƠnh r(cid:1225) less 1) (Inukai et al., 2005) vƠ bên. Hai đột biến crl1(crown root arl1(adventitious less1) (Liu et al., 2005) đều đ(cid:1133)ợc biến đổi từ gen OsLBD3-2, đơy lƠ gen mƣ hóa một yếu tố phiên mƣ LBD (LATERAL ORGAN BOUNDARY DOMAIN transcription factor) phục vụ cho vi(cid:1227)c hình thƠnh các c(cid:1131) quan bên (cid:1251) vùng biên. LBD lƠ một nhóm gen đặc thù ch(cid:1231)u trách nhi(cid:1227)m kiểm soát sự hình thƠnh r(cid:1225) (cid:1251) các loƠi khác nhau (Coudert et al., 2013b). Các cơy lúa có ch(cid:1261)a đột biến crl1 vƠ arl1 không có sự hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (để t(cid:1189)o thƠnh bộ r(cid:1225) chùm), đồng th(cid:1249)i số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) bên cũng gi(cid:1191)m đi đáng kể. Ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a CRL1 c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin. Sự c(cid:1191)m (cid:1261)ng nƠy b(cid:1231) m(cid:1193)t đi trong cơy gơy siêu biểu hi(cid:1227)n một lo(cid:1189)i protein đƣ đ(cid:1133)ợc biến đổi có tên lƠ OsIAA3, không suy gi(cid:1191)m sau khi điều tr(cid:1231) bằng auxin, điều nƠy ch(cid:1229) ra rằng sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1191)m (cid:1261)ng c(cid:1259)a CRL1 với auxin lƠ hoƠn toƠn độc lập với sự suy gi(cid:1191)m c(cid:1259)a protein AUX/IAA. NgoƠi ra, promotor c(cid:1259)a CRL1 còn ch(cid:1261)a một trình tự c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin (ARE), trình tự nƠy có kh(cid:1191) năng t(cid:1133)(cid:1131)ng tác in vitro với yếu tố phiên mƣ OsARF16 (Inukai et al., 2005).

T(cid:1193)t c(cid:1191) các dữ li(cid:1227)u trên cho th(cid:1193)y sự hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh vƠ r(cid:1225) bên (cid:1251) lúa liên quan đến một m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới gen điều khiển b(cid:1251)i auxin, nó bao gồm các receptor thụ c(cid:1191)m auxin ARF vƠ LDB. M(cid:1189)ng l(cid:1133)ới gen điều hòa nƠy đ(cid:1133)ợc b(cid:1191)o tồn r(cid:1193)t tốt (cid:1251) các loƠi cơy hai lá mầm vƠ một lá mầm khác nhau (Hochholdinger and Tuberosa, 2009; Péret et al., 2009; Lavenus et al., 2013). (cid:1250) lúa, một số thƠnh phần trong m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới điều hòa nƠy tham gia vƠo điều khiển sự hình thƠnh c(cid:1191) r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh vƠ r(cid:1225) bên, tuy nhiên cũng có một số thƠnh phần khác ch(cid:1229) đặc hi(cid:1227)u cho một lo(cid:1189)i r(cid:1225) nh(cid:1193)t đ(cid:1231)nh. Vì những lý do nƠy, cơy lúa tr(cid:1251) thƠnh một mô hình đầy h(cid:1261)a hẹn để nghiên c(cid:1261)u m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới gen tham gia đến quá trình hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a cơy xu(cid:1193)t phát từ c(cid:1191) hai bộ phận thơn vƠ r(cid:1225) (cid:1251) sau giai đo(cid:1189)n r(cid:1225) mầm.

2.2.2.2. Các gen điều khiển sự hình thành và phát triển bộ rễ cảm ứng với các

chất điều hòa sinh tr(cid:753)ởng khác

Bên c(cid:1189)nh auxin, các hoocmon thực vật khác nh(cid:1133) cytokinin, ethylen, axit abscisic, gibberellin, axit jasmonic,... cũng tham gia điều khiển quá trình hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225). Chúng thông qua sự t(cid:1133)(cid:1131)ng tác t(cid:1133)(cid:1131)ng hỗ, hoặc đối

kháng với auxin để tác động đến hình thái vƠ c(cid:1193)u trúc bộ r(cid:1225). Một số gen đƣ đ(cid:1133)ợc công bố ch(cid:1231)u sự điều khiển c(cid:1259)a các phytohoocmon nƠy nh(cid:1133):

Đột biến crl5 (crown root less 5) biểu hi(cid:1227)n một kiểu hình với số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) chính gi(cid:1191)m đáng kể, nguyên nhơn lƠ do có sự suy gi(cid:1191)m quá trình phơn hóa r(cid:1225) chính t(cid:1189)i gốc r(cid:1225) (Kitomi et al., 2011). Gen CRL5 mƣ hóa yếu tố phiên mƣ AP2/ERF (APETALA/ETHYLENE RESPONSE FARTOR transcription factor), biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a nó c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin thông qua yếu tố phiên mƣ AFR. Cytokinin c(cid:1191)n tr(cid:1251) sự hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh vƠ r(cid:1225) bên (cid:1251) lúa (Rani Debi et al., 2005; Kitomi et al., 2011), nh(cid:1133)ng những cơy có sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a CRL5 l(cid:1189)i có thể hình thƠnh r(cid:1225) bên một cách bình th(cid:1133)(cid:1249)ng. Nguyên nhơn lƠ do CRL5 kích ho(cid:1189)t biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a hai d(cid:1189)ng ARRs (A RESPONSE REGULATOR) - một ch(cid:1193)t (cid:1261)c chế các tín hi(cid:1227)u c(cid:1259)a cytokinin (To et al., 2004).

T(cid:1133)(cid:1131)ng tự, yếu tố phiên mƣ WOX11 (WUSCHEL-related Homeobox trancription factor) kiểm soát sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các ARRs khác nhau vƠ điều khiển c(cid:1191) quá trình hình thƠnh lẫn quá trình phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (cid:1251) lúa (Zhao et al., 2009). Biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a WOX11 đ(cid:1133)ợc gơy ra b(cid:1251)i auxin vƠ cytokinin. Kết qu(cid:1191) nƠy cho th(cid:1193)y CRL5 vƠ WOX11 lƠ một sự giao cắt giữa hai đ(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1133)ớng điều hòa đối lập c(cid:1259)a auxin vƠ cytokinin đối với sự hình thƠnh các r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (cid:1251) lúa.

Gen HOX1 (HEME OXYGENASE 1) điều khiển sự hình thƠnh c(cid:1259)a r(cid:1225) bên thông qua quá trình t(cid:1189)o khí CO (carbon monoxide). HOX1 đ(cid:1133)ợc điều hòa b(cid:1251)i auxin vƠ các tín hi(cid:1227)u stress, cũng nh(cid:1133) axit jasmonic vƠ nitric oxit (Chen et al., 2012; Hsu et al., 2013), đơy lƠ một đ(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1133)ớng r(cid:1193)t đáng quan tơm, chúng ta có thể (cid:1261)ng dụng đ(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1133)ớng nƠy vƠo để góp phần xơy dựng các mô hình kiến trúc r(cid:1225) (cid:1261)ng phó với các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi (stress).

2.2.2.3. Các gen liên quan đến sự hình thành mô phân sinh rễ

Sau b(cid:1133)ớc kh(cid:1251)i đầu, tế bƠo phơn chia vƠ tr(cid:1251) thƠnh một bộ phận có hình d(cid:1189)ng c(cid:1259)a một mô phơn sinh r(cid:1225). Trong mô phơn sinh r(cid:1225) có một trung tơm đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh từ một l(cid:1133)ợng nhỏ tế bƠo mô phơn sinh nh(cid:1133)ng đang (cid:1251) tr(cid:1189)ng thái không phơn chia (quiescent center - QC), trung tơm nƠy lƠ cần thiết để duy trì tr(cid:1189)ng thái ổn đ(cid:1231)nh c(cid:1259)a các tế bƠo r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh (van den Berg et al., 1997). T(cid:1189)i trung tơm QC c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa, vai trò c(cid:1259)a auxin đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n thông qua sự ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a gen OsIAA23 (Jun et al., 2011). Gen QHB (QUIESCENT CENTER HOMEOBOX) lƠ một gen t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng với WUSCHEL-related WOX5, một gen QC đặc tr(cid:1133)ng (cid:1251)

Arabidopsis, gen đóng góp trong vi(cid:1227)c kiểm soát ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a các tế bƠo QC vƠ mô r(cid:1225) (Kamiya et al., 2003a; Breuninger et al., 2008; Ditengou et al., 2008). Gen QHB đ(cid:1133)ợc biểu hi(cid:1227)n trong giai đo(cid:1189)n sớm c(cid:1259)a quá trình phơn hóa r(cid:1225) (cid:1251) QC, vƠ những biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a nó độc lập với CRL1/ARL1 (cid:1251) giai đo(cid:1189)n hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (Kamiya et al., 2003b; Inukai et al., 2005; Liu et al., 2005; Ni et al., 2014). Mối quan h(cid:1227) nƠy cho th(cid:1193)y CLAVATA/WOX lƠ một đ(cid:1131)n v(cid:1231) tín hi(cid:1227)u điều hòa ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a mô phơn sinh (cid:1251) đ(cid:1229)nh r(cid:1225) (cid:1251) lúa. T(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) một đ(cid:1131)n v(cid:1231) điều hòa ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a mô phơn sinh đ(cid:1229)nh chồi đƣ đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) (cid:1251) Arabidopsis. Trong ph(cid:1189)m vi nƠy, sự vận chuyển tín hi(cid:1227)u peptide CLV3 đ(cid:1133)ợc đ(cid:1191)m b(cid:1191)o b(cid:1251)i LRR RLK (LEUCINE RICH REPEAT RECEPTOR - LIKE KINASE) CLV1 (Müller et al., 2006). Trong những dòng lúa siêu biểu hi(cid:1227)n OsRPK1, gen mƣ hóa LRR RLK, m(cid:1261)c độ biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các gen OsPIN khác nhau đ(cid:1133)ợc điều ch(cid:1229)nh gi(cid:1191)m xuống, sự vận chuyển auxin theo cực b(cid:1231) hỗn lo(cid:1189)n vƠ chiều dƠi c(cid:1259)a các r(cid:1225) hình thƠnh trong giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm, cũng nh(cid:1133) số l(cid:1133)ợng các r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh vƠ mật độ c(cid:1259)a r(cid:1225) bên (Zou et al., 2014). Tuy nhiên, ng(cid:1133)(cid:1249)i ta không xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc cụ thể gen nƠy có liên quan đến b(cid:1133)ớc nƠo trong quá trình phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) (có thể lƠ giai đo(cid:1189)n bắt đầu hình thƠnh r(cid:1225), quá trình duy trì các mô phơn sinh, hay các quá trình khác c(cid:1259)a sự phát triển). Một điều đặc bi(cid:1227)t lƠ OsRPK1 đ(cid:1133)ợc điều hòa b(cid:1251)i auxin, axits abscisic (ABA) vƠ các stress về mặn. Vai trò (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a gen OsRPK1 đến kh(cid:1191) năng thích (cid:1261)ng c(cid:1259)a hình thái r(cid:1225) đối với các điều ki(cid:1227)n stress còn cần đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u thêm (Zou et al., 2014).

(cid:1250) Arabidopsis, SCARECROW (SCR), một yếu tố phiên mƣ (transcription factor) c(cid:1259)a GRAS (GRAS family), cũng đặc tr(cid:1133)ng cho vùng QC (Sabatini et al., 2003). (cid:1250) lúa, OsSCR1 đ(cid:1133)ợc biểu hi(cid:1227)n (cid:1251) QC vƠ cũng có thể tham gia vƠo vi(cid:1227)c xác đ(cid:1231)nh vùng QC (Ni et al., 2014). Sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a OsSCR1 b(cid:1231) suy gi(cid:1191)m (cid:1251) vùng mô phơn sinh r(cid:1225) t(cid:1189)i các đốt thơn gần gốc c(cid:1259)a các cơy mang đột biến arl1 (Liu et al., 2005). Cùng với SHORTROOT (SHR), một yếu tố phiên mƣ GRAS khác, SCARECROW điểu khiển sự phơn chia c(cid:1259)a nội bì/ tế bƠo ban đầu c(cid:1259)a lớp vỏ vƠ sự bi(cid:1227)t hóa nội bì (cid:1251) Arabidopsis (Di Laurenzio et al., 2007; Cui et al., 2007). (cid:1250) lúa, c(cid:1131) chế nƠy cũng đ(cid:1133)ợc b(cid:1191)o tồn, OsSCR1 cũng biểu hi(cid:1227)n (cid:1251) nội bì, tế bƠo ban đầu c(cid:1259)a lớp vỏ vƠ (cid:1251) giai đo(cid:1189)n sớm c(cid:1259)a sự bi(cid:1227)t hóa c(cid:1259)a các tế bƠo nội bì (Ni et al., 2014). H(cid:1131)n nữa, OsSCR1 có thể t(cid:1133)(cid:1131)ng tác với OsSHR1, điều nƠy đ(cid:1133)ợc quan sát th(cid:1193)y t(cid:1189)i vùng trung trụ c(cid:1259)a r(cid:1225) nh(cid:1133)ng có thể đơy ch(cid:1229) lƠ quá trình d(cid:1231)ch chuyển để đi đến các tế bƠo phơn sinh (cid:1251) nội bì (Kamiya et al., 2003a; Cui et al., 2007; Ni et al., 2014). R(cid:1225) lúa đ(cid:1133)ợc đặc tr(cid:1133)ng b(cid:1251)i lớp ngo(cid:1189)i bì cũng nh(cid:1133) lớp tế bƠo c(cid:1133)(cid:1131)ng mô

nằm ngay bên trong biểu bì (Rebouillat et al., 2009; Coudert et al., 2010). Huang et al. (2009) đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc một đột biến c(cid:1191)m (cid:1261)ng với nhôm, ký hi(cid:1227)u lƠ c68, trong đột biến nƠy sự bi(cid:1227)t hóa c(cid:1259)a biểu bì vƠ ngo(cid:1189)i bì b(cid:1231) rối lo(cid:1189)n, gen t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với đột biến nƠy lƠ DEFECTIVE IN OUTERCELL LAYER SPECIFICATION 1 (DOCS1), mƣ hóa một protein LRR RLK (Huang et al., 2012a). Kết qu(cid:1191) nƠy ch(cid:1229) ra rằng nghiên c(cid:1261)u sơu h(cid:1131)n về các gen liên quan đến ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a mô phơn sinh vƠ các mô r(cid:1225) theo c(cid:1193)u trúc xuyên tơm có thể sẽ giúp chúng ta xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc những nguồn gen mới cho tính kháng vƠ nơng cao kh(cid:1191) năng thích (cid:1261)ng c(cid:1259)a cơy lúa trong điều ki(cid:1227)n đ(cid:1193)t đai b(cid:1231) nhi(cid:1225)m độc.

2.2.2.4. Các gen liên quan đến sự xuất hiện của rễ hậu phôi

Các r(cid:1225) xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n sau giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ r(cid:1225) hậu phôi, đối với cơy lúa, bộ r(cid:1225) hình thƠnh sau giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm ch(cid:1259) yếu lƠ r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh phát sinh từ đốt thơn sát mặt đ(cid:1193)t (CR), vƠ các r(cid:1225) bên (lateral root - LR) phát sinh từ các r(cid:1225) chính (th(cid:1133)(cid:1249)ng lƠ r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh - CR). Khi hình thƠnh, các mô phơn sinh r(cid:1225) ph(cid:1191)i phát triển xuyên qua thơn (đối với r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh - CR) hoặc các mô r(cid:1225) (đối với các r(cid:1225) bên -LR). Sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (CR) b(cid:1231) kích thích trong môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng ngập n(cid:1133)ớc. Sự kích thích nƠy ph(cid:1191)i thông qua tác động c(cid:1259)a ethylen, liên quan đến biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các gen điều hòa chu trình tế bƠo c(cid:1259)a các mô phơn sinh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (CR) vƠ thúc đẩy, trong quá trình đồng tổng hợp với axit gibberellic, sự chết c(cid:1259)a tế bƠo biểu bì (cid:1251) vùng r(cid:1225) xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (Lorbiecke and Sauter, 1999; Mergemann and Sauter, 2000; Steffens et al., 2006). Nitric oxit (NO) cũng có tác động thúc đẩy sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (CR), trong khi axit abscisic (cid:1261)c chế quá trình nƠy (Steffens et al., 2006; Xiong et al., 2009). Một ch(cid:1261)c năng vận chuyển auxin phơn cực thông qua sự điều hòa c(cid:1259)a gen OsPIN1 cũng cần thiết cho sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n vƠ phát triển r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (Xu et al., 2005). Trong đột biến Oscand1, mô phơn sinh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh b(cid:1231) (cid:1261)c chế hoƠn toƠn vƠ chúng hình thƠnh nh(cid:1133)ng không hề xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (Wang et al., 2010). (cid:1250) Arabidopsis, OsCAND1 mƣ hóa một protein điều hòa (ubiquitin ligase) có tên CULLIN- ASSOCIATED AND NEDDYLATION-DISSOCIATIED 1 (CAND1) SCFTIR1 liên quan đến sự suy gi(cid:1191)m c(cid:1259)a AUX/IAA trong quá trình đáp (cid:1261)ng với auxin (Cheng et al., 2004). Trong đột biến Oscand1, sự phơn bố c(cid:1259)a auxin b(cid:1231) thay đổi trong mô phơn sinh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh, nh(cid:1133) lƠ một biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các gen đều hòa chu trình tế bƠo. Trong những cơy đƣ b(cid:1231) phá vỡ ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a gen origin recognition complex subunit3 (orc3), sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các r(cid:1225) bên đƣ b(cid:1231) kìm

hƣm b(cid:1251)i sự rối lo(cid:1189)n các ho(cid:1189)t động trong chu trình tế bƠo trong vi(cid:1227)c hình thƠnh các mô phơn sinh r(cid:1225) bên mới (Chen et al., 2013). OsORC3 cũng đ(cid:1133)ợc biểu hi(cid:1227)n (cid:1251) r(cid:1225) mầm vƠ t(cid:1189)i mầm r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh, có vẻ nh(cid:1133) nó tham gia vƠo nhiều quá trình khác nhau trong sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225).

Sự hình thƠnh vƠ xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n r(cid:1225) lƠ những quá trình c(cid:1131) b(cid:1191)n quyết đ(cid:1231)nh số l(cid:1133)ợng vƠ sự phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) thực vật. Nghiên c(cid:1261)u về quá trình nƠy lƠ cần thiết để xác đ(cid:1231)nh các yếu tố di truyền quyết đ(cid:1231)nh đến kh(cid:1191) năng tăng c(cid:1133)(cid:1249)ng số l(cid:1133)ợng nhánh bên c(cid:1259)a bộ r(cid:1225).

2.2.2.5. Các gen liên quan đến sự phát triển của bộ rễ lúa

Các đột biến khác nhau liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) cho phép xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc các gen liên quan đến các ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c khác nhau. Một số gen nƠy lƠm gi(cid:1191)m sự phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) bằng cách tác động nên quá trình hình thƠnh vách ngăn (cid:1251) tế bƠo r(cid:1225). Gen OsDGL1 lƠ gen mƣ hóa tiểu đ(cid:1131)n v(cid:1231) DOLICHYLDIPHOSPHO- OLIGO-SACCHARIDE-PROTEIN GLYCOSYLTRANSFERASES 48 kDa, tiền thơn c(cid:1259)a c(cid:1193)u trúc polisaccharide trong vách ngăn c(cid:1259)a tế bƠo r(cid:1225) lúa. Các cơy ch(cid:1261)a gen đột biến Osdgl1 biểu hi(cid:1227)n một kiểu hình r(cid:1225) ngắn b(cid:1251)i vì đƣ có một lỗi x(cid:1191)y ra trong quá trình kéo dƠi vƠ phơn chia c(cid:1259)a tế bƠo r(cid:1225) (Qin et al., 2013).

Một gen khác tác động nên sự hình thƠnh vách ngăn tế bƠo trong quá trình phơn bƠo c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa đƣ đ(cid:1133)ợc phơn lập bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp sƠng l(cid:1233)c các đột biến có kiểu hình r(cid:1225) ngắn đ(cid:1133)ợc đặt tên lƠ OsGLU3. Gen nƠy mƣ hóa một protein gi(cid:1191) đ(cid:1231)nh MEMBRANE-BOUND ENDO 1,4-B-GLUCANASE (Zhang et al., 2012a). Trong đột biến Osglus3, hƠm l(cid:1133)ợng tinh thể cellulose b(cid:1231) suy gi(cid:1191)m trong vách ngăn tế bƠo vƠ quá trình kéo dƠi r(cid:1225) b(cid:1231) (cid:1261)c chế. Điều nƠy cho th(cid:1193)y rằng OsGLUS3 có thể đóng góp vƠo quá trình điều ch(cid:1229)nh sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) trong môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng thiếu hụt photphate (lơn) (Zhang et al., 2012b).

M(cid:1251) rộng cũng lƠ một nhơn tố quan tr(cid:1233)ng c(cid:1259)a quá trình kéo dƠi r(cid:1225) lúa, Shin et al. (2005) trong nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a mình đƣ xác nhận gen OsEXPANNSIN8 (OsEXPA8) biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) (Shin et al., 2005). Cơy siêu biểu hi(cid:1227)n gen OsEXPA8 có kh(cid:1191) năng tăng tr(cid:1133)(cid:1251)ng đều theo không gian hình cầu tốt h(cid:1131)n cơy đối ch(cid:1261)ng, mang l(cid:1189)i sự c(cid:1191)i tiến đáng chú ý trong h(cid:1227) r(cid:1225) c(cid:1259)a chúng, sự kéo dƠi vƠ phơn nhánh bộ r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc kích thích m(cid:1189)nh mẽ (Ma et al., 2013). Kiểu hình nƠy lƠ kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a sự tăng kh(cid:1191) năng kéo dƠi c(cid:1259)a vách tế bƠo.

Đột biến Osspr1(Oryza sativa short postembryonic root 1) cũng mang đến

một kiểu hình r(cid:1225) ngắn do quá trình kéo dƠi tế bƠo r(cid:1225) b(cid:1231) lỗi, điều nƠy đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh dựa vƠo sự rối lo(cid:1189)n cơn bằng sắt nội mô (Jia et al., 2011). OsSPR1 mƣ hóa một protein ti thể có ch(cid:1261)a một Armadillo-like repeat domain, nh(cid:1133)ng ch(cid:1261)c năng đặc hi(cid:1227)u c(cid:1259)a nó cho đến nay vẫn ch(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh. Trong đột biến rss3 (rice salt sensitive 3), sự kéo dƠi c(cid:1259)a tế bƠo r(cid:1225) lúa b(cid:1231) (cid:1261)c chế m(cid:1189)nh mẽ trong môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng ch(cid:1261)a muối, kết qu(cid:1191) cho chúng ta một bộ r(cid:1225) có kích th(cid:1133)ớc r(cid:1193)t ngắn (Toda et al., 2013).

RSS3 lƠ một nuclear factor, nó có thể t(cid:1133)(cid:1131)ng tác với các thƠnh phần phơn tử chính trong con đ(cid:1133)(cid:1249)ng dẫn truyền axit jasmonic (một hoocmon (cid:1261)c chế sự sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a r(cid:1225)). (cid:1250) r(cid:1225), có thể RSS3 góp phần lƠm kìm hƣm sự dẫn truyền axit jasmonic trong điều ki(cid:1227)n có hƠm l(cid:1133)ợng muối cao, từ đó góp phần duy trì kh(cid:1191) năng sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a r(cid:1225) trong điều ki(cid:1227)n stress nƠy. T(cid:1133)(cid:1131)ng tự, đột biến rss1 cũng biểu hi(cid:1227)n sự suy gi(cid:1191)m m(cid:1189)nh mẽ về kh(cid:1191) năng sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a r(cid:1225) vƠ thơn trong điều ki(cid:1227)n mặn (Ogawa et al., 2011).

RSS1 đóng vai trò duy trì sự phơn chia tế bƠo (cid:1251) vùng mô phơn sinh trong điều ki(cid:1227)n nồng độ muối tăng, có thể lƠ do nó ngăn c(cid:1191)n con đ(cid:1133)(cid:1249)ng ph(cid:1191)n hồi với các tín hi(cid:1227)u cytokinin.

Siêu biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các yếu tố phiên mƣ NAC (NO APICAL MERISTEM, ATAF1-2,CUP-SHAPED COTYLEDON) nh(cid:1133) OsNAC5, OsNAC9, OsNAC10 (cid:1251) r(cid:1225) có thể lƠm tăng c(cid:1133)(cid:1249)ng kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với điều ki(cid:1227)n thiếu hụt n(cid:1133)ớc c(cid:1259)a cơy (Jeong et al., 2010; Redillas et al., 2012; Jeong et al., 2013). Siêu biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các yếu tố phiên mƣ nƠy có t(cid:1133)(cid:1131)ng quan chặt với sự gia tăng đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính r(cid:1225), điều nƠy lƠm cho quá trình thơm nhập trong đ(cid:1193)t vƠ sự vận chuyển n(cid:1133)ớc c(cid:1259)a r(cid:1225) tr(cid:1251) lên d(cid:1225) dƠng. T(cid:1193)t c(cid:1191) các gen liên quan đến sự sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) kể trên cho chúng ta th(cid:1193)y vi(cid:1227)c t(cid:1189)o ra một bộ r(cid:1225) sơu h(cid:1131)n, có kh(cid:1191) năng khai thác n(cid:1133)ớc tốt h(cid:1131)n lƠ hoƠn toƠn có kh(cid:1191) năng, đồng th(cid:1249)i các ví dụ trên cũng cho th(cid:1193)y chúng ta có thể ch(cid:1259) động t(cid:1189)o ra những bộ r(cid:1225) đáp (cid:1261)ng với các điều ki(cid:1227)n đ(cid:1193)t đai khác nhau.

2.3. NGUYểN Lụ VĨ (cid:1260)NG D(cid:1256)NG C(cid:1258)A GBS

2.3.1. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình t(cid:1269) NGS ậ n(cid:1221)n t(cid:1191)ng c(cid:1259)a GBS

Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích kiểu gen dựa vƠo gi(cid:1191)i trình tự GBS (Genotyping By Sequencing) đ(cid:1133)ợc phát triển từ ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự NGS (Next Generation Sequencing). Dựa vƠo vi(cid:1227)c gi(cid:1191)i trình tự nhiều mẫu trong cùng một lần vƠ so sánh cùng lúc nhiều genome để xác đ(cid:1231)nh sự khác nhau về kiểu gen giữa các mẫu giống dựa trên sự đa hình c(cid:1259)a genome đƣ phơn tích.

Những h(cid:1189)n chế về trang thiết b(cid:1231) vƠ giá thƠnh cao c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự Sanger đƣ h(cid:1189)n chế sự phát triển c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u gi(cid:1191)i trình tự toƠn bộ genome (cid:1251) các loƠi sinh vật. Nh(cid:1193)t lƠ khi nhu cầu gi(cid:1191)i trình tự không ch(cid:1229) dừng l(cid:1189)i (cid:1251) một giống/loƠi mô hình mƠ mong muốn đi sơu nghiên c(cid:1261)u vƠ can thi(cid:1227)p vƠo genome c(cid:1259)a chúng ngƠy cƠng m(cid:1189)nh mẽ. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp NGS (Next – Generation – Sequencing) ra đ(cid:1249)i đƣ mang đến hai c(cid:1191)i tiến lớn nh(cid:1193)t trong lĩnh vực gi(cid:1191)i trình tự ADN hi(cid:1227)n nay: 1) sự gia tăng đáng kể số l(cid:1133)ợng mẫu đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo trong cùng một lần gi(cid:1191)i trình tự; 2) chi phí cho mỗi base đ(cid:1133)ợc gi(cid:1191)i trình tự ngƠy cƠng gi(cid:1191)m. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy dựa trên kỹ thuật gi(cid:1191)i trình tự song song, đồng th(cid:1249)i gi(cid:1191)i trình tự c(cid:1259)a nhiều đo(cid:1189)n ADN vƠ phơn tích hình (cid:1191)nh với hi(cid:1227)u su(cid:1193)t lƠm vi(cid:1227)c có thể từ hƠng trăm tri(cid:1227)u đến hƠng tỷ nucleotide trong một lần ch(cid:1189)y (Shendure and Ji, 2008). Hi(cid:1227)n nay, h(cid:1227) thống gi(cid:1191)i trình tự bằng công ngh(cid:1227) NGS có thể đ(cid:1133)ợc chia thƠnh hai lo(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ “second-generation” vƠ “third-generation”, sự phơn chia nƠy ch(cid:1259) yếu dựa trên nguồn gốc ADN khuôn đ(cid:1133)ợc cố đ(cid:1231)nh tr(cid:1133)ớc khi đ(cid:1133)a vƠo gi(cid:1191)i trình tự, vƠ thế h(cid:1227) nhơn dòng c(cid:1259)a ADN đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c trình tự (Niedringhaus et al., 2011). Các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự NGS có thể đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh thông qua nhiều h(cid:1227) thống đ(cid:1233)c trình tự khác nhau nh(cid:1133)ng chúng đều tuơn theo một mô hình t(cid:1133)(cid:1131)ng tự cho vi(cid:1227)c chuẩn b(cid:1231) ADN khuôn, c(cid:1191) hai đầu c(cid:1259)a đo(cid:1189)n ADN đƣ đ(cid:1133)ợc cắt ngẫu nhiên đều đ(cid:1133)ợc gắn với với các đo(cid:1189)n tiếp hợp (adapter). Các đo(cid:1189)n phơn tử ADN đƣ đ(cid:1133)ợc khuếch đ(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc cố đ(cid:1231)nh trên một bề mặt sau đó sẽ t(cid:1189)o ra hƠng tỷ đo(cid:1189)n trình tự trong cùng một th(cid:1249)i gian. Gi(cid:1191)i trình tự đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n lặp đi lặp l(cid:1189)i nhiều lần trên các đo(cid:1189)n tổng hợp từ 1 hoặc 1 chuỗi nucleotide thông qua vi(cid:1227)c xác đ(cid:1231)nh các tín hi(cid:1227)u phát ra bằng các máy đ(cid:1233)c trình tự (Metzker, 2010).

Gi(cid:1191)i trình tự bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp NGS lần đầu tiên đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n thƠnh công trên h(cid:1227) thống máy Roche 454 GS20, vƠ sau đó đ(cid:1133)ợc thay thế bằng h(cid:1227) thống máy Roche 454 FLX Titanium (Margulies et al., 2005). H(cid:1227) thống máy Roche 454 FLX Titaniumcó kh(cid:1191) năng tổng hợp kho(cid:1191)ng 450 Mbp các trình tự trong th(cid:1249)i gian 10 gi(cid:1249) ho(cid:1189)t động, chiều dƠi trình tự đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c có thể lên đến 600 bp với độ chính xác tới 99,99% (Thudi et al., 2012). Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình NGS đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n bằng Illumina (Bentley et al., 2008) có chiều dƠi trình tự đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c ngắn h(cid:1131)n, ch(cid:1229) từ 50 đến 150 bp, nh(cid:1133)ng l(cid:1133)ợng tổng trình tự đầu vƠo có thể lên đến 1.5 Gbp đến 600 Gbp, tùy từng h(cid:1227) thống máy móc sử dụng. Hai h(cid:1227) thống máy gi(cid:1191)i trình tự Illumina hay đ(cid:1133)ợc sử dụng nh(cid:1193)t hi(cid:1227)n nay lƠ Illumina MiSeq vƠ HiSeq2500. Trong ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp Illumina, chu kỳ gi(cid:1191)i trình tự đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n

dựa trên sự tổng hợp các đo(cid:1189)n trình tự có khuôn mẫu từ các dòng ADN đ(cid:1131)n lẻ đ(cid:1133)ợc khuếch đ(cid:1189)i nh(cid:1249) ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR. Ph(cid:1191)n (cid:1261)ng khuếch đ(cid:1189)i PCR đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n sử dụng một quy trình khuếch đ(cid:1189)i có ch(cid:1261)a pha rắn đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ “bridge amplification” (Fedurco et al., 2006), ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy có thể tổng hợp đ(cid:1133)ợc 1000 b(cid:1191)n sao từ một phơn tử ADN khuôn ban đầu, các b(cid:1191)n sao nƠy sẽ đ(cid:1133)ợc phơn thƠnh một nhóm. Vi(cid:1227)c gi(cid:1191)i trình tự đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n nh(cid:1249) các deoxyribonucleotide kết thúc đ(cid:1133)ợc đánh d(cid:1193)u bằng thuốc nhuộm huỳnh quang (có mƠu khác nhau cho từng lo(cid:1189)i) trong hƠng lo(cid:1189)t các chu kỳ tổng hợp ADN mƠ mỗi lần đo(cid:1189)n trình tự đ(cid:1133)ợc tổng hợp ch(cid:1229) h(cid:1131)n kém nhau 1 nucleotide, vi(cid:1227)c xác đ(cid:1231)nh các tín hi(cid:1227)u huỳnh quang vƠ sự phơn tách giữa các nhƣn huỳnh quang cùng với các gốc hóa h(cid:1233)c t(cid:1189)i đầu 3’ c(cid:1259)a m(cid:1189)ch ADN đ(cid:1133)ợc tổng hợp cho phép chu kỳ tiếp theo tiếp tục đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n bình th(cid:1133)(cid:1249)ng. Bên c(cid:1189)nh dòng máy gi(cid:1191)i trình tự Illumina, chúng ta có thể kể đến một số h(cid:1227) thống gi(cid:1191)i trình tự khác nh(cid:1133): Life Technologies 5500xl (Thudi et al., 2012), Iron Torrent PCM (Rothberg et al., 2011).

Hi(cid:1227)n nay, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự NGS, đặc bi(cid:1227)t lƠ ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự NGS (cid:1251) thế h(cid:1227) th(cid:1261) hai (second- generation sequencing) đ(cid:1133)ợc sử dụng phổ biến vƠ (cid:1261)ng dụng vƠo nhiều nghiên c(cid:1261)u khác nhau, từ những nghiên c(cid:1261)u h(cid:1227) gen (cid:1251) sinh vật tiền nhơn vƠ sinh vật nhơn chuẩn đến các nghiên c(cid:1261)u so sánh, khám phá sự biến đổi c(cid:1259)a các c(cid:1259)a các vùng gen đích, gen ch(cid:1261)c năng; từ các nghiên c(cid:1261)u các yếu tố phiên mƣ vƠ các “small RNAs” đến các nghiên c(cid:1261)u epigenetics, nghiên c(cid:1261)u c(cid:1193)u trúc nhi(cid:1225)m sắc thể, các nghiên c(cid:1261)u phơn lo(cid:1189)i loƠi thông qua các nghiên c(cid:1261)u metagenomics.

Có thể hình dung quá trình gi(cid:1191)i trình tự theo ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp NGS theo s(cid:1131) đồ

t(cid:1189)i Hình 2.5.

ADN tổng số trong genome đ(cid:1133)ợc cắt thƠnh từng đo(cid:1189)n b(cid:1251)i các enzyme giới h(cid:1189)n, t(cid:1189)i đầu c(cid:1259)a các điểm cắt sẽ đ(cid:1133)ợc gắn với các bộ tiếp nối (adapter) phù hợp có gắn mƣ v(cid:1189)ch, sau đó hai đầu có adapter c(cid:1259)a các đo(cid:1189)n oligo nƠy đ(cid:1133)ợc cố đ(cid:1231)nh lên một bề mặt đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i lƠ “Cluster Station”; ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR sẽ đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trực tiếp trên các “Cluster Station” nh(cid:1249) sự có mặt c(cid:1259)a các kênh dẫn nucleotide tự do trên bề mặt “Cluster Station” vƠ enzyme ADN polymerase; mỗi một sợi ADN sẽ lƠ m(cid:1189)ch khuôn để tổng hợp nên một cụm các phơn tử ADN có cùng nguồn gốc, mỗi một cụm có kho(cid:1191)ng 1 tri(cid:1227)u các b(cid:1191)n sao từ sợ ADN ban đầu, số l(cid:1133)ợng nƠy đ(cid:1259) để xác đ(cid:1231)nh chính xác tín hi(cid:1227)u thu đ(cid:1133)ợc trong quá trình gi(cid:1191)i trình tự.

Chú thích: (a) các b(cid:1133)ớc gi(cid:1191)i trình tự theo ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp c(cid:1259)a Sanger: ADN đ(cid:1133)ợc cắt sau đó đ(cid:1133)ợc biến n(cid:1189)p vƠo vetor plasmid vƠ đ(cid:1133)ợc chuyển vƠo E. coli để nhơn b(cid:1191)n. Mỗi dòng ADN đ(cid:1133)ợc clone sẽ đ(cid:1133)ợc khuếch đ(cid:1189)i bằng ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR, sau đó mỗi một dòng ADN sẽ đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo một chu trình gi(cid:1191)i trình tự riêng bi(cid:1227)t. (b) các b(cid:1133)ớc gi(cid:1191)i trình tự theo ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp NGS: ADN sẽ đ(cid:1133)ợc cắt, sau đó đ(cid:1133)ợc gắn các bộ tiếp nối, vƠ đ(cid:1133)ợc gắn lên một m(cid:1191)ng có các điểm tiếp nối giữ chặt đo(cid:1189)n ADN, sau đó quá trình nhơn b(cid:1191)n ADN đ(cid:1133)ợc di(cid:1225)n ra trên m(cid:1191)ng cùng một lúc các đo(cid:1189)n ADN khác nhau, sử dụng nu bổ sung có gắn thuốc nhuộm huỳnh quang, s(cid:1191)n phẩm nhơn b(cid:1191)n đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo máy quét để xác đ(cid:1231)nh trình tự c(cid:1259)a đo(cid:1189)n ADN gốc.

Hình 2.5. Các b(cid:1133)(cid:1247)c gi(cid:1191)i trình t(cid:1269) theo ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp Sanger (a) vƠ NGS (b)

Nguồn: Shendure and Ji (2008)

Các nucleotide tự do đ(cid:1133)ợc đánh d(cid:1193)u huỳnh quang b(cid:1251)i 4 mƠu khác nhau đặc tr(cid:1133)ng cho bốn lo(cid:1189)i nucleotide khác nhau. T(cid:1189)i đầu 3’ nhóm –OH b(cid:1231) chặn hóa h(cid:1233)c khiến cho m(cid:1189)ch ADN mới tổng hợp đ(cid:1133)ợc sẽ dừng l(cid:1189)i t(cid:1189)i các nucleotide đ(cid:1133)ợc đánh d(cid:1193)u. Máy nhận biết tín hi(cid:1227)u huỳnh quang bằng laze sẽ ch(cid:1231)u trách nhi(cid:1227)m

nhận biết mƠu sắc c(cid:1259)a mỗi nucleotide mới đ(cid:1133)ợc gắn vƠo trong quá trình tổng hợp, hình (cid:1191)nh nhận biết sẽ đ(cid:1133)ợc ghi nhận, sau mỗi lần ghi nhận hình (cid:1191)nh nhóm – OH t(cid:1189)i đầu 3’ sẽ đ(cid:1133)ợc lo(cid:1189)i bỏ chặn hóa h(cid:1233)c để quá trình tổng hợp đ(cid:1133)ợc tiếp tục. HƠng lo(cid:1189)t các b(cid:1133)ớc nƠy sẽ đ(cid:1133)ợc lặp l(cid:1189)i mang tính chu kỳ, tùy theo chế độ đ(cid:1133)ợc cƠi đặt b(cid:1251)i ng(cid:1133)(cid:1249)i điều khiển máy mƠ mỗi chu kỳ có thể đ(cid:1233)c đ(cid:1133)ợc kho(cid:1191)ng 25-35 bp. M(cid:1261)c độ chính xác vƠ ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng c(cid:1259)a các chuỗi trình tự đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c sẽ đ(cid:1133)ợc đánh giá, các chuỗi trình tự có ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng kém sẽ b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ (Mardis, 2008).

2.3.2. Nguyên lỦ c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS

Sự phát triển c(cid:1259)a các ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử ngƠy cƠng lƠm tăng độ chính xác trong vi(cid:1227)c xác đ(cid:1231)nh m(cid:1261)c độ đa hình c(cid:1259)a các quần thể nghiên c(cid:1261)u nh(cid:1133)ng chi phí cao vƠ yêu cầu nhiều nhơn lực, trang thiết b(cid:1231) cũng nh(cid:1133) cần th(cid:1249)i gian khá dƠi để tiến hƠnh mỗi b(cid:1133)ớc. Sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các m(cid:1191)ng SNP (microarray) đƣ lƠm gi(cid:1191)m đáng kể th(cid:1249)i gian vƠ công s(cid:1261)c thực hi(cid:1227)n nh(cid:1133)ng vi(cid:1227)c phát triển các ch(cid:1229) th(cid:1231) mới vẫn đòi hỏi chi phí đầu t(cid:1133) r(cid:1193)t cao. Những marker nƠy cũng ch(cid:1229) đặc tr(cid:1133)ng cho quần thể lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) để phát triển lên bộ ch(cid:1229) th(cid:1231) đó, dẫn đến kết qu(cid:1191) quy chiếu c(cid:1259)a các alen có thể khác nhau (cid:1251) các quần thể, các loƠi khác nhau. Các thông tin trình tự s(cid:1131) bộ c(cid:1259)a các vùng xung quanh các SNPs quan tơm cũng đ(cid:1133)ợc sử dụng để phát triển các marker, nh(cid:1133)ng ch(cid:1229) một tỷ l(cid:1227) r(cid:1193)t nhỏ các SNPs trong các bộ dữ li(cid:1227)u gi(cid:1191)i trình tự thông th(cid:1133)(cid:1249)ng có thể đ(cid:1133)ợc coi lƠ thích hợp để phát triển marker, bao gồm các SNPs nằm gần các vùng lặp, các vùng marker đƣ biết hoặc các vùng đáng quan tơm khác. Sự tiến bộ c(cid:1259)a hóa ch(cid:1193)t vƠ các phần mềm phơn tích dữ li(cid:1227)u đƣ lƠm cho giá thƠnh c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u NGS gi(cid:1191)m đáng kể, các nghiên c(cid:1261)u gi(cid:1191)i trình tự đ(cid:1133)ợc m(cid:1251) rộng trên ph(cid:1189)m vi c(cid:1191) quần thể ch(cid:1261) không còn dừng l(cid:1189)i (cid:1251) một số cá thể có quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng để tìm kiếm các biến thể, toƠn bộ genome đồng th(cid:1249)i đ(cid:1133)ợc kh(cid:1191)o sát vƠ sẽ có hƠng trăm nghìn markers đồng th(cid:1249)i đ(cid:1133)ợc ghi nhận (Elshire et al., 2011). Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đánh giá kiểu gen dựa vƠo vi(cid:1227)c gi(cid:1191)i trình tự - “Genotyping by Sequencing” (GBS) đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n dựa trên nguyên tắc c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự NGS, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy cũng sử dụng trực tiếp dữ li(cid:1227)u kiểu gen từ các quần thể. Các b(cid:1133)ớc c(cid:1131) b(cid:1191)n để tiến hƠnh một nghiên c(cid:1261)u GBS bao gồm:

B(cid:1133)ớc 1: Chuẩn b(cid:1231) mẫu ADN;

B(cid:1133)ớc 2: Lựa ch(cid:1233)n enzyme cắt giới h(cid:1189)n vƠ thiết kế các bộ tiếp hợp

(adapter) phù hợp với từng thí nghi(cid:1227)m;

Chú thích: MƠu xanh đậm lƠ ADN c(cid:1259)a mẫu 1, mƠu xanh nh(cid:1189)t lƠ ADN c(cid:1259)a mẫu 2, v(cid:1231) trí mƠu đỏ lƠ v(cid:1231) trí cắt c(cid:1259)a enzyme giới h(cid:1189)n, mƠu vƠng lƠ bộ tiếp hợp có gắn mƣ hóa 1, mƠu tím lƠ bộ tiếp hợp có gắn mƣ hóa 2, mƠu xám lƠ v(cid:1231) trí gắn c(cid:1259)a bộ tiếp hợp thông th(cid:1133)(cid:1249)ng.

Hình 2.6. Các b(cid:1133)(cid:1247)c chính trong quá trình th(cid:1269)c hi(cid:1227)n GBS

Nguồn: Davey et al. (2011)

B(cid:1133)ớc 3: Chuẩn b(cid:1231) th(cid:1133) vi(cid:1227)n ADN để đ(cid:1133)a vƠo gi(cid:1191)i trình tự theo ph(cid:1133)(cid:1131)ng

pháp NGS;

B(cid:1133)ớc 4: Xử lý dữ li(cid:1227)u thô từ kết qu(cid:1191) gi(cid:1191)i trình tự;

B(cid:1133)ớc 5: Sắp xếp các ADN theo chuỗi;

B(cid:1133)ớc 6: Xác đ(cid:1231)nh các đa hình từ dữ li(cid:1227)u NGS.

Theo trình tự c(cid:1259)a các b(cid:1133)ớc nƠy lần l(cid:1133)ợt ADN đ(cid:1133)ợc chiết tách từ các cá thể nghiên c(cid:1261)u sẽ đ(cid:1133)ợc lƠm gi(cid:1191)m kích th(cid:1133)ớc bằng cách sử dụng các enzyme cắt giới h(cid:1189)n, các enzyme nƠy đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n phụ thuộc vƠo mật độ marker, đối t(cid:1133)ợng vƠ mục đích c(cid:1259)a các nhƠ nghiên c(cid:1261)u. Có thể kể đến một số lo(cid:1189)i enzyme đƣ đ(cid:1133)ợc sử dụng nh(cid:1133): ApeKI, PstI, SbfI,... (Davey et al., 2011).

Các đo(cid:1189)n cắt ADN từ các cá thể sẽ đ(cid:1133)ợc gắn với một bộ tiếp hợp đƣ đ(cid:1133)ợc mƣ hóa (để nhận biết từng cá thể) vƠ các bộ tiếp hợp thông th(cid:1133)(cid:1249)ng (mƠu xám) một cách ngẫu nhiên, kết qu(cid:1191) lƠ chúng ta sẽ có các s(cid:1191)n phẩm gắn kết gồm có các tổ hợp: bộ tiếp hợp gắn mƣ v(cid:1189)ch + đo(cid:1189)n ADN + bộ tiếp hợp thông th(cid:1133)(cid:1249)ng, bộ tiếp hợp gắn mƣ v(cid:1189)ch + đo(cid:1189)n ADN + bộ tiếp hợp gắn mƣ v(cid:1189)ch, hoặc bộ tiếp hợp thông th(cid:1133)(cid:1249)ng + đo(cid:1189)n ADN + bộ tiếp hợp thông th(cid:1133)(cid:1249)ng. ADN c(cid:1259)a các mẫu đ(cid:1133)ợc gộp l(cid:1189)i vƠ đ(cid:1133)ợc khuếch đ(cid:1189)i trong các kênh dòng ch(cid:1191)y c(cid:1259)a máy gi(cid:1191)i trình tự. Ch(cid:1229) những đo(cid:1189)n ADN có kích th(cid:1133)ớc ngắn có một đầu gắn với bộ mƣ v(cid:1189)ch, một đầu gắn với bộ tiếp hợp thông th(cid:1133)(cid:1249)ng mới đ(cid:1133)ợc khuếch đ(cid:1189)i vƠ đ(cid:1233)c trình tự. Các đo(cid:1189)n ADN nối giữa các v(cid:1231) trí tái biểu hi(cid:1227)n sẽ đ(cid:1133)ợc l(cid:1233)c qua suốt quá trình khuếch đ(cid:1189)i với b(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR, vƠ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh bằng mô hình “multiplexed shotgun genotyping hidden” c(cid:1259)a Markov.

Các đo(cid:1189)n ADN ngắn có độ dƠi 150 - 350 bp sẽ đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c trình tự. Các b(cid:1133)ớc chính trong quá trình đánh giá genotyping bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n cụ thể qua Hình 2.6. Để đ(cid:1191)m b(cid:1191)o m(cid:1261)c độ chính xác vƠ kh(cid:1191) năng thƠnh công c(cid:1259)a GBS chúng ta cần đ(cid:1191)m b(cid:1191)o ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng vƠ độ tinh s(cid:1189)ch c(cid:1259)a nguồn ADN đầu vƠo, vì ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng vƠ độ tinh s(cid:1189)ch c(cid:1259)a ADN ban đầu sẽ (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng trực tiếp đến kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a quá trình cắt giới h(cid:1189)n, vƠ gắn bộ tiếp hợp (adapter). Thông th(cid:1133)(cid:1249)ng, nồng độ ADN thích hợp dùng cho một nghiên c(cid:1261)u GBS lƠ 100 ng. Các bộ tiếp hợp đ(cid:1133)ợc gắn với các bộ mƣ v(cid:1189)ch ph(cid:1191)i đ(cid:1191)m b(cid:1191)o mỗi bộ mƣ v(cid:1189)ch có ít nh(cid:1193)t 3 cặp nucleotide khác bi(cid:1227)t với các bộ mƣ v(cid:1189)ch khác để đ(cid:1191)m b(cid:1191)o kh(cid:1191) năng nhận biết c(cid:1259)a các mẫu ADN trong quá trình gi(cid:1191)i trình tự. Trong h(cid:1227) thống gi(cid:1191)i trình tự Illumina có từ h(cid:1131)n hai bộ mƣ v(cid:1189)ch tr(cid:1251) lên với sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a các nucleotide tái biểu hi(cid:1227)n,

các adapter sẽ đ(cid:1133)ợc cố đ(cid:1231)nh v(cid:1231) trí trên một bề mặt để lo(cid:1189)i bỏ một số h(cid:1189)n chế th(cid:1133)(cid:1249)ng gặp c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự Illumina.

Một trong những h(cid:1189)n chế th(cid:1133)(cid:1249)ng gặp c(cid:1259)a h(cid:1227) thống gi(cid:1191)i trình tự Illumina lƠ độ đa d(cid:1189)ng th(cid:1193)p (cid:1251) một số v(cid:1231) trí đặc bi(cid:1227)t, khiến cho kh(cid:1191) năng xác đ(cid:1231)nh trình tự c(cid:1259)a phần mềm trong h(cid:1227) thống Illumina gi(cid:1191)m đi. Độ đa d(cid:1189)ng th(cid:1193)p cũng lƠ một v(cid:1193)n đề lƠm gi(cid:1191)m hi(cid:1227)u qu(cid:1191) c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy, điều nƠy liên quan đến vi(cid:1227)c nhận biết v(cid:1231) trí cắt c(cid:1259)a các enzyme giới h(cid:1189)n (cid:1251) các mẫu giống nhau, khiến cho hƠng lo(cid:1189)t đo(cid:1189)n cắt đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh có chiều dƠi vƠ trình tự giống nhau. H(cid:1189)n chế nƠy có thể đ(cid:1133)ợc khắc phục khi chúng ta sử dụng r(cid:1193)t nhiều các bộ mƣ v(cid:1189)ch khác nhau, để tăng số l(cid:1133)ợng mƣ v(cid:1189)ch có đ(cid:1133)ợc, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đánh giá kiểu gen GBS sử dụng các bộ mƣ v(cid:1189)ch có độ dƠi khác nhau (dƠi kho(cid:1191)ng 4-8 nucleotide). Tuy nhiên, khi thiết kế các bộ mƣ v(cid:1189)ch dựa trên sự thay đổi chiều dƠi cần đặc bi(cid:1227)t chú ý vì nếu trong quá trình gi(cid:1191)i trình tự ch(cid:1229) cần 1 nucleotide b(cid:1231) bỏ qua thì bộ mƣ v(cid:1189)ch đó sẽ đ(cid:1133)ợc nhận biết nh(cid:1133) lƠ một bộ mƣ v(cid:1189)ch khác có độ dƠi ngắn h(cid:1131)n, vƠ trình tự đó có thể đ(cid:1133)ợc ghi nhận lƠ đ(cid:1133)ợc xu(cid:1193)t phát từ một cá thể khác, lƠm rối lo(cid:1189)n kết qu(cid:1191) gi(cid:1191)i trình tự.

Quá trình nhơn b(cid:1191)n các đo(cid:1189)n cắt c(cid:1259)a ADN trong quá trình đ(cid:1233)c trình tự lƠ cần thiết, đặc bi(cid:1227)t sự lặp l(cid:1189)i c(cid:1259)a các b(cid:1191)n copy từ cùng một mẫu ADN ban đầu sẽ giúp chúng ta xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc trình tự c(cid:1259)a các đo(cid:1189)n cắt một các chính xác, đặc bi(cid:1227)t lƠ đối với các đo(cid:1189)n cắt không liên tục.

T(cid:1189)i mỗi locus, tổng số quan sát đ(cid:1133)ợc c(cid:1259)a các lần đ(cid:1233)c khác nhau có thể đ(cid:1133)ợc coi nh(cid:1133) lƠ một tập hợp c(cid:1259)a các mẫu độc lập từ một nhóm nhỏ các kh(cid:1191) năng, tuơn theo một phơn phối đa th(cid:1261)c. Trong tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp không có lỗi, nếu mỗi mẫu hoặc mƣ v(cid:1189)ch đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho một tập hợp c(cid:1259)a các cá thể, xác su(cid:1193)t quan sát đ(cid:1133)ợc c(cid:1259)a mỗi một lo(cid:1189)i nucleotide trong tổng số 4 lo(cid:1189)i nucleotide t(cid:1189)i một v(cid:1231) trí cụ thể lƠ tần số alen trong tập hợp đó. Nếu mỗi mẫu nghiên c(cid:1261)u lƠ một cá thể l(cid:1133)ỡng bội, xác su(cid:1193)t dự kiến lƠ 1 hoặc 0 cho các cá thể đồng hợp tử, lƠ 0,5 hoặc 0 cho các cá thể d(cid:1231) hợp tử. Các xác su(cid:1193)t nƠy cần ph(cid:1191)i đ(cid:1133)ợc hi(cid:1227)u ch(cid:1229)nh để khắc phục các (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng do các lỗi xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n trong quá trình xác đ(cid:1231)nh SNP vƠ trong ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR. Do đó đối với các cá thể l(cid:1133)ỡng bội, xác su(cid:1193)t quan sát đ(cid:1133)ợc c(cid:1259)a bốn lo(cid:1189)i nucleotide (cid:1251) các cá thể đồng hợp (di truyền 1/1), hoặc d(cid:1231) hợp tử (di truyền 1/2) đ(cid:1133)ợc tính toán theo công th(cid:1261)c:

lƠ tổng số lần đ(cid:1233)c,

Trong đó: n1, n2, n3, n4 lƠ số lần quan sát đ(cid:1133)ợc c(cid:1259)a mỗi lo(cid:1189)i nucleotide, n lƠ t(cid:1229) l(cid:1227) x(cid:1191)y ra lỗi trong quá trình gi(cid:1191)i trình tự (Davey et al.,

2011).

Vi(cid:1227)c gán các kh(cid:1191) năng cho các kiểu gen thay thế t(cid:1189)i mỗi locus đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n sử dụng phơn tích kiểu Bayesian. Trong một nghiên c(cid:1261)u phơn tích đa d(cid:1189)ng kiểu gen GBS, cần đ(cid:1191)m b(cid:1191)o số l(cid:1133)ợng cá thể đ(cid:1259) lớn vƠ đa d(cid:1189)ng để nơng cao hi(cid:1227)u qu(cid:1191) đánh giá c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy.

Vi(cid:1227)c c(cid:1191)i tiến các quy trình tiến hƠnh GBS để gi(cid:1191)m th(cid:1249)i gian, tăng độ chính xác vƠ đồng th(cid:1249)i gi(cid:1191)m giá thƠnh cho mỗi đ(cid:1131)n v(cid:1231) nghiên c(cid:1261)u cũng th(cid:1133)(cid:1249)ng xuyên đ(cid:1133)ợc các nhƠ khoa h(cid:1233)c quan tơm. Sonah et al. (2013) đƣ phát triển một đ(cid:1133)(cid:1249)ng ống dẫn phơn tích mới để xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc SNP vƠ các indels từ kết qu(cid:1191) đ(cid:1233)c trình tự, đồng th(cid:1249)i sử dụng một quy trình mới t(cid:1189)o th(cid:1133) vi(cid:1227)n GBS bằng enzyme cắt giới h(cid:1189)n ApeKI, đ(cid:1233)c trình tự trên máy Illumina GAIIx. (cid:1260)ng dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy trên bộ gen c(cid:1259)a 8 giống đậu t(cid:1133)(cid:1131)ng có nhiều khác bi(cid:1227)t, tác gi(cid:1191) đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 10120 SNPs ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng cao, trong đó có 39,5% các SNPs nằm trong vùng trình tự c(cid:1259)a các gen vƠ 52,5% trong số đó nằm trong các vùng mƣ hóa protein. Đồng th(cid:1249)i, 400 kiểu gen đ(cid:1133)ợc kh(cid:1191)o sát với 1 bộ SNPs đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n ngẫu nhiên từ kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u trên sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gi(cid:1191)i trình tự kinh điển Sanger cho tỷ l(cid:1227) thƠnh công 98%. Sau đó tác gi(cid:1191) tiến hƠnh nghiên c(cid:1261)u sử dụng các cặp mồi ch(cid:1233)n l(cid:1233)c để lƠm gi(cid:1191)m độ ph(cid:1261)c t(cid:1189)p trong quá trình t(cid:1189)o th(cid:1133) vi(cid:1227)n GBS. Kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y có thể tăng số l(cid:1133)ợng SNPs tìm th(cid:1193)y lên kho(cid:1191)ng 40%. ThƠnh công c(cid:1259)a nghiên c(cid:1261)u nƠy đƣ m(cid:1251) ra kh(cid:1191) năng nơng cao số mẫu nghiên c(cid:1261)u, gi(cid:1191)m giá thƠnh, đồng th(cid:1249)i nơng cao ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng vƠ số l(cid:1133)ợng SNPs xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc trong mỗi nghiên c(cid:1261)u (Sonah et al., 2013).

Với những c(cid:1191)i tiến ngƠy cƠng tối (cid:1133)u hóa hi(cid:1227)u qu(cid:1191), nơng cao độ chính xác, gi(cid:1191)m th(cid:1249)i gian xử lý, gi(cid:1191)m giá thƠnh, GBS đƣ tr(cid:1251) thƠnh lựa ch(cid:1233)n (cid:1133)a thích c(cid:1259)a các

nhƠ nghiên c(cid:1261)u di truyền vƠ ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống cơy trồng. Các nghiên c(cid:1261)u (cid:1261)ng dụng GBS để phục vụ các mục tiêu khác nhau đang ngƠy cƠng m(cid:1251) rộng trên nhiều đối t(cid:1133)ợng cơy trồng khác nhau. Theo thống kê c(cid:1259)a NCBI (National Center of Biotechnology Information, USA), số l(cid:1133)ợng các công bố liên quan đến GBS liên tục tăng trong 10 năm tr(cid:1251) l(cid:1189)i đơy, số l(cid:1133)ợng tăng m(cid:1189)nh từ sau năm 2014, riêng năm 2017 đƣ có kho(cid:1191)ng 200 công bố, vƠ trong nửa đầu 2018 đƣ có kho(cid:1191)ng trên 50 bƠi.

2.3.3. Các (cid:1261)ng d(cid:1257)ng c(cid:1259)a GBS trong ch(cid:1233)n gi(cid:1237)ng cơy tr(cid:1239)ng

Nh(cid:1133) đƣ trình bƠy (cid:1251) trên, GBS (Genotyping-by-Sequencing) lƠ ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích kiểu gen trên c(cid:1131) s(cid:1251) gi(cid:1191)i trình tự theo công ngh(cid:1227) NGS, cho phép gi(cid:1191)i trình tự nhiều mẫu trong cùng một lần, phục vụ cho các nghiên c(cid:1261)u tìm kiếm marker phơn tử trong toƠn h(cid:1227) gen vƠ phơn tích, so sánh genome c(cid:1259)a nhiều cá thể nghiên c(cid:1261)u.

Sự linh ho(cid:1189)t vƠ giá thƠnh th(cid:1193)p đƣ khiến cho GBS tr(cid:1251) thƠnh một công cụ tuy(cid:1227)t v(cid:1249)i có nhiều (cid:1261)ng dụng trong nghiên c(cid:1261)u di truyền vƠ ch(cid:1233)n giống cơy trồng nh(cid:1133): xác đ(cid:1231)nh SNPs; lập b(cid:1191)n đồ gen, b(cid:1191)n đồ QTLs; phơn tích đa d(cid:1189)ng (cid:1251) m(cid:1261)c độ phơn tử; nghiên c(cid:1261)u di truyền liên kết toƠn genome (GWAS); xơy dựng b(cid:1191)n đồ genome (cid:1251) m(cid:1261)c độ phơn gi(cid:1191)i cao; lập b(cid:1191)n đồ haplotype, dựng cơy phơn lo(cid:1189)i; xác đ(cid:1231)nh các gen (cid:1261)ng viên; phơn tích di truyền liên kết; thăm dò các marker phơn tử mới; gi(cid:1191)i trình tự toƠn genome vƠ ch(cid:1233)n l(cid:1233)c dựa trên kiểu gen. Sự c(cid:1191)i tiến trong kỹ thuật, sự hoƠn thi(cid:1227)n c(cid:1259)a các genome đối ch(cid:1261)ng, vƠ những tiến bộ c(cid:1259)a các công cụ tin sinh h(cid:1233)c khiến cho hi(cid:1227)u qu(cid:1191) c(cid:1259)a GBS ngƠy cƠng đ(cid:1133)ợc khẳng đ(cid:1231)nh trong các nghiên c(cid:1261)u gần đơy, trên nhiều đối t(cid:1133)ợng cơy trồng khác nhau.

GBS đƣ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)ng minh lƠ một công cụ hữu hi(cid:1227)u trong các nghiên c(cid:1261)u về đa d(cid:1189)ng kiểu gen (Fu and Peterson, 2011; Fu et al., 2014). Fu and Peterson (2011) đƣ áp dụng h(cid:1227) thống gi(cid:1191)i trình tự Roche 454 GS FLX titanium để tiến hƠnh phơn tích sự đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a 16 giống lúa m(cid:1189)ch khác nhau, kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 2578 đo(cid:1189)n contigs vƠ gần 4000 SNPs trong genome c(cid:1259)a các giống nƠy. Năm 2014, Fu vƠ cộng sự đƣ sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS để phơn tích sự đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a 24 lo(cid:1189)i mù t(cid:1189)t khác nhau, với kho(cid:1191)ng 1,2 tri(cid:1227)u lần đ(cid:1233)c, xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 512 contigs vƠ 828 SNPs. Phơn tích đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a các SNPs thu đ(cid:1133)ợc cho th(cid:1193)y, có kho(cid:1191)ng 26,1% tổng số các biến thể nằm trong các nguồn gen đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng, các giống c(cid:1191)i tiến, các dòng ch(cid:1233)n giống; 24,7% nằm giữa nhóm giống

h(cid:1189)t đen vƠ h(cid:1189)t vƠng.

Một trong những (cid:1261)ng dụng quan tr(cid:1233)ng nh(cid:1193)t c(cid:1259)a GBS trong ch(cid:1233)n giống cơy trồng lƠ xác đ(cid:1231)nh các điểm đánh d(cid:1193)u SNPs với mật độ cao trong genome để lập b(cid:1191)n đồ di truyền. Năm 2009, Scheneeberger et al. (2009) đƣ sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS để tiến hƠnh gi(cid:1191)i trình tự gen 500 cơy F2 trong quần thể con lai giữa một giống Arabidopsis đột biến có đặc điểm sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng chậm, mƠu lá nh(cid:1189)t với một loƠi hoang d(cid:1189)i, một b(cid:1191)n đồ di truyền liên kết đƣ đ(cid:1133)ợc thiết lập để xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc nguyên nhơn gơy ra d(cid:1189)ng đột biến nƠy. (cid:1250) lúa, Spindel et al. (2013) đƣ sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích kiểu gen GBS lo(cid:1189)i 384 kênh để phơn tích một quần thể lập b(cid:1191)n đồ gồm 176 dòng thuần tái tổ hợp từ 1 giống lúa indica vƠ một giống japonica để lập b(cid:1191)n đồ tái tổ hợp tính ch(cid:1231)u nóng, ch(cid:1231)u l(cid:1189)nh, lập b(cid:1191)n đồ QTLs cho tính tr(cid:1189)ng chiều rộng lá vƠ kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với nhôm. (cid:1250) ngô, một phơn tích kiểu gen toƠn di(cid:1227)n đƣ đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh trên 2815 dòng thuần, kết qu(cid:1191) nhận biết đ(cid:1133)ợc 681257 SNPs marker trong toƠn bộ genome, trong đó có một số SNPs marker liên kết với các gen đ(cid:1133)ợc cho lƠ có liên quan đến mƠu sắc nội nhũ, độ ng(cid:1233)t vƠ th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng (Romay et al., 2013). GBS cũng đ(cid:1133)ợc áp dụng trên cơy lúa mỳ, kết qu(cid:1191) đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc thêm h(cid:1131)n 1000 điểm đánh d(cid:1193)u trong b(cid:1191)n đồ di truyền c(cid:1259)a lúa mỳ (Poland et al., 2012). Nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a Poland et al. (2012) đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n t(cid:1189)i th(cid:1249)i điểm ch(cid:1133)a có công bố nƠo về trình tự toƠn genome c(cid:1259)a lúa mì đ(cid:1133)ợc công bố, mặc dù vậy vẫn đ(cid:1189)t hi(cid:1227)u qu(cid:1191) r(cid:1193)t cao. Điều nƠy cho th(cid:1193)y một trình tự genome đối ch(cid:1261)ng có thể giúp đ(cid:1131)n gi(cid:1191)n hóa trong vi(cid:1227)c phơn tích kết qu(cid:1191) GBS nh(cid:1133)ng nó không thực sự cần thiết trong một nghiên c(cid:1261)u GBS. (cid:1132)u điểm nƠy khiến GBS có thể đẩy nhanh tiến độ c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1233)n t(cid:1189)o vƠ c(cid:1191)i tiến giống cơy trồng. T(cid:1133)(cid:1131)ng tự, những nghiên c(cid:1261)u sử dụng GBS trên cơy yến m(cid:1189)ch c(cid:1259)a Huang et al. (2014) khi ch(cid:1133)a có gemone đối ch(cid:1261)ng đƣ một lần nữa khẳng đ(cid:1231)nh điều nƠy.

Sự phát triển không ngừng vƠ ngƠy cƠng hoƠn thi(cid:1227)n c(cid:1259)a các thiết b(cid:1231) hỗ trợ bao gồm h(cid:1227) thống máy móc gi(cid:1191)i trình tự, các siêu máy tính, các phần mềm xử lý thống kê… đƣ lƠm gi(cid:1191)m giá thƠnh c(cid:1259)a GBS. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS tr(cid:1251) nên phù hợp h(cid:1131)n, hi(cid:1227)u qu(cid:1191) h(cid:1131)n đối với các đề tƠi dự án có mục tiêu khai thác sự đa d(cid:1189)ng di truyền, tìm kiếm nguồn gen sẵn có trong tự nhiên để (cid:1261)ng dụng vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống trên thế giới nói chung vƠ cho các nghiên c(cid:1261)u GWAS nói riêng. Đặc bi(cid:1227)t (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam, đ(cid:1193)t n(cid:1133)ớc nhi(cid:1227)t đới với nguồn tƠi nguyên di truyền phong phú đa d(cid:1189)ng thì GBS chính lƠ chìa khóa giúp chúng ta m(cid:1251) ra kho tƠng sẵn

có c(cid:1259)a tự nhiên, tìm ra các gen, alen mới mang th(cid:1133)(cid:1131)ng hi(cid:1227)u Vi(cid:1227)t Nam để đ(cid:1133)a vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống, c(cid:1191)i tiến giống hi(cid:1227)n t(cid:1189)i vƠ trong t(cid:1133)(cid:1131)ng lai.

2.4. NGUYểN Lụ VĨ (cid:1260)NG D(cid:1256)NG C(cid:1258)A GWAS

2.4.1. Nguyên lỦ

GWAS lƠ một ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đ(cid:1133)ợc sử dụng để phơn tích c(cid:1131) s(cid:1251) di truyền c(cid:1259)a biến thể trong các tính tr(cid:1189)ng đ(cid:1231)nh l(cid:1133)ợng ph(cid:1261)c t(cid:1189)p bằng cách thiết lập các liên kết thống kê giữa kiểu hình vƠ kiểu gen (Nordborg and Weigel, 2008). Cũng giống nh(cid:1133) ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lập b(cid:1191)n đồ QTLs truyền thống, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS dựa vƠo thống kê sự m(cid:1193)t cơn bằng liên kết (Linkage disquilibrium – LD) để xác đ(cid:1231)nh mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa từng biến thể ADN (cid:1251) gần nhau với sự đa hình c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng quan tơm. Khác nhau lƠ, các nghiên c(cid:1261)u QTLs truyền thống sử dụng LD tồn t(cid:1189)i trong một quần thể con cái có cùng chung một cặp bố mẹ ban đầu, có s(cid:1131) đồ ph(cid:1191) h(cid:1227) rõ rƠng, trong khi GWAS sử dụng LD tồn t(cid:1189)i trong một quần thể hoặc loƠi (Flint-Garcia et al., 2003). Trong GWAS, các cá thể trong quần thể nghiên c(cid:1261)u có thể có tổ tiên chung, có thể có các sự ki(cid:1227)n tái tổ hợp x(cid:1191)y ra, nh(cid:1133)ng đƣ tr(cid:1191)i qua quá trình tiến hóa vƠ ch(cid:1233)n l(cid:1233)c trong l(cid:1231)ch sử hƠng trăm, hƠng nghìn năm.

Hình 2.7. So sánh ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp xác đ(cid:1231)nh QTLs truy(cid:1221)n th(cid:1237)ng vƠ GWAS

Trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS, sự m(cid:1193)t cơn bằng liên kết (LD) ghi nhận đ(cid:1133)ợc giữa một locus ch(cid:1261)c năng vƠ một ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử lƠ r(cid:1193)t th(cid:1193)p, trừ khi chúng (cid:1251) r(cid:1193)t gần nhau. Nếu LD ch(cid:1229) x(cid:1191)y ra trên một kho(cid:1191)ng ngắn, đồng nghĩa với độ phơn gi(cid:1191)i c(cid:1259)a b(cid:1191)n đồ QTLs cao, nh(cid:1133)ng số l(cid:1133)ợng marker đánh d(cid:1193)u ph(cid:1191)i đ(cid:1259) lớn. Ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i, nếu LD x(cid:1191)y ra trên một kho(cid:1191)ng dƠi h(cid:1131)n thì độ phơn gi(cid:1191)i c(cid:1259)a b(cid:1191)n đồ QTLs sẽ th(cid:1193)p, nh(cid:1133)ng số l(cid:1133)ợng marker cần sử dụng để đánh d(cid:1193)u sẽ không quá lớn. Mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan tỷ l(cid:1227) ngh(cid:1231)ch giữa tỷ l(cid:1227) phơn rƣ c(cid:1259)a LD theo kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa các locus trên nhi(cid:1225)m sắc thể tùy thuộc vƠo mỗi tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u, vƠ các phơn đo(cid:1189)n nhi(cid:1225)m sắc thể đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u.

Phơn tích LD ph(cid:1191)i đ(cid:1133)ợc đặc bi(cid:1227)t chú tr(cid:1233)ng trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS để xác đ(cid:1231)nh xem số l(cid:1133)ợng marker sử dụng đƣ thỏa mƣn yêu cầu để đ(cid:1189)t đ(cid:1133)ợc các mục tiêu c(cid:1259)a GWAS hay không. Hai ch(cid:1229) số thống kê hay đ(cid:1133)ợc sử dụng nh(cid:1193)t hi(cid:1227)n nay để tính toán LD lƠ r2 vƠ D. Trong đó giá tr(cid:1231) r2 đ(cid:1133)ợc sử dụng nhiều h(cid:1131)n trong các nghiên c(cid:1261)u di truyền liên kết vì nó ít ch(cid:1231)u tác động trực tiếp c(cid:1259)a tần số alen h(cid:1131)n. Giá tr(cid:1231) r2 = 0,1 vƠ r2 = 0,2 đ(cid:1133)ợc dùng để mô t(cid:1191) sự phơn rƣ c(cid:1259)a LD trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u, từ đó xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc vùng liên kết chặt đáng tin cậy c(cid:1259)a QTLs liên quan đến sự biến đổi c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng quan tơm. Độ dƠi kho(cid:1191)ng cách mƠ t(cid:1189)i đó r2 ≥ 0,5 có thể đ(cid:1133)ợc coi lƠ kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a QTLs. Giá tr(cid:1231) r2 cƠng gần tới 1 thì m(cid:1261)c độ liên kết c(cid:1259)a QTLs cƠng chặt. Đơy cũng lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để xác đ(cid:1231)nh vùng an toƠn khi tìm kiếm các gen (cid:1261)ng viên có liên quan đến tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u sau khi xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc QTLs. Các nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) lúa tr(cid:1133)ớc đơy cho th(cid:1193)y, độ phơn rƣ LD (cid:1251) lúa (Oryza sativa) dao động trong kho(cid:1191)ng từ 75 đến trên 500 kb tùy thuộc vƠo từng quần thể nghiên c(cid:1261)u (Mather et al., 2007).

2.4.2. GWAS lƠ m(cid:1245)t công c(cid:1257) m(cid:1247)i h(cid:1267)u hi(cid:1227)u

Những tiến bộ c(cid:1259)a công ngh(cid:1227) phơn tích kiểu gen, vƠ sự phát triển c(cid:1259)a các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích thống kê, các thuật toán cùng các phần mềm tin h(cid:1233)c hỗ trợ lƠ nền t(cid:1191)ng thúc đẩy sự phát triển vƠ phổ biến c(cid:1259)a GWAS trong các nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) cơy trồng (Zhu et al., 2008). Ban đầu GWAS đ(cid:1133)ợc sử dụng để nghiên c(cid:1261)u trong di truyền b(cid:1227)nh h(cid:1233)c (cid:1251) ng(cid:1133)(cid:1249)i (Hirschhorn and Daly, 2005), sau đó ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo thực vật nh(cid:1133) một công cụ để xác đ(cid:1231)nh sự liên kết giữa kiểu gen vƠ biến thiên về kiểu hình, giúp mau chóng tìm kiếm, xác đ(cid:1231)nh các gen liên quan đến những tính tr(cid:1189)ng nông h(cid:1233)c ph(cid:1261)c t(cid:1189)p. Nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a Atwell et al. (2010) trên cơy Arabidopsis lƠ một trong những công bố đầu tiên về (cid:1261)ng dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy (cid:1251) thực vật.

So với ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lập b(cid:1191)n đồ QTLs truyền thống, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS có nhiều (cid:1133)u điểm v(cid:1133)ợt trội h(cid:1131)n hẳn (Hình 2.7). Vi(cid:1227)c sử dụng một quần thể cùng loƠi, không tốn th(cid:1249)i gian lai t(cid:1189)o quần thể lập b(cid:1191)n đồ, số l(cid:1133)ợng marker lớn bao ph(cid:1259) toƠn h(cid:1227) gen, QTLs có độ phơn gi(cid:1191)i cao (thậm chí tới m(cid:1261)c độ nucleotide) khiến tốc độ nghiên c(cid:1261)u phơn tích các tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng ph(cid:1261)c t(cid:1189)p c(cid:1259)a GWAS tr(cid:1251) lên nhanh, chính xác vƠ hi(cid:1227)u qu(cid:1191) h(cid:1131)n. Th(cid:1249)i gian xác đ(cid:1231)nh QTLs vƠ từ QTLs xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc các gen (cid:1261)ng cử viên đ(cid:1133)ợc rút ngắn nhiều lần so với ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lập b(cid:1191)n đồ QTLs truyền thống. Theo nh(cid:1133) Yu et al. (2006), trong th(cid:1249)i gian từ 1 đến 5 năm, các nghiên c(cid:1261)u GWAS có thể tiến tới phơn lập đ(cid:1133)ợc yếu tố di truyền liên quan đến tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng quan tơm, m(cid:1261)c độ phơn gi(cid:1191)i có thể lƠ từ 1 đến vƠi chục kilo-base; đối với các nghiên c(cid:1261)u lập b(cid:1191)n đồ QTLs truyền thống, sau 5 năm chúng ta mới ch(cid:1229) có thể xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc QTLs (cid:1251) m(cid:1261)c độ quần thể lập b(cid:1191)n đồ, với các dòng NILs, h(cid:1131)n nữa độ phơn gi(cid:1191)i c(cid:1259)a QTLs đ(cid:1133)ợc tính bằng mega-base (Yu and Buckler, 2006). Bên c(cid:1189)nh đó, sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS có thể đồng th(cid:1249)i kh(cid:1191)o sát đ(cid:1133)ợc r(cid:1193)t nhiều locus, với nhiều alen khác nhau. Trong khi (cid:1251) ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp lập b(cid:1191)n đồ truyền thống số l(cid:1133)ợng alen đ(cid:1133)ợc đánh giá trong một lần th(cid:1133)(cid:1249)ng r(cid:1193)t ít.

Sự tiến bộ không ngừng c(cid:1259)a công ngh(cid:1227) gi(cid:1191)i trình tự vƠ phơn tích h(cid:1227) gen cùng với sự phát triển c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp luận, thuật toán, phần mềm tin sinh hỗ trợ lƠ nền t(cid:1191)ng thúc đẩy các nghiên c(cid:1261)u GWAS phát triển vƠ tr(cid:1251) lên phổ biến h(cid:1131)n trên các đối t(cid:1133)ợng cơy trồng. Đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u nhiều nh(cid:1193)t, sớm nh(cid:1193)t ph(cid:1191)i kể đến Arabidopsis với các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến th(cid:1249)i gian ra hoa, th(cid:1249)i gian ra hoa (cid:1251) các điều ki(cid:1227)n th(cid:1249)i tiết khác nhau, kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với các tác nhơn gơy b(cid:1227)nh… (Aranzana et al., 2005; Atwell et al., 2010; Brachi et al., 2010; Li et al., 2014). Vi(cid:1227)c công bố các gen (cid:1261)ng viên từ kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u GWAS (cid:1251) Arabidopsis nh(cid:1133): THIOREDOXIN1, THIOREDOXIN1 M-TYPE4, yếu tố phiên mƣ β-ZIP điều khiển quá trình tích lũy proline trong điều ki(cid:1227)n h(cid:1189)n (Verslues et al., 2014); gen PHOSPHATE1, ROOT SYSTEM ARCHITECTURE 1 liên quan đến kiến trúc bộ r(cid:1225) (Rosas et al., 2013); gen điều hòa quá trình hình thƠnh r(cid:1225) bên thông qua c(cid:1191)m (cid:1261)ng với nồng độ jasmonate – JASMONATE RESPONSIVE 1 (Gifford et al., 2013)… đƣ khẳng đ(cid:1231)nh hi(cid:1227)u qu(cid:1191) c(cid:1259)a vi(cid:1227)c (cid:1261)ng dụng GWAS trong các nghiên c(cid:1261)u khai thác di truyền. Đến nay, các nghiên c(cid:1261)u GWAS đƣ m(cid:1251) rộng trên nhiều đối t(cid:1133)ợng cơy trồng khác nh(cid:1133): lúa, ngô, lúa m(cid:1189)ch, lúa mỳ, đậu t(cid:1133)(cid:1131)ng.

2.4.3. Các b(cid:1133)(cid:1247)c xơy d(cid:1269)ng m(cid:1245)t nghiên c(cid:1261)u GWAS

2.4.3.1. Thu thập và tuyển chọn nguồn vật liệu nghiên cứu

Khi tiến hƠnh một nghiên c(cid:1261)u GWAS, đầu tiên cần thu thập vƠ tuyển ch(cid:1233)n

các nguồn vật li(cid:1227)u phù hợp với yêu cầu nghiên c(cid:1261)u về m(cid:1261)c độ đa d(cid:1189)ng c(cid:1191) về kiểu gen lẫn kiểu hình. Vì c(cid:1193)u trúc di truyền c(cid:1259)a quần thể nghiên c(cid:1261)u sẽ (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng trực tiếp đến LD vƠ quyết đ(cid:1231)nh m(cid:1261)c độ phơn gi(cid:1191)i c(cid:1259)a b(cid:1191)n đồ, còn kiểu hình đa d(cid:1189)ng h(cid:1261)a hẹn sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a nhiều alen mới, l(cid:1189) vƠ có ý nghĩa. Cần đặc bi(cid:1227)t thận tr(cid:1233)ng đối với các đối t(cid:1133)ợng nghiên c(cid:1261)u có nhiều m(cid:1261)c độ bội thể khác nhau (ví dụ: lúa mỳ có lo(cid:1189)i 2n, 4n, 6n), tốt nh(cid:1193)t lƠ nên đánh giá tr(cid:1133)ớc vƠ lựa ch(cid:1233)n các mẫu có cùng m(cid:1261)c độ bội thể để tránh sự gơy nhi(cid:1225)u c(cid:1259)a các biến thiên kiểu hình liên quan đến liều l(cid:1133)ợng alen (Zhu et al., 2008). Hầu hết các nghiên c(cid:1261)u GWAS đƣ công bố đều sử dụng các bộ s(cid:1133)u tập mẫu giống đƣ tr(cid:1191)i qua phơn tích di truyền hoặc đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh về nguồn gốc di truyền (Begum et al., 2015; Biscarini et al., 2016). Trong bộ giống nghiên c(cid:1261)u cũng nên có các giống đối ch(cid:1261)ng lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) để so sánh vƠ đánh giá các giống khác nhau (Courtois et al., 2013).

2.4.3.2. Xây dựng bộ dữ liệu kiểu gen

Sau khi tuyển ch(cid:1233)n vƠ xơy dựng đ(cid:1133)ợc bộ s(cid:1133)u tập nguồn gen phù hợp với mục tiêu c(cid:1259)a nghiên c(cid:1261)u GWAS, cần có những nghiên c(cid:1261)u phơn tích kiểu gen với số l(cid:1133)ợng marker r(cid:1193)t lớn bao ph(cid:1259) toƠn bộ genome để lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) dữ li(cid:1227)u cho vi(cid:1227)c thiết lập b(cid:1191)n đồ liên kết giữa kiểu gen vƠ kiểu hình. Hầu hết các nghiên c(cid:1261)u GWAS hi(cid:1227)n nay sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS vƠ SNPs marker để xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u haplotype phục vụ cho phơn tích liên kết. Nhiều bộ dữ li(cid:1227)u haplotype khổng lồ đƣ đ(cid:1133)ợc công bố (Huang et al., 2012d; Yang et al., 2014).

2.4.3.3. Xác định cấu trúc quần thể và mối quan hệ họ hàng giữa các cá thể

Hiểu biết về đặc điểm c(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a quần thể nghiên c(cid:1261)u lƠ một trong những cách để lƠm gi(cid:1191)m tỷ l(cid:1227) d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS. Phần mềm phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể m(cid:1189)nh vƠ hay đ(cid:1133)ợc sử dụng phổ biến hi(cid:1227)n nay trong các nghiên c(cid:1261)u lƠ STRUCTURE. Thuật toán c(cid:1259)a nó lần đầu tiên đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) b(cid:1251)i Pritchard et al. (2000). Đơy lƠ một phần mềm đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p mi(cid:1225)n phí, có độ chính xác r(cid:1193)t cao trong phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể, lƠ một phần mềm hỗ trợ r(cid:1193)t lớn trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS. Một cái nhìn bao quát về quá trình hình thƠnh, c(cid:1191)i tiến, vƠ những (cid:1133)u nh(cid:1133)ợc điểm c(cid:1259)a STRUCTURE so với các phần mềm t(cid:1133)(cid:1131)ng tự đƣ đ(cid:1133)ợc tổng hợp b(cid:1251)i Porras-Hurtado et al. (2013). R(cid:1193)t nhiều nghiên c(cid:1261)u

GWAS đƣ sử dụng phần mềm STRUCTURE để tiến hƠnh các phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể (Yang et al., 2011; Ravi et al., 2017).

Bên c(cid:1189)nh đó, thêm một yếu tố để kiểm soát vƠ lƠm gi(cid:1191)m số l(cid:1133)ợng d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS lƠ mối qua h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng giữa các cá thể (K – Kinship) đ(cid:1133)ợc tính toán dựa trên ch(cid:1229) số BIC-test (Bayesian Information Criterion test) (Gogarten et al., 2012). Các phần mềm hay đ(cid:1133)ợc các nhƠ nghiên c(cid:1261)u sử dụng để tính toán K có thể kể đến: SPAGeDi (Cui et al., 2013; Galesloot et al., 2014), GAPIT (Boyles et al., 2016), phần mềm R (Begum et al., 2015) hoặc đ(cid:1133)ợc tính toán trực tiếp trên TASSEL (Courtois et al., 2013).

2.4.3.4. (cid:752)ớc l(cid:753)ợng giá trị LD

(cid:1132)ớc l(cid:1133)ợng LD lƠ một phần không thể thiếu trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS. Giá tr(cid:1231) LD giúp chúng ta xác đinh đ(cid:1133)ợc kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a liên kết đ(cid:1133)ợc thiết lập giữa một marker vƠ tính tr(cid:1189)ng quan tơm. Hai ch(cid:1229) số thống kê hay đ(cid:1133)ợc sử dụng nh(cid:1193)t hi(cid:1227)n nay để tính toán LD lƠ r2 vƠ D’. Công th(cid:1261)c tính D’ vƠ r2 đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) r(cid:1193)t kỹ trong nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a Flint-Garcia et al. (2003). Trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS, r2 lƠ ch(cid:1229) số thích hợp nh(cid:1193)t để đo l(cid:1133)(cid:1249)ng LD. Với số l(cid:1133)ợng marker vô cùng lớn phơn bố trên toƠn h(cid:1227) gen, giá tr(cid:1231) r2 trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS sẽ đ(cid:1133)ợc tính toán nh(cid:1249) các phần mềm hỗ trợ. Có nhiều phần mềm có thể đ(cid:1133)ợc sử dụng để tính toán LD. Phần mềm hay đ(cid:1133)ợc sử dụng hi(cid:1227)n nay lƠ TASSEL vƠ R.

2.4.3.5. Xây dựng bộ dữ liệu kiểu hình

Đánh giá sự đa d(cid:1189)ng kiểu hình để xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u ghi nhận sự biến thiên về m(cid:1261)c độ biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng quan tơm, lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) dữ li(cid:1227)u quan tr(cid:1233)ng trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS. Độ chính xác vƠ thông l(cid:1133)ợng th(cid:1193)p c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u đánh giá biểu hi(cid:1227)n kiểu hình vẫn luôn lƠ tr(cid:1251) ng(cid:1189)i cho các nghiên c(cid:1261)u di truyền liên kết quy mô lớn nói chung, đặc bi(cid:1227)t với các nghiên c(cid:1261)u GWAS nói riêng. B(cid:1251)i vì, trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS chúng ta th(cid:1133)(cid:1249)ng ph(cid:1191)i tiến hƠnh thu thập đồng th(cid:1249)i giá tr(cid:1231) kiểu hình c(cid:1259)a một l(cid:1133)ợng lớn các nguồn gen đa d(cid:1189)ng khác nhau. Gi(cid:1191)m thiểu tác động c(cid:1259)a môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng (E) đến giá tr(cid:1231) kiểu hình (Y), để giá tr(cid:1231) kiểu hình lƠ ph(cid:1191)n ánh chơn thực nh(cid:1193)t biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a kiểu gen (G), lƠ nền t(cid:1191)ng để nơng cao độ m(cid:1189)nh vƠ tính chuẩn xác c(cid:1259)a các QTLs tìm đ(cid:1133)ợc. Lựa ch(cid:1233)n ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp thiết kế thí nghi(cid:1227)m hợp lý, quy trình thu thập số li(cid:1227)u nhanh nh(cid:1189)y, chính xác vƠ hi(cid:1227)u qu(cid:1191), kết hợp với ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích dữ li(cid:1227)u thống kê phù hợp sẽ giúp các nhƠ khoa h(cid:1233)c đ(cid:1189)t đ(cid:1133)ợc điều nƠy. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp bố trí thí nghi(cid:1227)m kiểu khối

ngẫu nhiên đầy đ(cid:1259) (RCBD), hoƠn toƠn ngẫu nhiên (CRD), ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp α- lattice lƠ những kiểu bố trí thí nghi(cid:1227)m hay đ(cid:1133)ợc sử dụng hi(cid:1227)n nay (Dhanapal et al., 2015; Cai et al., 2013; Courtois et al., 2013). Đặc bi(cid:1227)t ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp α- lattice có (cid:1133)u điểm lƠ có thể gi(cid:1191)m bớt số m(cid:1261)c c(cid:1259)a yếu tố thí nghi(cid:1227)m trong một khối, r(cid:1193)t phù hợp với các thí nghi(cid:1227)m có số mẫu giống cần quan sát lớn trong các nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1233)n giống hoặc các thí nghi(cid:1227)m đánh giá kiểu hình phục vụ cho GWAS.

Thu thập số li(cid:1227)u kiểu hình lƠ một công vi(cid:1227)c tốn r(cid:1193)t nhiều th(cid:1249)i gian vƠ s(cid:1261)c lực, đơy cũng lƠ một tr(cid:1251) ng(cid:1189)i lớn, thậm chí lƠ một yếu tố khống chế số l(cid:1133)ợng mẫu giống trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS nói riêng vƠ các nghiên c(cid:1261)u đánh giá kiểu hình nói chung. Đơy có lẽ lƠ lý do mƠ hi(cid:1227)n nay các công bố GWAS có số l(cid:1133)ợng mẫu giống r(cid:1193)t lớn th(cid:1133)(cid:1249)ng ch(cid:1229) tập trung vƠo đánh giá các đặc điểm hình thái, hoặc các đặc điểm liên quan đến ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng, hình d(cid:1189)ng h(cid:1189)t (Huang et al., 2012c; Biscarini et al., 2016; Boyles et al., 2016).

Những năm gần đơy các nhƠ nông h(cid:1233)c, di truyền h(cid:1233)c, tin sinh h(cid:1233)c đƣ kết hợp với nhiều ngƠnh công ngh(cid:1227) khác để nỗ lực đem đến những c(cid:1191)i tiến trong đánh giá kiểu hình (cid:1251) cơy trồng, mục tiêu c(cid:1259)a những c(cid:1191)i tiến nƠy lƠ: nơng cao độ chính xác, gi(cid:1191)i phóng s(cid:1261)c lao động, gi(cid:1191)m chi phí, gi(cid:1191)m th(cid:1249)i gian thu thập vƠ xử lý số li(cid:1227)u thô. Công ngh(cid:1227) quan sát ánh sáng (cid:1191)nh (2D, 3D), công ngh(cid:1227) thu thập hình (cid:1191)nh sử dụng ánh sáng hồng ngo(cid:1189)i vƠ hình (cid:1191)nh quang phổ, công ngh(cid:1227) chụp cắt lớp 3D, X-quang, chụp CT… đ(cid:1133)ợc coi nh(cid:1133) chìa khóa trong nhiều nghiên c(cid:1261)u c(cid:1191)i tiến ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đánh giá kiểu hình (Yang et al., 2013). VƠi năm tr(cid:1251) l(cid:1189)i đơy, với sự phát triển c(cid:1259)a công ngh(cid:1227) c(cid:1191)m biến, công ngh(cid:1227) thông tin, tự động hóa…một số mô hình đánh giá kiểu hình tự động hóa với thông l(cid:1133)ợng cao đƣ đ(cid:1133)ợc thử nghi(cid:1227)m vƠ công bố (Fahlgren et al., 2015; Bai et al., 2016). Không ch(cid:1229) cố gắng tăng kh(cid:1191) năng thu thập vƠ độ tin cậy c(cid:1259)a các giá tr(cid:1231) kiểu hình có tính đ(cid:1231)nh l(cid:1133)ợng, một số c(cid:1191)i tiến mới đơy đang cố gắng l(cid:1133)ợng hóa các tính tr(cid:1189)ng đ(cid:1231)nh tính, ví dụ nh(cid:1133) độ cuộn c(cid:1259)a lá vƠ tỷ l(cid:1227) lá còn xanh trong nghiên c(cid:1261)u đánh giá m(cid:1261)c độ ch(cid:1231)u h(cid:1189)n (cid:1251) lúa (Duan et al., 2018). Nhiều công ngh(cid:1227) mới, hi(cid:1227)n đ(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc áp dụng trong các nghiên c(cid:1261)u về đặc điểm bộ r(cid:1225) (cid:1251) thực vật (Iyer-Pascuzzi et al., 2010; Courtois et al., 2013; Topp et al., 2013). Nhiều phần mềm đ(cid:1133)ợc phát triển để hỗ trợ các phơn tích kiểu hình ph(cid:1261)c t(cid:1189)p, ví dụ nh(cid:1133): GiA Roots lƠ phần mềm hỗ trợ phơn tích các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến kiến trúc bộ r(cid:1225) (Galkovskyi et al., 2012), phần mềm tái hi(cid:1227)n vƠ phơn tích sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) (cid:1251) cơy trồng - Dynamic Root (Symonova et al., 2015), hay phần mềm phơn tích đặc điểm bông lúa qua hình (cid:1191)nh – P-TRAP (Al-Tam et al., 2013).

2.4.3.6. Phân tích liên kết toàn hệ gen (GWAS)

Các nghiên c(cid:1261)u phơn tích liên kết toƠn h(cid:1227) gen không thể thiếu đ(cid:1133)ợc công cụ hỗ trợ lƠ các mô hình phơn tích vƠ các phần mềm tin sinh h(cid:1233)c đ(cid:1133)ợc thiết kế chuyên bi(cid:1227)t với độ chính xác cao. Kết qu(cid:1191) thử nghi(cid:1227)m c(cid:1259)a Yang et al. (2011) đƣ ch(cid:1261)ng minh mô hình phơn tích có sự điều khiển c(cid:1259)a c(cid:1191) c(cid:1193)u trúc quần thể (Q hoặc PC) vƠ quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng (K) hay còn g(cid:1233)i lƠ MLM cho kết qu(cid:1191) đáng tin cậy nh(cid:1193)t trong 6 mô hình. Trong đó mô hình MLM đ(cid:1133)ợc điều khiển đồng th(cid:1249)i b(cid:1251)i c(cid:1193)u trúc quần thể thông qua phơn tích thƠnh phần chính (PC) vƠ mối quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng (K) có thể sẽ lƠ thích hợp nh(cid:1193)t với các nghiên c(cid:1261)u GWAS có dữ li(cid:1227)u lớn (Yang et al., 2011). Điều nƠy cũng đ(cid:1133)ợc khẳng đ(cid:1231)nh trong một nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a Courtois et al. (2013). Các phần mềm đ(cid:1133)ợc sử dụng để phơn tích GWAS hi(cid:1227)n nay phổ biến lƠ TASSEL vƠ R.

Phần mềm TASSEL lƠ một phần mềm phơn tích mi(cid:1225)n phí đ(cid:1133)ợc giới thi(cid:1227)u năm 2007 b(cid:1251)i Bradbury et al. (2007). TASSEL lƠ một phần mềm m(cid:1189)nh, nó cung c(cid:1193)p một số ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp thống kê mới vƠ m(cid:1189)nh mẽ để lập b(cid:1191)n đồ liên kết, đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p mi(cid:1225)n phí, th(cid:1133)(cid:1249)ng xuyên c(cid:1191)i tiến vƠ nơng cao tính năng, d(cid:1225) dƠng sử dụng, có hi(cid:1227)u qu(cid:1191) vƠ độ chính xác cao. Đơy lƠ lý do khiến TASSEL đ(cid:1133)ợc sử dụng nhiều trong các công trình nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) nhiều đối t(cid:1133)ợng khác nhau (Cai et al., 2013; Cao et al., 2016).

Phần mềm R cũng lƠ một phần mềm mi(cid:1225)n phí, nh(cid:1133)ng khác với STRUCTURE hay TASSEL, nó vừa lƠ môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng vừa lƠ ngôn ngữ lập trình để thiết lập các phơn tích thống kê vƠ biểu di(cid:1225)n đồ h(cid:1233)a. R đ(cid:1133)ợc giới thi(cid:1227)u lần đầu tiên vƠo năm 1996 (Ihaka and Gentleman, 1996) vƠ không ngừng đ(cid:1133)ợc hoƠn thi(cid:1227)n trong suốt những năm qua, R tr(cid:1251) thƠnh một trong những phần mềm phơn tích thống kê m(cid:1189)nh mẽ nh(cid:1193)t, đ(cid:1133)ợc sử dụng nhiều nh(cid:1193)t hi(cid:1227)n nay. R cung c(cid:1193)p một lo(cid:1189)t các thông kê (mô hình tuyến tính vƠ phi tuyến, các kiểm đ(cid:1231)nh thống kê cổ điển, phơn tích chuỗi, phơn lớp, phơn cụm…), các kỹ thuật đồ h(cid:1233)a vƠ có kh(cid:1191) năng m(cid:1251) rộng cao. Điểm m(cid:1189)nh c(cid:1259)a R lƠ phơn mềm nƠy cung c(cid:1193)p công cụ để ng(cid:1133)(cid:1249)i dùng có thể lập trình vƠ tùy ch(cid:1229)nh các l(cid:1227)nh phơn tích sao cho kết qu(cid:1191) đáp (cid:1261)ng tối đa mục tiêu nghiên c(cid:1261)u. Một (cid:1133)u điểm khác lƠ các công cụ đồ h(cid:1233)a c(cid:1259)a R r(cid:1193)t m(cid:1189)nh, do đó hình (cid:1191)nh có từ R th(cid:1133)(cid:1249)ng đẹp vƠ sắc nét h(cid:1131)n so với các phần mềm phơn tích thống kê khác. Các c(cid:1191)i tiến vƠ các gói công cụ hỗ trợ mới đƣ đ(cid:1133)ợc thiết lập trong R khiến R tr(cid:1251) thƠnh một công cụ hữu hi(cid:1227)u trong phơn tích GWAS (Gondro et al., 2013).

Hi(cid:1227)n nay, với sự bùng nổ c(cid:1259)a các h(cid:1227) thống ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp luận vƠ các gói phần mềm tin sinh h(cid:1233)c khác nhau, nh(cid:1193)t lƠ các gói phần mềm đ(cid:1133)ợc thiết kế trên mƣ nguồn m(cid:1251) R, chúng ta có r(cid:1193)t nhiều ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp để lựa ch(cid:1233)n cho vi(cid:1227)c phơn tích liên kết trong một phơn tích GWAS. Đối với các bộ dữ li(cid:1227)u r(cid:1193)t lớn, nên dùng R để gi(cid:1191)i quyết từng mục tiêu phơn tích. Quyết đ(cid:1231)nh lựa ch(cid:1233)n ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp vƠ công cụ phơn tích phù hợp cần ph(cid:1191)i căn c(cid:1261) vƠo đặc điểm c(cid:1259)a quần thể nghiên c(cid:1261)u, yêu cầu vƠ mục đích nghiên c(cid:1261)u.

2.4.4. ụ nghƿa vƠ ti(cid:1221)m năng c(cid:1259)a GWAS trong ch(cid:1233)n t(cid:1189)o gi(cid:1237)ng lúa

GWAS lƠ một phần c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp tiếp cận toƠn h(cid:1227) gen trong chiến l(cid:1133)ợc đẩy nhanh tốc độ c(cid:1191)i tiến giống cơy trồng, bao gồm: xác đ(cid:1231)nh các QTLs/gen/alen ch(cid:1261)c năng liên quan đến tính tr(cid:1189)ng trong toƠn h(cid:1227) gen, ch(cid:1233)n l(cid:1233)c toƠn h(cid:1227) gen, các dự đoán bộ gen tối (cid:1133)u (trong xơy dựng mô hình giống cơy trồng lý t(cid:1133)(cid:1251)ng), ch(cid:1229)nh sửa genome. Trong đó GWAS đóng vai trò nh(cid:1133) một công cụ để nhanh chóng khoanh vùng các gen ch(cid:1261)c năng liên quan, thu hẹp ph(cid:1189)m vi tìm kiếm vƠ danh sách các gen ch(cid:1261)c năng cần ch(cid:1261)ng minh. Những năm gần đơy, đặc bi(cid:1227)t lƠ từ năm 2015, nhiều kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u GWAS đƣ đ(cid:1133)ợc công bố (cid:1251) nhiều loƠi cơy trồng quan tr(cid:1233)ng, đƣ đ(cid:1133)ợc thống kê b(cid:1251)i Dwivedi et al. (2017), cho th(cid:1193)y tiềm năng vƠ triển v(cid:1233)ng c(cid:1259)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy trong ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống cơy trồng nói chung cũng nh(cid:1133) trong ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa nói riêng.

(cid:1250) lúa tình hình nghiên c(cid:1261)u GWAS cũng r(cid:1193)t phát triển, các kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u liên tục đ(cid:1133)ợc công bố trong những năm gần đơy mang đến nhiều ý nghĩa cho công tác ch(cid:1233)n t(cid:1189)o, c(cid:1191)i tiến giống. Năm 2012, Huang et al. (2012) tiến hƠnh một nghiên c(cid:1261)u GWAS trên 950 giống lúa trên toƠn thế giới, thuộc 2 loƠi phụ indica vƠ japonica; kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 32 QTLs liên quan đến th(cid:1249)i gian ra hoa vƠ đặc điểm c(cid:1259)a h(cid:1189)t, xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc gen (cid:1261)ng viên cho 18 QTLs liên quan thông qua các chú thích chi tiết (Huang et al., 2012c). Một nghiên c(cid:1261)u GWAS nhằm khám phá bí mật di truyền c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng hình thái cơy, hình thái h(cid:1189)t vƠ c(cid:1193)u trúc bộ r(cid:1225) đƣ đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trên một tập đoƠn 391 giống lúa ôn đới, sử dụng 57000 SNPs marker; kết qu(cid:1191) đƣ phát hi(cid:1227)n tổng số 42 QTLs, trong đó 21 QTLs liên quan đến các ch(cid:1229) tiêu hình thái cơy, 11 QTLs liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng h(cid:1189)t, 10 QTLs liên quan đến các tính tr(cid:1189)ng c(cid:1193)u trúc bộ r(cid:1225); trong hầu hết các tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp, các QTLs tìm th(cid:1193)y đều có v(cid:1231) trí t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng với các QTLs vƠ các gen (cid:1261)ng viên kiểm soát sự biến đổi kiểu hình c(cid:1259)a một hoặc nhiều đặc điểm (Biscarini et al., 2016). Nhiều nghiên c(cid:1261)u GWAS khác trên lúa tập trung vƠo các tính tr(cid:1189)ng

liên quan đến c(cid:1193)u trúc vƠ ch(cid:1261)c năng ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) (Courtois et al., 2013), vƠ c(cid:1193)u trúc bông lúa (Rebolledo et al., 2016).

Tìm kiếm các yếu tố di truyền liên quan đến kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u c(cid:1259)a cơy lúa với các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi, vƠ kh(cid:1191) năng kháng l(cid:1189)i sơu b(cid:1227)nh gơy h(cid:1189)i cũng lƠ một trong những mục tiêu hƠng đầu trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS (cid:1251) lúa. Các QTLs liên kết với kh(cid:1191) năng ch(cid:1231)u mặn c(cid:1259)a cơy lúa (cid:1251) các giai đo(cid:1189)n sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng phát triển khác nhau đƣ đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y. Kumar et al. (2015) đƣ đánh giá kh(cid:1191) năng ch(cid:1231)u mặn c(cid:1259)a 220 mẫu giống lúa (cid:1251) giai đo(cid:1189)n sau từ sau c(cid:1193)y 20 ngƠy đến khi thu ho(cid:1189)ch dựa vƠo 12 ch(cid:1229) tiêu quan sát; tiến hƠnh phơn tích GWAS sử dụng 6000 SNPs marker, kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 20 QTLs liên quan đến tỷ l(cid:1227) Na+/K+, 44 QTLs liên quan đến năng su(cid:1193)t h(cid:1189)t trong điều ki(cid:1227)n gơy mặn; đáng nói lƠ vùng nhi(cid:1225)m sắc thể có ch(cid:1261)a Saltol có mối liên h(cid:1227) với QTLs liên quan đến tỷ l(cid:1227) Na+/K+ đƣ đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y (Kumar et al., 2015). Một nghiên c(cid:1261)u khác trên 208 mẫu giống lúa, sử dụng 395553 SNPs marker với 13 ch(cid:1229) tiêu quan sát liên quan đến kh(cid:1191) năng ch(cid:1231)u mặn (cid:1251) giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm vƠ cơy con; kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 20 QTNs (quantility trait nucleotide) liên kết với 11 đặc điểm ch(cid:1231)u mặn, trong đó 6 QTNs (cid:1251) giai đo(cid:1189)n n(cid:1191)y mầm, 14 QTNs (cid:1251) giai đo(cid:1189)n cơy con; xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 22 gen (cid:1261)ng cử viên xung quanh v(cid:1231) trí c(cid:1259)a 9 QTNs quan tr(cid:1233)ng, 3 gen SKC1, OsTZF1, OsEATB nằm trên 3 vùng QTLs qSNK1, qSST5 vƠ qSST9, lƠ các gen đƣ đ(cid:1133)ợc biết đến (Naveed et al., 2018). Shi et al. (2017) đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 11 QTLs liên quan đến kh(cid:1191) năng ch(cid:1231)u mặn trong một tập đoƠn gồm 478 mẫu giống lúa, thông qua kh(cid:1191)o sát c(cid:1259)a h(cid:1131)n 6 tri(cid:1227)u SNPs; 7 vùng QTLs đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh có v(cid:1231) trí gần với 6 QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc công bố khác liên quan đến kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với các stress phi sinh h(cid:1233)c (cid:1251) lúa; có QTLs liên quan đến các gen OsNRT2.2, OsNAR2.1 (Shi et al., 2017). Các kết qu(cid:1191) liên quan đến kh(cid:1191) năng ch(cid:1231)u l(cid:1189)nh (Shakiba et al., 2017), kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u với nồng độ Al3+ (Famoso et al., 2011), nồng độ Mn2+ trong đ(cid:1193)t (Shrestha et al., 2018), hi(cid:1227)u su(cid:1193)t sử dụng lơn (Wissuwa et al., 2015), cũng đ(cid:1133)ợc công bố. Tác gi(cid:1191) Zhang et al. (2017) đƣ tiến hƠnh nghiên c(cid:1261)u GWAS với tính kháng b(cid:1227)nh b(cid:1189)c lá (cid:1251) 178 mẫu giống lúa, sử dụng 317894 SNPs marker; kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 121 QTLs, trong đó có 2 QTLs nằm trong hoặc gần với các gen kháng Xa 25 vƠ Xa 26, thêm 1 QTLs gần với gen Xa 4. Một nghiên c(cid:1261)u khác đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 16 QTLs liên quan đến kh(cid:1191) năng kháng b(cid:1227)nh đ(cid:1189)o ôn, trong đó 16 QTLs không trùng với các công bố tr(cid:1133)ớc đó, 3 QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)ng minh lƠ liên kết chặt với kh(cid:1191) năng kháng b(cid:1227)nh đ(cid:1189)o ôn (cid:1251) lúa; xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 74 gen (cid:1261)ng

viên (Zhu et al., 2016).

B(cid:1261)c tranh về sự phát triển ngƠy cƠng m(cid:1189)nh mẽ c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u GWAS trên lúa cũng lƠ b(cid:1261)c tranh chung cho tình hình phát triển vƠ kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u GWAS (cid:1251) các đối t(cid:1133)ợng cơy trồng khác nh(cid:1133) ngô, lúa m(cid:1189)ch, lúa mỳ, lúa miến, vƠ các cơy công nghi(cid:1227)p, thực phẩm khác. B(cid:1261)c tranh nƠy ph(cid:1191)n ánh rõ nét ý nghĩa vƠ tiềm năng to lớn c(cid:1259)a GWAS đối với công tác ch(cid:1233)n t(cid:1189)o, c(cid:1191)i tiến giống cơy trồng hi(cid:1227)n nay, vƠ trong t(cid:1133)(cid:1131)ng lai. Các công bố về thƠnh qu(cid:1191) c(cid:1191)i tiến giống cơy trồng dựa trên các QTLs/gen/alen đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y b(cid:1251)i GWAS sẽ đ(cid:1133)ợc công bố ngƠy cƠng nhiều trong vƠi năm tới đơy, đặc bi(cid:1227)t lƠ các c(cid:1191)i tiến về năng su(cid:1193)t, tính chống ch(cid:1231)u vƠ tính kháng; đơy sẽ lƠ bằng ch(cid:1261)ng tốt nh(cid:1193)t khi nói về tiềm năng vƠ hi(cid:1227)u qu(cid:1191) c(cid:1259)a GWAS trong ch(cid:1233)n giống cơy trồng.

2.5. NGU(cid:1238)N GEN LÖA VĨ TỊNH HỊNH NGHIểN C(cid:1260)U R(cid:1224) LÖA (cid:1250) VI(cid:1226)T NAM

2.5.1. Ngu(cid:1239)n gen lúa Vi(cid:1227)t Nam

Cơy lúa (Ozyra sativa L.) lƠ cơy trồng chính (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam, chiếm kho(cid:1191)ng 70% tổng di(cid:1227)n tích nông nghi(cid:1227)p (FAOSTAT, 2013). Sự đa d(cid:1189)ng về v(cid:1231) trí đ(cid:1231)a lý, đ(cid:1231)a hình tự nhiên c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam khiến cơy lúa cũng thích nghi với nhiều điều ki(cid:1227)n sinh thái khác nhau nh(cid:1133): ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu, n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy, canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) vùng đ(cid:1193)t th(cid:1193)p, vùng chiêm trũng, ven biển ngập mặn. Tuy nhiên, ch(cid:1259) yếu lúa đ(cid:1133)ợc trồng trong điều ki(cid:1227)n thơm canh, ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu (cid:1251) hai vùng đồng bằng lớn c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam lƠ Đồng bằng chơu thổ sông Hồng vƠ Đồng bằng chơu thổ sông Cửu Long. Đơy cũng lƠ hai vùng cung c(cid:1193)p s(cid:1191)n l(cid:1133)ợng lúa g(cid:1189)o lớn nh(cid:1193)t c(cid:1191) n(cid:1133)ớc với di(cid:1227)n tích thu ho(cid:1189)ch chiếm trên 50% tổng di(cid:1227)n tích thu ho(cid:1189)ch hƠng năm c(cid:1259)a c(cid:1191) n(cid:1133)ớc, với 2 đến 3 vụ lúa trong năm (GRiSP, 2013). Miền Bắc Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc cho lƠ nằm trong vùng trung tơm kh(cid:1251)i nguyên c(cid:1259)a lúa trồng Chơu Á, nằm trong trung tơm đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a lúa trồng Chơu Á, do đó, nguồn gen cơy lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam, đặc bi(cid:1227)t lƠ Miền Bắc Vi(cid:1227)t Nam có độ đa d(cid:1189)ng r(cid:1193)t cao (Fukuoka et al., 2003). Để tránh vi(cid:1227)c m(cid:1193)t dần đi các nguồn gen quý trong tự nhiên, nh(cid:1193)t lƠ (cid:1251) các vùng canh tác có điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi, chính ph(cid:1259) Vi(cid:1227)t Nam đƣ có ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình thu thập, l(cid:1133)u giữ vƠ b(cid:1191)o tồn nguồn gen thực vật từ năm 1987, một m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới thu thập đ(cid:1133)ợc hình thƠnh trên c(cid:1191) n(cid:1133)ớc, trong đó Trung tơm TƠi nguyên thực vật – Vi(cid:1227)n Khoa h(cid:1233)c Nông nghi(cid:1227)p Vi(cid:1227)t Nam lƠ nòng cốt (Sen and Tinh 2009). Đến nay, trong Ngơn hƠng gen c(cid:1259)a Trung tơm TƠi nguyên thực vật Vi(cid:1227)t Nam

đang l(cid:1133)u giữ kho(cid:1191)ng 8000 nguồn gen lúa (ĐoƠn Thanh Quỳnh vƠ cs., 2016). Tuy nhiên, các nghiên c(cid:1261)u đánh giá về đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a nguồn gen nƠy còn r(cid:1193)t ít vƠ th(cid:1133)(cid:1249)ng ch(cid:1229) giới h(cid:1189)n (cid:1251) số l(cid:1133)ợng mẫu giống nhỏ. Các ch(cid:1229) th(cid:1231) th(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1133)ợc dùng lƠ: isozymes (Courtois and Carandang, 1997; Khush et al., 2003), RFLP (Fukuoka et al., 2003), vƠ phổ biến h(cid:1131)n lƠ dùng ch(cid:1229) th(cid:1231) SSRs (Nguyen et al., 2012; Khu(cid:1193)t Hữu Trung vƠ cs., 2013; Ngô Th(cid:1231) Hồng T(cid:1133)(cid:1131)i vƠ cs., 2014; ĐoƠn Thanh Quỳnh vƠ cs., 2016). Vi(cid:1227)c nghiên c(cid:1261)u đặc điểm đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a các nguồn gen trong ngơn hƠng gen lƠ r(cid:1193)t cần thiết để có những nghiên c(cid:1261)u sơu h(cid:1131)n, hoặc để khai thác nguồn vật li(cid:1227)u di truyền mới phục vụ công tác ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống cơy trồng, đều nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1229) ra b(cid:1251)i Tanksley and McCouch (1997). Những năm gần đơy các nhƠ khoa h(cid:1233)c (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam đƣ dần chú tr(cid:1233)ng tới vi(cid:1227)c khai thác nguồn gen b(cid:1191)n đ(cid:1231)a lúa Vi(cid:1227)t Nam để đ(cid:1133)a vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống (Khu(cid:1193)t Hữu Trung vƠ cs., 2013). Nh(cid:1133)ng do giới h(cid:1189)n về kinh phí vƠ nhiều yếu tố khách quan khác nên các nghiên c(cid:1261)u đa d(cid:1189)ng di truyền với quy mô lớn (cid:1251) các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam cho đến nay vẫn hầu nh(cid:1133) không có. Hi(cid:1227)n nay, dự án hợp tác giữa Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p Vi(cid:1227)t Nam với Trung tơm nghiên c(cid:1261)u John Inners vƠ Trung tơm Phơn tích genome t(cid:1189)i Anh để gi(cid:1191)i trình tự các giống lúa b(cid:1191)n đ(cid:1231)a Vi(cid:1227)t Nam (Ayling et al., 2018), h(cid:1261)a hẹn sẽ m(cid:1251) ra những tiến bộ mới trong công tác nghiên c(cid:1261)u, khai thác nguồn gen đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a lúa Vi(cid:1227)t Nam trong t(cid:1133)(cid:1131)ng lai.

2.5.2. Tình hình nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m b(cid:1245) r(cid:1225) lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam

Nghiên c(cid:1261)u đầu tiên về đặc điểm hình thái bộ r(cid:1225) các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n b(cid:1251)i Nguy(cid:1225)n Đ(cid:1261)c ThƠnh vƠ cs. (1999). Trong nghiên c(cid:1261)u nƠy 33 giống lúa n(cid:1133)(cid:1131)ng Vi(cid:1227)t Nam vƠ 13 giống lúa n(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)ợc thu thập từ các n(cid:1133)ớc khác đƣ đ(cid:1133)ợc đánh giá về đặc điểm hình thái bộ r(cid:1225) (chiều dƠi r(cid:1225) tối đa, tổng khối l(cid:1133)ợng khô, tỷ l(cid:1227) r(cid:1225) ăn sơu /thơn, tổng khối l(cid:1133)ợng r(cid:1225)/thơn). Sử dụng các đặc điểm c(cid:1259)a 10 tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) vƠ 35 đa hình t(cid:1189)o ra b(cid:1251)i 13 ch(cid:1229) th(cid:1231) SSRs, tác gi(cid:1191) đƣ xơy dựng đ(cid:1133)ợc 2 cơy phơn lo(cid:1189)i ph(cid:1191)n ánh đặc điểm vƠ mối quan h(cid:1227) di truyền giữa các giống lúa nghiên c(cid:1261)u (Thanh et al., 1999). Năm 2006, trong một nghiên c(cid:1261)u khác, tác gi(cid:1191) Nguy(cid:1225)n Đ(cid:1261)c ThƠnh vƠ cs. (2006) đƣ xơy dựng b(cid:1191)n đồ QTLs liên kết với các tính tr(cid:1189)ng r(cid:1225) liên quan đến kh(cid:1191) năng ch(cid:1231)u h(cid:1189)n (cid:1251) lúa sử dụng dòng tái tổ hợp từ bố mẹ lƠ lúa n(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam vƠ 239 marker, trong đó có 36 marker lƠ SSRs vƠ 203 marker lƠ AFLPs. Kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 23 QTLs liên quan đến 7 tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225), một số ch(cid:1229) th(cid:1231) SSRs nh(cid:1133) RM250, RM270, RM263, RM242, RM221 liên kết với các vùng QTLs (Nguyen Duc Thanh et al., 2006). Tiếp nối

nghiên c(cid:1261)u nƠy, tác gi(cid:1191) Nguy(cid:1225)n Th(cid:1231) Kim Liên vƠ cs. (2009) đƣ phát triển các ch(cid:1229) th(cid:1231) STS nằm trên các phơn đo(cid:1189)n AFLP liên kết với tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) trên để tăng kh(cid:1191) năng (cid:1261)ng dụng c(cid:1259)a các QTLs đƣ tìm đ(cid:1133)ợc vƠo ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa ch(cid:1231)u h(cid:1189)n.

Trong một h(cid:1133)ớng nghiên c(cid:1261)u khác, Phòng TNTĐ công ngh(cid:1227) tế bƠo Thực vật – Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p đƣ tiến hƠnh xác đ(cid:1231)nh một số gen liên quan đến sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa trong dự án: “Nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a các yếu tố phiên mƣ liên quan đến quá trình phơn hóa c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp gơy siêu biểu hi(cid:1227)n gen vƠ b(cid:1193)t ho(cid:1189)t RNA (RNA interference)”, phối hợp với Nhóm nghiên c(cid:1261)u “Sự phát triển thích nghi c(cid:1259)a cơy lúa”, Trung tơm hợp tác quốc tế nghiên c(cid:1261)u vƠ phát triển nông nghi(cid:1227)p bền vững (CIRAD – Pháp) trong khuôn khổ ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình hợp tác Nghiên c(cid:1261)u khoa h(cid:1233)c công ngh(cid:1227) “Hoa sen – Lotus” giữa hai chính ph(cid:1259) Pháp vƠ Vi(cid:1227)t Nam. Một số gen mƣ hóa các yếu tố phiên mƣ thuộc h(cid:1233) MADS-box đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh biểu hi(cid:1227)n m(cid:1189)nh (cid:1251) mô phơn sinh r(cid:1225) nh(cid:1133): OsMADS23, OSMADS25, OSMADS26, OSMADS6. Đặc bi(cid:1227)t gen OsMADS26 có liên quan đến kh(cid:1191) năng kháng h(cid:1189)n c(cid:1259)a cơy lúa. OsMADS26 có nguồn gốc phát sinh loƠi r(cid:1193)t gần với gen AGAMUOS-LIKE12 (AGL12) (cid:1251) Arabidopsis Thaliana, AGL12 kiểm soát ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a gen phơn sinh r(cid:1225) vƠ th(cid:1249)i gian ra hoa. Để nghiên c(cid:1261)u ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a gen OsMADS26, tác gi(cid:1191) đƣ t(cid:1189)o ra các dòng lúa siêu biểu hi(cid:1227)n hoặc gơy b(cid:1193)t ho(cid:1189)t gen OsMADS26 vƠ đánh giá kiểu hình c(cid:1259)a các dòng lúa chuyển gen nƠy. Sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) vƠ tính h(cid:1133)ớng tr(cid:1233)ng lực c(cid:1259)a các dòng lúa b(cid:1193)t ho(cid:1189)t gen OsMADS26 gi(cid:1191)m đáng kể, ngoƠi ra chiều cao cơy, số nhánh cũng b(cid:1231) gi(cid:1191)m vƠ th(cid:1249)i gian ra hoa muộn h(cid:1131)n so với các dòng đối ch(cid:1261)ng. (cid:1250) các dòng siêu biểu hi(cid:1227)n OsMAD26, ngo(cid:1189)i trừ tính h(cid:1133)ớng tr(cid:1233)ng lực c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) phát triển m(cid:1189)nh h(cid:1131)n, các quá trình sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng vƠ phát triển di(cid:1225)n ra t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng với các dòng đối ch(cid:1261)ng. Từ những kết qu(cid:1191) thu đ(cid:1133)ợc cho th(cid:1193)y OsMADS26 tham gia vƠo kiểm soát quá trình phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) vƠ thơn nói chung vƠ sự ra hoa (cid:1251) cơy lúa (Khổng Ngơn Giang vƠ cs., 2011). Song, nghiên c(cid:1261)u nƠy đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trên các giống lúa quốc tế nh(cid:1133) Niponbare ch(cid:1261) ch(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc thử nghi(cid:1227)m trên các giống lúa b(cid:1191)n đ(cid:1231)a Vi(cid:1227)t Nam. Đối t(cid:1133)ợng nghiên c(cid:1261)u mới ch(cid:1229) tập trung vƠo h(cid:1233) gen MADS-box, ch(cid:1261) ch(cid:1133)a khai thác đ(cid:1133)ợc các nhóm gen khác liên quan.

Qua các kết qu(cid:1191) đƣ đ(cid:1133)ợc công bố, có thể th(cid:1193)y rằng các nghiên c(cid:1261)u liên quan đến đặc điểm bộ r(cid:1225) lúa Vi(cid:1227)t Nam, đặc bi(cid:1227)t lƠ các nghiên c(cid:1261)u về gen liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam đến nay còn r(cid:1193)t h(cid:1189)n chế mặc dù bộ r(cid:1225) đóng vai trò vô cùng quan tr(cid:1233)ng trong đ(cid:1249)i sống cơy lúa vƠ liên quan trực tiếp đến các tính tr(cid:1189)ng năng su(cid:1193)t vƠ kh(cid:1191) năng chống ch(cid:1231)u c(cid:1259)a cơy. Có nhiều lý do lƠm

gi(cid:1191)m ý nghĩa c(cid:1259)a v(cid:1193)n đề nghiên c(cid:1261)u, nh(cid:1133)ng thiếu các bộ dữ li(cid:1227)u di truyền, các ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử liên quan, vƠ những khó khăn về vật t(cid:1133), nhơn lực, chi phí trong thực hi(cid:1227)n các thí nghi(cid:1227)m liên quan đến bộ r(cid:1225) có thể coi lƠ những lý do c(cid:1131) b(cid:1191)n. Hi(cid:1227)n nay, tr(cid:1133)ớc áp lực c(cid:1259)a BĐKH đến đ(cid:1249)i sống vƠ sự phát triển c(cid:1259)a cơy lúa, để duy trì di(cid:1227)n tích trồng vƠ năng su(cid:1193)t lúa trong t(cid:1133)(cid:1131)ng lai, bắt buộc ph(cid:1191)i có những nghiên c(cid:1261)u có h(cid:1227) thống về đặc điểm hình thái, đặc điểm di truyền liên quan đến sự phát triển vƠ ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa nh(cid:1133): số l(cid:1133)ợng, độ dƠy, độ dƠi vƠ kh(cid:1191) năng ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); kh(cid:1191) năng ph(cid:1191)n (cid:1261)ng vƠ duy trì ho(cid:1189)t động c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) trong các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh b(cid:1193)t lợi nh(cid:1133) h(cid:1189)n, mặn, thiếu dinh d(cid:1133)ỡng... Đặc bi(cid:1227)t lƠ các nghiên c(cid:1261)u khám phá, khai thác nguồn gen lúa b(cid:1191)n đ(cid:1231)a để tìm ra các giống lúa có đặc tính tốt, các gen quan tr(cid:1233)ng điều khiển quá trình hình thƠnh, phát triển, thích nghi c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa, phục vụ cho công tác ch(cid:1233)n t(cid:1189)o vƠ c(cid:1191)i tiến giống.

PH(cid:1194)N 3. V(cid:1200)T LI(cid:1226)U VĨ PH(cid:1132)(cid:1130)NG PHỄP NGHIểN C(cid:1260)U

3.1. Đ(cid:1230)A ĐI(cid:1222)M NGHIểN C(cid:1260)U

- Thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh t(cid:1189)i Khu ruộng thí nghi(cid:1227)m – Trung tơm TƠi nguyên thực vật – An Khánh – HoƠi Đ(cid:1261)c – HƠ Nội – Vi(cid:1227)t Nam.

- Nghiên c(cid:1261)u đánh giá kiểu hình bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trong nhƠ l(cid:1133)ới chống côn trùng t(cid:1189)i Tr(cid:1189)m Thực nghi(cid:1227)m Văn Giang – Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p, thuộc xƣ Liên Nghĩa – huy(cid:1227)n Văn Giang – t(cid:1229)nh H(cid:1133)ng Yên – Vi(cid:1227)t Nam.

- Thí nghi(cid:1227)m tách chiết ADN, PCR, thu thập số li(cid:1227)u liên quan đến số l(cid:1133)ợng vƠ khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh t(cid:1189)i Phòng Thí nghi(cid:1227)m tr(cid:1233)ng điểm Công ngh(cid:1227) tế bƠo thực vật – Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p – HƠ Nội – Vi(cid:1227)t Nam.

- Các thí nghi(cid:1227)m phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền, phơn tích lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n t(cid:1189)i CIRAD – Montpellier – Pháp vƠ Phòng Thí nghi(cid:1227)m tr(cid:1233)ng điểm Công ngh(cid:1227) tế bƠo Thực vật – Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p – HƠ Nội – Vi(cid:1227)t Nam.

3.2. TH(cid:1248)I GIAN NGHIểN C(cid:1260)U

- Các thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các mẫu giống, chiết tách AND, phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền bằng công ngh(cid:1227) DArT, lựa ch(cid:1233)n bộ mẫu giống cho nghiên c(cid:1261)u GWAS đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh xuyên suốt từ 06/2011 đến 12/2012.

- Các thí nghi(cid:1227)m phơn tích kiểu gen sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS vƠ phơn tích dữ li(cid:1227)u GBS chuẩn b(cid:1231) dữ li(cid:1227)u đầu vƠo cho phơn tích GWAS đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh từ 02/2013 đến 02/2014.

- Các thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm kiểu hình bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các mẫu giống trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u, thu thập vƠ phơn tích số li(cid:1227)u kiểu hình đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh từ 05/2012 đến 03/2014.

- Tiến hƠnh các phơn tích GWAS, xác đ(cid:1231)nh các QTLs, các gen (cid:1261)ng viên liên

quan đến tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh từ 02/2014 đến 12/2016.

3.3. V(cid:1200)T LI(cid:1226)U NGHIểN C(cid:1260)U

Vật li(cid:1227)u sử dụng trong thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n vƠ đa d(cid:1189)ng di truyền với ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT gồm 270 mẫu giống lúa, trong đó có 214 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Trung tơm TƠi nguyên thực vật (Phụ lục 1a), 33 mẫu giống lúa đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho đa d(cid:1189)ng lúa thế giới (đối ch(cid:1261)ng) đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Ngơn hƠng gen c(cid:1259)a CIRAD – Pháp 9 (Phụ lục 1b), 23 mẫu giống khác đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p (Phụ lục 1b).

Vật li(cid:1227)u sử dụng cho phơn tích di truyền với GBS vƠ thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm bộ r(cid:1225) gồm 200 mẫu giống lúa. Trong đó có 197 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam, 3 mẫu giống đối ch(cid:1261)ng lƠ IR64, Niponbare vƠ Azucena (Phụ lục 3).

Vật li(cid:1227)u sử dụng trong phơn tích lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen gồm 185 mẫu giống lúa, trong đó có 182 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam, 3 mẫu giống đối ch(cid:1261)ng

lƠ IR64, Niponbare vƠ Azucena. NgoƠi ra, khi phơn tích GWAS cho từng loƠi phụ, loƠi phụ indica gồm 115 mẫu giống (114 mẫu giống Vi(cid:1227)t Nam vƠ IR64), loƠi phụ japonica gồm 64 mẫu giống (62 mẫu Vi(cid:1227)t Nam cùng với Nippobare vƠ Azucena).

3.4. N(cid:1244)I DUNG NGHIểN C(cid:1260)U

- Kh(cid:1191)o sát sự đa d(cid:1189)ng về một số đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n vƠ đa d(cid:1189)ng di truyền (với DArT marker) c(cid:1259)a một bộ giống lúa Vi(cid:1227)t Nam, từ đó lựa ch(cid:1233)n các mẫu giống phù hợp gia nhập tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u trong thí nghi(cid:1227)m phơn tích kiểu gen GBS vƠ thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm kiểu hình bộ r(cid:1225).

- Xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u đa hình kiểu gen (haplotype) c(cid:1259)a tập đoƠn mẫu giống nghiên c(cid:1261)u sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự (GBS).

- Xơy dựng bộ dữ li(cid:1227)u kiểu hình c(cid:1259)a một số tính tr(cid:1189)ng chính liên quan đến

sự phát triển bộ r(cid:1225) (cid:1251) lúa.

- Trên c(cid:1131) s(cid:1251) dữ li(cid:1227)u kiểu gen (GBS) vƠ kiểu hình thu đ(cid:1133)ợc, sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS để lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen, từ đó xác đ(cid:1231)nh các QTLs vƠ gen (cid:1261)ng viên liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam.

Các b(cid:1133)ớc tiến hƠnh các nội dung nghiên c(cid:1261)u nêu trên đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n theo

trình tự đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n qua s(cid:1131) đồ tổng quát t(cid:1189)i hình 3.1.

Hình 3.1. S(cid:1131) đ(cid:1239) t(cid:1241)ng quát quá trình th(cid:1269)c hi(cid:1227)n các n(cid:1245)i dung nghiên c(cid:1261)u

3.5. PH(cid:1132)(cid:1130)NG PHỄP NGHIểN C(cid:1260)U

3.5.1. Chi(cid:1219)t tách ADN t(cid:1241)ng s(cid:1237)

ADN đ(cid:1133)ợc chiết tách bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp CTAB (Murray and Thompson,

1980). Vật li(cid:1227)u đ(cid:1133)ợc sử dụng lƠ lá c(cid:1259)a cơy lúa đ(cid:1133)ợc 6 tuần tuổi sau c(cid:1193)y.

3.5.2. Phơn tích đa d(cid:1189)ng di truy(cid:1221)n bằng ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT

Để phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a tập đoƠn giống lúa nghiên c(cid:1261)u chúng tôi sử dụng ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử DArT (Diversity Array Technology) đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) b(cid:1251)i Killian et al. (2012). Thí nghi(cid:1227)m đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh với h(cid:1227) thống máy móc chuyên dụng c(cid:1259)a Phòng thí nghi(cid:1227)m DArT, thuộc Trung tơm Hợp tác quốc tế Nghiên c(cid:1261)u vƠ Phát triển Nông nghi(cid:1227)p bền vững (CIRAD) – Pháp. Một th(cid:1133) vi(cid:1227)n gồm 6144 DArT marker đ(cid:1133)ợc xơy dựng b(cid:1251)i Phòng nghiên c(cid:1261)u Di truyền –CIRAD –Pháp, sử dụng 25 giống ch(cid:1229) th(cid:1231), gồm 10 giống indica, 10 giống japonica ôn đới vƠ 5 giống japonica nhi(cid:1227)t đới (B(cid:1191)ng 3.1). Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp xơy dựng th(cid:1133) vi(cid:1227)n DArT đƣ đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) b(cid:1251)i Jaccoud et al. (2001) cùng Risterucci et al. (2009). Các b(cid:1133)ớc chính c(cid:1259)a DArT đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u sinh khái quát (cid:1251) Hình 3.1 với sự giúp đỡ vƠ hình (cid:1191)nh t(cid:1133) li(cid:1227)u đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Pierre Mournet –kỹ thuật viên trực tiếp h(cid:1133)ớng dẫn nghiên c(cid:1261)u sinh hoƠn thƠnh các thí nghi(cid:1227)m DArT t(cid:1189)i CIRAD –Pháp.

Sau khi chuẩn b(cid:1231) ADN đ(cid:1191)m b(cid:1191)o ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng, ADN c(cid:1259)a mỗi giống đ(cid:1133)ợc cắt b(cid:1251)i 2 lo(cid:1189)i ezyme cắt giới h(cid:1189)n lƠ PstI (nhận biết điểm cắt bằng 6 nucleotide), vƠ một ezyme cắt phổ biến h(cid:1131)n lƠ TaqI (điểm nhận biết gồm 4 nucleotide). S(cid:1191)n phẩm cắt giới h(cid:1189)n đ(cid:1133)ợc gắn với adapter c(cid:1259)a PstI vƠ đ(cid:1133)ợc nhơn lên nh(cid:1249) ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR, mồi c(cid:1259)a ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR bắt cặp với trình tự c(cid:1259)a đo(cid:1189)n adapter đƣ sử dụng. Các s(cid:1191)n phẩm PCR sau đó đ(cid:1133)ợc clone vƠo vertor pGEM-T vƠ biến l(cid:1189)p vƠo E.coli để nhơn dòng vƠ t(cid:1189)o th(cid:1133) vi(cid:1227)n. Th(cid:1133) vi(cid:1227)n đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh từ các dòng ADN có nguồn gốc từ các đo(cid:1189)n cắt giới h(cid:1189)n ban đầu, các dòng nƠy đ(cid:1133)ợc giữ riêng vƠ đ(cid:1133)ợc kh(cid:1191)m lên mƠng amino trên bề mặt các m(cid:1191)ng microarray bằng một máy chuyên dụng để đ(cid:1191)m b(cid:1191)o l(cid:1133)ợng ADN c(cid:1259)a mỗi dòng đ(cid:1133)ợc kh(cid:1191)m lên lƠ nh(cid:1133) nhau. Trên một m(cid:1191)ng microarray đ(cid:1133)ợc kh(cid:1191)m đầy đ(cid:1259) c(cid:1191) bộ dữ li(cid:1227)u gồm 6144 đo(cid:1189)n ADN đặc hi(cid:1227)u.

Các ADN mẫu mục tiêu đ(cid:1133)ợc chuẩn b(cid:1231) t(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) cách t(cid:1189)o th(cid:1133) vi(cid:1227)n ADN đối ch(cid:1261)ng, sau đó đ(cid:1133)ợc gắn nhƣn với thuốc nhuộm huỳnh quang Cy3/Cy5. Mẫu ADN c(cid:1259)a các mẫu giống đ(cid:1133)ợc lai với ADN đối ch(cid:1261)ng đƣ đ(cid:1133)ợc gắn trên mỗi m(cid:1191)ng th(cid:1133) vi(cid:1227)n microarray. Sau khi các ADN nƠy bắt cặp với nhau, rửa s(cid:1189)ch các

ADN thừa trên bề mặt m(cid:1191)ng lai. Các m(cid:1191)ng microarray sau ph(cid:1191)n (cid:1261)ng lai đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo máy quét có kh(cid:1191) năng nhận biết tín hi(cid:1227)u phát huỳnh quang (cid:1251) mỗi v(cid:1231) trí c(cid:1259)a ADN đối ch(cid:1261)ng. Tín hi(cid:1227)u mƠu sắc vƠ c(cid:1133)(cid:1249)ng độ phát huỳnh quang (cid:1251) mỗi v(cid:1231) trí c(cid:1259)a 6144 markers đ(cid:1133)ợc tính toán dựa trên phần mềm DArTsoft 7.4.

Hình 3.2. S(cid:1131) đ(cid:1239) các b(cid:1133)(cid:1247)c th(cid:1269)c hi(cid:1227)n phơn tích đa d(cid:1189)ng di truy(cid:1221)n v(cid:1247)i DArT

Một ma trận gồm tên marker, tên giống vƠ kết qu(cid:1191) biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a marker (cid:1251) từng giống đ(cid:1133)ợc thiết lập, trong đó "1" lƠ ký hi(cid:1227)u cho vi(cid:1227)c có sự bắt cặp giữa ADN c(cid:1259)a mẫu giống nghiên c(cid:1261)u với ADN c(cid:1259)a các giống đối ch(cid:1261)ng, "0" lƠ ký hi(cid:1227)u sự bắt cặp đƣ không x(cid:1191)y ra, vƠ "-9" lƠ ký hi(cid:1227)u cho các v(cid:1231) trí mƠ tín hi(cid:1227)u bắt cặp không đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh rõ rƠng.

Ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng vƠ độ tin cậy c(cid:1259)a mỗi maker đ(cid:1133)ợc đánh giá bằng hai thông số lƠ ch(cid:1229) số lặp l(cid:1189)i vƠ ch(cid:1229) số P-value. Ch(cid:1229) số lặp l(cid:1189)i chính lƠ kh(cid:1191) năng đ(cid:1133)a ra kết qu(cid:1191) giống nhau c(cid:1259)a marker đó sau mỗi lần lặp l(cid:1189)i, đ(cid:1133)ợc tính toán dựa trên vi(cid:1227)c đếm số lần đ(cid:1133)a ra kết qu(cid:1191) sai khác trong n lần lặp l(cid:1189)i c(cid:1259)a mẫu. Ch(cid:1229) số P-value biến thiên từ 0 đến 1, đ(cid:1133)ợc tính toán bằng cách chia ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai c(cid:1133)(cid:1249)ng độ tín hi(cid:1227)u lai giữa hai lớp có tín hi(cid:1227)u "1" vƠ không có tín hi(cid:1227)u lai "0" với tổng ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai c(cid:1133)(cid:1249)ng độ tín hi(cid:1227)u lai c(cid:1259)a marker đó, ch(cid:1229) số P-value cƠng lớn thì marker đó cƠng đáng tin cậy.

B(cid:1191)ng 3.1. Các gi(cid:1237)ng lúa đ(cid:1133)(cid:1255)c dùng đ(cid:1223) xơy d(cid:1269)ng th(cid:1133) vi(cid:1227)n DArT markers

Nhóm gi(cid:1237)ng tropical japonica indica Temperate japonica tropical japonica Temperate japonica Temperate japonica Temperate japonica indica tropical japonica indica indica tropical japonica indica Temperate japonica indica Temperate japonica tropical japonica Temperate japonica indica Temperate japonica indica indica Temperate japonica indica Temperate japonica

STT Tên Gi(cid:1237)ng 1 63-83 2 Apo 3 Arborio 4 Azucena 5 Baldo 363 6 Bomba 7 Cigalon 8 Gambiaka 9 IAC 165 10 IR64 11 Kalinga III 12 Khao Dam 13 Khao Dawk Mali 105 Koral 14 15 Makalioka 34 16 Miara 17 Moroberekan 18 19 20 21 22 23 24 25

Nipponbare Oryzica Llanos 5 Ribe Jaune Swarna Tequing Thaibonnet Vandana Viale

Ngu(cid:1239)n g(cid:1237)c Senegal Philippines Ý Philippines Ý Ý Pháp Mali Brazil Philippines (cid:1192)n Độ Thái Lan Thái Lan Bồ ĐƠo Nha Madagascar Ý Guinea Nhật B(cid:1191)n Colombia Ý (cid:1192)n Độ Trung Quốc Mỹ (cid:1192)n Độ Tơy Ban Nha

Trong đó: Temperate Japonica lƠ lúa Japonica ôn đới, Tropical Japonica lƠ lúa japonica nhi(cid:1227)t đới, indica

Các marker không đa hình trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ, th(cid:1133)(cid:1249)ng lƠ những marker có P-value nhỏ h(cid:1131)n 0,8 vƠ có nhiều h(cid:1131)n 10% tín hi(cid:1227)u không rõ. Một ma trận dữ li(cid:1227)u t(cid:1133)(cid:1131)ng tự sau đó đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh nh(cid:1249) sử dụng phần mềm DARwin 5 để lo(cid:1189)i bỏ các điểm đánh d(cid:1193)u với các mẫu giống h(cid:1227)t nhau (Perrier, 2006). HƠm l(cid:1133)ợng thông tin đa hình PIC đ(cid:1133)ợc tính toán dựa trên bộ dữ li(cid:1227)u với các marker còn l(cid:1189)i. Một cơy phơn lo(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc xơy dựng bằng phần mềm DARwin 5 để xác đ(cid:1231)nh mối quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng gần gũi giữa các giống, nhóm giống trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u (Perrier, 2006). Căn c(cid:1261) vƠo kết qu(cid:1191) nƠy chúng tôi lựa ch(cid:1233)n các mẫu giống lúa tham gia vƠo phơn tích kiểu gen sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS để nơng cao hi(cid:1227)u qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u vƠ gi(cid:1191)m thiểu nguy c(cid:1131) d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) trong nghiên c(cid:1261)u GWAS sau đó.

lƠ lúa thuộc loƠi phụ indica

3.5.3. Phơn tích ki(cid:1223)u gen thông qua gi(cid:1191)i trình t(cid:1269) (GBS)

Thí nghi(cid:1227)m phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n t(cid:1189)i công ty Diversity Arrays Technology Pty Ltd (DArT P/L) - Australia. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đ(cid:1133)ợc sử dụng do chính công ty nƠy xơy dựng, kết hợp giữa DArT vƠ cộng ngh(cid:1227) gi(cid:1191)i trình tự NGS đ(cid:1133)ợc g(cid:1233)i tắt lƠ DArTseqTM. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp DArTseqTM sử dụng các enzyme giới h(cid:1189)n PstI/TaqI để lƠm gi(cid:1191)m sự ph(cid:1261)c t(cid:1189)p c(cid:1259)a genome, kết hợp với công ngh(cid:1227) đ(cid:1233)c trình tự ngắn Illumina, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc mô t(cid:1191) r(cid:1193)t kỹ trong một công bố c(cid:1259)a Courtois et al. (2013). Bộ tiếp hợp đặc hi(cid:1227)u với enzyme PstI đ(cid:1133)ợc gắn với 96 mƣ v(cid:1189)ch khác nhau, sau đó đ(cid:1133)ợc gắn với các đo(cid:1189)n cắt giới h(cid:1189)n đ(cid:1133)ợc đặt trong các đĩa ADN khác nhau, 96 mẫu ADN nƠy đ(cid:1133)ợc trộn với nhau vƠ lần l(cid:1133)ợt ch(cid:1189)y qua máy đ(cid:1233)c trình tự Illumina Hiseq2000 theo một chiều duy nh(cid:1193)t. Các bộ tiếp hợp PstI đ(cid:1133)ợc gắn kèm một trình tự mồi để đ(cid:1191)m b(cid:1191)o rằng v(cid:1231) trí đầu tiên đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c trình tự luôn xu(cid:1193)t phát từ vùng trình tự nhận biết c(cid:1259)a enzyme PstI. Các chuỗi kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc l(cid:1233)c vƠ phơn lo(cid:1189)i t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với các dữ li(cid:1227)u mục tiêu vƠ các trình tự mƣ v(cid:1189)ch đƣ đ(cid:1133)ợc cắt t(cid:1229)a. Đo(cid:1189)n ADN đƣ đ(cid:1133)ợc cắt t(cid:1229)a gồm 69 bp (5 bp lƠ trình tự nhận biết c(cid:1259)a enzyme cắt giới h(cid:1189)n, vƠ 64 bp có m(cid:1261)c độ đặc hi(cid:1227)u tuy(cid:1227)t đối). Kết qu(cid:1191) gi(cid:1191)i trình tự sẽ đ(cid:1133)ợc phơn tích bằng phần mềm đ(cid:1133)ợc phát triển b(cid:1251)i công ty DArT P/L.

Dữ li(cid:1227)u gi(cid:1191)i trình tự thô (raw data) đ(cid:1133)ợc công ty DArT P/L bƠn giao sau khi vi(cid:1227)c gi(cid:1191)i trình tự hoƠn thƠnh, vƠ đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u sinh tiếp tục xử lý, phơn tích bằng các phần mềm chuyên dụng. Các ch(cid:1229) th(cid:1231) không xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n trong trình tự c(cid:1259)a Nipponbare vƠ có trên 20% dữ li(cid:1227)u không có tín hi(cid:1227)u hoặc dữ li(cid:1227)u không rõ b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ khỏi bộ dữ li(cid:1227)u ban đầu. Sau đó, để đáp (cid:1261)ng với yêu cầu c(cid:1259)a GWAS, các marker có tần số “minor allele” d(cid:1133)ới 5% b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ. Các dữ li(cid:1227)u b(cid:1231) khuyết đ(cid:1133)ợc khôi phục nh(cid:1249) sử dụng phần mềm BEAGLE 3.3.2 (Browning and Browning, 2007). Bộ dữ li(cid:1227)u cuối cùng có ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng tốt nh(cid:1193)t đ(cid:1133)ợc sử dụng để tiến hƠnh các phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể vƠ GWAS.

3.5.4. Phơn tích c(cid:1193)u trúc di truy(cid:1221)n c(cid:1259)a t(cid:1201)p đoƠn m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng nghiên c(cid:1261)u

C(cid:1193)u trúc di truyền c(cid:1259)a tập đoƠn mẫu giống nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc phơn tích 2 lần. Lần 1 đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trên bộ dữ li(cid:1227)u thu đ(cid:1133)ợc từ kết qu(cid:1191) phơn tích DArT. Lần 2 đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n sử dụng dữ li(cid:1227)u thu đ(cid:1133)ợc từ kết qu(cid:1191) phơn tích GBS, chúng tôi ch(cid:1233)n ngẫu nhiên một phần nhỏ các SNP marker có tỷ l(cid:1227) dữ li(cid:1227)u b(cid:1231) khuyết d(cid:1133)ới 2,5% vƠ kho(cid:1191)ng cách giữa 2 marker ≤ 100 kb. Phần mềm sử dụng lƠ STRUCTURE đ(cid:1133)ợc phát triển b(cid:1251)i Pritchard et al. (2000). Dữ li(cid:1227)u đầu vƠo lƠ ma

trận gồm bộ dữ li(cid:1227)u haplotype c(cid:1259)a các giống lúa với các marker đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n, sử dụng mô hình hỗn hợp kết hợp với tần số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với 200000 thử nghi(cid:1227)m trên một lần lặp l(cid:1189)i, vƠ lặp l(cid:1189)i 200000 lần, số thƠnh phần quần thể dự kiến (K) biến đổi từ 1 đến 10, 10 lần ch(cid:1189)y lặp l(cid:1189)i đối với mỗi một giá tr(cid:1231) K. Sau khi lo(cid:1189)i bỏ các lần ch(cid:1189)y không có sự hội tụ, kết qu(cid:1191) thu đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)ợc phơn tích bằng phần mềm Structure Haverster (Earl and vonHoldt, 2012), kết hợp chặt chẽ với những phát triển ban đầu c(cid:1259)a Evano et al. (2005) giúp xác đ(cid:1231)nh số l(cid:1133)ợng các nhóm giống có quan h(cid:1227) gần gũi về di truyền trong tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u. Đồng th(cid:1249)i b(cid:1133)ớc nƠy cũng đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích thƠnh phần chính (DAPC) đ(cid:1133)ợc phát triển b(cid:1251)i Jombard et al. (2010) sử dụng phần mềm R Adegenet (Jombart, 2008). Một mẫu giống đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh lƠ thuộc một nhóm nƠo đó khi mang 75% thƠnh phần genome c(cid:1259)a nhóm giống đó. Ch(cid:1229) số Fst (the pairwise Wright’s fixation index) đo m(cid:1261)c độ phơn hóa di truyền giữa các nhóm (Wright, 1978), đ(cid:1133)ợc tính toán bằng phần mềm Arlequin (Excoffier et al., 2005) với 1000 hoán v(cid:1231) để xác đ(cid:1231)nh m(cid:1261)c ý nghĩa c(cid:1259)a sự sai khác giữa chúng.

Để hình (cid:1191)nh hóa mối quan h(cid:1227) di truyền giữa các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u chúng tôi tiến hƠnh xơy dựng cơy phơn lo(cid:1189)i Neighbour-Joining (NJ) với một ma trận các thuộc tính khác bi(cid:1227)t c(cid:1259)a các mẫu giống. Với các DArT marker, ma trận nƠy đ(cid:1133)ợc tính toán sử dụng h(cid:1227) số Sokal and Michener [dij=u/[m+u]] (Sokal, 1958), trong đó u lƠ số alen khác bi(cid:1227)t giữa cá thể th(cid:1261) i vƠ cá thể th(cid:1261) j, còn m lƠ số alen trùng hợp trong ma trận dữ li(cid:1227)u thu đ(cid:1133)ợc từ DArT. Đối với SNP marker, ma trận nƠy đ(cid:1133)ợc tính toán dựa trên ch(cid:1229) số chia sẻ c(cid:1259)a các alen. T(cid:1193)t c(cid:1191) các phơn tích nƠy đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh trên phần mềm DARwin (Perrier, 2006). C(cid:1193)u trúc quần thể nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n dựa trên t(cid:1233)a độ c(cid:1259)a các mẫu giống trên b(cid:1191)n đồ di truyền hình cơy.

Lần th(cid:1261) hai tiến hƠnh phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể, sử dụng số l(cid:1133)ợng lớn SNP marker, sự đa hình trong quần thể nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n cƠng rõ rƠng h(cid:1131)n qua số l(cid:1133)ợng vƠ kho(cid:1191)ng cách di truyền giữa các phơn nhóm giống trong từng nhóm loƠi phụ đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh khi phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền với ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT tr(cid:1133)ớc đó.

3.5.5. Xác đ(cid:1231)nh m(cid:1261)c đ(cid:1245) phơn rƣ c(cid:1259)a LD (Linkage Disequilibrium)

Để đánh giá mật độ c(cid:1259)a các marker có đáp (cid:1261)ng yêu cầu c(cid:1259)a các nghiên c(cid:1261)u

di truyền liên kết hay không, sự m(cid:1193)t cơn bằng liên kết (Linkage Disequilibrium - LD) trong toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc tính toán bằng h(cid:1227) số r2 giữa các cặp SNPs marker, sử dụng phần mềm Tassel 5.0 trên dữ li(cid:1227)u c(cid:1259)a từng nhi(cid:1225)m sắc thể (Bradbury et al., 2007). B(cid:1251)i vì LD ch(cid:1231)u (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng r(cid:1193)t lớn b(cid:1251)i c(cid:1193)u trúc quần thể nên chúng tôi ch(cid:1229) tiến hƠnh tính toán sự m(cid:1193)t cơn bằng liên kết - LD bên trong mỗi nhóm mẫu giống indica vƠ japonica. Ch(cid:1229) số LD kém với những marker có tần số alen th(cid:1193)p (Flint-Garcia et al., 2003), do đó, ch(cid:1229) có những marker có tần số “minor allele” trên 10% đ(cid:1133)ợc sử dụng. Kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa các cặp marker đ(cid:1133)ợc tính toán dựa trên mỗi nhi(cid:1225)m sắc thể. B(cid:1251)i vì biến động r(cid:1193)t lớn trong vi(cid:1227)c (cid:1133)ớc l(cid:1133)ợng LD cho từng cặp SNP marker, các cặp marker đ(cid:1133)ợc thiết lập trong ph(cid:1189)m vi kho(cid:1191)ng cách 25kb, vƠ ch(cid:1229) số r2 đ(cid:1133)ợc ghi nhận lƠ trung bình cộng c(cid:1259)a r2 c(cid:1259)a các nhóm marker có kho(cid:1191)ng cách 25kb nƠy theo đề xu(cid:1193)t c(cid:1259)a (Mather et al., 2007). Một đ(cid:1231)nh luật hƠm mũ (y =axk) đ(cid:1133)ợc sử dụng để xác đ(cid:1231)nh mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa hai marker (x) vƠ ch(cid:1229) số r2 (y).

3.5.6. Đánh giá đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m nông sinh h(cid:1233)c

Các giống lúa s(cid:1133)u tập đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)ợc gieo trồng trên ruộng thí nghi(cid:1227)m c(cid:1259)a Trung tơm TƠi nguyên Thực Vật t(cid:1189)i An Khánh, HoƠi Đ(cid:1261)c, HƠ Nội, Vi(cid:1227)t Nam (21o00’02’’N vƠ 105o43’07’’E), trong vụ mùa 2011. Thí nghi(cid:1227)m đ(cid:1133)ợc bố trí kiểu RCBD với 03 lần nhắc l(cid:1189)i. Mỗi ô thí nghi(cid:1227)m có di(cid:1227)n tích 1 m2, trong đó kích th(cid:1133)ớc dƠi x rộng lƠ 1,0 m x1,0 m; kho(cid:1191)ng cách giữa 2 ô vƠ giữa các hƠng cơy trong ô lƠ 0,25 m; xung quanh ruộng thí nghi(cid:1227)m đ(cid:1133)ợc bao b(cid:1233)c b(cid:1251)i hƠng lúa b(cid:1191)o v(cid:1227) rộng 2,5 m bằng giống lúa LT3.

Th(cid:1249)i gian ra hoa đ(cid:1133)ợc kiểm tra vƠ ghi l(cid:1189)i trong suốt th(cid:1249)i gian trỗ c(cid:1259)a các giống t(cid:1189)i th(cid:1249)i điểm số cơy trỗ đ(cid:1189)t 10%, 50% vƠ 85% giống thí nghi(cid:1227)m. Căn c(cid:1261) vƠo th(cid:1249)i gian trỗ nƠy chúng tôi chia ra các giống thí nghi(cid:1227)m ra lƠm 5 nhóm: Nhóm cực ngắn ngƠy (Very Early – VE) có th(cid:1249)i gian từ gieo đến trỗ bông ≤ 75 ngƠy; Nhóm ngắn ngƠy (Early -E) có th(cid:1249)i gian từ gieo đến trỗ bông 75 < E ≤ 85 ngƠy; Nhóm trung bình (Medium –M) có th(cid:1249)i gian từ gieo đến trỗ bông 85< M ≤ 105 ngƠy; Nhóm dƠi ngƠy (Late – L) có th(cid:1249)i gian từ gieo đến trỗ 105 < L ≤ 135 ngƠy; vƠ nhóm r(cid:1193)t dƠi ngƠy (Very Late – VL) có th(cid:1249)i gian từ gieo đến trỗ > 135 ngƠy. Th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng (từ gieo đến khi h(cid:1189)t chín sinh lý) cũng đ(cid:1133)ợc ghi nhận cho mỗi giống, phơn lo(cid:1189)i tổng th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a các giống lúa dựa trên thang chuẩn c(cid:1259)a IRRI.

H(cid:1189)t giống thu đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)ợc ph(cid:1131)i khô, sau đó 30 h(cid:1189)t c(cid:1259)a mỗi giống đ(cid:1133)ợc chụp (cid:1191)nh với độ phơn gi(cid:1191)i cao vƠ đ(cid:1133)ợc đo kích th(cid:1133)ớc chiều dƠi h(cid:1189)t (Length - L) vƠ chiều rộng h(cid:1189)t (Width – W) b(cid:1251)i phần mềm phơn tích (cid:1191)nh Image J (Schneider et al., 2012), 10 h(cid:1189)t/giống, (cid:1251) c(cid:1191) 3 lần lặp, sau đó l(cid:1193)y trung bình cộng. Căn c(cid:1261) vƠo kích th(cid:1133)ớc h(cid:1189)t, chúng tôi chia lƠm 3 nhóm: Nhóm h(cid:1189)t dƠi – có tỷ l(cid:1227) L/W >3,0 (ký hi(cid:1227)u lƠ A); Nhóm h(cid:1189)t bầu – có 2,5 < L/W < 3,0 (ký hi(cid:1227)u lƠ B); vƠ Nhóm h(cid:1189)t tròn – có tỷ l(cid:1227) L/W <2,5.

Đặc điểm nội nhũ c(cid:1259)a c(cid:1259)a mỗi giống cũng đ(cid:1133)ợc kiểm tra nhanh bằng thí nghi(cid:1227)m với dung d(cid:1231)ch I-ốt, các h(cid:1189)t g(cid:1189)o lật đ(cid:1133)ợc cắt lƠm đôi vƠ nhúng vƠo dung d(cid:1231)ch ch(cid:1261)a 0,2% I2, vƠ 2% KI (Juliano and Villareal, 1993), vƠ quan sát sau 10 phút. T(cid:1189)i vết cắt c(cid:1259)a h(cid:1189)t lúa nếu xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n mƠu xanh đậm thì giống đó lƠ lúa tẻ, ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i, nếu xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n mƠu nơu thì đó thuộc nhóm lúa nếp.

Các thông tin đánh giá đặc điểm nông h(cid:1233)c đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n trên các cơy phơn

lo(cid:1189)i di truyền bằng các ký hi(cid:1227)u t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng.

3.5.7. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đánh giá ki(cid:1223)u hình b(cid:1245) r(cid:1225)

3.5.7.1. Bố trí thí nghiệm

Thí nghi(cid:1227)m đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trong nhƠ l(cid:1133)ới chống côn trùng t(cid:1189)i Tr(cid:1189)m thực nghi(cid:1227)m Văn Giang - Vi(cid:1227)n Di truyền Nông nghi(cid:1227)p, thuộc xƣ Liên Nghĩa - huy(cid:1227)n Văn Giang - H(cid:1133)ng Yên. VƠ đ(cid:1133)ợc thiết kế theo kiểu alpha-lattice với 3 lần lặp l(cid:1189)i, mỗi lần lặp gồm 200 giống lúa đ(cid:1133)ợc chia lƠm 10 khối (block), mỗi khối ch(cid:1261)a 20 giống. Các khối đ(cid:1133)ợc bố trí để h(cid:1189)n chế tác động c(cid:1259)a yếu tố môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng đến sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng phát triển c(cid:1259)a các giống trong mỗi một lần nhắc l(cid:1189)i.

Thí nghi(cid:1227)m áp dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp ống r(cid:1225) c(cid:1191)i tiến để phù hợp với mục đích, vƠ điều ki(cid:1227)n thực hi(cid:1227)n thí nghi(cid:1227)m t(cid:1189)i Vi(cid:1227)t Nam. Cơy lúa đ(cid:1133)ợc trồng trong các “ống” đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh từ ống nhựa PVC vƠ bên trong lƠ túi nilon đen dƠi 80 cm, đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính 16 cm. Giá thể sử dụng lƠ cát sông, đ(cid:1133)ợc trộn đều với nhau vƠ với phơn bón NPK 5:10:3 theo t(cid:1229) l(cid:1227) 20 kg phơn cho 1 m3 cát. H(cid:1189)t đ(cid:1133)ợc gieo vƠo ống sau khi đƣ đ(cid:1133)ợc (cid:1259) 03 ngƠy trong điều ki(cid:1227)n 28oC cho n(cid:1191)y mầm trên gi(cid:1193)y l(cid:1233)c. Ban đầu gieo 5 h(cid:1189)t/ống, sau khi cơy có 1 lá thật thì ch(cid:1229) giữ l(cid:1189)i 01 cơy (cid:1251) chính giữa ống, các cơy xung quanh sẽ b(cid:1231) nhổ bỏ đi. Cơy đ(cid:1133)ợc t(cid:1133)ới 4 lần/ ngƠy vƠo các gi(cid:1249) nh(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (6 gi(cid:1249), 10 gi(cid:1249), 12 gi(cid:1249) vƠ 18 gi(cid:1249)), trừ khi tr(cid:1249)i m(cid:1133)a. Sau gieo 3 tuần, t(cid:1133)ới

bổ sung phơn bón NPK 15/15/15 hòa tan cho cơy với liều l(cid:1133)ợng 2,5g/cơy (ống). Bộ r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc thu sau 6 tuần kể từ ngƠy gieo h(cid:1189)t vƠo ống (45 ngƠy kể từ khi gieo h(cid:1189)t). Sau khi rửa s(cid:1189)ch, bộ r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc đánh giá về các tính tr(cid:1189)ng quan tơm.

3.5.7.2. Các chỉ tiêu theo dõi

Đối với mỗi mẫu thí nghi(cid:1227)m, chúng tôi tiến hƠnh thu thập số li(cid:1227)u c(cid:1259)a 11 ch(cid:1229) tiêu s(cid:1131) c(cid:1193)p gồm: 1) Chiều dƠi thơn: đ(cid:1133)ợc tính từ gốc đến đ(cid:1229)nh c(cid:1259)a lá dƠi nh(cid:1193)t, ký hi(cid:1227)u lƠ LLGTH; 2) Số nhánh: ch(cid:1229) tính các nhánh đƣ thực sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n từ gốc thơn, ký hi(cid:1227)u lƠ TIL; 3) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần thơn, ký hi(cid:1227)u lƠ SDW; 4) Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225): lƠ độ dƠi c(cid:1259)a r(cid:1225) khi còn nguyên bầu cát, hay có thể g(cid:1233)i lƠ điểm sơu nh(cid:1193)t c(cid:1259)a r(cid:1225) khi phát triển trong túi, ký hi(cid:1227)u lƠ DEPTH; 5) Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh: gồm c(cid:1191) r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh sinh ra từ nhánh chính vƠ các nhánh th(cid:1261) c(cid:1193)p, đếm (cid:1251) cách gốc r(cid:1225) 2 cm, ký hi(cid:1227)u lƠ NCR; 6) Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225): lƠ đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh, đ(cid:1133)ợc đo bằng kính lúp chuyên dụng t(cid:1189)i điểm cách gốc r(cid:1225) 2 cm, đo 5 r(cid:1225)/cơy, sau đó l(cid:1193)y trung bình cộng c(cid:1259)a 5 cơy đó, ký hi(cid:1227)u lƠ THK; 7) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc: cơn bằng cơn vi l(cid:1133)ợng đi(cid:1227)n tử, số li(cid:1227)u l(cid:1193)y đến 4 số sau d(cid:1193)u ph(cid:1191)y, ký hi(cid:1227)u lƠ DW0020; 8) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc, ký hi(cid:1227)u DW2040; 9) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc, ký hi(cid:1227)u DW4060; 10) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc, ký hiêu DWB60. 11) Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa: Đo sau khi bộ r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc rửa s(cid:1189)ch, ký hi(cid:1227)u lƠ MRL. Chú ý: t(cid:1193)t c(cid:1191) các ch(cid:1229) tiêu liên quan đến khối l(cid:1133)ợng khô mẫu vật điều đ(cid:1133)ợc s(cid:1193)y (cid:1251) 72oC, liên tục trong 03 ngƠy cho tới khi kiểm tra th(cid:1193)y khối l(cid:1133)ợng không đổi; số li(cid:1227)u đ(cid:1133)ợc cơn bằng cơn vi l(cid:1133)ợng đi(cid:1227)n tử, số li(cid:1227)u l(cid:1193)y đến 4 số sau d(cid:1193)u ph(cid:1191)y. Có thể hình dung cách th(cid:1261)c vƠ v(cid:1231) trí thu thập số li(cid:1227)u theo s(cid:1131) đồ đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n trên hình 3.2.

Các ch(cid:1229) tiêu th(cid:1261) c(cid:1193)p lần l(cid:1133)ợt đ(cid:1133)ợc tính toán lƠ: 12) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) , ký hi(cid:1227)u lƠ RDW; 13) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu (phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 40 cm), ký hi(cid:1227)u lƠ DRW; 14) Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)), ký hi(cid:1227)u PDW; 15) Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông (DW0020), ký hi(cid:1227)u SRP; 16) Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu, ký hi(cid:1227)u lƠ DRP; 17) Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy cũng đ(cid:1133)ợc tính toán, ký hi(cid:1227)u lƠ R_S; 18) Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình/nhánh đ(cid:1133)ợc ký hi(cid:1227)u lƠ NR_T.

Trong đó: LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô

phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối

l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm

tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô

c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô

c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP:

Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S:

Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy ; NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh.

Hình 3.3. Các ch(cid:1229) tiêu vƠ v(cid:1231) trí thu th(cid:1201)p s(cid:1237) li(cid:1227)u các tính tr(cid:1189)ng liên quan đ(cid:1219)n

s(cid:1269) phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225) c(cid:1259)a các gi(cid:1237)ng nghiên c(cid:1261)u

3.5.7.3. Ph(cid:753)ơng pháp phân tích số liệu kiểu hình

Sau khi thu thập, số li(cid:1227)u thô đ(cid:1133)ợc nhập vƠo Excel để kiểm tra vƠ sắp xếp. Sau đó các số li(cid:1227)u đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo phơn tích ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai (ANOVA) để xem xét (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a đa d(cid:1189)ng di truyền, số lần lặp vƠ các block đến kết qu(cid:1191) thí nghi(cid:1227)m, sử

dụng phần mềm SAS 9.2 (SAS Institute, Cary NC, USA). Trung bình bình ph(cid:1133)(cid:1131)ng c(cid:1259)a các giống đ(cid:1133)ợc tính toán để hi(cid:1227)u ch(cid:1229)nh sự m(cid:1193)t cơn bằng gơy ra do hi(cid:1227)u (cid:1261)ng giữa các khối, sử dụng SAS 9.2, từ đó xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a mỗi giống (cid:1251) mỗi tính tr(cid:1189)ng quan tơm sau khi đƣ hi(cid:1227)u ch(cid:1229)nh. Giá tr(cid:1231) trung bình đƣ đ(cid:1133)ợc hi(cid:1227)u ch(cid:1229)nh sẽ đ(cid:1133)ợc sử dụng để tính toán mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa các kiểu hình giữa các đặc điểm nghiên c(cid:1261)u. Bộ dữ li(cid:1227)u gồm giá tr(cid:1231) trung bình đƣ đ(cid:1133)ợc hi(cid:1227)u ch(cid:1229)nh c(cid:1259)a các giống sẽ đ(cid:1133)ợc sử dụng trong phơn tích GWAS (cid:1251) phần tiếp theo. Để lƠm rõ h(cid:1131)n mối quan h(cid:1227) giữa sự biến đổi kiểu hình vƠ c(cid:1193)u trúc di truyền, chúng tôi cũng tiến hƠnh phơn tích ANOVA cho từng nhóm loƠi phụ indica vƠ japonica. Tiến hƠnh phép kiểm đ(cid:1231)nh Newman &Keuls để xác đ(cid:1231)nh sự sai khác có ý nghĩa c(cid:1259)a giá tr(cid:1231) trung bình giữa các nhóm loƠi phụ (groups) vƠ các phơn nhóm d(cid:1133)ới loƠi phụ (sub-groups). Trong mỗi tính tr(cid:1189)ng, tỷ l(cid:1227) ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai kiểu hình đ(cid:1133)ợc gi(cid:1191)i thích b(cid:1251)i c(cid:1193)u trúc di truyền đ(cid:1133)ợc tính bằng hồi quy kiểu hình trên tỷ l(cid:1227) phần trăm di truyền b(cid:1231) hỗn t(cid:1189)p trong nền di truyền c(cid:1259)a giống thuộc nhóm hoặc phơn nhóm đó. Các phơn tích nƠy đều đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n b(cid:1251)i phần mềm SAS 9.2 (Inc, 2008).

Một phơn tích thƠnh phần chính (PCA) đƣ đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n để phơn tích sự tổ ch(cid:1261)c c(cid:1259)a các biến đổi kiểu hình dựa trên giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a các đặc tính theo dõi (cid:1251) t(cid:1193)t c(cid:1191) các giống nghiên c(cid:1261)u. Phơn tích nƠy đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n b(cid:1251)i phần mềm XLStat (Addinsoft, 2012).

Các số li(cid:1227)u liên quan đến đặc điểm thơn vƠ bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a mỗi giống lúa đ(cid:1133)ợc khái quát bằng hình (cid:1191)nh sử dụng phần mềm RASTA (phần mềm đ(cid:1133)ợc phát triển b(cid:1251)i Jeremy Lavarence – Sinh viên tr(cid:1133)(cid:1249)ng Đ(cid:1189)i h(cid:1233)c Montpellier II – Pháp).

3.5.8. L(cid:1201)p b(cid:1191)n đ(cid:1239) liên k(cid:1219)t (GWAS)

Phơn tích liên kết đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n cho c(cid:1191) tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u, với tổng 185 mẫu giống vƠ 21623 marker; cho nhóm giống thuộc loƠi phụ indica với 115 giống vƠ 13814 marker; vƠ nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica với 64 giống vƠ 8821 marker; sử dụng phần mềm TASSEL v3 (Bradbury et al., 2007). Sử dụng mô hình hỗn hợp (MLM2), với các thông số về c(cid:1193)u trúc quần thể (PCA– Q) vƠ quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng (Kinship – K) để h(cid:1189)n chế tỷ l(cid:1227) d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) có thể x(cid:1191)y ra. Sử dụng tùy ch(cid:1233)n không nén (no compression) vƠ đánh giá l(cid:1189)i thƠnh phần ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai cho mỗi điểm đánh d(cid:1193)u (re-evaluation) trong quá trình phơn tích. Ba ma trận đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo dữ li(cid:1227)u đầu vƠo lƠ: 1) dữ li(cid:1227)u phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể,

gồm 6 trục PCA đầu tiên đ(cid:1133)ợc giữa l(cid:1189)i vƠ tỷ l(cid:1227) phần trăm thƠnh phần di truyền c(cid:1259)a các mẫu giống tham gia trục c(cid:1193)u trúc đó; 2) ma trận thể hi(cid:1227)n mối quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng giữa các mẫu nghiên c(cid:1261)u (Kinship –K), đ(cid:1133)ợc thiết lập bằng ch(cid:1229) số IBS (the pairwise Identity by State) đ(cid:1133)ợc tính b(cid:1251)i TASSEL; 3) dữ li(cid:1227)u genotyping c(cid:1259)a các giống vƠ số li(cid:1227)u kiểu hình t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng. Các QQ-plots đ(cid:1133)ợc vẽ b(cid:1251)i TASSEL lƠ căn c(cid:1261) để đánh giá số l(cid:1133)ợng các d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) so với mô hình chuẩn. Ch(cid:1229) số l(cid:1189)m phát lambda (λ) đ(cid:1133)ợc tính toán để (cid:1133)ớc l(cid:1133)ợng độ l(cid:1227)ch giữa phơn bố thực tế c(cid:1259)a P- value với đ(cid:1133)(cid:1249)ng hồi quy tiêu chuẩn, sử dụng hƠm “estlambda” từ gói công cụ GenABEL c(cid:1259)a phần mềm R. Nếu giá tr(cid:1231) c(cid:1259)a λ = 1 thì t(cid:1261)c lƠ không có tình huống l(cid:1189)m phát x(cid:1191)y ra. Ng(cid:1133)ỡng P-value đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n để xác đ(cid:1231)nh sự ki(cid:1227)n liên kết x(cid:1191)y ra đáng tin cậy lƠ ≤ 1e-04. Sau đó, chúng tôi tính giá tr(cid:1231) q t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với từng giá tr(cid:1231) P-value để kiểm tra m(cid:1261)c độ tin cậy c(cid:1259)a các P-value, sử dụng gói phần mềm R Q V1.0 (Gao, 2011). Đồ th(cid:1231) Mannhantan Plots biểu di(cid:1225)n giá tr(cid:1231) P-value c(cid:1259)a t(cid:1193)t c(cid:1191) các điểm đánh d(cid:1193)u trên từng nhi(cid:1225)m sắc thể khác nhau đ(cid:1133)ợc chúng tôi vẽ bằng công cụ hỗ trợ có sẵn trong TASSEL.

3.5.9. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp xác đ(cid:1231)nh các gen (cid:1261)ng viên

Các gen (cid:1261)ng viên quan tơm lƠ các gen nằm trong vùng tin cậy c(cid:1259)a QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh. Căn c(cid:1261) vƠo kết qu(cid:1191) phơn tích LD, các gen nằm trong kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a QTLs đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh dựa trên bộ dữ li(cid:1227)u gi(cid:1191)i trình tự genome lúa đƣ đ(cid:1133)ợc công bố trên Orygenes DB ((http://orygenesdb.cirad.fr/tools.html). Các gen tìm đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)ợc đối chiếu với một danh sách gồm kho(cid:1191)ng 200 gen trong bộ dữ li(cid:1227)u các gen liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a dự án EURoot, đ(cid:1133)ợc công bố trên trang web (http://gohelle.cirad.fr:8080/euroot/JSP/authentication.jsp) để so sánh với ch(cid:1261)c năng gen đƣ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)ng minh, đơy cũng lƠ minh ch(cid:1261)ng cho triển v(cid:1233)ng vƠ hi(cid:1227)u qu(cid:1191) c(cid:1259)a đề tƠi.

PH(cid:1194)N 4. K(cid:1218)T QU(cid:1190) VĨ TH(cid:1190)O LU(cid:1200)N

4.1. Đ(cid:1210)C ĐI(cid:1222)M C(cid:1258)A B(cid:1244) S(cid:1132)U T(cid:1200)P GI(cid:1236)NG LÖA

4.1.1. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m thu đ(cid:1133)(cid:1255)c qua thông tin h(cid:1239) s(cid:1131) m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng

Phơn tích thông tin hồ s(cid:1131) thu thập mẫu giống c(cid:1259)a Trung tơm TƠi nguyên Thực vật chúng tôi nhận th(cid:1193)y: 214 mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n có nguồn gốc từ 36 t(cid:1229)nh thƠnh trong c(cid:1191) n(cid:1133)ớc, tr(cid:1191)i dƠi từ Bắc vƠo Nam, từ HƠ Giang đến CƠ Mau (Hình 4.1). Các mẫu giống nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc gieo trồng (cid:1251) nhiều vùng có điều ki(cid:1227)n tự nhiên, đ(cid:1193)t đai, khí hậu khác nhau (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam, t(cid:1189)m chia thƠnh 8 vùng lƠ: 1) Vùng đồng bằng Sông Hồng (RRD), 2) Vùng đồng bằng sông Cửu Long (MRD), 3) Vùng Duyên H(cid:1191)i Bắc Trung Bộ (NCC), 4) Vùng duyên h(cid:1191)i Nam Trung Bộ (SCC), 5) Vùng Đông Nam Bộ (SE), 6) Vùng Đông Bắc Bộ (NE), 7) Vùng Tơy Bắc Bộ (NW), 8) Vùng Tơy Nguyên (CH). Phơn tích đặc điểm phơn bố c(cid:1259)a các mẫu giống theo vùng chúng tôi nhận th(cid:1193)y vùng có số mẫu giống đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n nhiều nh(cid:1193)t lƠ Tơy Bắc Bộ (chiếm 20,56%), tiếp đến lƠ Vùng đồng bằng sông Cửu Long (kho(cid:1191)ng 19,16%), Vùng Duyên h(cid:1191)i Nam Trung Bộ chiếm kho(cid:1191)ng 16,82%, hai Vùng Đồng bằng Sông Hồng vƠ Đông Bắc Bộ lần l(cid:1133)ợt chiếm kho(cid:1191)ng 14,02 vƠ 12,15 % (Hình 4.1). Vùng có ít mẫu tham gia bộ s(cid:1133)u tập nh(cid:1193)t lƠ vùng Tơy Nguyên, với 3 giống hi(cid:1227)n di(cid:1227)n, ch(cid:1229) chiếm kho(cid:1191)ng h(cid:1131)n 1,40%, còn l(cid:1189)i lƠ các giống không có đầy đ(cid:1259) thông tin để xác đ(cid:1231)nh nguồn gốc. Sự phơn bố c(cid:1259)a 214 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam trên 8 vùng điều ki(cid:1227)n tự nhiên đ(cid:1231)a lý vƠ khí hậu khác nhau h(cid:1261)a hẹn sẽ mang đến m(cid:1261)c độ đa d(cid:1189)ng cao cho tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u.

Kết qu(cid:1191) phơn tích thông tin hồ s(cid:1131) c(cid:1259)a các giống nghiên c(cid:1261)u cũng cho th(cid:1193)y có 4 điều ki(cid:1227)n gieo trồng khác nhau cho t(cid:1193)t c(cid:1191) các mẫu giống, 44 mẫu giống không có đ(cid:1259) thông tin đánh giá. Các điều ki(cid:1227)n canh tác ch(cid:1259) yếu c(cid:1259)a các mẫu giống trong tập đoƠn theo th(cid:1261) tự tăng dần lƠ: 1) điều ki(cid:1227)n ngập mặn ven biển (ký hi(cid:1227)u MG, có 5 mẫu giống), 2) canh tác ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu (ký hi(cid:1227)u IR, có 44 mẫu giống), 3) canh tác bằng n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i trên đ(cid:1193)t th(cid:1193)p (ký hi(cid:1227)u RL, có 51 mẫu giống), 4) canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy chiếm nhiều nh(cid:1193)t (ký hi(cid:1227)u UP, có 70 mẫu giống) chiếm kho(cid:1191)ng 33%, các giống còn l(cid:1189)i không có dữ li(cid:1227)u thông tin (u) (Phụ lục 1a). Trong 214 giống có tới 203 giống đ(cid:1133)ợc cho lƠ các giống b(cid:1191)n đ(cid:1231)a c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam (traditional – T), ch(cid:1229) có 10 giống thuộc nhóm giống c(cid:1191)i tiến (improvement –I), vƠ 1 giống không có thông tin ghi chú về điều nƠy (Phụ lục 1a).

Chú thích: A) Ch(cid:1193)m đỏ lƠ đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng có giống đ(cid:1133)ợc thu thập trên b(cid:1191)n đồ Vi(cid:1227)t Nam; B) Tỷ l(cid:1227) phần trăm giống lúa chia theo vùng tự nhiên vƠ khí hậu, trong đó MRD = Vùng đồng bằng sông Cửu Long; SE = Vùng Đông Nam Bộ; CH = Vùng Tơy Nguyên; SCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Nam Trung Bộ; NCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Bắc Trung Bộ; RRD = Vùng Đồng Bằng Sông Hồng; NW = Vùng Tơy Bắc Bộ; NE = Vùng Đông Bắc Bộ, u = không biết thông tin; C) Số l(cid:1133)ợng các mẫu giống phơn bố theo điều ki(cid:1227)n gieo trồng, trong đó IR = Điều ki(cid:1227)n ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu; RL = Canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) vùng đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; UP = Canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy; na = Không có thông tin.

Hình 4.1. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m phơn b(cid:1237) c(cid:1259)a 214 m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng lúa Vi(cid:1227)t Nam s(cid:1265) d(cid:1257)ng lƠm

v(cid:1201)t li(cid:1227)u nghiên c(cid:1261)u

4.1.2. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n

4.1.2.1. Thời gian sinh tr(cid:753)ởng

Th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a cơy lúa (TGST) đ(cid:1133)ợc tính từ khi gieo m(cid:1189) đến khi lúa chín 85%. Nhi(cid:1227)t độ th(cid:1193)p sẽ lƠm th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng kéo dƠi, vƠ ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i, nhi(cid:1227)t độ cao sẽ lƠ rút ngắn th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a cơy lúa. (cid:1250) Miền Bắc n(cid:1133)ớc ta, trong một năm th(cid:1133)(cid:1249)ng có hai vụ lúa (vụ xuơn vƠ vụ mùa). Vụ xuơn, th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a cơy lúa biến động phụ thuộc vƠo điều ki(cid:1227)n nhi(cid:1227)t độ không khí vƠ trƠ lúa. Còn vụ mùa, có nhi(cid:1227)t độ cao, phù hợp cho sự tích ôn vƠ sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a

cơy lúa, vì vậy th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a cơy lúa trong vụ mùa ổn đ(cid:1231)nh h(cid:1131)n. Tuy nhiên, do đặc điểm hầu hết các giống lúa Vi(cid:1227)t Nam trong tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u lƠ các giống đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng, ch(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc c(cid:1191)i tiến nên TGST th(cid:1133)(cid:1249)ng (cid:1251) m(cid:1261)c trung đến dƠi ngƠy. Đặc bi(cid:1227)t có một số giống lúa có ph(cid:1191)n (cid:1261)ng quang chu kỳ nên th(cid:1249)i gian trỗ r(cid:1193)t muộn (có thể vƠo tháng 10, 11). Một vƠi giống đến tháng 12 vẫn ch(cid:1133)a th(cid:1193)y trỗ bông, đơy có thể lƠ các giống đ(cid:1133)ợc thu thập từ các đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng thuộc Miền Nam, do điều ki(cid:1227)n thí nghi(cid:1227)m không cho phép nên hi(cid:1227)n nay nhóm nghiên c(cid:1261)u cũng ch(cid:1133)a có c(cid:1131) s(cid:1251) đầy đ(cid:1259) để xác đ(cid:1231)nh nguyên nhơn không ra hoa, có thể lƠ giống có ph(cid:1191)i (cid:1261)ng với ánh sáng ngƠy dƠi hoặc giống yêu cầu tổng tích ôn cao mƠ điều ki(cid:1227)n (cid:1251) Miền Bắc không thể đáp (cid:1261)ng đ(cid:1133)ợc.

B(cid:1191)ng 4.1. Phơn nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng theo th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng

Phơn nhóm

Tiêu chu(cid:1197)n

S(cid:1237) m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng

Tỷ l(cid:1227) (%)

8,15

Nhóm cực ngắn ngƠy

≤ 105

105 - 115

32,22

Nhóm ngắn ngƠy

116 - 135

31,85

Nhóm trung ngƠy

136-165

14,82

Nhóm dƠi ngƠy

>165

12,96

Nhóm cực dƠi ngƠy

270

100,00

T(cid:1241)ng

Vì phần lớn các mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n lƠ các giống đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng (giống cũ) do đó chúng tôi ch(cid:1229) tiến hƠnh thí nghi(cid:1227)m vƠo vụ mùa để đ(cid:1191)m b(cid:1191)o thu đ(cid:1133)ợc số l(cid:1133)ợng mẫu giống lớn nh(cid:1193)t. Kết qu(cid:1191) đánh giá th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a 270 mẫu giống lúa cho th(cid:1193)y: th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a các mẫu giống biến động trong kho(cid:1191)ng từ 94 đến 186 ngƠy trong vụ thí nghi(cid:1227)m. Theo thang đánh giá chuẩn c(cid:1259)a IRRI, 270 mẫu giống lúa nƠy đ(cid:1133)ợc chia lƠm 5 nhóm TGST khác nhau: 22 mẫu giống có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng ngắn h(cid:1131)n 105 ngƠy thuộc nhóm cực ngắn ngƠy (8,15%), 87 mẫu giống có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng từ 105 đến 115 ngƠy thuộc nhóm ngắn ngƠy (32,22%), 86 mẫu giống có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng từ 116 đến 135 ngƠy thuộc nhóm trung ngƠy (31,85%), 40 mẫu giống có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng từ 135 đến 165 ngƠy thuộc nhóm dƠi ngƠy (14,82%), vƠ 35 mẫu giống có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng trên 165 ngƠy đ(cid:1133)ợc xếp vƠo nhóm cực dƠi ngƠy (12,96%) (B(cid:1191)ng 4.1).

4.1.2.2. Khả năng đẻ nhánh và số nhánh hữu hiệu

Kh(cid:1191) năng đẻ nhánh liên quan đến số nhánh hữu hi(cid:1227)u vƠ số bông trên cơy lúa, cũng lƠ một trong những yếu tố c(cid:1193)u thƠnh năng su(cid:1193)t lúa. Kh(cid:1191) năng đẻ nhánh c(cid:1259)a các mẫu giống lúa đƣ đ(cid:1133)ợc chúng tôi đánh giá vƠ ghi nhận (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.2 theo thang đánh giá chuẩn c(cid:1259)a IRRI, trong đó trên 70% các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u có kh(cid:1191) năng đẻ nhánh (cid:1251) m(cid:1261)c trung bình (10-19 nhánh) vƠ tốt (20 -25 nhánh).

Bên c(cid:1189)nh vi(cid:1227)c đánh giá kh(cid:1191) năng đẻ nhánh c(cid:1259)a các mẫu giống (cid:1251) giai đo(cid:1189)n đẻ nhánh cực đ(cid:1189)i, chúng tôi cũng tiến hƠnh đánh giá số nhánh hữu hi(cid:1227)u c(cid:1259)a các mẫu giống lúa trong tập đoƠn. Kết qu(cid:1191) đánh giá cho th(cid:1193)y, số nhánh hữu hi(cid:1227)u th(cid:1193)p nh(cid:1193)t lƠ 7 nhánh/khóm; số nhánh hữu hi(cid:1227)u cao nh(cid:1193)t lƠ 35 nhánh/khóm (Nipponbare); phần lớn các mẫu giống trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u có số nhánh hữu hi(cid:1227)u trong kho(cid:1191)ng từ 10 đến 25 nhánh. Kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc trình bƠy cụ thể h(cid:1131)n (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.2.

B(cid:1191)ng 4.2. Phơn nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng theo s(cid:1237) nhánh h(cid:1267)u hi(cid:1227)u

S(cid:1237) m(cid:1199)u

Tỷ l(cid:1227) (%)

S(cid:1237) nhánh h(cid:1267)u hi(cid:1227)u/khóm < 5

0,00

Đánh giá theo thang chu(cid:1197)n c(cid:1259)a IRRI R(cid:1193)t th(cid:1193)p

20,18

5-10

Th(cid:1193)p

110

48,25

11-15

Trung bình

27,19

16 - 20

Trung bình

3,07

21- 25

Tốt

0,44

26 - 30

R(cid:1193)t tốt

0,44

31 - 35

R(cid:1193)t tốt

0,44

36 - 40

R(cid:1193)t tốt

228

100

T(cid:1241)ng

4.1.2.3. Chiều cao cây

Chiều cao cơy lƠ một ch(cid:1229) tiêu hình thái quan tr(cid:1233)ng đặc tr(cid:1133)ng cho giống đồng th(cid:1249)i cũng ph(cid:1191)n ánh (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a điều ki(cid:1227)n môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng đến quá trình sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng phát triển c(cid:1259)a giống. Theo dõi chiều cao cơy c(cid:1259)a các mẫu giống trong tập đoƠn t(cid:1189)i th(cid:1249)i điểm cơy đ(cid:1189)t chiều cao tối đa (giai đo(cid:1189)n chín) chúng tôi nhận th(cid:1193)y: tập đoƠn các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u có phổ chiều cao cơy biến động r(cid:1193)t lớn, giống

th(cid:1193)p nh(cid:1193)t cho chiều cao cơy ch(cid:1229) lƠ 63 cm trong khi giống có chiều cao cơy cao nh(cid:1193)t đ(cid:1189)t tới 216 cm; chiều cao cơy trung bình đ(cid:1189)t 160,7 cm. Sử dụng biểu đồ histogram để hình (cid:1191)nh hóa tần su(cid:1193)t phơn bố c(cid:1259)a các mẫu giống (cid:1251) các m(cid:1261)c chiều cao cơy khác nhau, kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n (cid:1251) Hình 4.2. Qua hình 4.2 có thể th(cid:1193)y trên hầu hết các mẫu giống trong tập đoƠn có chiều cao cơy trung bình từ 150 cm (tần số 0,72), đặc bi(cid:1227)t nhiều mẫu giống có chiều cao cơy trên 2,0 m (tần số 0,2). Kết qu(cid:1191) nƠy có thể lƠ do các mẫu giống đ(cid:1133)ợc nghiên c(cid:1261)u trong tập đoƠn hầu hết lƠ các giống lúa b(cid:1191)n đ(cid:1231)a, ch(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc c(cid:1191)i tiến để thích nghi với điều ki(cid:1227)n thơm canh cao.

Hình 4.2. Bi(cid:1223)u đ(cid:1239) t(cid:1195)n s(cid:1237) phơn b(cid:1237) m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng lúa theo chi(cid:1221)u cao cơy

4.1.2.4. Đặc điểm về hạt của các mẫu giống

Tiến hƠnh thí nghi(cid:1227)m quan sát đặc điểm về hình d(cid:1189)ng vƠ tính ch(cid:1193)t nội nhũ c(cid:1259)a h(cid:1189)t thu đ(cid:1133)ợc từ các mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam (Hình 4.3) cho th(cid:1193)y phần lớn các mẫu giống đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n lƠ lúa tẻ (NG), chiếm 60,28%. Số l(cid:1133)ợng lúa nếp ít h(cid:1131)n, ch(cid:1229) bằng một nửa số lúa tẻ (33,18%). NgoƠi ra còn có một số mẫu giống ch(cid:1133)a xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc tính ch(cid:1193)t nội nhũ (u, chiếm 6,54%), có thể ph(cid:1191)i cần những phơn tích tinh vi h(cid:1131)n để xác

đ(cid:1231)nh chính xác ch(cid:1259)ng lo(cid:1189)i vƠ thƠnh phần nội nhũ c(cid:1259)a chúng. Cũng có thể đơy lƠ các giống trung gian giữa hai d(cid:1189)ng lúa nếp, lúa tẻ nên ph(cid:1191)n (cid:1261)ng di(cid:1225)n ra t(cid:1133)(cid:1131)ng đối không đặc tr(cid:1133)ng nh(cid:1133) trong từng nhóm riêng bi(cid:1227)t. Số li(cid:1227)u đ(cid:1133)ợc trình bƠy qua đồ th(cid:1231) Hình 4.3.

Trong đó: NG = lúa tẻ; G = lúa nếp; u = không xác đ(cid:1231)nh.

Hình 4.3. Tỷ l(cid:1227) vƠ s(cid:1237) l(cid:1133)(cid:1255)ng các m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng chia theo tính ch(cid:1193)t n(cid:1245)i nhũ

Về hình d(cid:1189)ng h(cid:1189)t, sau khi đo vƠ tính toán tỷ l(cid:1227) chiều dƠi h(cid:1189)t/ chiều rộng h(cid:1189)t

chúng tôi thu đ(cid:1133)ợc kết qu(cid:1191) trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.3.

B(cid:1191)ng 4.3. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m hình d(cid:1189)ng h(cid:1189)t c(cid:1259)a các m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng lúa Vi(cid:1227)t Nam trong b(cid:1245) s(cid:1133)u t(cid:1201)p gi(cid:1237)ng nghiên c(cid:1261)u

STT

Nhóm

Tiêu chu(cid:1197)n

S(cid:1237) l(cid:1133)(cid:1255)ng

Tỷ l(cid:1227) (%)

L/W > 3,0

28,04

39,72

2,5 < L/W ≤ 3,0

29,90

L/W ≤ 2,5

2,33

Thiếu dữ li(cid:1227)u

214

100

Tổng

Trong đó: L/W lƠ tỷ l(cid:1227) chiều dƠi h(cid:1189)t/ Chiều rộng h(cid:1189)t

Theo kết qu(cid:1191) trình bƠy trong B(cid:1191)ng 4.3, trong bộ s(cid:1133)u tập 214 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Trung tơm tƠi nguyên Thực vật, số mẫu giống có d(cid:1189)ng h(cid:1189)t bầu chiếm 39,72%, nhiều nh(cid:1193)t trong các nhóm, tiếp đến lƠ các giống thuộc nhóm C có d(cid:1189)ng h(cid:1189)t khá tròn, chiếm 29,90%. Nhóm h(cid:1189)t dƠi (A) chiếm tỷ l(cid:1227) ít h(cid:1131)n (28,04%). Tuy nhiên không có sự chênh l(cid:1227)ch quá lớn giữa các nhóm về số l(cid:1133)ợng mẫu giống.

4.2. K(cid:1218)T QU(cid:1190) PHỂN TệCH ĐA D(cid:1188)NG DI TRUY(cid:1220)N V(cid:1246)I CH(cid:1228) TH(cid:1230) DART

4.2.1. K(cid:1219)t qu(cid:1191) phơn tích đa hình vƠ c(cid:1193)u trúc di truy(cid:1221)n

Phơn tích kết qu(cid:1191) lai giữa ADN c(cid:1259)a các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u với 6144 DArT marker, kết qu(cid:1191) thu đ(cid:1133)ợc có 619 marker cho đa hình trong tập đoƠn mẫu giống lúa nghiên c(cid:1261)u, chiếm kho(cid:1191)ng 9,6% tổng số marker sử dụng. Trong 619 marker có 451 marker có độ tái lập (kh(cid:1191) năng kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc đ(cid:1233)c lập l(cid:1189)i chính xác) trên 99%, vƠ ch(cid:1229) số ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng (Q-value) trên 80%, trong đó có 300 marker có ch(cid:1229) số phát tín hi(cid:1227)u đ(cid:1189)t trên 90% (tỷ l(cid:1227) khuyết dữ li(cid:1227)u d(cid:1133)ới 10%). Sau khi rƠ soát có 59 nhóm marker có nhiều h(cid:1131)n 1 marker cùng cho ra trình tự kết qu(cid:1191) giống h(cid:1227)t nhau. Các marker giống nhau b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ, ch(cid:1229) 1 marker trong mỗi nhóm nƠy đ(cid:1133)ợc giữ l(cid:1189)i. Kết qu(cid:1191) cuối cùng còn 241 marker có ch(cid:1193)t l(cid:1133)ợng tốt vƠ không b(cid:1231) trùng lặp đ(cid:1133)ợc giữa l(cid:1189)i cho các phơn tích c(cid:1193)u trúc di truyền tiếp theo. HƠm l(cid:1133)ợng thông tin đa hình (PIC) c(cid:1259)a các marker nƠy dao động từ 5% đến 50%, trung bình lƠ 40%. Các DArT marker nƠy phơn bố đều trong toƠn bộ genome, số l(cid:1133)ợng marker trên mỗi nhi(cid:1225)m sắc thể tỷ l(cid:1227) thuận với kích th(cid:1133)ớc t(cid:1133)(cid:1131)ng đối c(cid:1259)a chúng tính bằng bp (h(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan r = 0,78).

Một ma trận dữ li(cid:1227)u đ(cid:1133)ợc t(cid:1189)o thƠnh từ 241 DArT marker vƠ 270 mẫu giống lúa đƣ đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)a vƠo phơn tích c(cid:1193)u trúc di truyền sử dụng phần mềm STRUCTURE v2.3.1 (Prichard et al., 2000). Kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y có 168 mẫu giống có nền di truyền giống với giống đối ch(cid:1261)ng indica từ 80 đến 100%, nghĩa lƠ giống đó thuộc loƠi phụ indica; 88 mẫu giống có nền di truyền giống với đối ch(cid:1261)ng japonica từ 80 đến 100%, đ(cid:1133)ợc xếp vƠo nhóm loƠi phụ japonica; còn l(cid:1189)i lƠ các mẫu giống có nền di truyền trung gian giữa hai loƠi phụ nƠy. Một biểu đồ đƣ đ(cid:1133)ợc thiết lập dựa vƠo tỷ l(cid:1227) phần trăm nền di truyền giống với đối ch(cid:1261)ng c(cid:1259)a 2 loƠi phụ indica vƠ japonica c(cid:1259)a mỗi mẫu giống nghiên c(cid:1261)u, kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) Hình 4.4. Trong Hình 4.4, mƠu xanh lá cơy biểu di(cid:1225)n tỷ l(cid:1227) nền di truyền c(cid:1259)a nhóm indica, mƠu đỏ biểu di(cid:1225)n tỷ l(cid:1227) nền di truyền c(cid:1259)a nhóm giống japonica.

Chú thích: Trục tung biểu di(cid:1225)n tỷ l(cid:1227) nền di truyền giữa hai loƠi phụ indica vƠ japonica, trục hoƠnh biểu di(cid:1225)n số th(cid:1261) tự c(cid:1259)a các mẫu giống lúa. MƠu xanh lá cơy đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho nền di truyền thuộc nhóm loƠi phụ indica; mƠu đỏ đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho nền di truyền thuộc nhóm loƠi phụ japonica; các mẫu giống có chữ “m” lƠ d(cid:1189)ng trung gian giữa hai loƠi phụ nƠy. V(cid:1231) trí 1 vƠ 159 lƠ đối ch(cid:1261)ng c(cid:1259)a IR64 (135), v(cid:1231) trí 2 lƠ đối ch(cid:1261)ng c(cid:1259)a APO (132), v(cid:1231) trí 3 lƠ đối ch(cid:1261)ng c(cid:1259)a Azucena (153), v(cid:1231) trí 148 lƠ đối ch(cid:1261)ng c(cid:1259)a Nipponbare (168), v(cid:1231) trí 155 lƠ đối ch(cid:1261)ng c(cid:1259)a DOM SOFID (150), đối ch(cid:1261)ng đ(cid:1133)ợc sử dụng lƠ ADN đ(cid:1133)ợc chiết tách từ các mẫu giống lúa t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng nh(cid:1133)ng đ(cid:1133)ợc trồng vƠ b(cid:1191)o qu(cid:1191)n t(cid:1189)i Ngơn hƠng gen c(cid:1259)a CIRAD. V(cid:1231) trí số 170 lƠ giống GC14 thuộc Oryza glaberrima.

Hình 4.4. ThƠnh ph(cid:1195)n genome c(cid:1259)a các m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng nghiên c(cid:1261)u

4.2.2. Xơy d(cid:1269)ng cơy phơn lo(cid:1189)i cho các gi(cid:1237)ng lúa nghiên c(cid:1261)u

Sử dụng DarWin5 để phơn tích kết qu(cid:1191) đa hình thu đ(cid:1133)ợc từ DArTsoft, (241 marker x 270 mẫu giống nghiên c(cid:1261)u, giống CG14 lƠ đối ch(cid:1261)ng thuộc loƠi lúa trồng Chơu Phi – Oryza glaberrima) chúng tôi đƣ xơy dựng đ(cid:1133)ợc cơy phơn lo(cid:1189)i cho các mẫu giống trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u (Neighbor Joining Tree). Kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n (cid:1251) Hình 4.5.

Trong hình ch(cid:1193)m mƠu đen biểu di(cid:1225)n các mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Trung tơm tƠi nguyên thực vật vƠ các mẫu giống lúa đ(cid:1133)ợc cung c(cid:1193)p b(cid:1251)i Vi(cid:1227)n Di truyền. Ch(cid:1193)m mƠu đỏ biểu di(cid:1225)n cho các giống đối ch(cid:1261)ng thuộc nhóm indica. Ch(cid:1193)m mƠu xanh lục biểu di(cid:1225)n cho các giống đối ch(cid:1261)ng thuộc nhóm japonica. Ch(cid:1193)m mƠu xanh lá cơy biểu di(cid:1225)n cho các giống đối ch(cid:1261)ng thuộc nhóm Sadri/Basmati. Ch(cid:1193)m mƠu cam biểu di(cid:1225)n cho các giống đối ch(cid:1261)ng thuộc nhóm Aus/Bro. Ch(cid:1193)m mƠu hồng biểu di(cid:1225)n v(cid:1231) trí c(cid:1259)a giống CG14 thuộc loƠi Oryza glaberrima, một giống lúa trồng Chơu Phi.

Hình 4.5. Cơy phơn lo(cid:1189)i di truy(cid:1221)n c(cid:1259)a 270 m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng v(cid:1247)i 241 DArT marker

Hình 4.5 thể hi(cid:1227)n một cơy phơn lo(cid:1189)i có c(cid:1193)u trúc l(cid:1133)ỡng cực với hai nhóm chính, nhóm chính th(cid:1261) nh(cid:1193)t có các mẫu giống ch(cid:1229) th(cid:1231) mƠu đỏ lƠ nhóm I – nhóm indica; nhóm chính th(cid:1261) hai có mẫu giống ch(cid:1229) th(cid:1231) mƠu xanh lục, lƠ nhóm VI – nhóm japonica theo phơn lo(cid:1189)i isozyme c(cid:1259)a Glasmanz et al. (1987). Giữa hai nhóm nƠy có hai nhóm nhỏ t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với nhóm II vƠ nhóm V theo phơn lo(cid:1189)i isozyme c(cid:1259)a Glasmanz et al. (1987), trong kết qu(cid:1191) phơn tích c(cid:1193)u trúc di truyền với ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT bằng phần mềm STRUCTURE đơy lƠ các mẫu giống có thƠnh phần genome d(cid:1189)ng trung gian (m). Nhóm có các mẫu giống ch(cid:1229) th(cid:1231) mƠu xanh lá cơy lƠ Sadri/Basmati (nhóm V) có nền di truyền gần với nhóm japonica h(cid:1131)n trong khi các mẫu giống thuộc nhóm nhỏ mƠu da cam lƠ Aus/Boro (nhóm II) l(cid:1189)i có kho(cid:1191)ng cách gần h(cid:1131)n với các mẫu giống thuộc nhóm indica.

Chúng tôi nhận th(cid:1193)y một số giống lúa đặc s(cid:1191)n c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam với các đặc tính nh(cid:1133): h(cid:1189)t c(cid:1131)m dẻo, có mùi th(cid:1131)m đặc tr(cid:1133)ng đều thuộc nhóm Sadri/Basmati, ví dụ nh(cid:1133) các giống: Tám Th(cid:1131)m, Tám (cid:1192)p Bẹ (Ninh Bình), Tám Xoan H(cid:1191)i Hậu… (Phụ lục 2). Phần lớn các mẫu giống thuộc nhóm japonica lƠ các giống đang đ(cid:1133)ợc gieo trồng (cid:1251) các vùng núi cao trong điều ki(cid:1227)n thiếu n(cid:1133)ớc hoặc canh tác nh(cid:1249) n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i. Phần lớn các mẫu giống thuộc nhóm indica lƠ các giống đang đ(cid:1133)ợc gieo trồng (cid:1251) các vùng đồng bằng, đồng bằng ven biển, hay các t(cid:1229)nh Nam bộ có khí hậu (cid:1193)m áp vƠ luôn có đ(cid:1259) n(cid:1133)ớc (Phụ lục 1 vƠ 2).

Không ch(cid:1229) có vậy, sự phơn nhóm di truyền giữa các mẫu giống còn phần lớn trùng khớp với kết qu(cid:1191) phơn nhóm theo tính tr(cid:1189)ng th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng tính từ khi gieo h(cid:1189)t tới khi cơy trỗ bông (Phụ lục 5).

Phơn tích Structure đƣ xác nhận c(cid:1193)u trúc l(cid:1133)ỡng cực, với K = 2 lƠ số nhóm có kh(cid:1191) năng nh(cid:1193)t. Cơy phơn lo(cid:1189)i xơy dựng bằng DARwin 5 có FST = 0,51 cho th(cid:1193)y sự gắn bó mật thiết giữa kết qu(cid:1191) STRUCTURE vƠ cơy phơn lo(cid:1189)i “Neighbor Joining Tree” đ(cid:1133)ợc vẽ b(cid:1251)i DARwin. Trong số 270 giống tham gia vƠo s(cid:1131) đồ cơy phơn lo(cid:1189)i di truyền nƠy, có 168 mẫu giống đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh lƠ indica, 88 mẫu giống lƠ japonica, vƠ 14 mẫu giống d(cid:1189)ng trung gian t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với nhóm trung gian trong nghiên c(cid:1261)u phơn tích c(cid:1193)u trúc di truyền bằng STRUCTURE tr(cid:1133)ớc đó. Các mẫu giống (cid:1251) gần nhau trên cơy phơn lo(cid:1189)i th(cid:1133)(cid:1249)ng có nhiều đặc điểm t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng nh(cid:1133) trong tên g(cid:1233)i có các chữ giống nhau, hoặc đ(cid:1133)ợc thu thập (cid:1251) các đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng

gần nhau (ví dụ: các giống “Nếp” trong Nếp vằn ruộng Hòa Bình vƠ Nếp vƠng ong L(cid:1189)c S(cid:1131)n Hòa Bình, hoặc “Ble” trong tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp c(cid:1259)a Ble-Blau-da vƠ Ble- Blau-Blau). Một số mẫu giống có tên giống nhau, vƠ (cid:1251) cùng một v(cid:1231) trí trong cơy phơn lo(cid:1189)i nh(cid:1133): “Tan Ngần” trong 02 mẫu giống ký hi(cid:1227)u lƠ G86 vƠ G298 hay “Ba- cho-kte” trong 02 mẫu giống G84 vƠ G297. VƠi tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp hai mẫu giống có tên khác nhau nh(cid:1133) l(cid:1189)i có cùng v(cid:1231) trí trên cơy phơn lo(cid:1189)i, nh(cid:1133): Ble-Blau-Da vƠ Ble- Blau-Blau trong 02 mẫu giống G197 vƠ G198 (Phụ lục 2). Qua đơy có thể hình dung rõ rƠng h(cid:1131)n về l(cid:1231)ch sử di thực vƠ ch(cid:1233)n l(cid:1233)c các giống lúa c(cid:1259)a ng(cid:1133)(cid:1249)i dơn (cid:1251) các vùng b(cid:1191)n đ(cid:1231)a. Kết qu(cid:1191) phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền với cơy phơn lo(cid:1189)i Neibourgh- Joining đƣ ph(cid:1191)n ánh rõ nét mối quan h(cid:1227) h(cid:1233) hƠng giữa các mẫu giống lúa nghiên c(cid:1261)u. Căn c(cid:1261) vƠo kết qu(cid:1191) nƠy, chúng tôi đƣ lo(cid:1189)i bỏ các mẫu giống có quan h(cid:1227) quá gần gũi, hoặc các mẫu giống có cùng nền di truyền nh(cid:1133)ng khác tên (điều nƠy th(cid:1133)(cid:1249)ng gặp (cid:1251) các giống lúa đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng Vi(cid:1227)t Nam, mặc dù giống có nền di truyền giống nhau nh(cid:1133)ng khi đ(cid:1133)a đến các đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng khác nhau l(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc ng(cid:1133)(cid:1249)i dơn đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng g(cid:1233)i với các tên khác nhau) vƠ ch(cid:1233)n đ(cid:1133)ợc một tập đoƠn gồm 200 giống lúa gồm 197 giống lúa Vi(cid:1227)t Nam vƠ 3 giống lúa đối ch(cid:1261)ng (Niponbare đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho lúa japonica ôn đới; Azucena đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho lúa japonica nhi(cid:1227)t đới; vƠ IR64 đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho lúa indica). Thí nghi(cid:1227)m đánh giá kiểu hình bộ r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n với 200 mẫu giống đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n. Đồng th(cid:1249)i, 200 mẫu giống nƠy cũng đ(cid:1133)ợc chúng tôi tiến hƠnh phơn tích kiểu gen, sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS (Genotyping By Scequencing) để đánh giá đa hình nucleotide phục vụ cho xác đ(cid:1231)nh sự đa d(cid:1189)ng alen trong các mẫu giống lúa nghiên c(cid:1261)u vƠ lƠm c(cid:1131) s(cid:1251) cho nghiên c(cid:1261)u GWAS.

4.3. K(cid:1218)T QU(cid:1190) PHỂN TệCH KI(cid:1222)U GEN THỌNG QUA GI(cid:1190)I TRỊNH T(cid:1268) (GBS ậGENOTYPING BY SEQUENCING)

4.3.1. K(cid:1219)t qu(cid:1191) phơn tích đa hình vƠ c(cid:1193)u trúc di truy(cid:1221)n v(cid:1247)i SNPs marker

Với tổng số 50000 ch(cid:1229) th(cid:1231) GBS đƣ đ(cid:1133)ợc sử dụng với 200 mẫu giống lúa, sau khi phơn tích kết qu(cid:1191) thô, các mẫu giống xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n quá nhiều điểm khuyết dữ li(cid:1227)u kiểu gen sẽ b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ. Kết qu(cid:1191), một ma trận haplotype đƣ đ(cid:1133)ợc thƠnh lập b(cid:1251)i 185 mẫu giống lúa, trong đó có 182 giống lúa Vi(cid:1227)t Nam vƠ 3 giống lúa đối ch(cid:1261)ng (IR64, Niponbare, Azucena) 25971 marker, cho ch(cid:1229) số đa hình (PIC) biến động

từ 1% đến 50%, ch(cid:1229) số đa hình trung bình lƠ 32,0%.

Để chuẩn b(cid:1231) dữ li(cid:1227)u cho GWAS, các marker có tần số alen th(cid:1193)p (< 5%) b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ. Các dữ li(cid:1227)u b(cid:1231) khuyết sẽ đ(cid:1133)ợc quy đổi căn c(cid:1261) vƠo các dữ li(cid:1227)u đối ch(cid:1261)ng. Cuối cùng, một ma trận haplotype đ(cid:1133)ợc xơy dự b(cid:1251)i 185 giống lúa, trong đó có 3 giống đối ch(cid:1261)ng (IR64, Niponbare, Azucena) vƠ 21623 marker. Các maker đ(cid:1133)ợc phơn bố đều trong genome với kho(cid:1191)ng cách trung bình lƠ 17,1 kb (Hình 4.6). Chúng tôi quan sát đ(cid:1133)ợc hai kho(cid:1191)ng trống lớn h(cid:1131)n 500 kb trên các nhi(cid:1225)m sắc thể 1, 6, 7, 8 vƠ 11; vƠ 12 kho(cid:1191)ng trống có kích th(cid:1133)ớc từ 300 kb đến 500 kb trên các nhi(cid:1225)m sắc thể số 1, 2, 4, 5, 7, 8,vƠ 9.

C

Chú thích: C lƠ v(cid:1231) trí tơm động c(cid:1259)a mỗi nhi(cid:1225)m sắc thể; trục tung lƠ ch(cid:1229) số thông tin đa hình (PIC); trục hoƠnh biểu di(cid:1225)n v(cid:1231) trí c(cid:1259)a marker trên nhi(cid:1225)m sắc thể, kích th(cid:1133)ớc đ(cid:1133)ợc tính bằng Mb.

Hình 4.6. Phơn b(cid:1237) c(cid:1259)a GBS marker trên 12 nhi(cid:1225)m s(cid:1203)c th(cid:1223) vƠ ch(cid:1229) s(cid:1237) đa hình (PIC) c(cid:1259)a chúng trong ma tr(cid:1201)n haplotype chu(cid:1197)n b(cid:1231) cho GWAS

Để so sánh vƠ tìm kiếm các vùng QTLs đặc tr(cid:1133)ng cho từng nhóm giống, 2 ma trận dữ li(cid:1227)u haplotype khác cũng đồng th(cid:1249)i đ(cid:1133)ợc xơy dựng cho 115 giống lúa thuộc nhóm indica (114 giống Vi(cid:1227)t Nam vƠ IR64) vƠ 64 giống lúa thuộc nhóm

japonica (62 giống Vi(cid:1227)t Nam vƠ Niponbare, Azucena). Số l(cid:1133)ợng marker trong hai ma trận nƠy lần l(cid:1133)ợt lƠ 13814 vƠ 8821 t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng cho từng nhóm giống indica vƠ japonica.

Sự đa hình alen c(cid:1259)a quần thể đ(cid:1133)ợc hình (cid:1191)nh hóa thông qua c(cid:1193)u trúc di truyền. Một phơn tích c(cid:1193)u trúc di truyền quần thể đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trên 1275 SNP marker, kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y tập đoƠn 182 giống lúa Vi(cid:1227)t Nam chia thƠnh hai nhóm rõ r(cid:1227)t gồm 114 giống thuộc loƠi phụ indica, 62 giống thuộc loƠi phụ japonica, còn l(cid:1189)i lƠ 6 giống thuộc d(cid:1189)ng trung gian giữa hai loƠi phụ trên. Phơn nhóm c(cid:1259)a các giống trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u gần nh(cid:1133) trùng khớp với kết qu(cid:1191) trong lần phơn tích với các ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT ban đầu. Ch(cid:1229) có một số tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp ngo(cid:1189)i l(cid:1227): G181 đ(cid:1133)ợc phơn vƠo nhóm japonica trong kết qu(cid:1191) phơn tích với DArT nh(cid:1133)ng (cid:1251) đơy l(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc phơn vƠo nhóm indica; G211 đ(cid:1133)ợc phơn vƠo nhóm trung gian khi phơn tích với DArT thì theo kết qu(cid:1191) GBS l(cid:1189)i thuộc nhóm indica, ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i G207 ban đầu theo kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a DArT thuộc nhóm indica nh(cid:1133)ng theo GBS l(cid:1189)i (cid:1251) nhóm trung gian. Các ngo(cid:1189)i l(cid:1227) nƠy x(cid:1191)y ra không ngo(cid:1189)i trừ kh(cid:1191) năng có sự gắn nhƣn sai t(cid:1189)i một vƠi điểm trong quá trình đ(cid:1233)c tín hi(cid:1227)u ADN, nh(cid:1133)ng cũng có kh(cid:1191) năng do số l(cid:1133)ợng SNPs marker đ(cid:1133)ợc sử dụng khá lớn (g(cid:1193)p gần 6 lần DArT marker) nên đƣ tìm ra một số vùng đặc hi(cid:1227)u h(cid:1131)n để nhận biết vƠ phơn tách nhóm giống chính xác h(cid:1131)n. Mặc dù vậy, ch(cid:1229) với 241 marker, kết qu(cid:1191) phơn tích đa d(cid:1189)ng, phơn tách nhóm giống c(cid:1259)a DArT l(cid:1189)i gần nh(cid:1133) không sai bi(cid:1227)t lắm với GBS đƣ ch(cid:1261)ng tỏ s(cid:1261)c m(cid:1189)nh vƠ độ tin cậy c(cid:1259)a công ngh(cid:1227) DArT trong lĩnh vực phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền. Song đối với các nghiên c(cid:1261)u GWAS, để đ(cid:1191)m b(cid:1191)o mật độ marker cao, bao ph(cid:1259) toƠn bộ genome thì thí nghi(cid:1227)m phơn tích kiểu gen sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GBS với một l(cid:1133)ợng lớn ch(cid:1229) th(cid:1231) SNPs lƠ r(cid:1193)t cần thiết.

Tiến hƠnh phơn tích mối quan h(cid:1227) giữa 115 mẫu giống thuộc loƠi phụ indica, sử dụng 840 SNP marker đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc có 6 phơn nhóm, đ(cid:1133)ợc ký hi(cid:1227)u lần l(cid:1133)ợt từ I1 đến I6, kết qu(cid:1191) nƠy một lần nữa đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích thƠnh phần chính (DACP) (Jombary et al., 2010); 6 phơn nhóm nƠy đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n (cid:1251) Hình 4.7.

T(cid:1133)(cid:1131)ng tự, một phơn tích c(cid:1193)u trúc quần thể cũng đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n với 64 mẫu giống thuộc loƠi phụ japonica, sử dụng 780 SNPs marker. Kết qu(cid:1191) xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc

4 phơn nhóm vƠ một nhóm trung gian. S(cid:1131) đồ cơy phơn lo(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc vẽ b(cid:1251)i phần mềm DARwin vƠ đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) Hình 4.8.

Sự khác bi(cid:1227)t giữa các phơn nhóm đ(cid:1133)ợc đo bằng ch(cid:1229) số FST giữa từng cặp phơn nhóm (cid:1251) c(cid:1191) hai nhóm loƠi phụ indica vƠ japonica, đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.4. Qua B(cid:1191)ng 4.4 cho th(cid:1193)y các giá tr(cid:1231) FST đều có m(cid:1261)c ý nghĩa cao, dao động từ 0,001 đến 0,003. Giá tr(cid:1231) FST trong các nhóm japonica lƠ từ 0,428 đến 0,692, cao h(cid:1131)n ch(cid:1229) số nƠy giữa các phơn nhóm trong nhóm indica (0,264 đến 0,555). Số li(cid:1227)u nƠy cũng đ(cid:1133)ợc minh ch(cid:1261)ng qua hình (cid:1191)nh cơy phơn lo(cid:1189)i c(cid:1259)a hai nhóm, nhóm indica cơy phơn lo(cid:1189)i có c(cid:1193)u trúc gần giống c(cid:1193)u trúc tỏa tròn, cho th(cid:1193)y mối quan h(cid:1227) khá gần gũi vƠ kho(cid:1191)ng cách di truyền khác đồng đều giữa các phơn nhóm, trong khi nhóm japonica chúng ta th(cid:1193)y rõ phơn nhóm J3 vƠ phơn nhóm J2 gần nh(cid:1133) t(cid:1189)o thƠnh hai cực đối x(cid:1261)ng vƠ cách nhau khá xa.

B(cid:1191)ng 4.4. Ch(cid:1229) s(cid:1237) FST gi(cid:1267)a các nhóm ph(cid:1257) vƠ m(cid:1261)c Ủ nghƿa P-value

indica

0,001

0,003

0,001

0,303

0,001

0,406

0,453

0,001

0,327

0,301

0,498

0,001

0,374

0,405

0,381

0,001

0,555

0,264

0.270

0,375

0,269

0,347

japonica

0,001

0,003

0,001

0,528

0,001

0,428

0,001

0,692

0,461

0,542

0,676

Trong đó: Giá tr(cid:1231) FST đ(cid:1133)ợc ghi d(cid:1133)ới đ(cid:1133)(cid:1249)ng chéo, giá tr(cid:1231) P-value đ(cid:1133)ợc ghi phía trên đ(cid:1133)(cid:1249)ng chéo t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng

4.3.2. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m c(cid:1259)a các m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng lúa trong các phơn nhóm khác nhau

Các đặc điểm c(cid:1259)a giống nghiên c(cid:1261)u thuộc các nhóm khác nhau đ(cid:1133)ợc tổng hợp vƠ ghi nhận t(cid:1189)i B(cid:1191)ng 4.5. Tập hợp kết qu(cid:1191) (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.5 sử dụng phần mềm DARwin để biểu di(cid:1225)n các thông tin về đặc điểm các giống nghiên c(cid:1261)u trên cơy

phơn lo(cid:1189)i c(cid:1259)a từng nhóm giống, kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y các giống (cid:1251) chung một phơn nhóm th(cid:1133)(cid:1249)ng có một số đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng cho phơn nhóm đó.

4.3.2.1. Đặc điểm của các phân nhóm giống thuộc nhóm indica

Trong 114 giống lúa indica Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc chia lƠm 6 phơn nhóm, đ(cid:1133)ợc ký hi(cid:1227)u lần l(cid:1133)ợt từ I1 đến I6. Phơn nhóm I1 (có 11 mẫu giống), ch(cid:1259) yếu lƠ các giống lúa tẻ, c(cid:1191)i tiến, có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng ngắn, đ(cid:1133)ợc canh tác trong điều ki(cid:1227)n ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu, nguồn gốc từ Đồng bằng sông Cửu Long vƠ Đồng bằng sông Hồng, h(cid:1189)t dƠi m(cid:1191)nh. Phơn nhóm I2 (26 mẫu giống), bao gồm hầu hết lƠ các giống lúa có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng dƠi vƠ r(cid:1193)t dƠi, đ(cid:1133)ợc canh tác trong điều ki(cid:1227)n n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i n(cid:1131)i th(cid:1193)p trũng (cid:1251) Đồng bằng sông Cửu Long, cùng lƠ g(cid:1189)o tẻ nh(cid:1133)ng có hình d(cid:1189)ng h(cid:1189)t r(cid:1193)t đa d(cid:1189)ng. Phơn nhóm I3 (5 mẫu giống), lƠ các giống lúa nếp đ(cid:1133)ợc trồng trên n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy t(cid:1189)i vùng núi Đông Bắc Bộ vƠ Tơy Bắc Bộ, th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng từ dƠi đến r(cid:1193)t dƠi, d(cid:1189)ng h(cid:1189)t dƠi vƠ m(cid:1191)nh. Phơn nhóm I4 (18 mẫu giống), gồm các giống lúa có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng thuộc nhóm trung ngƠy đ(cid:1133)ợc thu thập từ vùng Đồng bằng sông Hồng vƠ Tơy Bắc bộ, lƠ lúa tẻ; chiều dƠi h(cid:1189)t trung bình, chiều ngang hẹp. Phơn nhóm I5 (9 mẫu giống) lƠ những mẫu giống có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng trung bình, đ(cid:1133)ợc thu thập (cid:1251) nhiều n(cid:1131)i từ các t(cid:1229)nh phía Bắc đến Đồng bằng duyên h(cid:1191)i Nam Trung Bộ, lƠ lúa nếp có d(cid:1189)ng h(cid:1189)t dƠi vƠ nhỏ. Phơn nhóm I6 (18 mẫu giống), đơy lƠ một nhóm có đặc điểm r(cid:1193)t ph(cid:1261)c t(cid:1189)p, gồm c(cid:1191) g(cid:1189)o nếp vƠ g(cid:1189)o tẻ (g(cid:1189)o tẻ chiếm số đông), phơn bố (cid:1251) nhiều n(cid:1131)i từ vùng Tơy Bắc Bộ đến Duyên h(cid:1191)i Nam Trung Bộ, th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng dƠi ngắn khác nhau, kích th(cid:1133)ớc h(cid:1189)t từ nhỏ tới trung bình. NgoƠi các mẫu giống thuộc 6 phơn nhóm kể trên, trong nhóm indica còn có 27 mẫu giống có nền di truyền pha trộn giữa các nhóm, không có đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng, ngo(cid:1189)i trừ khá nhiều mẫu giống thuộc phơn nhóm nƠy thuộc d(cid:1189)ng lúa nếp.

Trong nhóm loƠi phụ indica, phơn nhóm I1 t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng với nhóm giống c(cid:1191)i tiến, năng su(cid:1193)t cao; phơn nhóm I2 mang nhiều đặc điểm c(cid:1259)a các giống lúa vùng đồng chiêm trũng, c(cid:1191)m (cid:1261)ng với quang chu kỳ, đ(cid:1133)ợc trồng (cid:1251) các vùng đ(cid:1193)t ngập n(cid:1133)ớc (cid:1251) Đồng bằng sông Cửu Long theo phơn lo(cid:1189)i c(cid:1259)a Bùi Bá Bổng vƠ cs. (2000); phơn nhóm I3 gồm 5 giống không mang nhiều đặc điểm kinh điển đặc tr(cid:1133)ng cho indica, đồng th(cid:1249)i cũng lƠ nhóm có ch(cid:1229) số FST cao nh(cid:1193)t; trong các nhóm

còn l(cid:1189)i, đặc điểm c(cid:1259)a từng nhóm khá rõ rƠng, phơn nhóm I6 mang nhiều đặc điểm giao giữa các phơn nhóm còn l(cid:1189)i.

Chú thích: Các mẫu giống có mƠu giống nhau thì cùng thuộc một phơn nhóm; mẫu giống không không xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc phơn nhóm đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n bằng mƠu đen; IR64 (giống đối ch(cid:1261)ng đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho nhóm indica) nằm trong phơn nhóm đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n bằng mƠu hồng (I2); Các đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng c(cid:1259)a các phơn nhóm đ(cid:1133)ợc ghi cùng mƠu với phơn nhóm đó, trong đó: 1) Đặc điểm vùng khí hậu n(cid:1131)i giống đ(cid:1133)ợc thu thập: MRD = Vùng đồng bằng sông Cửu Long; SE = Vùng Đông Nam Bộ; CH = Vùng Tơy Nguyên; SCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Nam Trung Bộ; NCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Bắc Trung Bộ; RRD = Vùng Đồng Bằng Sông Hồng; NW = vùng Tơy Bắc Bộ; NE = Vùng Đông Bắc Bộ. 2) Sinh thái: IR = Ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu; RL = Canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) vùng đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; UP = canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy; MX = đ(cid:1133)ợc canh tác trong nhiều h(cid:1227) sinh thái khác nhau. 3) Th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng: E = Ngắn; M = Trung ngƠy; L = DƠi ngƠy; VL = R(cid:1193)t dƠi ngƠy. 4) Tỷ l(cid:1227) giữa chiều dƠi vƠ chiều rộng h(cid:1189)t thóc (L/W): A = L/W > 3,0; B = 2,5 ≤ L/W ≤ 3,0; C = L/W ≤ 2.5. 5) Đặc điểm nội nhũ: G = g(cid:1189)o nếp; NG = g(cid:1189)o tẻ.

Hình 4.7. Các phơn nhóm trong nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c loƠi ph(cid:1257) indica

4.3.2.2. Đặc điểm của các phân nhóm giống thuộc nhóm japonica

Nhóm giống japonica gồm 62 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc chia lƠm 4 phơn nhóm J1, J2, J3 vƠ J4, vƠ một số mẫu giống (cid:1251) d(cid:1189)ng trung gian. Phơn nhóm J1 (36 mẫu giống), đa phần lƠ các giống lúa có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng ngắn đến trung ngƠy, đ(cid:1133)ợc gieo trồng (cid:1251) vùng núi Đông Bắc bộ vƠ Tơy Bắc bộ, phần lớn lƠ lúa nếp, có d(cid:1189)ng h(cid:1189)t dƠi vƠ rộng, lƠ d(cid:1189)ng phổ biến c(cid:1259)a lúa trồng trên các vùng n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy (cid:1251) Đông Nam Á. Phơn nhóm J2 (10 mẫu giống), t(cid:1193)t c(cid:1191) đều lƠ d(cid:1189)ng lúa nếp, có th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng trung bình, h(cid:1189)t ngắn vƠ rộng, tuy nhiên l(cid:1189)i đ(cid:1133)ợc phơn bố (cid:1251) nhiều vùng sinh thái khác nhau. Phơn nhóm J3 (6 mẫu giống), gồm các giống lúa từ trung đến dƠi ngƠy, lƠ g(cid:1189)o tẻ, phơn bố ch(cid:1259) yếu (cid:1251) cùng Duyên h(cid:1191)i Nam Trung bộ vƠ Đông Nam Bộ, h(cid:1189)t dƠi vƠ rộng. Phơn nhóm J4 (6 mẫu giống), lƠ các giống lúa ngắn ngƠy đ(cid:1133)ợc trồng (cid:1251) vùng đồng chiêm trũng vƠ ven biển ngập mặn Đồng Bằng sông Hồng, có d(cid:1189)ng h(cid:1189)t ngắn hoặc trung bình.

Trong loƠi phụ japonica, phơn nhóm J1 có các đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với giống lúa Khao dam; phơn nhóm J2 có đặc điểm t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng với nhóm japonica ôn đới đ(cid:1133)ợc đ(cid:1189)i di(cid:1227)n b(cid:1251)i các giống lúa nh(cid:1133) Nipponbare, Ariete vƠ Giza 171. (cid:1250) vùng nhi(cid:1227)t đới, các giống lúa japonica ôn đới th(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1133)ợc trồng trên các vùng núi cao có nhi(cid:1227)t độ th(cid:1193)p, phần lớn các giống lúa nƠy đ(cid:1133)ợc trồng trên các vùng đ(cid:1193)t có thể ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu vì n(cid:1133)ớc lƠ một nhơn tố giúp cơn bằng sự biến đổi c(cid:1259)a nhi(cid:1227)t độ môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng. Fukouka et al. (2003) cũng từng xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc trong một tập hợp các giống japonica thu thập đ(cid:1133)ợc từ Miền Bắc Vi(cid:1227)t Nam một nhóm giống japonica ôn đới. Các phơn nhóm J3 vƠ J4 mặc dù t(cid:1133)(cid:1131)ng đối đồng nh(cid:1193)t về mặt di truyền nh(cid:1133)ng có kích th(cid:1133)ớc nhỏ vƠ không m(cid:1193)y đồng nh(cid:1193)t về số li(cid:1227)u kiểu hình vì vậy r(cid:1193)t khó để có thể xác đ(cid:1231)nh chính xác chúng thuộc phơn nhóm nƠo trong các nhóm loƠi phụ japonica đƣ đ(cid:1133)ợc biết đến.

4.3.2.3. Một số nét khác biệt của đa dạng di truyền lúa ở Việt Nam

Đa d(cid:1189)ng di truyền (cid:1251) lúa trồng từ lơu đƣ tr(cid:1251) thƠnh một đối t(cid:1133)ợng nghiên c(cid:1261)u chi tiết với các ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử (Wang et al., 2014). Tuy nhiên, các nghiên c(cid:1261)u th(cid:1133)(cid:1249)ng l(cid:1193)y mẫu rộng khắp trên toƠn thế giới, vì vậy l(cid:1133)ợng mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n trong các nghiên c(cid:1261)u nƠy còn r(cid:1193)t h(cid:1189)n chế. Phơn tích một l(cid:1133)ợng lớn các mẫu giống lúa từ Vi(cid:1227)t Nam cùng một lúc t(cid:1189)o điều ki(cid:1227)n để có thể phơn tách các bộ s(cid:1133)u tập giống lúa thƠnh các nhóm nhỏ có các đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng về di truyền cũng nh(cid:1133) về kiểu hình. Myint et al. (2012) cũng đƣ lƠm điều t(cid:1133)(cid:1131)ng tự

đối với một bộ s(cid:1133)u tập giống từ Myanma, trong khi Radanielina et al. (2013) tiến hƠnh trên các giống lúa đ(cid:1133)ợc thu thập từ vùng núi Madagascar. Thông tin l(cid:1133)u trong hồ s(cid:1131) thu thập giống lƠ một trong những dữ li(cid:1227)u quan tr(cid:1233)ng để mô t(cid:1191) về mỗi phơn nhóm. Trong nghiên c(cid:1261)u nƠy, các thông tin về n(cid:1131)i thu thập mẫu, h(cid:1227) sinh thái c(cid:1259)a giống, vƠ các dữ li(cid:1227)u kiểu hình nh(cid:1133) th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng, lo(cid:1189)i nội nhũ, vƠ hình d(cid:1189)ng h(cid:1189)t đƣ đ(cid:1133)ợc sử dụng để mô t(cid:1191) sơu h(cid:1131)n, kỹ cƠng h(cid:1131)n về từng phơn nhóm thu đ(cid:1133)ợc. Sự kết hợp các đặc điểm nƠy cũng th(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1133)ợc sử dụng để phơn lo(cid:1189)i các nguồn gen lúa (cid:1251) chơu Á (Appa et al., 2006; Zhang et al., 2007; Ishii et al., 2011).

Kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u cho th(cid:1193)y một c(cid:1193)u trúc phơn cực m(cid:1189)nh mẽ giữa hai loƠi

phụ indica vƠ japonica (cid:1251) trong lúa Vi(cid:1227)t Nam; bằng ch(cid:1261)ng lƠ có r(cid:1193)t ít các giống

đ(cid:1133)ợc xếp vƠo nhóm trung gian trong nghiên c(cid:1261)u nƠy. Các nghiên c(cid:1261)u khác

(Fukuoka et al., 2003; Glasmanz et al., 1987) cho th(cid:1193)y đơy lƠ mô hình phù hợp

để hình dung về c(cid:1193)u trúc di truyền c(cid:1259)a các giống lúa t(cid:1189)i Vi(cid:1227)t Nam hi(cid:1227)n nay. Tuy

nhiên do nhiều dữ li(cid:1227)u c(cid:1259)a nhiều giống còn thiếu sót hoặc h(cid:1189)n chế về độ chính

xác nên mới ch(cid:1229) đặc tr(cid:1133)ng cho các nhóm phụ nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) một phần nƠo đó. Ví

dụ, nếu biết đ(cid:1133)ợc độ cao c(cid:1259)a đ(cid:1231)a điểm thu gom mẫu giống chính xác chúng ta sẽ

có thể phơn tích nhiều h(cid:1131)n về giống đó, thay vì ch(cid:1229) biết đ(cid:1133)ợc giống đ(cid:1133)ợc thu từ

khu vực hƠnh chính nƠo. Hay thông tin về mùa vụ c(cid:1259)a mỗi giống, sẽ cung c(cid:1193)p

thông tin về th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng, th(cid:1249)i gian trỗ, vƠ năng su(cid:1193)t c(cid:1259)a giống (Ishii et

al., 2011).

Phơn tích nƠy cũng cho th(cid:1193)y một bộ phận khá lớn mẫu giống đ(cid:1133)ợc trồng (cid:1251)

h(cid:1227) sinh thái vùng cao c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam lƠ các giống thuộc nhóm loƠi phụ indica, ví

dụ nh(cid:1133) phơn nhóm I3. Trong khi các nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a một số tác gi(cid:1191) khác cho

rằng, nhóm loƠi phụ Aus vƠ indica chiếm (cid:1133)u thế trong h(cid:1227) sinh thái vùng cao (cid:1251) các

n(cid:1133)ớc thuộc vùng Nam Á, vùng gần xích đ(cid:1189)o c(cid:1259)a Chơu Á, còn (cid:1251) Đông Nam Á thì

lúa japonica nhi(cid:1227)t đới mới lƠ đối t(cid:1133)ợng chiếm (cid:1133)u thế (Glaszmann, 1987; Van

Keer et al., 1998; Khush, 2003; Zhang et al., 2007). Sự khác bi(cid:1227)t nƠy đặt ra cơu

hỏi về tính chính xác c(cid:1259)a thông tin thu thập trong hồ s(cid:1131) giống l(cid:1133)u t(cid:1189)i ngơn hƠng

gen. Qua đó có thể th(cid:1193)y thông tin hồ s(cid:1131) khi thu thập các mẫu giống đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng,

nguồn gen b(cid:1191)n đ(cid:1231)a lƠ r(cid:1193)t quan tr(cid:1233)ng, khi thu thập cần đặc bi(cid:1227)t chú ý, nh(cid:1193)t lƠ khi

mẫu đ(cid:1133)ợc thu trong các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình thu mẫu khi mùa vụ đƣ kết thúc vƠ h(cid:1189)t

giống đ(cid:1133)ợc l(cid:1193)y từ kho l(cid:1133)u trữ c(cid:1259)a các hộ nông dơn vƠ các cửa hƠng kinh doanh

lúa g(cid:1189)o c(cid:1259)a ng(cid:1133)(cid:1249)i dơn t(cid:1189)i đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng (Appa et al., 2006).

Chú thích: Các giống có mƠu giống nhau thì cùng thuộc một phơn nhóm; giống không không xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc phơn nhóm đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n bằng mƠu đen; Niponbare vƠ Azucena (giống đối ch(cid:1261)ng đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho nhóm japonica) đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n bằng mƠu hồng; Các đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng c(cid:1259)a các phơn nhóm đ(cid:1133)ợc ghi cùng mƠu với phơn nhóm đó, trong đó: 1) Đặc điểm vùng khí hậu n(cid:1131)i giống đ(cid:1133)ợc thu thập: MRD = Vùng đồng bằng sông Cửu Long; SE = Vùng Đông Nam Bộ; CH = Vùng Tơy Nguyên; SCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Nam Trung Bộ; NCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Bắc Trung Bộ; RRD = Vùng Đồng Bằng Sông Hồng; NW = vùng Tơy Bắc Bộ; NE = Vùng Đông Bắc Bộ. 2) Sinh thái: IR = Ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu; RL = Canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) vùng đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; UP = canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy; MX = đ(cid:1133)ợc canh tác trong nhiều h(cid:1227) sinh thái khác nhau. 3) Th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng: E = Ngắn; M = Trung ngƠy; L = DƠi ngƠy; VL = R(cid:1193)t dƠi ngƠy. 4) Tỷ l(cid:1227) giữa chiều dƠi vƠ chiều rộng h(cid:1189)t thóc (L/W): A = L/W > 3,0; B = 2,5 ≤ L/W ≤ 3,0; C = L/W ≤ 2,5. 5) Đặc điểm nội nhũ: G = g(cid:1189)o nếp; NG = g(cid:1189)o tẻ.

Hình 4.8. Các phơn nhóm trong nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c loƠi ph(cid:1257) japonica

B(cid:1191)ng 4.5. Đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m c(cid:1259)a các phơn nhóm trong hai nhóm gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c loƠi ph(cid:1257) indica vƠ japonica I5

J3

J2

I4

I1

I2

I6

I3 1 4

Im All I J1 9 19

1 3 10 1

1 5

5 5 3 2

5 1

2 3 3 1

1 1 1

7 1

1 2 23

5 2 4 1

7 17 17 9 0 20 4 34 6

1 3

5 1

I5

J2

J3

1 I6

I1 8

I2 7

I3 1

I4 5

Im All I J1 1

4 2

2 4

12 2 5

30 1 34 25 24

8 9 4

5 1

I2

I3

I5

J3

11 I4

1 9 5 3 I6

1 1 1 I1

3 25 7 Im All I J1

4 1 1 4 J2

1 5

1 8

3 5 2

5 7 6

2 5 2

1 1 2

2 3

15 1 1

6 20

1 6 8 10 1 1

I1

I2

I3

5 17 16 45 15 1 23 1 21 3 3 Im All I J1

J2

J3

16 52

3 3

3 12 4 Im All I J1

8 2 J2

1 J3

I4 1 14 I4 3

I5 4 4 I5 1

I6 4 11 I6 3

1 I1 4 6

7 5

4 10 I2 8 3 1

I3 2 3

28 17 1

22 9 1

3 2

I1

I2

I3

I4

I6 1 17

Im All I J1 25 10

J2 7 3

J3 5 1

1 5

5 6

3 2

5 13

13 12 1

2 17 8 1

4 64 45 2

I5 1 4 4

J4 Jm All J 12 1 22 8 6 1 8 1 1 3 J4 Jm All J 4 4 7 1 30 1 17 2 J4 Jm All J 1 24 23 8 1 5 J4 Jm All J 11 11 1 J4 Jm All J 28 3 11 1 J4 Jm All J 41 3 19 1 1

J2

J3

I5

I6

I1 10

I3 4 1

I4 6 12

1 7 1

10 8

Im All I J1 10 11 6

2 1 3

2 4

I2 12 10 3 1

43 51 19 1

6 16 13 1

J4 Jm All J 9 1 19 33 1 J4 Jm All J

I1

I2

I3

I4

I5

I6

Im All I J1

J2

J3

38 24 62

2 9 11

24 8 19 90 27 114

22 14 36

3 23 26

4 14 18

1 17 18

3 3 6

6 6

10

5 Vùng l(cid:1193)y m(cid:1199)u Đông Bắc Bộ (NE) Tơy Bắc Bộ (NW) ĐB sông Hồng (RRD) DH Bắc Trung Bộ (NCC) Tơy Nguyên (HC) DH Nam Trung Bộ (SCC) Đông Nam Bộ (SE) ĐB sông Cửu Long (MRD) Không có thông tin (na) H(cid:1227) sinh thái Ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu (I) Ngập mặn (M) N(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) đ(cid:1193)t th(cid:1193)p (RL) N(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy (UP) Không có thông tin (na) Th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng Cực ngắn ngƠy (E) Ngắn ngƠy (E) Trung ngƠy (M) DƠi ngƠy (L) R(cid:1193)t dƠi ngƠy (VL) Không có thông tin (na) Chi(cid:1221)u dƠi h(cid:1189)t thóc (L) Ngắn Trung bình Vùng l(cid:1193)y m(cid:1199)u DƠi R(cid:1193)t dƠi Không có thông tin (na) Chi(cid:1221)u r(cid:1245)ng h(cid:1189)t thóc (W) Rộng Trung bình Hẹp Không có thông tin (na) Tỷ l(cid:1227) dƠi/r(cid:1245)ng (L/W) A (>3.0) B (2.5
3 1 1 8 4 9 Chú thích: I lƠ các phơn nhóm giống thuộc loƠi phụ indica (từ I1 đến I6, Im lƠ các giống indica không rõ phơn nhóm); J lƠ các phơn nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica (từ J1 đến J4, Jm lƠ các giống japonica không rõ phơn nhóm). All I lƠ tổng số các mẫu giống indica, All J lƠ tổng số các mẫu giống japonica.

81

Tuy nhiên, điều nƠy cũng đƣ từng đ(cid:1133)ợc biết đến trong một nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a

Courtois et al. (1997) khi nghiên c(cid:1261)u sự đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a một tập đoƠn lúa

n(cid:1133)(cid:1131)ng t(cid:1189)i Vi(cid:1227)t Nam. Do đó, r(cid:1193)t có thể có sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a nhiều giống indica trên

h(cid:1227) sinh thái vùng cao lƠ một đặc tr(cid:1133)ng riêng c(cid:1259)a đa d(cid:1189)ng di truyền lúa (cid:1251) Vi(cid:1227)t

Nam. Nguyên nhơn có thể lƠ điều ki(cid:1227)n khí hậu (cid:1251) vùng cao Vi(cid:1227)t Nam thuận lợi

h(cid:1131)n (cid:1251) các n(cid:1133)ớc xung quanh hoặc do đặc điểm canh tác (cid:1251) vùng núi Vi(cid:1227)t Nam có

những khác bi(cid:1227)t, sự tiếp cận vƠ trao đổi kỹ thuật c(cid:1193)y lúa n(cid:1133)ớc từ vùng đồng bằng

đến các dơn tộc thiểu số (cid:1251) vùng núi cao (ví dụ: canh tác ruộng bậc thang).

Về tính ch(cid:1193)t nội nhũ, 33% giống lúa trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u lƠ các giống

lúa nếp, trong đó các giống thuộc loƠi phụ japonica chiếm kho(cid:1191)ng 61%, còn l(cid:1189)i

thuộc về loƠi phụ indica. Phơn nhóm I3 vƠ J2 cũng đ(cid:1133)ợc đặc tr(cid:1133)ng b(cid:1251)i chúng bao

gồm các giống lúa nếp. Kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u nƠy cũng phù hợp với tập quán gieo

trồng các giống lúa nếp n(cid:1133)(cid:1131)ng vƠ sử dụng c(cid:1131)m nếp hƠng ngƠy trong các bữa

chính thay vì sử dụng c(cid:1131)m tẻ c(cid:1259)a các dơn tộc vùng cao (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam. Đơy cũng lƠ

tập quán lơu đ(cid:1249)i c(cid:1259)a nhiều nhóm dơn tộc (cid:1251) các n(cid:1133)ớc vùng Đông Nam Á, c(cid:1189)nh

Vi(cid:1227)t Nam, ví dụ: (cid:1251) LƠo, g(cid:1189)o nếp chiếm 85% s(cid:1191)n l(cid:1133)ợng lúa g(cid:1189)o mỗi năm (Schiller

et al., 2006). B(cid:1251)i vì đột biến gen Waxy lƠm thay đổi nội nhũ c(cid:1259)a g(cid:1189)o xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n

đầu tiên (cid:1251) một loƠi japonica nhi(cid:1227)t đới vƠ sau đó đ(cid:1133)ợc chuyển sang lúa indica

trong quá trình tiến hóa (Molina et al., 2011), đơy có lẽ lƠ lý do gi(cid:1191)i thích t(cid:1189)o sao

phơn nhóm I3 vƠ J2 l(cid:1189)i mang cùng một lo(cid:1189)i đột biến, vƠ vì vậy cùng lƠ “lúa nếp”.

LoƠi phụ japonica đ(cid:1133)ợc cho lƠ đ(cid:1133)ợc thuần hóa (cid:1251) Miền Nam Trung Quốc,

trong khi nguồn gốc c(cid:1259)a loƠi phụ indica vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau.

4.3.3. K(cid:1219)t qu(cid:1191) phơn tích Linkage Disequilibrium (LD)

Sự phơn rƣ c(cid:1259)a LD theo kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa các cặp marker, trên từng

nhi(cid:1225)m sắc thể đƣ đ(cid:1133)ợc tính cho c(cid:1191) hai nhóm loƠi phụ indica (115 giống) vƠ

japonica (64 giống), kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.6. Theo đó, nhóm loƠi phụ indica có r2 (cid:1251) m(cid:1261)c tối đa (0,52) khi kho(cid:1191)ng cách giữa 2 điểm đánh d(cid:1193)u lƠ từ 0 đến 25 kb. T(cid:1189)i giá tr(cid:1231) r2 = 0,2 vƠ r2 = 0,1 kho(cid:1191)ng cách vật lý trung bình t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng lƠ 101 kb vƠ 343 kb. Sự phơn rƣ di(cid:1225)n ra gần nh(cid:1133) t(cid:1133)(cid:1131)ng tự (cid:1251) các nhi(cid:1225)m sắc thể, trừ

nhi(cid:1225)m sắc thể số 11 có tốc độ phơn rƣ nhanh h(cid:1131)n (Hình 4.9).

82

B(cid:1191)ng 4.6. S(cid:1269) phơn rƣ c(cid:1259)a LD trên 12 nhi(cid:1225)m s(cid:1203)c th(cid:1223) trong nhóm gi(cid:1237)ng indica vƠ japonica

Chr

indica

japonica

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

r2=0,1 321 198 370 324 788 378 349 315 264 285 145 381

r2=0,2 83 60 81 94 306 114 101 70 88 68 35 107

r2=0,1 2125 1614 1890 1961 1065 1955 1949 3314 1931 1297 953 1340

r2=0,2 180 358 747 261 464 677 452 614 362 390 217 375

343

101

1783

425

Trung Bình

(cid:1250) nhóm loƠi phụ japonica, với kho(cid:1191)ng cách từ 0 đến 25 kb, r2 (cid:1251) m(cid:1261)c tối đa cao h(cid:1131)n (cid:1251) nhóm indica (0,71). Sự phơn rƣ c(cid:1259)a LD theo kho(cid:1191)ng cách vật lý cũng chậm h(cid:1131)n nhiều, t(cid:1189)i r2 = 0,2 vƠ r2 = 0,1, thì kho(cid:1191)ng cách trung bình giữa các điểm đánh d(cid:1193)u trung bình lần l(cid:1133)ợt lƠ 425 kb vƠ 1783 kb. Qua hình biểu di(cid:1225)n tốc độ phơn rƣ LD trên các nhi(cid:1225)m sắc thể c(cid:1259)a nhóm giống japonica (Hình 4.10), có thể nhận th(cid:1193)y rằng t(cid:1189)i kho(cid:1191)ng cách trung bình giữa các marker lƠ 425 kb, r2 d(cid:1133)(cid:1249)ng nh(cid:1133) luôn không gi(cid:1191)m xuống tới 0,2 trên nhi(cid:1225)m sắc thể 3, 6 vƠ 8.

Kết qu(cid:1191) nƠy mô t(cid:1191) một xu h(cid:1133)ớng chung hữu ích để xác đ(cid:1231)nh mật độ marker trung bình có đ(cid:1259) cho các mục đích lập b(cid:1191)n đồ liên kết hay không. Tuy nhiên, (cid:1251) c(cid:1191) hai nhóm loƠi phụ, sự biến động c(cid:1259)a giá tr(cid:1231) r2 (cid:1251) trong kho(cid:1191)ng cách nhỏ vẫn khá lớn. Ví dụ, trong ph(cid:1189)m vi kho(cid:1191)ng cách 0-25 kb, có kho(cid:1191)ng 11% ((cid:1251) nhóm japonica) vƠ 22% ((cid:1251) nhóm indica) các giá tr(cid:1231) r2 d(cid:1133)ới 0,10, đơy lƠ một tỷ l(cid:1227) cao đáng ng(cid:1189)c nhiên. Cũng trong kho(cid:1191)ng cách nƠy, tỷ l(cid:1227) r2 cao (trên 0,8) chiếm đến 60% (cid:1251) japonica vƠ 50% (cid:1251) indica. Nguyên nhơn c(cid:1259)a vi(cid:1227)c xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n các giá tr(cid:1231) r2 th(cid:1193)p trong kho(cid:1191)ng 0-25 kb đ(cid:1133)ợc cho lƠ do sự hi(cid:1227)n di(cid:1227)n liên tiếp c(cid:1259)a 0 trong các b(cid:1191)ng quy đổi, do sự kết hợp c(cid:1259)a số l(cid:1133)ợng mẫu giống nhỏ trong mỗi nhóm vƠ sự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n th(cid:1133)(cid:1249)ng xuyên c(cid:1259)a các alen hiếm. Đối với các kho(cid:1191)ng cách lớn h(cid:1131)n 1Mb giữa các điểm đánh d(cid:1193)u thì sẽ lƠ không đúng khi xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n giá tr(cid:1231) LD cao (r2

83

cao). Sự biến động về giá tr(cid:1231) c(cid:1259)a r2 ch(cid:1229) ra rằng cần có những xem xét thận tr(cid:1233)ng LD (cid:1251) xung quanh các điểm marker quan tơm để có thể xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc chính xác các gen (cid:1261)ng viên liên quan đến tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u.

Chú thích: Trục tung biểu di(cid:1225)n giá tr(cid:1231) c(cid:1259)a LD thông qua h(cid:1227) số r2; Trục hoƠnh biểu di(cid:1225)n kho(cid:1191)ng cách vật lý

giữa các cặp điểm đánh d(cid:1193)u trên NST

Hình 4.9. S(cid:1269) phơn rƣ LD theo kho(cid:1191)ng cách v(cid:1201)t lỦ gi(cid:1267)a các c(cid:1211)p marker trên

12 NST (cid:1251) nhóm gi(cid:1237)ng indica

Kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u cho th(cid:1193)y có sự khác nhau rõ r(cid:1227)t về phơn rƣ LD trong toƠn h(cid:1227) gen giữa nhóm giống thuộc loƠi phụ indica vƠ nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica. Những khác bi(cid:1227)t nƠy cũng gặp ph(cid:1191)i trong các bộ giống khác, trong các nghiên c(cid:1261)u đƣ đ(cid:1133)ợc công bố. Ví dụ nh(cid:1133), Mather et al. (2007) đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc kho(cid:1191)ng rộng c(cid:1259)a LD (cid:1251) nhóm giống lúa temperate japonica lƠ trên 500 kb, trong khi trong nhóm tropical japonica ch(cid:1229) lƠ kho(cid:1191)ng 150 kb, vƠ c(cid:1259)a indica ch(cid:1229) lƠ kho(cid:1191)ng 75 kb. Nguyên nhơn lƠ do l(cid:1231)ch sử tiến hóa khác bi(cid:1227)t giữa các nhóm loƠi phụ, đặc bi(cid:1227)t lƠ tác động c(cid:1259)a các nút cổ chai x(cid:1191)y ra do quá trình ch(cid:1233)n l(cid:1233)c vƠ thuần hóa c(cid:1259)a con ng(cid:1133)(cid:1249)i, sự di c(cid:1133) vƠ quá trình lai t(cid:1189)o (Londo et al., 2006; Molina et al., 2011; Huang et al., 2012b).

84

Chú thích: Trục tung biểu di(cid:1225)n giá tr(cid:1231) c(cid:1259)a LD thông qua h(cid:1227) số r2; Trục hoƠnh biểu di(cid:1225)n kho(cid:1191)ng cách vật lý giữa các cặp điểm đánh d(cid:1193)u trên NST

Hình 4.10. S(cid:1269) phơn rƣ LD theo kho(cid:1191)ng cách v(cid:1201)t lỦ gi(cid:1267)a các c(cid:1211)p marker trên

12 NST (cid:1251) nhóm gi(cid:1237)ng japonica

Sự phơn rƣ LD chậm h(cid:1131)n (cid:1251) nhóm loƠi phụ japonica có thể lƠ do sự phơn hóa c(cid:1193)u trúc m(cid:1189)nh h(cid:1131)n trong nhóm nƠy, với sự hi(cid:1227)n di(cid:1227)n c(cid:1259)a 4 phơn nhóm từ J1 đến J4 nh(cid:1133) đƣ th(cid:1193)y (cid:1251) Hình 4.8. Trong cùng một nhóm giống nghiên c(cid:1261)u, sự biến thiên c(cid:1259)a sự phơn rƣ LD giữa các nhi(cid:1225)m sắc thể có thể liên quan đến sự biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các gen trên các nhi(cid:1225)m sắc thể riêng bi(cid:1227)t d(cid:1133)ới tác động c(cid:1259)a quá trình ch(cid:1233)n l(cid:1233)c tự nhiên (Olsen et al., 2006), hoặc do sự khác bi(cid:1227)t về tỷ l(cid:1227) tái tổ hợp b(cid:1231) (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng b(cid:1251)i tỷ l(cid:1227) ADN lặp hoặc khác bi(cid:1227)t về c(cid:1193)u trúc. Mặc dù vậy, với kho(cid:1191)ng cách trung bình c(cid:1259)a các điểm đánh d(cid:1193)u trong toƠn h(cid:1227) gen lƠ 17,1 kb, cao h(cid:1131)n phơn rƣ c(cid:1259)a r2, do đó kết qu(cid:1191) nƠy lƠ phù hợp để phát triển nghiên c(cid:1261)u GWAS trong b(cid:1133)ớc tiếp theo.

85

4.4. K(cid:1218)T QU(cid:1190) ĐỄNH GIỄ KI(cid:1222)U HỊNH CỄC TệNH TR(cid:1188)NG LIểN QUAN Đ(cid:1218)N S(cid:1268) PHỄT TRI(cid:1222)N B(cid:1244) R(cid:1224) (cid:1250) CỄC M(cid:1198)U GI(cid:1236)NG NGHIểN C(cid:1260)U

4.4.1. K(cid:1219)t qu(cid:1191) phơn tích ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai vƠ các th(cid:1237)ng kê c(cid:1131) b(cid:1191)n

Thí nghi(cid:1227)m đánh giá đặc điểm phát triển bộ r(cid:1225) đƣ đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh trên 200 giống lúa đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n từ h(cid:1131)n 270 giống đƣ tham gia đánh giá đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n, kết qu(cid:1191) chúng tôi thu đ(cid:1133)ợc số li(cid:1227)u đầy đ(cid:1259) từ 194 giống lúa, 6 giống lúa vì một số lý do nên b(cid:1231) khuyết số li(cid:1227)u vƠ b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ khỏi nghiên c(cid:1261)u.

Kết qu(cid:1191) phơn tích ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai (ANOVA) đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.7 cho th(cid:1193)y yếu tố giống có (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng m(cid:1189)nh mẽ đến kết qu(cid:1191) thu đ(cid:1133)ợc c(cid:1259)a các ch(cid:1229) tiêu nghiên c(cid:1261)u. H(cid:1227) số di truyền theo nghĩa rộng (H2) c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng dao động từ 0,65 đến 0,90 ((cid:1251) m(cid:1261)c trung bình đến cao), trừ hai tính tr(cid:1189)ng độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (DEPTH) vƠ chiều dƠi r(cid:1225) tối đa (MRL) có h(cid:1227) số di truyền (H2) t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng lƠ 0,35 vƠ 0,46. (cid:1250) một số tính tr(cid:1189)ng ghi nhận sự sai khác có ý nghĩa trong các lần lặp l(cid:1189)i, đặc bi(cid:1227)t lƠ giữa các block, hầu nh(cid:1133) sự sai khác có ý nghĩa luôn (cid:1251) m(cid:1261)c cao đƣ ch(cid:1229) ra sự không đồng nh(cid:1193)t giữa các lần lặp l(cid:1189)i mƠ vi(cid:1227)c thiết kế thí nghi(cid:1227)m đƣ giúp kiểm soát vƠ gi(cid:1191)m thiểu tác động c(cid:1259)a sự không đồng nh(cid:1193)t nƠy đến kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u. Sự không đồng nh(cid:1193)t về môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng nƠy có thể lƠ do sự khác bi(cid:1227)t nhẹ về c(cid:1133)(cid:1249)ng độ ánh sáng do (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng bóng c(cid:1259)a các cơy bên c(cid:1189)nh hoặc do sự sắp xếp thƠnh các khối trong nhƠ l(cid:1133)ới, giữa các cơy đ(cid:1133)ợc sắp xếp (cid:1251) vùng biên vƠ các cơy (cid:1251) giữa.

Các giá tr(cid:1231) thống kê c(cid:1131) b(cid:1191)n nh(cid:1133): giá tr(cid:1231) trung bình (mean), độ l(cid:1227)ch chuẩn (SD), giá tr(cid:1231) lớn nh(cid:1193)t (max), giá tr(cid:1231) nhỏ nh(cid:1193)t (min) vƠ độ biến động (CV%), c(cid:1259)a mỗi tính tr(cid:1189)ng trong c(cid:1191) tập đoƠn 194 giống đ(cid:1133)ợc thống kê (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.8.

Sử dụng phần mền RASTA, các số li(cid:1227)u liên quan đến phần thơn vƠ r(cid:1225) c(cid:1259)a các giống lúa trong tập đoƠn đƣ đ(cid:1133)ợc khái quá thƠnh hình (cid:1191)nh, đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) Hình 4.11. Kết qu(cid:1191) (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.8 cho th(cid:1193)y có 13 ch(cid:1229) tiêu theo dõi có những biến động khá lớn (từ 20% đến 62,6%) trừ các tính tr(cid:1189)ng chiều dƠi thơn (13,3%), độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (5,8%), chiều dƠi r(cid:1225) tối đa (6,8%), độ dƠy r(cid:1225) (13,7%), Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông (12,1%). Tính tr(cid:1189)ng có CV% biến động m(cid:1189)nh mẽ nh(cid:1193)t lƠ DWB60, lƠ khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm, CV% lên tới 62,6%. Những biến động nƠy ch(cid:1259) yếu xu(cid:1193)t phát từ sự đa d(cid:1189)ng c(cid:1259)a các giống lúa trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u. Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (DEPTH) có giá tr(cid:1231) CV%

86

nhỏ nh(cid:1193)t, ch(cid:1229) 5,8% vì các giống đều đ(cid:1133)ợc gieo giống nhau trên một ống cát có độ dƠi 80 cm, đơy có thể lƠ một nguyên nhơn h(cid:1189)n chế m(cid:1261)c độ đa d(cid:1189)ng về kh(cid:1191) năng ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (cid:1251) các giống lúa khác nhau.

B(cid:1191)ng 4.7. K(cid:1219)t qu(cid:1191) phơn tích ANOVA vƠ h(cid:1227) s(cid:1237) di truy(cid:1221)n theo nghƿa r(cid:1245)ng c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u

Block

H2

Tính tr(cid:1189)ng

Nh(cid:1203)c l(cid:1189)i

Gi(cid:1237)ng

LLGHT

< 0,001

< 0,001

< 0,001

0,90

TIL

< 0,001

0,0009

< 0,001

0,80

SDW

0,0043

< 0,0001

< 0,0001

0,73

DEPTH

0,0254

0,0003

0,0002

0,35

MRL

0,1428

0,0277

0,0001

0,46

NCR

0,2270

< 0,0001

< 0,0001

0,84

NR_T

<0,001

0,3450

< 0,0001

0,72

THK

0,0071

0,0017

< 0,0001

0,84

DW0020

0,0546

< 0,0001

< 0,0001

0,74

DW2040

0,1605

< 0,0001

< 0,0001

0,68

DW4060

0,4307

< 0,001

< 0,0001

0,69

DWB60

0,0260

0,0047

< 0,0001

0,70

DRW

0,0863

0,0004

< 0,0001

0,75

RDW

0,0650

< 0,0001

< 0,0001

0,75

PDW

0,0364

< 0,0001

< 0,0001

0,73

SRP

0,0207

0,0002

< 0,0001

0,72

DRP

0,0179

0,0045

< 0,0001

0,65

R_S

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,75

87

Trong đó: H2 lƠ h(cid:1227) số di truyền theo nghĩa rộng; LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S: Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy;NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh.

B(cid:1191)ng 4.8. Các giá tr(cid:1231) th(cid:1237)ng kê c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng liên quan đ(cid:1219)n đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225) (cid:1251) các m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng nghiên c(cid:1261)u

Tính tr(cid:1189)ng

CV (%)

S(cid:1237) m(cid:1199)u

Trung Bình

Đ(cid:1245) l(cid:1227)ch chu(cid:1197)n

GT nh(cid:1235) nh(cid:1193)t

GT l(cid:1247)n nh(cid:1193)t

LLGHT (cm)

94,7

194

12,6

63,9

125,0

13,3

TIL

7,45

194

3,82

1,61

20,8

51,3

SDW (g)

5,661

2,114

1,283

13,670

194

37,3

DEPTH (cm)

69,2

194

4,0

53,4

76,8

5,8

MRL (cm)

85,9

194

5,9

69,6

99,4

6,8

NCR

91,9

194

30,2

32,5

176,8

32,8

NR_T

14,5

194

4,4

5,5

34,9

30,0

THK (mm)

0,769

194

0,105

0,488

0,999

13,7

DW0020 (g)

0,879

194

0,277

0,313

1,785

31,5

DW2040 (g)

0,452

194

0,170

0,128

1,025

37,5

DW4060 (g)

0,208

194

0,102

0,034

0,549

48,9

DWB60 (g)

0,096

194

0,060

0,005

0,364

62,6

DRW (g)

0,303

194

0,146

0,031

0,780

48,1

RDW (g)

1,635

194

0,549

0,472

3,164

33,6

PDW (g)

7,291

194

35,3

2,572

1,936

16,810

SRP (%)

54,8

194

6,6

37,7

83,1

12,1

DRP (%)

17,9

194

4,5

4,5

29,3

25,3

R_S

194

20,5

0,3052

0,0626

0,1697

0,4968

88

Chú thích: LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL:Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn cơy; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S: Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy; NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh.

Chú thích: Hình (cid:1191)nh một cơy đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n b(cid:1251)i hai hình đa giác ng(cid:1133)ợc chiều nhau. Phần mƠu xanh (cid:1251) trên lƠ phần thơn cơy, trong đó chiều cao c(cid:1259)a đa giác tỷ l(cid:1227) thuận với chiều cao thực tế c(cid:1259)a cơy (LLGHT), độ rộng c(cid:1259)a đáy đa giác tỷ l(cid:1227) thuận với khối l(cid:1133)ợng thơn (SDW), c(cid:1133)(cid:1249)ng độ mƠu xanh tỷ l(cid:1227) thuận với số nhánh/cơy. Phần mƠu đen (cid:1251) d(cid:1133)ới lƠ phần r(cid:1225), trong đó: Chiều cao c(cid:1259)a đa giác tỷ l(cid:1227) với chiều dƠi r(cid:1225) tối đa (MRL), độ rộng c(cid:1259)a đáy đa giác tỷ l(cid:1227) với khối l(cid:1133)ợng c(cid:1259)a 4 phần r(cid:1225) (DW0020, DW2040, DW4060 vƠ DWB60), c(cid:1133)(cid:1249)ng độ mƠu đen tỷ l(cid:1227) thuận với số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh c(cid:1259)a từng giống.

Hình 4.11. Hình (cid:1191)nh bi(cid:1223)u di(cid:1225)n m(cid:1237)i t(cid:1133)(cid:1131)ng quan gi(cid:1267)a thơn vƠ r(cid:1225) c(cid:1259)a các m(cid:1199)u

gi(cid:1237)ng trong t(cid:1201)p đoƠn s(cid:1265) d(cid:1257)ng ph(cid:1195)n m(cid:1221)m RASTA

89

B(cid:1191)ng 4.8 cũng cho th(cid:1193)y có sự khác bi(cid:1227)t r(cid:1193)t lớn về số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (cid:1251) các mẫu giống khác nhau trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u, mẫu giống có số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình nhỏ nh(cid:1193)t lƠ 32,5 r(cid:1225)/cơy, trong khi giống có số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) trung bình lớn nh(cid:1193)t lƠ 176,8 r(cid:1225)/cơy, h(cid:1227) số biến động CV% lƠ 32,8%. Chiều h(cid:1133)ớng biến động c(cid:1259)a CV% (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u cũng t(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) khi tách các số li(cid:1227)u vƠ xử lý cho từng nhóm giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica. Kết qu(cid:1191) phơn tích thống kê c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u chia theo các nhóm loƠi phụ đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.9.

Có thể th(cid:1193)y rằng (cid:1251) nhóm tính tr(cid:1189)ng có liên quan đến khối l(cid:1133)ợng khô, bao gồm c(cid:1191) các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến phần thơn hay phần r(cid:1225), độ sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (SDW, MRL, DW0020, DW2040, DW4060, DWB60, RDW, DRW vƠ PDW), giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a các mẫu giống thuộc loƠi phụ indica đều có xu h(cid:1133)ớng cao h(cid:1131)n so với các mẫu giống thuộc lo(cid:1189)i phụ japonica. Các mẫu giống indica th(cid:1133)(cid:1249)ng có khối l(cid:1133)ợng trung bình lớn h(cid:1131)n, phần thơn lá th(cid:1193)p h(cid:1131)n, số l(cid:1133)ợng nhánh vƠ số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh nhiều h(cid:1131)n, nh(cid:1133)ng r(cid:1225) m(cid:1191)nh h(cid:1131)n, nguồn phơn bổ cho r(cid:1225) ít h(cid:1131)n, đặc bi(cid:1227)t lƠ phần r(cid:1225) sơu (tỷ l(cid:1227) R_S vƠ DRP th(cid:1193)p h(cid:1131)n so với các giống thuộc nhóm loƠi phụ japonica). Tuy nhiên, sự phơn bố c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng trong biểu đồ (cid:1251) Hình 4.12 đƣ ch(cid:1229) ra rằng kho(cid:1191)ng biến động c(cid:1259)a các mẫu giống thuộc nhóm indica vƠ japonica lƠ chồng chéo nhau. Điều nƠy cƠng đ(cid:1133)ợc khẳng đ(cid:1231)nh khi so sánh giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a các mẫu giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u vƠ giữa các phơn nhóm trong trong 2 loƠi phụ trên, kết qu(cid:1191) so sánh đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.10. Phần lớn các tính tr(cid:1189)ng trừ DEPTH, MRL, DWB60, SRP, DRP vƠ R_S, giá tr(cid:1231) kiểu hình giữa nhóm indica vƠ japonica trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u có sự khác bi(cid:1227)t (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa khá cao.

Sự khác bi(cid:1227)t nƠy cũng xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n bên trong các nhóm, giữa các phơn nhóm (cid:1251) hầu hết các tính tr(cid:1189)ng theo dõi, trừ DEPTH trong nhóm loƠi phụ indica; TIL, SDW, NR_T vƠ PDW trong nhóm loƠi phụ japonica vƠ DW0020 (cid:1251) c(cid:1191) hai nhóm. Tỷ l(cid:1227) phần trăm c(cid:1259)a sự khác bi(cid:1227)t về kiểu hình đ(cid:1133)ợc gi(cid:1191)i thích b(cid:1251)i c(cid:1193)u trúc quần thể nghiên c(cid:1261)u (sử dụng STRUCTURE) đ(cid:1133)a ra một giá tr(cid:1231) (cid:1133)ớc l(cid:1133)ợng c(cid:1259)a mối quan h(cid:1227) giữa c(cid:1193)u trúc di truyền vƠ biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a một tính tr(cid:1189)ng nh(cid:1193)t đ(cid:1231)nh, t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng, tỷ l(cid:1227) phần trăm cao liên quan tới sự khác bi(cid:1227)t về kiểu hình bên trong các nhóm loƠi phụ (B(cid:1191)ng 4.10).

90

B(cid:1191)ng 4.9. Giá tr(cid:1231) th(cid:1237)ng kê c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u theo 2 nhóm gi(cid:1237)ng indica (ind) vƠ japonica (jap)

Tính tr(cid:1189)ng

N N Mean ind

jap

ind

SD Min Max ind ind ind

CV Mean jap ind

SD Min Max CV jap jap

jap

jap

LLGHT (cm) TIL

121 121

66 66

93,3 9,18

12,8 3,62

63,9 1,61

116,4 20,75

13,7 39,5

97,7 4,27

11,9 1,51

67,3 1,69

125,0 12,2 10,83 35,6

SDW (g) DEPTH (cm)

121 121

66 66

6,540 69,0

2,058 3,9

2,230 58,8

13,67 76,8

31,5 5,6

4,074 69,4

1,138 4,4

1,283 53,4

7,785 27,9 6,4 76,10

MRL (cm) NCR

121 121

66 66

86,2 105,6

5,8 25,1

69,6 42,8

99,4 176,8

6,7 23,7

85,3 64,9

6,2 18,4

70,3 32,5

7,2 97,18 119,1 28,3

NR_T THK (mm)

121 121

66 66

13,6 0,747

4,2 0,096

5,5 0,488

26,9 0,986

30,9 12,9

16,1 0,815

4,3 0,107

7,8 0,568

34,9 26,8 0,999 13,1

9 1

DW0020 (g) DW2040 (g)

121 121

66 66

0,991 0,500

0,267 0,177

0,410 0,129

1,785 1,025

26,9 35,4

0,682 0,371

0,177 0,122

0,313 0,128

1,290 26,0 0,686 32,9

DW4060 (g) DWB60 (g) DRW (g) RDW (g) PDW (g) SRP (%) DRP (%) R_S

121 121 121 121 121 121 121 121

66 66 66 66 66 66 66 66

0,237 0,102 0,339 1,830 8,360 55,5 17,8 0,294

0,104 0,065 0,154 0,549 2,493 6,6 4,4 0,061

0,034 0,009 0,059 0,714 3,033 42,7 4,5 0,170

0,549 0,364 0,780 3,164 16,81 83,1 29,3 0,497

43,9 64,1 45,3 30,0 29,8 11,9 24,6 20,7

0,156 0,087 0,243 1,295 5,370 53,4 18,2 0,329

0,069 0,051 0,108 0,369 1,440 6,5 4,9 0,061

0,035 0,005 0,031 0,472 1,936 37,7 9,1 0,212

0,349 44,2 0,197 58,2 0,464 44,6 2,284 28,4 10,06 26,8 67,4 12,2 28,4 26,7 0,459 18,5

91

Chú thích: ind = nhóm indica; jap = nhóm japonica; N = số mẫu giống trong nhóm; Mean = giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a nhóm; SD = độ l(cid:1227)ch chuẩn; Min = giá tr(cid:1231) nhỏ nh(cid:1193)t; Max = giá tr(cid:1231) lớn nh(cid:1193)t; CV = độ biến động (%).

So sánh nƠy đƣ ch(cid:1229) ra rằng phơn nhóm I3 vƠ I6 trong nhóm loƠi phụ indica

vƠ phơn nhóm J1 vƠ J3 trong nhóm loƠi phụ japonica có bộ r(cid:1225) ăn sơu nh(cid:1193)t, đ(cid:1133)(cid:1249)ng

kính r(cid:1225) dƠy nh(cid:1193)t, trong khi nhóm con I1 vƠ I5 c(cid:1259)a nhóm indica cũng nh(cid:1133) phơn

nhóm J2 vƠ J4 c(cid:1259)a nhóm japonica thì hoƠn toƠn ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i. Những khác bi(cid:1227)t nƠy

d(cid:1133)(cid:1249)ng nh(cid:1133) ch(cid:1259) yếu liên quan đến h(cid:1227) sinh thái mƠ các giống đƣ đ(cid:1133)ợc thuần hóa vƠ

thích nghi trong một th(cid:1249)i gian dƠi, hoặc do h(cid:1189)n hán, điều nƠy cũng từng đ(cid:1133)ợc ch(cid:1229)

ta b(cid:1251)i Lafitte et al. (2001) khi nghiên c(cid:1261)u đặc điểm hình thái bộ r(cid:1225) trong các

nhóm phụ isozyme (cid:1251) một tập đoƠn mẫu giống lúa Chơu Á.

Điều nƠy đúng với nhóm phụ japonica, trong đó phơn nhóm J1 vƠ J3, với

bộ r(cid:1225) sơu vƠ dƠy nh(cid:1193)t, ch(cid:1259) yếu lƠ các giống lúa n(cid:1133)(cid:1131)ng (theo hồ s(cid:1131) l(cid:1133)u trữ giống);

trong khi đó các phơn nhóm J2 vƠ J4 có r(cid:1225) mỏng vƠ nông, l(cid:1189)i ch(cid:1259) yếu lƠ các

giống lúa đ(cid:1133)ợc thu thập từ vùng sinh thái t(cid:1133)ới tiêu đầy đ(cid:1259) hoặc ngập mặn. Đáng

nói lƠ điều nƠy cũng đúng với các giống thuộc nhóm loƠi phụ indica, hai phơn

nhóm có bộ r(cid:1225) phát triển tốt nh(cid:1193)t lƠ I3 vƠ I6, trong đo I3 ch(cid:1259) yếu lƠ các giống lúa

n(cid:1133)(cid:1131)ng, còn phơn nhóm I6 gồm các giống lúa n(cid:1133)(cid:1131)ng vƠ lúa canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i trên

đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; trong khi hai phơn nhóm có bộ r(cid:1225) kém nh(cid:1193)t lƠ I1 vƠ I4, c(cid:1191) hai nhóm nƠy

đều gồm các giống đ(cid:1133)ợc thu thập từ các h(cid:1227) sinh thái canh tác ch(cid:1259) động n(cid:1133)ớc t(cid:1133)ới

tiêu.

Qua các phơn tích về đặc điểm bộ r(cid:1225) t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với từng phơn nhóm trong

các loƠi phụ indica vƠ japonica, chúng tôi nhận th(cid:1193)y nhóm giống indica thuộc

phơn nhóm I3, tiêu biểu lƠ các mẫu giống Blề Blậu Chớ (G205), Tẻ n(cid:1133)(cid:1131)ng

(G153), hay Khẩu Năm Rinh (G189), Khẩu Pe L(cid:1189)nh (G155), có thể tr(cid:1251) thƠnh

nguồn cho gen quy đ(cid:1231)nh tính tr(cid:1189)ng r(cid:1225) sơu vƠ dƠy trong các nghiên c(cid:1261)u lai t(cid:1189)o c(cid:1191)i

tiến bộ r(cid:1225) lúa. Vi(cid:1227)c sử dụng một giống bố mẹ thuộc phơn nhóm I3 để chuyển gen

quy đ(cid:1231)nh tính tr(cid:1189)ng r(cid:1225) sơu vƠ dƠy vƠo một giống indica khác sẽ thuận lợi h(cid:1131)n

nhiều so với sử dụng một giống cho thuộc loƠi phụ japonica, con lai F1 cũng sẽ

có nền di truyền ổn đ(cid:1231)nh h(cid:1131)n vì không x(cid:1191)y ra sự pha trộn bắt buộc giữa đặc tính

b(cid:1191)o th(cid:1259) c(cid:1259)a hai loƠi phụ khác bi(cid:1227)t lƠ indica vƠ japonica. Đặc bi(cid:1227)t lƠ khi các giống

đang đ(cid:1133)ợc gieo trồng nhiều trong c(cid:1131) c(cid:1193)u s(cid:1191)n xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n nay ch(cid:1259) yếu lƠ indica.

92

Chú thích: mƠu xanh lục lƠ nhóm japonica; mƠu đỏ lƠ nhóm indica; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S: Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy.

Hình 4.12. T(cid:1195)n s(cid:1237) phơn b(cid:1237) c(cid:1259)a m(cid:1245)t s(cid:1237) tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u trong hai nhóm

loƠi ph(cid:1257) indica vƠ japonica

93

B(cid:1191)ng 4.10. So sánh giá tr(cid:1231) trung bình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng gi(cid:1267)a các phơn nhóm thu(cid:1245)c nhóm gi(cid:1237)ng indica vƠ japonica

DEPTH

MRL

NCR

NR_T

DW0020

LLGTH

93,4 ab 98,0 a 85,3 b

TIL 9,3 a 4,2 c 7,2 b

SDW 6,5906 a 4,0581 b 5,0773 b

69,0 a 69,4 a 69,8 a

86,2 a 85,3 a 85,4 a

106,2 a 64,6 b 106,6 a

13,5 b 16,1 ab 16,9 a

THK 0,746 b 0,815 a 0,709 b

0,0071

<,0001

<,0001

0,7291

0,6236

<,0001

0,0001

<,0001

1,7

0,1

1,1

40,9

7,5

0,9935 a 0,6799 b 0,8266 b <,0001 31,0

7,4

LLGTH

DEPTH

MRL

NCR

NR_T

DW0020

37,2 TIL 7,2 bc 10,5 b 5,1 c 13,3 a 9,5 b 7,5 bc 7,9 bc

32,1 SDW 4,7782 b 7,0594 ab 6,1245 ab 8,0163 a 6,3130 ab 6,5414 ab 6,1568 ab

67,4 a 69,4 a 71,8 a 67,5 a 68,0 a 70,7 a 69,6 a

83,8 b 86,0 b 95,3 a 85,4 b 86,5 b 90,2 b 85,1 b

107,5 ab 103,1 ab 88,0 c 120,4 a 119,5 a 92,9 ab 104,4 ab

17,4 ab 11,4 cd 18,3 a 10,2 d 14,5 abc 13,9 bcd 15,1 abc

71,7 d 90,5 c 107,5 a 95,8 bc 97,4 abc 103,8 ab 92,9 bc

<,0001

THK 0,694 bc 0,776 ab 0,797 a 0,675 c 0,646 c 0,823 a 0,769 ab

<,0001

0,0036

0,0865

0,0008

0,0171

<,0001

<,0001

9 4

17,6

27,8

17,2

42,3

SDW

LLGTH

TIL

NCR

NR_T

THK

54,2 103,4 a 82,3 b 99,8 a 86,7 b 101,4 a

44,4 3,7 a 5,2 a 5,0 a 4,7 a 4,8 a

11,2 DEPTH MRL 70,2 a 69,2 a 72,9 a 63,5 b 69,7 a

86,7 ab 82,3 bc 90,5 a 77,2 c 86,1 ab

3,8922 a 4,1935 a 4,5120 a 4,2690 a 4,5072 a

56,1 b 86,3 a 65,5 b 75,0 ab 67,7 ab

39,2 16,1 a 17,2 a 13,8 a 16,9 a 15,4 a

0,855 ab 0,701 c 0,921 a 0,672 c 0,827 b

<,0001

0,0146

0,6128

0,0004

0,0002

<,0001

0,6921

<,0001

C(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn I J m P % var Indica I1 I2 I3 I4 I5 I6 Im P % var Japonica J1 J2 J3 J4 Jm P % var

0,8002 a 1,0434 a 1,0402 a 0,9754 a 0,8889 a 1,0256 a 1,0384 a 0,2232 8,9 DW0020 0,6827 a 0,6551 a 0,7538 a 0,6426 a 0,7521 a 0,6918 4,9

56,8

17,8

4,8

28,5

29,4

45,9

11,5

62,0

94

Chú thích: Whole panel: tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u gồm c(cid:1191) indica (I) vƠ japonica (J). I = nhóm các giống lúa thuộc loƠi phụ indica; J = các giống lúa thuộc nhóm loƠi phụ japonica; m = các giống lúa trộn lẫn giữa hai nhóm; I1 đến I6 = 6 phơn nhóm thuộc nhóm indica; Im = các giống indica không rõ phơn nhóm; J1 đến J4 = 4 phơn nhóm thuộc nhóm japonica; Jm = các giống japonica nh(cid:1133)ng không rõ phơn nhóm; P = xác xu(cid:1193)t ý nghĩa c(cid:1259)a hi(cid:1227)u (cid:1261)ng nhóm hoặc phơn nhóm; (%)Var = phần trăm ph(cid:1133)(cid:1131)ng sai kiểu hình đ(cid:1133)ợc gi(cid:1191)i thích bằng c(cid:1193)u trúc di truyền trong quần thể. Các chữ cái a, b, c đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho các nhóm phơn tổ, các chữ cái giống nhau thì giá tr(cid:1231) trung bình không khác nhau (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa với P ≤ 0.05. LLGTH: Chiều dƠi thơn; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); MRL: Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; NR_T: số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh.

B(cid:1191)ng 4.11. H(cid:1227) s(cid:1237) t(cid:1133)(cid:1131)ng quan gi(cid:1267)a các tính tr(cid:1189)ng theo dõi (cid:1251) c(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn vƠ riêng cho từng nhóm gi(cid:1237)ng indica vƠ japonica

LLGHT

TIL

SDW

DEPTH

MRL

NCR

NR_T

THK

RDW

DRW

PDW

DRP

SRP

R_S

Tính tr(cid:1189)ng

LLGHT W

0,160

0,010

0,002

< 0,0001

< 0,0001

0,013

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

1

0,414

0,666

0,161

I

LLGHT

< 0,0001

0,001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,013

1

0,759

J

LLGHT

0,028

0,030

0,002

0,000

0,002

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,004

< 0,0001

< 0,0001

0,001

1

W

0,456

0,683

0,789

0,429

TIL

-0,184

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

1

0,714

0,196

0,813

0,363

-0,075

I

TIL

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,033

0,000

0,046

< 0,0001

< 0,0001

1

0,763

0,575

0,209

0,076

0,657

0,389

J

TIL

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,000

< 0,0001

0,011

-0,271

1

SDW

W

0,507

0,079

0,222

0,795

0,044

0,003

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,003

< 0,0001

1

0,056

I

SDW

0,427

0,702

0,017

0,010

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,000

0,001

< 0,0001

1

0,167

0,317

0,130

0,462

J

SDW

0,267

0,687

0,032

< 0,0001

0,043

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,024

1

9 5

DEPTH W

-0,054

0,650

0,979

0,321

0,145

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,011

< 0,0001

0,000

0,014

1

-0,034

0,773

0,690

0,104

I

DEPTH

1

0,310

0,216

< 0,0001

0,002

< 0,0001

< 0,0001

0,005

0,000

0,005

0,038

0,853

0,352

0,088

J

DEPTH

1

0,369

0,265

< 0,0001

0,000

< 0,0001

< 0,0001

0,007

< 0,0001

0,008

MRL

W

-0,029

0,459

0,482

1

0,418

0,210

0,463

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,000

< 0,0001

< 0,0001

0,002

-0,118

0,497

I

MRL

1

0,459

0,232

0,390

0,047

0,002

< 0,0001

< 0,0001

0,002

< 0,0001

< 0,0001

0,004

-0,070

0,172

0,169

0,420

0,056

J

MRL

1

0,438

0,609

< 0,0001

0,001

< 0,0001

< 0,0001

0,002

0,033

NCR

W

-0,033

0,053

0,342

0,114

-0,178

0,715

0,714

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

1

0,040

0,026

0,062

0,616

0,759

0,130

I

NCR

0,535

0,612

0,018

< 0,0001

0,004

< 0,0001

0,001

1

-0,023

-0,171

0,421

0,384

J

NCR

-0,377

0,540

0,462

0,000

< 0,0001

0,001

0,020

< 0,0001

< 0,0001

1

95

LLGHT

TIL

SDW

DEPTH

MRL

NCR

NR_T

THK

RDW

DRW

PDW

DRP

SRP

R_S

Tính tr(cid:1189)ng

NR_T

W

0,101

0,002

0,051

-0,069

0,626

0,161

-0,660

-0,416

0,002

0,014

< 0,0001

0,009

< 0,0001

1

0,128

0,037

0,046

0,242

0,654

0,996

0,804

0,108

I

NR_T

-0,738

-0,363

0,181

0,001

< 0,0001

1

-0,038

-0,116

-0,101

0,052

0,361

J

NR_T

-0,471

-0,250

0,425

0,017

0,019

0,010

0,028

0,001

1

THK

W

-0,048

0,035

0,748

0,525

-0,318

0,329

0,303

-0,428

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

1

0,174

0,107

I

THK

0,463

-0,194

0,273

0,283

-0,214

< 0,0001

< 0,0001

0,004

0,000

< 0,0001

< 0,0001

1

-0,157

0,125

0,072

J

THK

0,559

0,443

0,496

-0,503

-0,293

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

1

RDW

W

0,072

0,437

0,513

0,814

0,297

0,378

0,537

-0,224

0,301

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

1

-0,041

I

RDW

0,604

0,323

0,760

0,356

0,415

0,454

0,545

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,002

1

0,101

J

RDW

0,550

0,424

0,774

0,462

0,384

-0,288

0,489

< 0,0001

< 0,0001

0,000

0,001

0,004

1

9 6

DRW

W

0,585

0,328

0,661

0,401

0,552

0,312

-0,176

0,398

0,881

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,007

1

0,000

I

DRW

0,691

0,182

0,631

0,432

0,600

0,258

0,532

0,882

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,002

1

0,220

-0,109

J

DRW

0,646

0,571

0,561

0,550

-0,317

0,601

0,851

< 0,0001

< 0,0001

< 0,0001

0,003

1

PDW

W

0,023

0,277

0,761

0,992

0,183

0,254

0,697

-0,389

0,878

0,728

0,000

0,016

< 0,0001

1

I

PDW

0,488

0,650

0,990

0,257

0,284

0,599

-0,309

0,260

0,842

0,712

< 0,0001

< 0,0001

0,007

1

0,236

0,223

0,160

0,286

J

PDW

0,349

0,651

0,987

0,330

0,392

-0,271

0,865

0,667

0,036

1

DRP

W

-0,019

-0,114

-0,101

0,591

0,215

0,398

0,631

0,422

0,383

0,740

0,257

< 0,0001

0,004

1

0,022

-0,028

-0,023

0,066

I

DRP

0,604

0,325

0,330

0,683

0,346

0,469

0,796

0,371

< 0,0001

1

-0,056

0,188

-0,241

J

DRP

0,556

0,536

0,607

-0,285

0,553

0,435

0,823

0,259

< 0,0001

0,026

1

SRP

W

0,057

-0,126

-0,607

-0,271

-0,446

0,287

0,188

-0,510

-0,330

-0,625

-0,172

-0,840

1

< 0,0001

96

LLGHT

TIL

SDW

DEPTH

MRL

NCR

NR_T

THK

RDW

DRW

PDW

DRP

SRP

R_S

Tính tr(cid:1189)ng

SRP

I

-0,083

0,138

0,147

-0,594

-0,302

-0,256

-0,540

-0,417

-0,470

-0,717

-0,349

-0,866

1

0,004

SRP

J

0,108

-0,092

-0,175

-0,575

-0,326

-0,381

0,529

0,393

-0,615

-0,406

-0,705

-0,801

1

0,000

R_S

W

0,129

0,323

-0,517

-0,415

0,177

0,220

-0,441

0,301

0,575

0,192

-0,315

0,208

-0,338

1

R_S

I

0,149

0,168

0,226

-0,535

-0,363

0,259

-0,292

0,456

0,509

0,275

0,284

-0,243

-0,260

1

R_S

J

0,212

-0,114

-0,133

0,414

-0,310

-0,278

0,263

-0,528

0,558

0,346

0,362

0,274

-0,417

1

9 7

97

Chú thích: LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Tổng số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S: Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy; NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh. W = cho c(cid:1191) tập đoƠn; I = nhóm giống idica; J = nhóm giống japonica. Bên d(cid:1133)ới đ(cid:1133)(cid:1249)ng chéo lƠ h(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan. Bên trên đ(cid:1133)(cid:1249)ng chéo lƠ m(cid:1261)c ý nghĩa P-value t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng. Các H(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan có m(cid:1261)c ý nghĩa cao đ(cid:1133)ợc in đậm.

Đánh giá sự phơn bố toƠn di(cid:1227)n c(cid:1259)a các d(cid:1189)ng kiểu hình r(cid:1225) trong tập đoƠn các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u cho th(cid:1193)y các mẫu giống có quan h(cid:1227) di truyền gần gũi th(cid:1133)(cid:1249)ng cũng có các đặc điểm t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng (cid:1251) các tính tr(cid:1189)ng quan tơm, do đó một lần nữa khẳng đ(cid:1231)nh cần ph(cid:1191)i có kiểm soát về c(cid:1193)u trúc quần thể trong các nghiên c(cid:1261)u GWAS. Vì sự khác bi(cid:1227)t kiểu hình c(cid:1259)a tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u có liên quan đến c(cid:1193)u trúc di truyền c(cid:1259)a một số tính tr(cid:1189)ng, vƠ sự khác bi(cid:1227)t đôi khi ch(cid:1229) đ(cid:1133)ợc nhìn rõ nh(cid:1193)t khi tiến hƠnh phơn tách vƠ phơn tích đặc điểm c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng đó theo từng phơn nhóm mƠ không thể th(cid:1193)y nếu ch(cid:1229) quan sát trong tổng thể tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u hoặc trong mỗi nhóm loƠi phụ.

Kết qu(cid:1191) phơn tích h(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan giữa các tính tr(cid:1189)ng cho th(cid:1193)y giữa các tính tr(cid:1189)ng hầu hết có liên quan mật thiết với nhau, điều nƠy t(cid:1133)(cid:1131)ng tự (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u vƠ trong từng nhóm loƠi phụ indica vƠ japonica. H(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan thu đ(cid:1133)ợc có ý nghĩa (cid:1251) m(cid:1261)c cao thể hi(cid:1227)n qua P-value có giá tr(cid:1231) r(cid:1193)t nhỏ (< 0,0001) (B(cid:1191)ng 4.11). Có sự khác nhau giữa h(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan c(cid:1259)a c(cid:1191) tập đoƠn vƠ từng nhóm loƠi phụ (cid:1251) mỗi ch(cid:1229) tiêu nh(cid:1133)ng không quá lớn, trừ tính tr(cid:1189)ng NCR. Các tính tr(cid:1189)ng có liên quan đến tr(cid:1233)ng l(cid:1133)ợng khô có h(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với nhau r(cid:1193)t cao (hầu hết lƠ trên 0,8) do mối quan h(cid:1227) th(cid:1261) c(cid:1193)p giữa chúng. Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (NCR) có mối t(cid:1133)(cid:1131)ng quan chặt chẽ với số l(cid:1133)ợng nhánh (TIL), h(cid:1227) số t(cid:1133)(cid:1131)ng quan lƠ 0,72 trong c(cid:1191) tập đoƠn, điều nƠy có liên quan đến đặc điểm đẻ nhánh vƠ phát sinh r(cid:1225) c(cid:1259)a cơy lúa. Để có thể đ(cid:1131)n gi(cid:1191)n hóa mối quan h(cid:1227) nƠy, ch(cid:1229) số NR_T (số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh/số nhánh) đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh. Các tính tr(cid:1189)ng: TIL, NCR, vƠ NR_T không hề t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với kh(cid:1191) năng đơm sơu c(cid:1259)a r(cid:1225). Do đó có thể nói số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) vƠ kh(cid:1191) năng đơm sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) lƠ hai tính tr(cid:1189)ng độc lập với nhau (cid:1251) một m(cid:1261)c độ nh(cid:1193)t đ(cid:1231)nh.

4.4.2. K(cid:1219)t qu(cid:1191) phơn tích thƠnh ph(cid:1195)n chính

Để đánh giá sự tổ ch(cid:1261)c c(cid:1259)a sự biến thiên các tính tr(cid:1189)ng kiểu hình, một phơn tích thƠnh phần chính (PCA) đƣ đ(cid:1133)ợc thực hi(cid:1227)n trên giá tr(cid:1231) trung bình đƣ đ(cid:1133)ợc hi(cid:1227)u ch(cid:1229)nh c(cid:1259)a t(cid:1193)t c(cid:1191) các mẫu giống trong tập đoƠn với t(cid:1193)t c(cid:1191) các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u (sử dụng phần mềm thống kê XLstat). Kết qu(cid:1191) phơn tích cho th(cid:1193)y, hai trục chính c(cid:1259)a PCA gi(cid:1191)i thích đ(cid:1133)ợc 69,6% các biến động. Kết qu(cid:1191) PCA đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n qua một vòng tròn t(cid:1133)(cid:1131)ng quan (Hình 4.13), hầu hết các tính tr(cid:1189)ng theo dõi có t(cid:1133)(cid:1131)ng quan d(cid:1133)(cid:1131)ng với trục hoƠnh (axis1), ch(cid:1229) có hai tính tr(cid:1189)ng SRP vƠ NR_T lƠ có chiều ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i.

98

Chú thích: Vòng tròn t(cid:1133)(cid:1131)ng quan đ(cid:1133)ợc xơy dựng trên số li(cid:1227)u kiểu hình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng theo dõi (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u. LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S : Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy; NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh.

Hình 4.13. Vòng tròn t(cid:1133)(cid:1131)ng quan xơy d(cid:1269)ng bằng phơn tích thƠnh ph(cid:1195)n

chính (PCA) cho các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u

Trục hoƠnh có thể đ(cid:1133)ợc xem nh(cid:1133) lƠ một th(cid:1133)ớc đo để kiểm soát vƠ lo(cid:1189)i bỏ các giống có số li(cid:1227)u theo dõi quá lớn hoặc quá nhỏ một cách b(cid:1193)t th(cid:1133)(cid:1249)ng căn c(cid:1261) vƠo v(cid:1231) trí phơn bố c(cid:1259)a giống đó trên mặt phẳng đầu tiên (Hình 4.14). R_S lƠ tính tr(cid:1189)ng duy nh(cid:1193)t d(cid:1133)(cid:1249)ng nh(cid:1133) không t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với trục hoƠnh. Trục tung (axis 2) có t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với các tính tr(cid:1189)ng TIL, NCR, PDW, SDW, SRP vƠ DW0020, t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với các tính tr(cid:1189)ng liên quan đến khối l(cid:1133)ợng khô, với DEPTH, MRL, DRP vƠ DWB60, đồng th(cid:1249)i cũng t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với khối l(cid:1133)ợng c(cid:1259)a phần r(cid:1225) (cid:1251) tầng sơu. Khối l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (cid:1251) (cid:1251) lớp đ(cid:1193)t tầm trung (DW2040 vƠ DW4060) hầu nh(cid:1133) không

99

t(cid:1133)(cid:1131)ng quan với trục tung, trái l(cid:1189)i, các tính tr(cid:1189)ng R_S, THK vƠ LLGHT l(cid:1189)i t(cid:1133)(cid:1131)ng quan r(cid:1193)t chặt với trục nƠy. Các giống có bộ r(cid:1225) ăn sơu, r(cid:1225) dƠy, lá dƠi vƠ có tỷ l(cid:1227) r(cid:1225)/thơn cao hầu hết đều thuộc nhóm tropical japonica (japonica nhiệt đới), phơn bố c(cid:1259)a các giống trên mặt phẳng đầu tiên (cid:1251) Hình 4.14 đƣ thể hi(cid:1227)n điều nƠy.

Trong hình ta th(cid:1193)y, phía trên trục hoƠnh vƠ phía d(cid:1133)ới bên tay ph(cid:1191)i phần lớn b(cid:1231) chiếm b(cid:1251)i các giống lúa thuộc nhóm indica (mƠu đỏ), trong khi đó, các giống thuộc nhóm japonica (mƠu xanh) ch(cid:1259) yếu phơn bố (cid:1251) phía d(cid:1133)ới vƠ bên trái trục tung, điều nƠy cho th(cid:1193)y sự tách bi(cid:1227)t rõ rƠng h(cid:1131)n nhiều so với vi(cid:1227)c so sánh từng (cid:1251) đặc điểm một. Tuy nhiên vẫn có sự chồng chéo giữa hai đám mơy c(cid:1259)a hai nhóm giống trong s(cid:1131) đồ, đôi khi có một giống thuộc nhóm loƠi phụ japonica l(cid:1189)i nằm giữa nhóm giống indica vƠ ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i. Khi lƠm phơn bố trên mặt phẳng cho các giống lúa thuộc mỗi nhóm indica vƠ japonica riêng bi(cid:1227)t kết qu(cid:1191) thu đ(cid:1133)ợc vẫn t(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) lƠm chung cho c(cid:1191) tập đoƠn.

Chú thích: MƠu xanh lục = các giống japonica; MƠu đỏ = Các giống indica; MƠu đen = các giống trỗn lẫn giữa hai loƠi phụ trên; MƠu tím = các giống đối ch(cid:1261)ng (IR64, Niponbare, Azucena). Trục 1 gi(cid:1191)i thích đ(cid:1133)ợc 23,9% biến động về kiểu hình; Trục 2 gi(cid:1191)i thích đ(cid:1133)ợc 45,7% biến động về kiểu hình.

Hình 4.14. Phơn b(cid:1237) c(cid:1259)a các gi(cid:1237)ng lúa trong t(cid:1201)p đoƠn nghiên c(cid:1261)u trên m(cid:1211)t

phẳng PCA d(cid:1269)a trên d(cid:1267) li(cid:1227)u ki(cid:1223)u hình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u

100

4.5. K(cid:1218)T QU(cid:1190) PHỂN TệCH LIểN K(cid:1218)T TOĨN H(cid:1226) GEN (GWAS)

4.5.1. Các QTLs liên k(cid:1219)t v(cid:1247)i tính tr(cid:1189)ng liên quan đ(cid:1219)n s(cid:1269) phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225)

Thống kê di truyền liên kết toƠn h(cid:1227) gen (GWAS) đƣ đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh trên hai bộ dữ li(cid:1227)u về sự biến thiên giá tr(cid:1231) kiểu hình c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng chính liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) vƠ dữ li(cid:1227)u haplotype đ(cid:1133)ợc xơy dựng từ các mẫu giống nghiên c(cid:1261)u sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp đánh giá kiểu gen bằng gi(cid:1191)i trình tự (GBS). Phần mềm đ(cid:1133)ợc sử dụng lƠ TASSEL v.3. Phơn tích đ(cid:1133)ợc tiến hƠnh cho c(cid:1191) 03 bộ dữ li(cid:1227)u, cho t(cid:1193)t c(cid:1191) các giống trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u (185 giống), sau đó lƠ cho từng nhóm giống thuộc hai loƠi phụ indica vƠ japonica. Ma trận dữ li(cid:1227)u cho c(cid:1191) tập đoƠn gồm 21623 marker x 185 giống thí nghi(cid:1227)m. Ma trận dữ li(cid:1227)u cho nhóm loƠi phụ indica giống 13814 marker x 115 giống lúa indica. Ma trận dữ li(cid:1227)u cho nhóm loƠi phụ japonica gồm 8821 marker x 64 giống lúa japonica.

Sử dụng mô hình phơn tích hỗn hợp (MLM2) gồm c(cid:1191) c(cid:1191) dữ li(cid:1227)u phơn tích c(cid:1193)u trúc tập đoƠn (Structure) vƠ ma trận quan h(cid:1227) gần gũi giữa các mẫu giống trong quần thể (Kinship) để h(cid:1189)n chế tối đa t(cid:1229) l(cid:1227) d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) trong kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u. Sự điều ch(cid:1229)nh tỷ l(cid:1227) d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) cho các tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n qua QQ-Plot t(cid:1189)i Hình 4.15, trong đó các Hình 4.15 (A, B, C) t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng lần l(cid:1133)ợt với toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u, nhóm giống thuộc loƠi phụ indica, nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica. Giá tr(cid:1231) λ (cid:1133)ớc l(cid:1133)ợng đ(cid:1133)ợc nằm trong kho(cid:1191)ng từ 0,95 đến 1,07, cho t(cid:1193)t c(cid:1191) các tính tr(cid:1189)ng, trừ hai tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng DEPTH khi phơn tích với c(cid:1191) tập đoƠn (lƠ 1,25) vƠ THK khi phơn tích với nhóm loƠi phụ japonica (lƠ 1,50). Nh(cid:1133) vậy đối với các liên kết thu đ(cid:1133)ợc (cid:1251) hai tính tr(cid:1189)ng nƠy có nguy c(cid:1131) d(cid:1133)(cid:1131)ng tính gi(cid:1191) cao h(cid:1131)n (cid:1251) các tính tr(cid:1189)ng quan sát khác trong c(cid:1191) tập đoƠn vƠ trong nhóm giống japonica, t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng.

Sau khi phơn tích, mỗi marker có một giá tr(cid:1231) P-value đ(cid:1189)i di(cid:1227)n cho m(cid:1261)c ý nghĩa c(cid:1259)a liên kết tìm đ(cid:1133)ợc c(cid:1259)a mỗi điểm đánh d(cid:1193)u trong bộ giống nghiên c(cid:1261)u t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng. Các điểm đánh d(cid:1193)u có giá tr(cid:1231) P-value ≤ 1e-04 đ(cid:1133)ợc chúng tôi lựa ch(cid:1233)n, đơy lƠ các điểm liên kết có ý nghĩa (cid:1251) m(cid:1261)c cao. Kết qu(cid:1191) thống kê di truyền liên kết chúng tôi xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 66 marker cho toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u, 20 marker cho nhóm loƠi phụ indica vƠ 26 marker cho nhóm loƠi phụ japonica có sự sai khác ý nghĩa (cid:1251) m(cid:1261)c P-value ≤ 1e-04 đ(cid:1133)ợc thể hi(cid:1227)n (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.12, t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng với số QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh. Số l(cid:1133)ợng QTL xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc trong toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u nhiều h(cid:1131)n so với số l(cid:1133)ợng QTL xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc trong từng nhóm loƠi phụ, điều nƠy cũng phù hợp với các nghiên c(cid:1261)u đƣ công bố tr(cid:1133)ớc đó trong lĩnh vực nƠy.

101

Chú thích: A = c(cid:1259)a c(cid:1191) tập đoƠn; B = nhóm indica; C = nhóm japonica; : LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: độ dƠi r(cid:1225); TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Tổng số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK: Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốct; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); DRP: Tỷ l(cid:1227) phần trăm c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S : Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy; Trong hình: Trục tung lƠ giá tr(cid:1231) P-value thực tế, trục hoƠnh biểu di(cid:1225)n giá tr(cid:1231) P-value kỳ v(cid:1233)ng.

Hình 4.15. Hình bi(cid:1223)u di(cid:1225)n QQ-Plot cho c(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn vƠ hai nhóm gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c

loƠi ph(cid:1257) indica vƠ japonica

102

Các marker liên kết với các tính tr(cid:1189)ng (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa cao nh(cid:1193)t đ(cid:1133)ợc ghi nhận lƠ: với độ sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (DEPTH) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 1 (q17; P=2,67e-07) vƠ marker liên kết với số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) chính (NCR) trên nhi(cid:1225)m sắc thể 11 (q45; P=6,59e-07) trong toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u; marker liên kết với đ(cid:1133)(cid:1249)ng kính r(cid:1225) (THK) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 2 (q57; P=4,77e-07) trong các giống thuộc nhóm loƠi phụ indica; marker liên kết với số nhánh (TIL) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 1 (q4; P=2,28e-07) vƠ marker liên kết với độ sơu c(cid:1259)a r(cid:1225) (DEPTH) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 6 (q22; P=4,75e-07) trong nhóm các giống lúa thuộc loƠi phụ japonica. T(cid:1193)t c(cid:1191) các P-value nƠy đều t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng với giá tr(cid:1231) q-value nhỏ h(cid:1131)n 0,05. “Manhattan plots” lƠ đồ th(cid:1231) biểu di(cid:1225)n sự phơn bố c(cid:1259)a các marker căn c(cid:1261) vƠo ví trí c(cid:1259)a marker trên mỗi nhi(cid:1225)m sắc thể vƠ m(cid:1261)c ý nghĩa (P-value) c(cid:1259)a c(cid:1259)a các marker đó.

B(cid:1191)ng 4.12. Danh sách các QTLs đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)(cid:1255)c v(cid:1247)i P-value < 1E-04 (cid:1251) c(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn vƠ hai nhóm gi(cid:1237)ng indica vƠ japonica

QTLs

Chr

Indica

Japonica

V(cid:1231) trí 2

C(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn 7,81E-05

8 083 414

3,69E-04

Tính tr(cid:1189)ng LLGHT LLGHT LLGHT

q1 q2 q3

9,14E-05

9,02E-05 nP

V(cid:1231) trí 1 3 555 683 7 841 256 4 413 495

3 6 8

439 393

9,97E-05

nP nP 3,96E-04

1,99E-04

5,33E-05 1,98E-05 1,04E-05

2,28E-07 nP 2,88E-05 nP nP nP 3,09E-05 4,35E-05

3,69E-05

1,50E-04

TIL TIL TIL TIL TIL TIL TIL TIL TIL TIL TIL

q4 q5 q6 q7 q8 q9 q10 q11 q12 q13 q14

nP

409 167 1 1 4 404 405 1 27 325 298 2 10 505 253 3 27 657 195 3 29 793 313 4 5 029 726 4 30 302 841 7 20 825 918 11 16 929 527 12 25 142 679

3,09E-05 6,82E-05

8,22E-04 3,23E-04

SDW SDW

q15 q16

1,44E-05 5,17E-05

nP nP

7 18 507 925 8 27 413 965

2 231 961

2 243 573

8,50E-04 6,06E-04

nP

DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH

q17 q18 q19 q20

nP

nP

1 1 17 715 289 1 39 102 194 39 143 941 2

6 217 128

2,67E-07 2,68E-06 8,54E-05 7,19E-06

103

QTLs

Chr

Indica

Japonica

V(cid:1231) trí 1

V(cid:1231) trí 2

nP

4,75E-07

7,13E-05

nP nP nP nP nP nP

C(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn 4,72E-06 2,00E-05 3,20E-06 2,45E-04 4,07E-05 4,45E-05 7,96E-05 1,43E-05

4,70E-05 2,10E-05 7,92E-04

Tính tr(cid:1189)ng DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH DEPTH

q21 q22 q23 q24 q25 q26 q27 q28 q29 q30 q31 q32

nP nP

4 20 517 263 6 22 826 683 22 829 858 6 30 176 431 6 30 995 770 7 29 468 499 8 15 504 028 15 546 812 10 11 712 638 10 15 307 568 11 17 843 772 17 858 468 11 18 101 744 11 22 579 249 7 681 309 12

6,04E-06 5,64E-06

q33 MRL q34 MRL q35 MRL

1 146 251 5 18 109 976 6 19 870 050

8,52E-05 9,30E-05 4,35E-05

nP nP

8,04E-05

2,32E-05

nP nP 4,26E-05

7,07E-05

2,25E-05 9,02E-05 nP 5,48E-05 nP 3,93E-05 nP

nP 1,06E-05

1,12E-04 1,66E-04 4,40E-06 nP 8,00E-04

NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR NCR

q36 q37 q38 q39 q8 q40 q41 q35 q42 q43 q44 q45 q46 q47

3,86E-06 9,49E-05 8,97E-05 3,38E-05 2,17E-05 6,59E-07 6,19E-06 5,07E-05

nP nP nP nP nP nP

1 28 579 082 1 35 307 113 35 377 267 2 31 652 149 3 14 543 326 3 27 657 195 7 422 947 5 6 14 126 219 6 19 870 050 20 145 257 474 875 7 5 272 788 11 7 927 995 11 11 8 972 097 11 16 559 637 1 323 261 12

4,84E-05

2 710 978

2 880 907

nP

4,37E-04

2,11E-05 1,83E-05 2,71E-05 4,25E-05

nP

NR_T NR_T NR_T NR_T NR_T NR_T

q48 q49 q50 q51 q52 q53

5,91E-05

nP

1 1 10 299 033 1 42 706 214 5 16 205 923 16 458 100 7 17 207 987 7 22 174 085 22 175 036

104

QTLs

Chr

Indica

Japonica

V(cid:1231) trí 1

V(cid:1231) trí 2

Tính tr(cid:1189)ng NR_T

12 27 338 111

C(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn 5,54E-05

nP

nP

q54

1,75E-04

2,62E-05 4,28E-05

4,77E-07

3,96E-06

1,73E-04

3,27E-05 4,41E-05

THK THK THK THK THK THK THK THK THK

1 15 990 976 17 419 950 1 19 286 868 2 35 453 974 2 35 509 414 35 510 032 3 36 156 421 4 649 357 6 7 15 424 576 4 544 057 8 11 17 111 220 17 318 688

8,10E-05 nP

q55 q56 q57 q58 q59 q60 q61 q62 q63

5,41E-04 nP nP 2,46E-05 nP 8,14E-06

nP

2,20E-05 3,56E-05 1,46E-04 2,16E-04

DW0020 DW0020 DW0020 DW0020

2 25 990 556 4 30 438 406 6 14 126 219 11

8 972 097

9 004 279

1,10E-05 9,37E-04 4,88E-05 6,39E-05

nP nP

q64 q65 q41 q45

5 015 093 4 021 017

2,88E-04 1,01E-04 2,85E-05 4,51E-04

DW2040 DW2040 DW2040 DW2040

2 6 6 17 005 559 17 036 530 9 004 279 11

8 972 097

6,98E-05 1,25E-05 6,29E-05 6,74E-05

nP nP nP nP

q66 q67 q68 q45

8,00E-06

1,03E-04

nP 3,23E-04

DW4060 DW4060 DW4060

6 4 127 010 10 11 589 746 1 185 335 12

8,73E-05

6,75E-05 nP

q69 q70 q71

1,94E-05

4,85E-05

1,33E-06 nP

4,83E-04

nP

DWB60 DWB60 DWB60 DWB60 DWB60 DWB60 DWB60

146 251 1 2 678 840 1 1 5 851 606 2 23 550 168 2 30 762 847 6 14 008 461 16 515 631 6 16 798 522

1,87E-04 1,38E-05 9,74E-05 6,55E-05 3,49E-05

q33 q72 q73 q74 q75 q76 q77

2,56E-04

2,82E-05

9,79E-05

9,76E-05

2,92E-05 1,44E-05 8,85E-04

DRW DRW DRW DRW DRW

5 851 606 1 2 14 366 103 6 4 127 010 6 16 912 708 10 11 589 746

nP

2,31E-05

q73 q78 q69 q79 q70

4,37E-04 3,36E-04

RDW RDW

6 4 127 010 6 14 126 219

3,25E-05 9,79E-05

nP

q69 q44

105

QTLs

Chr

Indica

Japonica

Tính tr(cid:1189)ng RDW

q45

11

V(cid:1231) trí 1 8 972 097

V(cid:1231) trí 2 9 004 279

C(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn 1,48E-05

nP

9,22E-05

9,05E-04 3,07E-04

PDW PDW

q15 q45

7 18 507 925 11

8 972 097

9 004 279

2,39E-05 4,97E-05

nP nP

nP

nP

1 930 717

1 901 540

4,12E-05 3,11E-05

SRP SRP SRP

q80 q81 q82

4 13 232 104 6 6 21 716 314 21 716 317

6,59E-05

2,95E-04

2,64E-05 8,46E-04

DRP DRP DRP DRP

q83 q84 q85 q82

2 173 691 1 6 404 307 1 4 170 196 4 6 21 716 314

5,93E-05 6,71E-05 6,28E-05

6,90E-04

3,32E-04

8,15E-06 8,91E-05 2,20E-04

R_S R_S R_S

q86 q87 q88

4 601 154 6 9 185 455 6 6 24 668 182

nP

8,14E-05

Hình 4.16 vƠ Hình 4.17 lƠ những ví dụ c(cid:1259)a “Manhattan Plots” (cid:1251) hai tính tr(cid:1189)ng Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (NCR) vƠ Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225) (THK) trong toƠn bộ tập đoƠn cũng nh(cid:1133) trong các nhóm giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica.

Một vƠi tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp, các marker có kho(cid:1191)ng cách vật lý r(cid:1193)t gần nhau m(cid:1261)c ý nghĩa có thể giống nhau hoặc đôi khi không hoƠn toƠn giống nhau, sau khi phơn tích ch(cid:1229) số LD cho th(cid:1193)y các marker nƠy l(cid:1189)i liên kết hoƠn toƠn với nhau. Trong tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp nh(cid:1133) vậy, các d(cid:1193)u hi(cid:1227)u riêng lẻ nƠy đ(cid:1133)ợc kết hợp với nhau thƠnh một đo(cid:1189)n, đo(cid:1189)n NST nƠy đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh b(cid:1251)i v(cid:1231) trí c(cid:1259)a hai marker t(cid:1189)i điểm đầu vƠ điểm cuối có cùng m(cid:1261)c ý nghĩa (v(cid:1231) trí 1- v(cid:1231) trí 2), các tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp nƠy cũng đ(cid:1133)ợc ghi rõ

106

Chú thích: Chr = Nhi(cid:1225)m sắc thể; V(cid:1231) trí 1 = v(cid:1231) trí điểm đánh d(cid:1193)u 1; V(cid:1231) trí 2 = v(cid:1231) trí điểm đánh d(cid:1193)u 2 (nằm gần điểm đánh d(cid:1193)u 1, có cùng giá tr(cid:1231) P-value với điểm đánh d(cid:1193)u 1); nP = marker không đa hình t(cid:1189)i các nhóm phụ indica hoặc japonica; LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK : Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S : Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy; NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh. Giá tr(cid:1231) P-value in nghiêng ch(cid:1229) các QTLs cùng xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (cid:1251) c(cid:1191) 3 nhóm giống nghiên c(cid:1261)u (nh(cid:1133)ng (cid:1251) các nhóm khác có giá tr(cid:1231) P-value ≥1E-03. Các QTLs có giá tr(cid:1231) kiểm đ(cid:1231)nh q-value <0,05 đ(cid:1133)ợc in đậm.

trong B(cid:1191)ng 4.12. Hầu hết các đo(cid:1189)n NST nƠy có kho(cid:1191)ng cách r(cid:1193)t nhỏ (từ 1 đến kho(cid:1191)ng 200 kb) nh(cid:1133)ng có một tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp (q76) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 6 có độ dƠi lên tới 2,5 Mb. Một tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp khác x(cid:1191)y ra khi xác đ(cid:1231)nh marker liên kết với tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) trung bình trên 1 nhánh (NR_T) trong nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica, các marker liên kết với tính tr(cid:1189)ng nƠy (cid:1251) các nhi(cid:1225)m sắc thể khác nhau l(cid:1189)i có cùng m(cid:1261)c ý nghĩa, vƠ có LD ch(cid:1261)ng minh chúng liên kết với nhau. Đơy lƠ tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp c(cid:1259)a q89, liên quan đến các marker có m(cid:1261)c ý nghĩa cao trên các nhi(cid:1225)m sắc thể 2, 3, 6, 7, 8 vƠ 12, đơy lƠ một tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp b(cid:1193)t th(cid:1133)(cid:1249)ng, do đó q89 nƠy b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ khỏi danh sách các QTLs đƣ xác đ(cid:1231)nh (B(cid:1191)ng 4.12), do không thể đ(cid:1133)a QTLs nƠy vƠo v(cid:1231) trí xác đ(cid:1231)nh trên một nhi(cid:1225)m sắc thể nh(cid:1193)t đ(cid:1231)nh.

Một số QTL đồng th(cid:1249)i xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1191) trong toƠn bộ tập đoƠn giống vƠ trong nhóm giống thuộc loƠi phụ indica hoặc japonica, số l(cid:1133)ợng QTLs trùng lặp giữa toƠn bộ tập đoƠn vƠ nhóm giống thuộc loƠi phụ indica lƠ 7 QTLs trong khi đó (cid:1251) nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica ch(cid:1229) có 2 QTLs, (cid:1251) m(cid:1261)c P-value ≤ 1e-04. Kết qu(cid:1191) nƠy có thể lƠ h(cid:1227) qu(cid:1191) c(cid:1259)a c(cid:1193)u trúc tập đoƠn giống lúa tham gia nghiên c(cid:1261)u, số l(cid:1133)ợng mẫu giống tham gia nghiên c(cid:1261)u có tới 2/3 lƠ các giống lúa thuộc loƠi phụ indica. Trong tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp ch(cid:1233)n m(cid:1261)c ý nghĩa lƠ P≤1e-03 thì số l(cid:1133)ợng QTLs cùng xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (cid:1251) toƠn bộ tập đoƠn vƠ nhóm giống thuộc loƠi phụ indica lƠ 34 QTLs, (cid:1251) nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica lƠ 13 QTLs, các giá tr(cid:1231) nƠy đ(cid:1133)ợc ghi nghiêng trong B(cid:1191)ng 4.12. Đáng chú ý lƠ, không có một QTLs nƠo đồng th(cid:1249)i xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n trong c(cid:1191) hai nhóm giống thuộc loƠi phụ indica vƠ loƠi phụ japonica, nh(cid:1133)ng một nửa trong số các marker đó đều lƠ không đa hình (MAF < 5%) trong các nhóm phụ còn l(cid:1189)i, do đó các marker nƠy đƣ không đ(cid:1133)ợc phơn tích (cid:1251) các nhóm phụ nƠy, trong B(cid:1191)ng 4.12 các marker nƠy đ(cid:1133)ợc ký hi(cid:1227)u lƠ nP (non- polymorphims). Số l(cid:1133)ợng marker sai khác (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa thay đổi tùy theo từng tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u, m(cid:1261)c độ dao động nƠy (cid:1251) toƠn bộ tập đoƠn giống cao h(cid:1131)n các nhóm giống thuộc loƠi phụ indica vƠ japonica (từ 1 đến 14). Số l(cid:1133)ợng liên kết xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n nhiều nh(cid:1193)t với DEPTH (14 QTLs), tiếp đến lƠ với NCR (10 QTLs) (cid:1251) toƠn bộ tập đoƠn, vƠ với TIL (6 QTLs) (cid:1251) nhóm giống thuộc loƠi phụ japonica, với các tính tr(cid:1189)ng còn l(cid:1189)i số l(cid:1133)ợng liên kết đều ít h(cid:1131)n 5. B(cid:1191)ng 4.12 trình bƠy các QTLs xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc cho từng tính tr(cid:1189)ng riêng lẻ, trong đó có thể th(cid:1193)y một số QTLs đ(cid:1133)ợc lặp l(cid:1189)i (cid:1251) các tính tr(cid:1189)ng khác nhau, ví dụ nh(cid:1133) q33, q41, q44 vƠ q45, đơy lƠ các QTLs đ(cid:1133)ợc thiết lập với nhiều h(cid:1131)n hai tính tr(cid:1189)ng cùng lúc.

107

Chú thích: Trong hình 12 NST đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n bằng 12 mƠu khác nhau. Trục hoƠnh c(cid:1259)a đồ th(cid:1231) lƠ v(cid:1231) trí c(cid:1259)a marker trên NST; trục tung biểu di(cid:1225)n giá tr(cid:1231) c(cid:1259)a P-value thu đ(cid:1133)ợc t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với các marker. Mỗi marker t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng một ch(cid:1193)m mƠu trên đồ th(cid:1231).

Hình 4.16. Manhattan Plot c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng s(cid:1237) l(cid:1133)(cid:1255)ng r(cid:1225) (NCR) (cid:1251) c(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn

vƠ hai nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c loƠi ph(cid:1257) indica vƠ japonica

108

Chú thích: Trong hình 12 NST đ(cid:1133)ợc đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n bằng 12 mƠu khác nhau. Trục hoƠnh c(cid:1259)a đồ

th(cid:1231) lƠ v(cid:1231) trí c(cid:1259)a marker trên NST; trục tung biểu di(cid:1225)n giá tr(cid:1231) c(cid:1259)a P-value thu đ(cid:1133)ợc t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với các marker. Mỗi marker t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng một ch(cid:1193)m mƠu trên đồ th(cid:1231).

Hình 4.17. Manhattan Plot c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng đ(cid:1245) dƠy r(cid:1225) (THK) (cid:1251) c(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn vƠ

hai nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c loƠi ph(cid:1257) indica vƠ japonica

109

Tổng cộng, có 88 marker (hoặc lƠ một đo(cid:1189)n ch(cid:1261)a nhiều marker) (cid:1251) các v(cid:1231) trí khác nhau trong genome có m(cid:1261)c ý nghĩa P ≤ 1e-04, t(cid:1133)(cid:1131)ng đ(cid:1133)(cid:1131)ng với 88 QTLs liên kết với từng tính tr(cid:1189)ng riêng lẻ vƠ đ(cid:1133)ợc trình bƠy theo từng th(cid:1261) tự xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n c(cid:1259)a chúng (cid:1251) các nhóm giống nghiên c(cid:1261)u vƠ (cid:1251) các tính tr(cid:1189)ng khác nhau.

Một số marker đồng th(cid:1249)i liên kết với vƠi tính tr(cid:1189)ng, danh sách các marker vƠ tính tr(cid:1189)ng liên kết nƠy đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.13. Qua B(cid:1191)ng 4.13 chúng ta th(cid:1193)y, có tới 28 v(cid:1231) trí marker liên kết với nhiều h(cid:1131)n 1 tính tr(cid:1189)ng, trong đó đặc bi(cid:1227)t v(cid:1231) trí q45 cùng xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n trong kết qu(cid:1191) di truyền liên kết (cid:1251) toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u vƠ trong nhóm giống thuộc loƠi phụ indica liên kết với nhiều tính tr(cid:1189)ng nh(cid:1193)t, 9 tính tr(cid:1189)ng liên kết cho toƠn bộ tập đoƠn giống (t(cid:1189)i P ≤ 1e-03) vƠ 6 tính tr(cid:1189)ng liên kết cho nhóm giống thuộc loƠi phụ indica (t(cid:1189)i P ≤ 1e-03); v(cid:1231) trí q76 liên kết với 6 tính tr(cid:1189)ng trong toƠn bộ tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u (t(cid:1189)i P ≤ 1e-03) vƠ liên kết với 5 tính tr(cid:1189)ng t(cid:1189)i P ≤ 1e-04.

Các tính tr(cid:1189)ng có t(cid:1133)(cid:1131)ng quan chặt với nhau th(cid:1133)(cid:1249)ng có một hoặc vƠi QTLs chung nhau, ví dụ: Tính tr(cid:1189)ng Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a cơy lúa (PDW) có 2 QTLs đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y lƠ q15 vƠ q45 thì một QTLs đồng th(cid:1249)i liên kết với tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR, q45 trên NST11) vƠ khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a r(cid:1225) (RDW, q45 trên NST 11) ; một QTLs còn l(cid:1189)i đồng th(cid:1249)i liên kết với tính tr(cid:1189)ng khối l(cid:1133)ợng thơn (SDW, q15 trên NST số 7). Qua đó có thể th(cid:1193)y rằng các c(cid:1131) chế điều hòa phát triển phần thơn vƠ r(cid:1225) luôn luôn gắn bó mật thiết với nhau, vƠ chúng quyết đ(cid:1231)nh sự sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng, phát triển c(cid:1259)a toƠn cơy lúa.

Các QTLs liên quan đến độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225) (THK) r(cid:1193)t độc lập, không có sự liên kết đồng th(cid:1249)i với các tính tr(cid:1189)ng khác. Với tính tr(cid:1189)ng nƠy có 9 QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh, 3 QTLs cho c(cid:1191) tập đoƠn, 4 cho nhóm giống indica, vƠ 5 cho nhóm japonica, trong đó nhóm indica có 1 QTLs trùng với QTLs đ(cid:1133)ợc thiết lập cho c(cid:1191) tập đoƠn, nhóm japonica có 2 v(cid:1231) trí trùng với QTLs đ(cid:1133)ợc thiết lập cho c(cid:1191) tập đoƠn. Ch(cid:1133)a có đ(cid:1259) c(cid:1131) s(cid:1251) để khẳng đ(cid:1231)nh rằng sự độc lập về QTLs nƠy lƠ do tính tr(cid:1189)ng độ dƠy r(cid:1225) (THK) ít ch(cid:1231)u (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng tác động c(cid:1259)a các bộ phận khác trong cơy. Nh(cid:1133)ng h(cid:1227) số di truyền c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng nƠy lƠ 0,84, một h(cid:1227) số cao, cho th(cid:1193)y tính tr(cid:1189)ng nƠy ch(cid:1231)u (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng m(cid:1189)nh c(cid:1259)a yếu tố di truyền, phụ thuộc b(cid:1191)n ch(cid:1193)t c(cid:1259)a giống nhiều h(cid:1131)n tác động c(cid:1259)a các điều ki(cid:1227)n ngo(cid:1189)i c(cid:1191)nh bên ngoƠi.

Nh(cid:1133) vậy, trong nghiên c(cid:1261)u nƠy, chúng tôi đƣ phát hi(cid:1227)n QTLs cho t(cid:1193)t c(cid:1191) các tính tr(cid:1189)ng đ(cid:1133)ợc kiểm tra. Mặc dù số l(cid:1133)ợng QTLs xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc còn h(cid:1189)n chế,

110

nh(cid:1133)ng một số QTLs cho th(cid:1193)y c(cid:1191) hai giá tr(cid:1231) P (P < 1e-06) vƠ q (< 0,05) r(cid:1193)t đáng đ(cid:1133)ợc tập trung nghiên c(cid:1261)u nhiều h(cid:1131)n, đặc bi(cid:1227)t lƠ các QTLs liên quan đến độ dƠy r(cid:1225) (THK) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 2 vƠ liên quan đến số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (NCR) trên nghi(cid:1225)m sắc thể số 11.

Kết qu(cid:1191) phơn tích cũng tìm th(cid:1193)y một vùng marker liên kết với tính tr(cid:1189)ng (cid:1251) m(cid:1261)c cao nh(cid:1133)ng không ph(cid:1191)i ch(cid:1229) (cid:1251) một vùng nhi(cid:1225)m sắc thể mƠ (cid:1251) trên nhiều vùng nhi(cid:1225)m sắc thể, trên đồng th(cid:1249)i nhiều nhi(cid:1225)m sắc thể khác nhau trong genome (QTLs 89). Trong tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp nƠy không thể xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc v(cid:1231) trí chính xác c(cid:1259)a đột biến ch(cid:1261)c năng, do đó QTLs nƠy b(cid:1231) lo(cid:1189)i bỏ. Đều nƠy ch(cid:1133)a th(cid:1193)y báo cáo b(cid:1251)i một nghiên c(cid:1261)u nƠo tr(cid:1133)ớc đó, tuy nhiên, trên thực tế có lẽ hi(cid:1227)n t(cid:1133)ợng nƠy sẽ xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n th(cid:1133)(cid:1249)ng xuyên h(cid:1131)n nhiều so với những gì quan sát đ(cid:1133)ợc trong kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a chúng tôi, nh(cid:1133)ng có thể đƣ b(cid:1231) bỏ qua do b(cid:1231) cho lƠ không quan tr(cid:1233)ng hoặc không đ(cid:1133)ợc chú ý đến. Nguy c(cid:1131) x(cid:1191)y ra tình huống nh(cid:1133) vậy có kh(cid:1191) năng cao lƠ do kích th(cid:1133)ớc mẫu giống tham gia nghiên c(cid:1261)u quá ít, nh(cid:1133) trong tr(cid:1133)(cid:1249)ng hợp c(cid:1259)a chúng tôi, nhóm loƠi phụ japonica ch(cid:1229) có 64 mẫu giống tham gia.

Nhìn chung, các maker có m(cid:1261)c ý nghĩa cao (cid:1251) kết qu(cid:1191) phơn tích toƠn tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u thì đều xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (cid:1251) kết qu(cid:1191) phơn tích cho nhóm loƠi phụ indica hoặc japonica nh(cid:1133) (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa th(cid:1193)p h(cid:1131)n. Tuy nhiên, chúng tôi đƣ tìm th(cid:1193)y 10 điểm đánh d(cid:1193)u có m(cid:1261)c ý nghĩa cao trong toƠn bộ tập đoƠn không có xu(cid:1193)t hi(cid:1227)n (cid:1251) kết qu(cid:1191) phơn tích di truyền liên kết với c(cid:1191) 2 nhóm indica vƠ nhóm japonica. Sự khác bi(cid:1227)t nƠy nguyên nhơn một phần lƠ do sự giới h(cid:1189)n về kích th(cid:1133)ớc c(cid:1259)a các nhóm loƠi phụ, nh(cid:1193)t lƠ nhóm loƠi phụ japonica, ch(cid:1229) có 64 giống, điều nƠy đƣ giới h(cid:1189)n vi(cid:1227)c tìm kiếm các mối liên kết mới trong kết qu(cid:1191). Đơy cũng lƠ lý do t(cid:1189)i sao số QTLs tìm đ(cid:1133)ợc đối với riêng từng loƠi phụ ít h(cid:1131)n với toƠn bộ tập đoƠn r(cid:1193)t nhiều. Số l(cid:1133)ợng m(cid:1193)u giống tham gia phơn tích di truyền liên kết (bằng GWAS) nhỏ h(cid:1131)n 100 đ(cid:1133)ợc coi lƠ d(cid:1133)ới m(cid:1261)c tối (cid:1133)u để có thể tìm kiếm đ(cid:1133)ợc nhiều liên kết vƠ lƠ liên kết m(cid:1189)nh, nh(cid:1193)t lƠ khi có các maker có t(cid:1229) l(cid:1227) MAF (Minor Allelle frequencies) th(cid:1193)p (Zhu et al., 2008). Tuy nhiên, Zhao et al. (2011) cũng đƣ sử dụng một tập đoƠn giống lúa, sau đó khi phơn ra kích th(cid:1133)ớc c(cid:1259)a nhóm giống thuộc các loƠi phụ khá nhỏ (57 vƠ 97 mẫu giống) (Zhao et al., 2011), t(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) l(cid:1133)ợng mẫu giống trong nhiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a chúng tôi, nh(cid:1133)ng các liên kết quan tr(cid:1233)ng vẫn đ(cid:1133)ợc tìm ra vƠ (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa cao. Nh(cid:1133) vậy, có thể nói, mặc dù khi phơn tách ra các nhóm giống theo loƠi phụ có kích th(cid:1133)ớc nhỏ h(cid:1131)n nh(cid:1133)ng kết qu(cid:1191) GWAS c(cid:1259)a nghiên c(cid:1261)u vẫn đ(cid:1191)m b(cid:1191)o m(cid:1261)c ý nghĩa vƠ có độ chính xác cao.

111

B(cid:1191)ng 4.13. Các QTLs liên k(cid:1219)t v(cid:1247)i nhi(cid:1221)u h(cid:1131)n m(cid:1245)t tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u (cid:1251) c(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn vƠ hai nhóm m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng thu(cid:1245)c loƠi ph(cid:1257) indica vƠ japonica

QTLs Chr

V(cid:1231) trí

S(cid:1237) TT

T H G L L

T _ R N

K H T

H T P E D

L I T

L R M

R C N

0 2 0 0 W D

0 4 0 2 W D

0 6 0 4 W D

0 6 B W D

W R D

W D R

W D S

W D P

P R S

S _ R

A. C(cid:1191) t(cid:1201)p đoƠn

* ()

1 1

146 251 2 173 691

3 2

q33 q83

P R D ()

2 3

5 015 093 27 657 195

2 2

q66 q8

*

*

*

()

()

* ()

6 6

4 021 017 4 127 010

4 5

q67 q24

() ()

() ()

()

1 1 2

** ()

(*)

6 6

14 008 461 16 912 708

6 3

q76 q79

**

*

*

* ()

()

* () ()

* * ()

() ()

7 8 11 11 11 12

18 507 925 27 413 965 5 272 788 8 972 097 22 579 249 7 681 309

3 2 2 9 2 2

q15 q16 q43 q45 q31 q32

***

()

*

*

*

*

B. Nhóm Indica

()

()

1 1

5 851 606 6 404 307

3 2

q73 q84

**

*

112

QTLs Chr

V(cid:1231) trí

S(cid:1237) TT

P R D ()

T H G L L

H T P E D

L R M

L I T

T _ R N

K H T

q65

4

30 438 406

2

R C N

0 2 0 0 W D

0 4 0 2 W D

0 6 0 4 W D

0 6 B W D

W R D

W D R

W D S

W D P

P R S

S _ R

()

()

q69

6

4 127 010

3

*

()

()

()

()

q41 q68

6 6

14 126 219 17 005 559

3 3

*

*

()

q82 q3

6 8

21 716 314 4 413 495

2 2

*

*

()

()

()

()

q45

11

8 972 097

6

**

*

C. Nhóm Japonica

1 1 3

()

q72 q48

1 1

2 678 840 2 710 978

2 2

*

()

q40 q70

5 10

7 422 947 11 589 746

2 3

()

*

*

*

113

Chú thích: () = P-value < 1e-03; = P-value < 1e-04; = P < 1e-05; * = P < 1e-06; Chr = Nhi(cid:1225)m sắc thể; Số TT = Số tính tr(cid:1189)ng cùng có liên kết với 1 marker. Các tính tr(cid:1189)ng theo dõi: LLGTH: Chiều dƠi thơn; MRL: Chiều dƠi r(cid:1225) tối đa; TIL: Số nhánh; SDW: Khối l(cid:1133)ợng khô phần thơn; DEPTH: Độ ăn sơu c(cid:1259)a r(cid:1225); NCR: Số l(cid:1133)ợngr(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK : Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; RDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a toƠn bộ r(cid:1225) lúa; DRW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu h(cid:1131)n 40 cm tính từ gốc; PDW: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a c(cid:1191) cơy lúa (c(cid:1191) thơn vƠ r(cid:1225)); SRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn nông; DRP: Phần trăm khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) ăn sơu; R_S: Tỷ l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa phần r(cid:1225) vƠ phần thơn cơy; NR_T: Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình trên 1 nhánh.

Sự khác bi(cid:1227)t trong các liên kết đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh giữa các tập mẫu nghiên c(cid:1261)u khác nhau có thể lƠ kết qu(cid:1191) từ sự thay đổi lớn về tần số alen trong các tập mẫu khác nhau đ(cid:1133)ợc quan sát cho nhiều điểm đánh d(cid:1193)u. B(cid:1191)n thơn những sự thay đổi nƠy lƠ kết qu(cid:1191) c(cid:1259)a c(cid:1193)u trúc phơn cực m(cid:1189)nh mẽ về đa d(cid:1189)ng di truyền (cid:1251) lúa do quá trình đ(cid:1133)ợc thuần hóa độc lập c(cid:1259)a hai loƠi phụ indica vƠ japonica, tiếp đó lƠ sự xơm nhập về di truyền giữa các loƠi phụ nƠy, ch(cid:1259) yếu lƠ (cid:1251) các vùng phơn hóa th(cid:1193)p (Kovach et al., 2007; Sang and Ge, 2013). Nguyên nhơn th(cid:1261) hai có thể lƠ do sự gi(cid:1191)m đi đáng kể số l(cid:1133)ợng marker đa hình (ch(cid:1229) ch(cid:1233)n các marker có MAF ≥ 5%). Trong nghiên c(cid:1261)u nƠy c(cid:1259)a chúng tôi, l(cid:1133)ợng marker đa hình đ(cid:1133)ợc sử đụng để phơn tích di truyền liên kết đƣ gi(cid:1191)m xuống từ 21623 trong toƠn tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u có 185 giống, xuống cón 13814 với tập mẫu nghiên c(cid:1261)u gồm 115 giống indica, vƠ ch(cid:1229) còn 8821 marker với tập mẫu gồm 64 mẫu giống thuộc nhóm loƠi phụ japonica. Nhiều marker đ(cid:1133)ợc coi lƠ đa hình trong c(cid:1191) tập đoƠn giống nghiên c(cid:1261)u l(cid:1189)i tr(cid:1251) thƠnh marker không đa hình trong các tập con (cid:1251) các loƠi phụ. Kết qu(cid:1191) thống kê cho th(cid:1193)y, ch(cid:1229) có 20,1% trong số 21623 marker lƠ đa hình trong c(cid:1191) hai loƠi phụ, trong đó 15,4% lƠ đ(cid:1131)n hình (cid:1251) c(cid:1191) hai indica và/ hoặc japonica nh(cid:1133)ng với các alen khác nhau (đơy có lẽ cũng chính lƠ d(cid:1193)u hi(cid:1227)u để phơn bi(cid:1227)t giữa hai nhóm loƠi phụ nƠy với nhau).

Khi so sánh các v(cid:1231) trí liên kết quan tr(cid:1233)ng trong nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a mình với các nghiên c(cid:1261)u tr(cid:1133)ớc đó, chúng tôi tìm th(cid:1193)y một sự trùng hợp c(cid:1259)a q50 liên kết với tính tr(cid:1189)ng số r(cid:1225)/nhánh (NR_T) (cid:1251) v(cid:1231) trí 42,706 Mb trên NST số 1 với vùng QTLs liên quan đến t(cid:1229) l(cid:1227) khối l(cid:1133)ợng khô giữa r(cid:1225) vƠ phần thơn (R_S) trong nghiên c(cid:1261)u GWAS c(cid:1259)a Courtois et al. (2013) về các đặc điểm bộ r(cid:1225) (cid:1251) một tập đoƠn giống japonica. Mặc dù Courtois đƣ không xác đ(cid:1231)nh QTLs cho tính tr(cid:1189)ng số r(cid:1225) trung bình trên nhánh (NR_T) nh(cid:1133)ng hai ch(cid:1229) số nƠy có t(cid:1133)(cid:1131)ng quan khá chặt trong nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a chúng tôi. Tuy nhiên chúng tôi không lo(cid:1189)i trừ sự t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng về v(cid:1231) trí nƠy lƠ x(cid:1191)y ra một cách tình c(cid:1249), b(cid:1251)i vì trong kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u c(cid:1259)a mình chúng tôi không xác nhận th(cid:1193)y vùng QTLs liên kết với R_S nƠo (cid:1251) gần vùng đó, dù ch(cid:1229) lƠ (cid:1251) m(cid:1261)c ý nghĩa th(cid:1193)p.

4.5.2. Các gen (cid:1261)ng viên liên quan đ(cid:1219)n đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225)

Sau khi xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc các marker liên kết với các tính tr(cid:1189)ng quan tơm, căn

114

lúa đƣ đ(cid:1133)ợc công bố

bố

trên

công

đ(cid:1133)ợc

trang

EURoot,

c(cid:1261) vƠo kết qu(cid:1191) phơn tích LD (linkage disequilibrium), các gen nằm trong kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a QTLs đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh lƠ các gen (cid:1261)ng viên có liên quan đến tính tr(cid:1189)ng liên kết. Các gen nƠy đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh căn c(cid:1261) vƠo bộ dữ li(cid:1227)u các gen trong toƠn bộ genome c(cid:1259)a cơy trên website OrygenesDB (http://orygenesdb.cirad.fr/tools.html). Bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy chúng tôi nhận th(cid:1193)y có 33 QTLs trong tổng số 88 QTLs (nh(cid:1133) đƣ trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.12) nằm trong trình tự c(cid:1259)a một gen ch(cid:1261)c năng. Một bộ dữ li(cid:1227)u gồm 889 gen đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh cho 88 QTLs, trong đó có 407 gen đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)c năng gi(cid:1191) đ(cid:1231)nh (Phụ lục 4). Các gen liên kết với các QTLs nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc so sánh với một danh sách gồm kho(cid:1191)ng 200 gen trong bộ dữ li(cid:1227)u các gen liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) c(cid:1259)a dự án web (http://gohelle.cirad.fr:8080/euroot/JSP/authentication.jsp), ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a các gen nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc khẳng đ(cid:1231)nh, ch(cid:1259) yếu thông qua ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phơn tích đột biến, chúng đóng vai trò trong kiến trúc bộ r(cid:1225), sự phát triển bộ r(cid:1225) hoặc vận chuyển n(cid:1133)ớc vƠ dinh d(cid:1133)ỡng qua bộ r(cid:1225). Kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y không có sự t(cid:1133)(cid:1131)ng hợp nhiều giữa hai bộ dữ li(cid:1227)u nƠy, trừ gen OsPIP2;1 (Os07g26690), t(cid:1189)i v(cid:1231) trí có kho(cid:1191)ng cách 16 kb kể từ v(cid:1231) trí QTLs số 61 liên kết với THK trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 7 (B(cid:1191)ng 4.12). Danh sách các gen nƠy cũng đ(cid:1133)ợc so sánh với danh sách các gen có biểu hi(cid:1227)n đ(cid:1133)ợc biết trong sự hình thƠnh vƠ phát triển r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (Lafitte et al., 2001; Takehisa et al., 2012). Danh sách c(cid:1259)a 11 gen có biểu hi(cid:1227)n đặc bi(cid:1227)t (cid:1251) các phần khác nhau c(cid:1259)a r(cid:1225) lúa nh(cid:1133) đ(cid:1229)nh r(cid:1225), các vùng đặc bi(cid:1227)t c(cid:1259)a r(cid:1225) bên vƠ vùng thƠnh thục khác đ(cid:1133)ợc trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.14. Hầu hết các gen nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc dự đoán về ch(cid:1261)c năng hóa sinh nh(cid:1133)ng không có các thông tin chính xác liên quan đến ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c c(cid:1259)a các gen nƠy. Các gen có liên quan đến các QTLs c(cid:1259)a tính tr(cid:1189)ng bộ r(cid:1225) đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n để rƠ soát trên các c(cid:1131) s(cid:1251) dữ li(cid:1227)u đƣ có về ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c c(cid:1259)a chúng hoặc đƣ đ(cid:1133)ợc dự đoán ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c dựa vƠo các ortholog c(cid:1259)a chúng trên Arabidopsis đƣ đ(cid:1133)ợc công bố. Bằng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp nƠy chúng tôi đƣ xác đ(cid:1231)nh thêm đ(cid:1133)ợc 13 (cid:1261)ng viên r(cid:1193)t đáng quan tơm, danh sách 13 gen nƠy cũng đ(cid:1133)ợc chúng tôi trình bƠy (cid:1251) B(cid:1191)ng 4.14.

Ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a các gen ch(cid:1261)a marker hoặc nằm gần các điểm QTLs có m(cid:1261)c ý nghĩa cao đƣ đ(cid:1133)ợc đánh giá. Gen OsPIP2;1 (Os07g26690) (cid:1251) v(cid:1231) trí 16 kb c(cid:1259)a QTLs số 61 (q61) biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u h(cid:1131)n (cid:1251) phần ngo(cid:1189)i bì (exodermis) c(cid:1259)a r(cid:1225) vƠ điều khiển đặc hi(cid:1227)u tăng lên trong r(cid:1225) c(cid:1259)a các giống lúa n(cid:1133)(cid:1131)ng sau khi ch(cid:1231)u tác động c(cid:1259)a strees về thẩm th(cid:1193)u (Lian et al., 2006; Sakurai et al., 2008).

115

B(cid:1191)ng 4.14. Danh sách các gen (cid:1261)ng viên đƣ đ(cid:1133)(cid:1255)c khẳng đ(cid:1231)nh v(cid:1221) vai trò vƠ ch(cid:1261)c năng đ(cid:1237)i v(cid:1247)i s(cid:1269) phát tri(cid:1223)n b(cid:1245) r(cid:1225)

Chr V(cid:1231) trí c(cid:1259)a QTL

Tính tr(cid:1189)ng

Ch(cid:1261)c năng

TƠi li(cid:1227)u tham kh(cid:1191)o

Gen (cid:1251) Arabidopsis

QTL ID q48

1

2710978-2880907 NR_T

Takehisa et al., 2011

Gen (cid:1251) lúa Oryza sativa Os01g05820 Không có

q48

1

2710978-2880907 NR_T

Takehisa et al., 2011

Os01g06010 Không có

Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) vùng phát sinh r(cid:1225) bên Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) vùng phát sinh r(cid:1225) bên Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225)

q48 q73

1 1

2710978-2880907 NR_T 5851606

Takehisa et al., 2011 Jones et al., 2006

Os01g06060 Không có Os01g10900 At04g18640 ArabidopsisMRH1, phát triển

Takehisa et al., 2011

q73

1

5851606

Os01g11010 Không có

1 1 6

Takehisa et al., 2011 Song et al., 2013

DWB60, DRW DWB60, DRW DRP NR_T

q84 q49

1 1

6404307 10299033

Os01g11860 Không có Os01g18360 Không có

lông hút Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) vùng phát sinh r(cid:1225) bên Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) OsIAA4, hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin

Dai et al., 2012

q36

1

28579082

NCR

Takehisa et al., 2011 Takehisa et al., 2011 Takehisa et al., 2011 Takehisa et al., 2011 Norton et al., 2008

NR_T NR_T DW2040 DW0020 DWB60

q50 q50 q66 q64 q74

1 1 2 2 2

42706214 42706214 5015093 25990556 30762847

Os01g73700 Không có Os01g73720 Không có Os02g09760 Không có Os02g43 120 Không có Os02g50372 Không có

Os01g49690 At01g50370 ArabidopsisFYPP1, dẫn truyền tín hi(cid:1227)u, điều ch(cid:1229)nh protein c(cid:1259)a nhóm gen PIN Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) Gen (cid:1261)ng viên trong QTLs liên kết với khối l(cid:1133)ợng r(cid:1225) ăn sơu

116

Chr V(cid:1231) trí c(cid:1259)a QTL

Tính tr(cid:1189)ng

Ch(cid:1261)c năng

TƠi li(cid:1227)u tham kh(cid:1191)o

Gen (cid:1251) Arabidopsis

QTL ID q38

2

31652149

NCR

Huyn et al., 2014

Gen (cid:1251) lúa Oryza sativa Os02g51710 At04g39730 ArabidopsisPLAT1, điều hòa

sự phát triển r(cid:1225) bên

q59

3

35166421

THK

Abe et al., 2012

Os03g63970 At05g51810 OsGA20ox1, nằm trong vùng QTLs liên quan đến kh(cid:1191) năng sống sót (cid:1251) giai đo(cid:1189)n m(cid:1189)

NR_T

Jiallais et al., 2006

q51

5

Os05g27920 At05g58440 ArabidopsisSNX2, Vận chuyển

nội bƠo c(cid:1259)a PIN2

THK

Ohtani et al., 2013

q60

6

16205923- 16458100 4 649 357

Os06g09280 At01g26370 Arabidopsis RID1, sự phát

triển c(cid:1259)a r(cid:1225)

1 1 7

q76 q42

6 7

15 865 171 474 875

DWB60 NCR

Os06g27980 At03g05390 Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) đầu r(cid:1225) Os07g01820

q61

7

15 424 576

THK

OsMADS15, điều khiển sự phát triển r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh OsRR7, tín hi(cid:1227)u cytokinin

Os07g26740 Không có

Takehisa et al., 2011 Lu et al., 2012; Zhao et al., 2009 Gao et al., 2014; Bishopp et al., 2011 Takehisa et al., 2011

q61

7

15 424 576

THK

Os07g26740 Không có

Biểu hi(cid:1227)n đặc hi(cid:1227)u (cid:1251) vùng phát sinh r(cid:1225) bên

q53

7

NR_T

Os07g37010 At04g03270 ArabidopsisCYCLIN

D6;1

Sozzani et al., 2010

q71

12

22174085- 22175036 1 185 335

DW4060

Hu and Ma, 2006

Os12g03110 Không có

Hình thƠnh r(cid:1225) bên ArabidopsisMIF1, điều khiển sự phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225)

q71

12

1 185 335

DW4060

Oh et al., 2011

Os12g03150 At01g08810 ArabidopsisMYB60, điều khiển

sự phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225)

117

Chú thích: QTL ID = ký hi(cid:1227)u c(cid:1259)a QTLs; Chr = NST; TIL= Số nhánh; NCR = Số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh; THK = Độ dƠy c(cid:1259)a r(cid:1225); DW0020: Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 0 đến 20 cm tính từ gốc; DW2040 = Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 20 đến 40 cm tính từ gốc; DW4060 = Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) từ 40 đến 60 cm tính từ gốc; DWB60 = Khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a phần r(cid:1225) dƠi h(cid:1131)n 60 cm tính từ gốc; NR_T = Số r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh trung bình/nhánh

Vi(cid:1227)c tìm kiếm ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c c(cid:1259)a các gen liên kết với các QTLs vƠ ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a các ortholog c(cid:1259)a chúng (cid:1251) Arabidopsis đƣ ghi nhận một số gen (cid:1261)ng viên r(cid:1193)t đáng quan tơm. Ví dụ, sự hình thƠnh vƠ phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (cid:1251) lúa đƣ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)ng minh lƠ ch(cid:1231)u (cid:1191)nh h(cid:1133)(cid:1251)ng c(cid:1259)a hƠm l(cid:1133)ợng auxin tập trung (cid:1251) các điểm tế bƠo phát sinh r(cid:1225) thông qua sự di chuyển c(cid:1259)a các protein vận chuyển auxin PIN- FORMED, kết qu(cid:1191) lƠm kích ho(cid:1189)t các LBD (LATERAL ORGAN BOUNDARY DOMAIN) c(cid:1259)a yếu tố phiên mƣ CRL1 (CROWN ROOT LESS 1) (Inukai et al., 2005; Coudert et al., 2010; Orman-Ligeza et al., 2013). Một số gen nằm trong kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a QTLs liên quan đến tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) chính (NCR) vƠ số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) trung bình /nhánh (NR_T) có liên quan đến đ(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1133)ớng nƠy, có thể kể đến một số gen nh(cid:1133): Os01g49690 (NCR, q36) lƠ một ortholog c(cid:1259)a gen FYPP1 (cid:1251) Arabidopsis. Các gen Fypp1 vƠ Fypp2 lƠ đột biến đôi, đ(cid:1133)ợc đặc tr(cid:1133)ng b(cid:1251)i sự gia tăng một PIN protein phosphor hóa dẫn đến kết qu(cid:1191) tích lũy c(cid:1259)a PIN đ(cid:1189)t tới đ(cid:1229)nh cao, lƠm gia tăng quá trình vận chuyển auxin h(cid:1133)ớng gốc, kết qu(cid:1191) cho ra kiểu hình bộ r(cid:1225) ngắn, vƠ hình thƠnh ít r(cid:1225) bên h(cid:1131)n (Dai et al., 2012). SORTING NEXIN2 (SNX2a), lƠ othorlog trên Arabidopsis c(cid:1259)a gen Os05g27920 (NR_T, q51), chia sẻ ch(cid:1261)c năng dự phòng với SNX1, liên quan đến quá trình vận chuyển nội bƠo c(cid:1259)a PIN2 thông qua vi(cid:1227)c hình thƠnh c(cid:1259)a SNX1 bên trong các endosomes (Jaillais et al., 2006). AUXIN/INDOLE-3-ACETIC ACID (IAA) lƠ ch(cid:1193)t điều hòa ơm tính c(cid:1191)m (cid:1261)ng với auxin vƠ tham gia vƠo điều hòa biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen CRL1 c(cid:1259)a auxin (Inukai et al., 2005). Sự biểu hi(cid:1227)n quá m(cid:1261)c c(cid:1259)a OsIAA4 (Os01g18360, NR_T, q49) dẫn đến gi(cid:1191)m số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh phát sinh sau khi xử lý b(cid:1251)i auxin, cho th(cid:1193)y rằng gen nƠy có thể liên quan đến con đ(cid:1133)(cid:1249)ng truyền tín hi(cid:1227)u auxin điều khiển sự hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (Song and Xu, 2013). CRL1 điều ch(cid:1229)nh các gen liên quan đến sự hình thƠnh vƠ t(cid:1189)o mô phơn sinh r(cid:1225), ví dụ nh(cid:1133) SCARECROW (SCR) ho(cid:1189)t động phối hợp cùng với SHORTROOT (SHR) để kiểm soát sự phơn chia c(cid:1259)a mô phơn sinh (cid:1251) lớp vỏ c(cid:1259)a nội bì r(cid:1225) (cid:1251) Arabidposis hoặc với QUIESCENT CENTER HOMEOBOX (QHB), lƠ một ortholog c(cid:1259)a gen WOX5 thuộc nhóm gen liên quan đến yếu tố phiên mƣ WUSCHEL để xơy dựng vùng trung tơm tĩnh (Quiescent Center) t(cid:1189)i phần chóp r(cid:1225), phần gốc r(cid:1225), vƠ sự b(cid:1191)o trì các phần r(cid:1225), nh(cid:1193)t lƠ khi r(cid:1225) b(cid:1231) tổn th(cid:1133)(cid:1131)ng (Kamiya et al., 2003b; Liu et al., 2005; Cui et al., 2007). Cuối cùng lƠ gen Os07g37010 (NR_T, q53) lƠ một othorlog c(cid:1259)a gen

118

CYCLIN D6;1 đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y (cid:1251) Arabidopsis đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh lƠ đích trực tiếp c(cid:1259)a SHR vƠ SCR vƠ liên quan đến các sự ki(cid:1227)n trong phơn chia tế bƠo dẫn đến sự hình thƠnh vƠ phơn chia c(cid:1259)a các mô phơn sinh r(cid:1225) (Sozzani et al., 2010). T(cid:1193)t c(cid:1191) các gen nƠy có thể liên quan đến đ(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1133)ớng tăng, hoặc gi(cid:1191)m c(cid:1259)a CRL1 trong quá trình điều hòa sự hình thƠnh r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh. Gen OsMADS15 (Os07g01820, NCR, q42) trong cơy siêu biểu hi(cid:1227)n đƣ thể hi(cid:1227)n một sự thay đổi trong phát triển bộ r(cid:1225), bao gồm sự phát triển quá m(cid:1261)c c(cid:1259)a r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh gắn liền với sự tăng c(cid:1133)(cid:1249)ng biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a yếu tố phiên mƣ WOX11 – một gen khác kiểm soát sự hình thƠnh vƠ phát triển bộ r(cid:1225) độc lập với đ(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1133)ớng c(cid:1259)a CRL1 (Zhao et al., 2009; Lu et al., 2012). Gen Os02g51710 lƠ một ortholog c(cid:1259)a gen PLAT1 (POLYCYSTIN-1, LIPOXYGENASE, ALPHA-TOXIN AND TRIACYLGLYCEROL LIPASE 1) (cid:1251) Arabidopsis, nó b(cid:1231) kích thích b(cid:1251)i các stress phi sinh h(cid:1233)c vƠ có vai trò điều ch(cid:1229)nh tích cực trong sự hình thƠnh vƠ phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) bên (Hyun et al., 2014).

Một số gen có ch(cid:1261)c năng liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225) vƠ nằm gần các QTLs liên kết với khối l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (cid:1251) tầng sơu cũng đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh. Gen Os12g03150 (DW4060, q71) lƠ một ortholog c(cid:1259)a gen AtMYB60 (cid:1251) Arabidopsis kiểm soát sự đóng khí khổng vƠ kích thích sự phát triển c(cid:1259)a r(cid:1225) để ph(cid:1191)n kháng l(cid:1189)i tác động h(cid:1189)n hán (Oh et al., 2011). Gen Os12g03110 (DW4060, q71) lƠ một ortholog c(cid:1259)a gen MIF1 (MINI ZINC FINGER 1), có vai trò nh(cid:1133) một yếu tố điều hòa theo chiều ơm liên quan đến sự phát triển c(cid:1259)a cơy, trong đó có sự phát triển bộ r(cid:1225) (Hu and Ma, 2006). Gen Os01g10900 (DWB60, RDW, q73) lƠ ortholog c(cid:1259)a MRH1 (MORPHOCENESIS OF ROOT HAIR 1) (cid:1251) Arabidopsis, điều ch(cid:1229)nh sự phát triển c(cid:1259)a lông r(cid:1225) (Jones et al., 2005). Cuối cùng lƠ gen Os02g50372 (DWB60, q74), lƠ một protein biểu hi(cid:1227)n ch(cid:1261)c năng ch(cid:1133)a biết nh(cid:1133)ng tr(cid:1133)ớc đơy đƣ đ(cid:1133)ợc báo cáo lƠ gen (cid:1261)ng cử viên nằm trong vùng QTLs có liên quan đến khối l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (cid:1251) lớp đ(cid:1193)t sơu, dựa vƠo kết qu(cid:1191) nghiên c(cid:1261)u biểu hi(cid:1227)n gen c(cid:1259)a Norton et al. (2008).

Liên quan đến độ dƠy r(cid:1225), Os06g09280 (THK, q60) lƠ một ortholog c(cid:1259)a gen RID1 (ROOT INITIATION DEFECTIVE 1), gen nƠy tham gia vƠo các quá trình phát triển khác nhau, nh(cid:1133) b(cid:1191)o trì mô phơn sinh, đặc điểm hình thái c(cid:1259)a r(cid:1225) vƠ lá. Trong r(cid:1225), RID1 góp phần vƠo sự biểu hi(cid:1227)n đúng đắn c(cid:1259)a SCR vƠ WOX5, hai gen quan tr(cid:1233)ng trong quá trình đ(cid:1231)nh hình vƠ tổ ch(cid:1261)c mô r(cid:1225) (Ohtani et al., 2013). Gen

119

Os03g63970 (THK, q59) t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng với gen OsGA20ox1 (GIBBERELIC ACID 20 OXIDASE 1) lƠ gen nằm trong vùng một QTL đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh tr(cid:1133)ớc đơy khi nghiên c(cid:1261)u về s(cid:1261)c sống c(cid:1259)a cơy lúa (cid:1251) giai đo(cid:1189)n m(cid:1189) (Abe et al., 2012). Trong Arabidopsis, GA, cùng với các gen SCR, SHR, đóng một vai trò r(cid:1193)t quan tr(cid:1233)ng trong vi(cid:1227)c điều ch(cid:1229)nh sự khác bi(cid:1227)t giữa các lớn tế bƠo (cid:1251) phần vỏ c(cid:1259)a r(cid:1225) (Paquette and Benfey 2005), do đó, ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a gen OsGA20ox1 còn cần ph(cid:1191)i nghiên c(cid:1261)u thêm.T(cid:1133)(cid:1131)ng tự nh(cid:1133) vậy, cytokinin cũng đóng vai trò quan tr(cid:1233)ng cùng với auxin trong tổ ch(cid:1261)c m(cid:1189)ch dẫn cho r(cid:1225) (Bishopp et al., 2011). Gen Os07g26740 (THK, q61), mƣ hóa RESPONSE REGULATOR 7 (OsRR7) có thể tham gia vƠo quá trình nƠy.

Vi(cid:1227)c xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc một số gen (cid:1261)ng viên đƣ đ(cid:1133)ợc ch(cid:1261)ng minh về ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c vƠ hóa h(cid:1233)c b(cid:1251)i các công bố về ch(cid:1261)c năng gen c(cid:1259)a các nhƠ khoa h(cid:1233)c nghiên c(cid:1261)u cùng lĩnh vực (cid:1251) lúa, cũng nh(cid:1133) vi(cid:1227)c tìm th(cid:1193)y các ortholog c(cid:1259)a các gen nƠy (cid:1251) Arabidopsis đƣ khẳng đ(cid:1231)nh sự đúng đắn vƠ ý nghĩa khoa h(cid:1233)c c(cid:1259)a đề tƠi. Điều nƠy cho th(cid:1193)y các kết qu(cid:1191) đƣ đ(cid:1189)t đ(cid:1133)ợc lƠ đáng tin cậy vƠ có kh(cid:1191) năng (cid:1261)ng dụng vƠo thực ti(cid:1225)n.

Mặc dù vậy, thực tế lƠ hai gen đ(cid:1133)ợc biết đến lƠ ortholog giữa lúa vƠ Arabipopsis dựa trên sự t(cid:1133)(cid:1131)ng đồng c(cid:1259)a trình tự không đ(cid:1191)m b(cid:1191)o hoƠn toƠn rằng ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a chúng sẽ vẫn đ(cid:1133)ợc b(cid:1191)o toƠn giữa hai loƠi. Bên c(cid:1189)nh đó, còn r(cid:1193)t nhiều gen nằm trong vùng QTLs đƣ xác đ(cid:1231)nh ban đầu vẫn ch(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc biết về ch(cid:1261)c năng, hoặc ch(cid:1133)a hiểu biết hết về các ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a nó (Wissuwa et al., 2002; Uga et al., 2011). Do đó cần có những nghiên c(cid:1261)u để xác nhận thêm về các QTLs đƣ đ(cid:1133)ợc tìm th(cid:1193)y. Ví dụ: nghiên c(cid:1261)u biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a t(cid:1193)t c(cid:1191) các gen nằm trong kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a các QTLs nƠy trên tập hợp các giống có kiểu hình t(cid:1133)(cid:1131)ng ph(cid:1191)n về tính tr(cid:1189)ng quan tơm. Đơy lƠ ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp th(cid:1133)(cid:1249)ng đ(cid:1133)ợc sử dụng nh(cid:1133) một tiêu chí để lƠm gi(cid:1191)m số l(cid:1133)ợng gen (cid:1261)ng viên tìm đ(cid:1133)ợc trong các vùng QTLs độc lập với ch(cid:1261)c năng gi(cid:1191) đ(cid:1231)nh c(cid:1259)a chúng (Norton et al., 2008b; Abe et al., 2012; Meijon et al., 2014).

4.5.3. Đi(cid:1223)m đ(cid:1211)c bi(cid:1227)t c(cid:1259)a vùng QTLs liên k(cid:1219)t v(cid:1247)i NCR trên NST s(cid:1237) 11

Một cách khác để xác nhận l(cid:1189)i các QTLs nƠy lƠ phát triển một quần thể lập b(cid:1191)n đồ giữa các bố mẹ có kiểu hình t(cid:1133)(cid:1131)ng ph(cid:1191)n vƠ thiết lập QTLs cho các tính

120

tr(cid:1189)ng quan tơm sử dụng quần thể lập b(cid:1191)n đồ đó. Đơy lƠ một ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp khá tốn th(cid:1249)i gian, nh(cid:1133)ng lƠ một b(cid:1133)ớc cần thiết để có thể cloning v(cid:1231) trí c(cid:1259)a QTLs đó, ho(cid:1189)t hóa QTLs vƠ đ(cid:1133)a vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình lai t(cid:1189)o, ch(cid:1233)n vƠ c(cid:1191)i tiến giống. Trong nghiên c(cid:1261)u nƠy, chúng tôi nhận th(cid:1193)y có 01 vùng QTLs liên kết r(cid:1193)t chặt với các tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR) trên NST số 11, vƠ 01 vùng khác liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng độ dƠy r(cid:1225) (THK) trên NST số 2.

Có thể nói vùng q45 (Sj11-08972097F) trên nhi(cid:1225)m sắc thể 11 lƠ v(cid:1231) trí QTLs đặc bi(cid:1227)t thú v(cid:1231), không ch(cid:1229) vì nó liên kết với đồng th(cid:1249)i 9/18 tính tr(cid:1189)ng quan sát mƠ còn b(cid:1251)i vì xung quanh điểm maker nƠy có tới 10 điểm marker khác r(cid:1193)t gần với nó vƠ đều lƠ các marker có sự sai khác ý nghĩa (cid:1251) m(cid:1261)c cao, trong đó Sj11- 08972097 có P-value cao nh(cid:1193)t nên đ(cid:1133)ợc ch(cid:1233)n lƠm điểm đánh d(cid:1193)u cho q45. Để quan sát kỹ h(cid:1131)n, một hapolotype bao gồm 11 điểm đánh d(cid:1193)u nằm trong vùng QTLs nƠy đƣ đ(cid:1133)ợc thiết lập, tỷ l(cid:1227) các d(cid:1189)ng biến thể SNPs t(cid:1189)i đơy đƣ đ(cid:1133)ợc tính toán cho c(cid:1191) tập đoƠn vƠ từng nhóm loƠi phụ indica vƠ japonica. Kết qu(cid:1191) đ(cid:1133)ợc trình bƠy t(cid:1189)i Hình 4.18. Hình 4.18 cho th(cid:1193)y 11 v(cid:1231) trí marker nƠy cho đa hình (cid:1251) c(cid:1191) tập đoƠn vƠ c(cid:1191) khi đƣ đ(cid:1133)ợc tách riêng cho từng nhóm indica vƠ japonica (nh(cid:1133)ng do tỷ l(cid:1227) MAF <5% (cid:1251) nhóm japonica nên b(cid:1231) lo(cid:1189)i khỏi nghiên c(cid:1261)u GWAS với nhóm nƠy). So sánh giữa hai nhóm loƠi phụ indica vƠ japonica có thể nhận th(cid:1193)y rõ sự khác bi(cid:1227)t trong tỷ l(cid:1227) c(cid:1259)a các alen, thông th(cid:1133)(cid:1249)ng tỷ l(cid:1227) nƠy có chiều h(cid:1133)ớng ng(cid:1133)ợc nhau giữa indica vƠ japonica (ví dụ (cid:1251) v(cid:1231) trí đánh d(cid:1193)u 1vƠ 2). So sánh giữa c(cid:1191) tập đoƠn vƠ hai loƠi phụ thì indica vƠ th(cid:1133)(cid:1249)ng có xu h(cid:1133)ớng giống với c(cid:1191) tập đoƠn h(cid:1131)n, có thể số l(cid:1133)ợng áp đ(cid:1191)o c(cid:1259)a indica so với japonica trong tập đoƠn nghiên c(cid:1261)u lƠ nguyên nhơn trực tiếp gơy ra điều nƠy. Ma trận haplotype c(cid:1259)a các giống lúa sẽ đ(cid:1133)ợc phơn tích tập trung vƠo sự khác bi(cid:1227)t c(cid:1259)a SNPs t(cid:1189)i 11 ví trí QTLs nƠy. Một danh sách các giống có haplotype khác nhau, có kiểu hình t(cid:1133)(cid:1131)ng ph(cid:1191)n sẽ đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n để lƠm vật li(cid:1227)u để lai t(cid:1189)o quần thể lập b(cid:1191)n đồ cho các nghiên c(cid:1261)u tiếp theo (B(cid:1191)ng 4.15). Các cặp bố mẹ đ(cid:1133)ợc lựa ch(cid:1233)n thông th(cid:1133)(cid:1249)ng sẽ lƠ các giống có cùng nền di truyền thuộc nhóm indica hoặc japonica để kh(cid:1191) năng kết hợp đ(cid:1133)ợc tốt h(cid:1131)n. B(cid:1191)ng 4.15 có có 5 nhóm haplotype có kiểu hình nhiều r(cid:1225), 2 nhóm có kiểu hình ít r(cid:1225) trong nhóm indica; trong nhóm japonica có 2 nhóm haplotype cho kiểu hình ít r(cid:1225) vƠ 2 nhóm haplotype cho kiểu hình nhiều r(cid:1225). Các giống trong các nhóm nƠy có thể lựa ch(cid:1233)n để lai t(cid:1189)o quần thể lập b(cid:1191)n đồ, khi ch(cid:1233)n lựa cần chú ý sự t(cid:1133)(cid:1131)ng hợp về th(cid:1249)i gian vƠ đặc điểm trỗ bông c(cid:1259)a giống.

121

Tỷ l(cid:1227) % c(cid:1259)a các lo(cid:1189)i biến thể (alen) tỷ l(cid:1227) thuận với độ dƠi cột mƠu mƠ d(cid:1189)ng Nucleotide đó đ(cid:1133)ợc biểu di(cid:1225)n; tổng tỷ l(cid:1227) % c(cid:1259)a 2 lo(cid:1189)i alen t(cid:1189)i một điểm đánh d(cid:1193)u lƠ 100%.

Hình 4.18. Tỷ l(cid:1227) các d(cid:1189)ng alen (cid:1251) các v(cid:1231) trí đánh d(cid:1193)u xung quanh q45

122

B(cid:1191)ng 4.15. Các gi(cid:1237)ng lúa có ki(cid:1223)u hình t(cid:1133)(cid:1131)ng ph(cid:1191)n vƠ haplotype khác bi(cid:1227)t t(cid:1189)i vùng QTLs liên k(cid:1219)t ch(cid:1211)t v(cid:1247)i tính tr(cid:1189)ng NCR trên NST s(cid:1237) 11

Alen

A/T

A/T

A/T

A/T

A/T

A/T

T/C

A/T

T/C

A/T

A/G

indica (+) G12

Nhóm G_ID Dj11_085 73197R T

Dj11_086300 51R A

Dj11_087014 64R A

Dj11_087605 06F T

Dj11_087641 55R A

Dj11_088621 63F T

Sj11_089720 97F T

Dj11_089763 19R A

Sj11_089885 02R T

Dj11_089933 78F A

Sj11_090042 79R A

indica (+) G129

G133

T T

A A

A A

T T

T A

A A

T T

A A

T C

A A

A A

indica (+) indica (+) G18

indica (+) G19

T T

A A

A A

T T

T T

A A

T T

A A

T T

A A

A A

indica (+) G208

indica (+) G219

T T

A A

A A

T T

T T

A A

T T

A A

T T

A A

A A

1 2 3

G41

A

T

T

A

T

A

T

A

T

A

A

indica (+) indica (+) G51

indica (+) G63

indica (+) G65

indica (+) G95

indica (+) G99

Indica (-) G160

T T T T T A

A A A A A T

A A A A A T

T T T T T A

T T T T T A

A A A A A T

T T T T T C

A A A A A T

T T T T T C

A A A A A T

A A A A A G

Indica (-) G181

Indica (-) G182

A A

T T

T T

A A

A A

T T

C C

T T

C C

T T

G G

G93

A

T

T

A

A

A

C

T

C

T

G

Indica (-)

123

Alen

A/T

A/T

A/T

A/T

A/T

A/T

T/C

A/T

T/C

A/T

A/G

G107

Nhóm G_ID Dj11_085 73197R A

Dj11_086300 51R T

Dj11_087014 64R A

Dj11_087605 06F T

Dj11_087641 55R A

Dj11_088621 63F T

Sj11_089720 97F T

Dj11_089763 19R A

Sj11_089885 02R T

Dj11_089933 78F A

Sj11_090042 79R A

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G145

G154

A

T

A

T

T

A

C

T

C

T

G

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G214

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

1 2 4

G46

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G50

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G100

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G101

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G103

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G117

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G128

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G152

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G187

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G193

A

T

A

T

T

A

T

A

T

A

A

G194

Japonica (+) Japonica (+) Japonica (+) Japonica (+) Japonica (+) Japonica (+) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica G200

A

T

T

A

A

T

T

A

T

A

A

124

Alen

A/T

A/T

A/T

A/T

A/T

A/T

T/C

A/T

T/C

A/T

A/G

Nhóm G_ID Dj11_085 73197R

Dj11_086300 51R

Dj11_087014 64R

Dj11_087605 06F

Dj11_087641 55R

Dj11_088621 63F

Sj11_089720 97F

Dj11_089763 19R

Sj11_089885 02R

Dj11_089933 78F

Sj11_090042 79R

(-)

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

G202

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

G204

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

G212

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

G222

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

1 2 5

G26

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

G88

A

T

A

T

A

T

T

A

T

A

A

Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-) Japonica (-)

G92

125

Chú thích: Maker có mƠu đỏ lƠ v(cid:1231) trí c(cid:1259)a q45, Haplotype cho mƠu nơu lƠ các haplotype hoƠn toƠn khác bi(cid:1227)t với các haplotype còn l(cid:1189)i

Các QTLs đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc sau khi đ(cid:1133)ợc kiểm tra vƠ ho(cid:1189)t hóa sẽ lƠ c(cid:1131) s(cid:1251)

cho các phép lai c(cid:1191)i tiến giống với mục đích t(cid:1189)o ra các giống lúa có bộ r(cid:1225) ăn sơu,

có nhiều r(cid:1225), kh(cid:1191) năng khai thác, vận chuyển n(cid:1133)ớc vƠ các ch(cid:1193)t dinh d(cid:1133)ỡng tăng

cao, lƠ điều ki(cid:1227)n cần để có các giống lúa ch(cid:1231)u h(cid:1189)n, mặn, (cid:1261)ng phó với biến đổi khí

hậu vƠ sự suy gi(cid:1191)m mực n(cid:1133)ớc ngầm đang di(cid:1225)n ra trên toƠn cầu.

NgoƠi ra, với độ dƠi c(cid:1259)a kho(cid:1191)ng tin cậy c(cid:1259)a q45 lƠ từ 8550kb đến 9040kb,

bao gồm 11 điểm đánh d(cid:1193)u nối tiếp nhau chúng tôi đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc một danh

sách gen (cid:1261)ng cử viên gồm 72 gen (B(cid:1191)ng 4.16), trong danh sách nƠy có một số

gen r(cid:1193)t đáng quan tơm (đ(cid:1133)ợc in đậm) cần tập trung lƠm các thử nghi(cid:1227)m để lƠm rõ

vai trò vƠ ch(cid:1261)c năng sinh h(cid:1233)c c(cid:1259)a chúng với sự phát triển c(cid:1259)a bộ r(cid:1225) lúa. Có thể kể

đến nh(cid:1133) gen mƣ số Os11g15570 liên quan đến một gia đình gen chuyển hóa

phosphor, gen Os11g16370 liên quan đến cytokinin. Ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phổ biến đ(cid:1133)ợc

(cid:1261)ng dụng hi(cid:1227)n nay lƠ nghiên c(cid:1261)u biểu hi(cid:1227)n ra kiểu hình c(cid:1259)a các d(cid:1189)ng đột biến

lƠm tăng hoặc gi(cid:1191)m biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen (knock–down hoặc gain-of-function), kết

hợp với các phơn tích hóa sinh vƠ các ph(cid:1191)n (cid:1261)ng PCR đ(cid:1231)nh l(cid:1133)ợng.

Từ kết qu(cid:1191) phơn tích trên lƠ c(cid:1131) s(cid:1251) để khẳng đ(cid:1231)nh vùng QTLs đ(cid:1133)ợc ký hi(cid:1227)u

lƠ q45, nằm trên NST 11 liên kết với tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) b(cid:1193)t đ(cid:1231)nh (NCR) vƠ

đồng th(cid:1249)i liên kết với 8 tính tr(cid:1189)ng khác, lƠ vùng QTLs liên kết chặt, có nhiều

triển v(cid:1233)ng. Do đó cần có những nghiên c(cid:1261)u sơu h(cid:1131)n về các gen thuộc vùng nƠy

cũng nh(cid:1133) m(cid:1251) rộng các nghiên c(cid:1261)u nhằm khẳng đ(cid:1231)nh ch(cid:1261)c năng gen, xác đ(cid:1231)nh

m(cid:1189)ng l(cid:1133)ới các gen liên quan. NgoƠi ra, đơy lƠ vùng QTLs có kh(cid:1191) năng cao có thể

phơn lập vƠ đ(cid:1133)a vƠo ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n giống lúa trong t(cid:1133)(cid:1131)ng lai không xa.

Bên c(cid:1189)nh q45 trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 11, một vùng khác cũng khá đặc bi(cid:1227)t

lƠ QTLs liên kết với tính tr(cid:1189)ng độ dƠy r(cid:1225) (THK) trên nhi(cid:1225)m sắc thể số 2. Chúng

tôi cũng tiến hƠnh phơn tích t(cid:1133)(cid:1131)ng tự với q45 vƠ đƣ xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 02 cặp lai để

t(cid:1189)o quần thể lập b(cid:1191)n đồ, từ đó kiểm nghi(cid:1227)m vƠ ho(cid:1189)t hóa QTLs, để sớm đ(cid:1133)a đ(cid:1133)ợc

QTLs nƠy vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa cho t(cid:1133)(cid:1131)ng lai.

126

B(cid:1191)ng 4.16. Danh sách các gen nằm trong vùng QTLs liên k(cid:1219)t ch(cid:1211)t v(cid:1247)i tính tr(cid:1189)ng NCR trên NST s(cid:1237) 11

STT.

Mƣ gen

Ch(cid:1261)c năng đ(cid:1133)(cid:1255)c mô t(cid:1191) (cid:1251) lúa

V(cid:1231) trí b(cid:1203)t đ(cid:1195)u

V(cid:1231) trí k(cid:1219)t thúc

8545191 8561786

8553774 8564017

8568422 8574637

8572164 8576032

Kích th(cid:1133)(cid:1247)c (bp) 8583 Transposon protein, putative, unclassified, expressed 2231 Is a gene spanning Os11 from 8561786 to 8564017. 3742 RGH1A, putative, expressed 1395 expressed protein

8583891 8587880

8586236 8590973

2345 anthocyanin regulatory Lc protein, putative, expressed 3093 retrotransposon protein, putative, unclassified, expressed

8596981 8602877

8598973 8606506

1992 expressed protein 3629 retrotransposon protein, putative, unclassified, expressed

1 2 7

8612739 8618515

8613124 8621867

385 THION31 - Plant thionin family protein precursor, expressed 3352 retrotransposon protein, putative, Ty3-gypsy subclass, expressed

1 Os11g15170 2 Os11g15180 3 Os11g15190 4 Os11g15200 5 Os11g15210 6 Os11g15220 7 Os11g15230 8 Os11g15240 9 Os11g15250 10 Os11g15260 11 Os11g15280 12 Os11g15290

8631629 8637761

8635205 8644339

3576 TNP1, putative, expressed 6578

transposon protein, putative, CACTA, En/Spm sub-class, expressed

8648863 8653471

8650862 8656402

1999 SAM dependent carboxyl methyltransferase, putative, expressed 2931 methyltransferase, putative, expressed

13 Os11g15300 14 Os11g15310 15 Os11g15320 16 Os11g15340

8666751 8677314

8669767 8679074

3016 expressed protein 1760 SAM dependent carboxyl methyltransferase family protein,

17 Os11g15350

8690188

8693520

3332

putative, expressed transposon protein, putative, CACTA, En/Spm sub-class, expressed

127

STT.

Mƣ gen

Ch(cid:1261)c năng đ(cid:1133)(cid:1255)c mô t(cid:1191) (cid:1251) lúa

V(cid:1231) trí b(cid:1203)t đ(cid:1195)u

V(cid:1231) trí k(cid:1219)t thúc

18 Os11g15360

8694972

8699805

transposon protein, putative, CACTA, En/Spm sub-class,

Kích th(cid:1133)(cid:1247)c (bp) 4833

expressed

8702394

8705012

2618 sulfotransferase domain containing protein, expressed

19 Os11g15370 20 Os11g15390 21 Os11g15400 22 Os11g15410

8714913 8722561 8732611

8715134 8728133 8734025

221 hypothetical protein 5572 retrotransposon protein, putative, Ty1-copia subclass, expressed 1414 S-adenosyl-L-methionine:benzoic acid/salicylic acid carboxyl

methyltransferase, putative,

8736769

8737452

683 expressed protein

23 Os11g15420 24 Os11g15430

8742466

8746363

3897

transposon protein, putative, CACTA, En/Spm sub-class, expressed

1 2 8

8752323 8756384

8756110 8760454

3787 retrotransposon protein, putative, unclassified, expressed 4070 retrotransposon protein, putative, unclassified

8762612 8764906

8763980 8765343

1368 expressed protein 437 expressed protein

8767415 8776711

8768037 8777356

622 retrotransposon protein, putative, Ty3-gypsy subclass, expressed 645 expressed protein

8780013 8784097

8783115 8786064

3102 stripe rust resistance protein Yr10, putative, expressed 1967 expressed protein

8230 OsSub62 - Putative Subtilisin homologue, expressed 510 conserved hypothetical protein

25 Os11g15440 26 Os11g15450 27 Os11g15460 28 Os11g15470 29 Os11g15480 30 Os11g15490 31 Os11g15500 32 Os11g15510 33 Os11g15520 34 Os11g15530 35 Os11g15540 36 Os11g15550

8789919 8803365 8804990 8809507

8798149 8803875 8807933 8810043

2943 hypothetical protein 536 retrotransposon protein, putative, Ty3-gypsy subclass

128

STT.

Mƣ gen

Ch(cid:1261)c năng đ(cid:1133)(cid:1255)c mô t(cid:1191) (cid:1251) lúa

V(cid:1231) trí b(cid:1203)t đ(cid:1195)u

V(cid:1231) trí k(cid:1219)t thúc

37 Os11g15560

8810728

8817471

Kích th(cid:1133)(cid:1247)c (bp) 6743 retrotransposon protein, putative, Ty3-gypsy subclass,

expressed

38 Os11g15570

8826307

8827815

1508 Ser/Thr protein phosphatase family protein, putative,

expressed

596 hypothetical protein 3083 expressed protein

8837089 8839634

8837685 8842717

1256 hypothetical protein 1162 hypothetical protein

8855222 8857783

8856478 8858945

2350 OsFBX420 - F-box domain containing protein, expressed 2820 expressed protein

8860685 8864461

8863035 8867281

1 2 9

1145 retrotransposon protein, putative, unclassified, expressed 2115 expressed protein

8869515 8871823

8870660 8873938

437 hypothetical protein 2657 NBS-LRR disease resistance protein, putative, expressed

8880793 8883111

8881230 8885768

2047 retrotransposon protein, putative, Ty3-gypsy subclass 4421 retrotransposon protein, putative, Ty3-gypsy subclass,

8888478 8890809

8890525 8895230

39 Os11g15580 40 Os11g15590 41 Os11g15600 42 Os11g15610 43 Os11g15620 44 Os11g15624 45 Os11g15630 46 Os11g15640 47 Os11g15660 48 Os11g15670 49 Os11g15680 50 Os11g15690

expressed

8898150

8899562

1412 NB-ARC domain containing protein, expressed

51 Os11g15700 52 Os11g15710 53 Os11g15720 54 Os11g15730 55 Os11g15740

8902419 8906203 8910861 8912102

8902709 8906959 8911193 8912963

290 hypothetical protein 756 expressed protein 332 hypothetical protein 861 hypothetical protein

129

STT.

Mƣ gen

Ch(cid:1261)c năng đ(cid:1133)(cid:1255)c mô t(cid:1191) (cid:1251) lúa

V(cid:1231) trí b(cid:1203)t đ(cid:1195)u

V(cid:1231) trí k(cid:1219)t thúc

8918880

8923901

Kích th(cid:1133)(cid:1247)c (bp) 5021 retrotransposon protein, putative, unclassified, expressed

8924673 8929767 8938525 8941577 8948771

8928495 8931252 8940860 8945649 8951203

laccase precursor protein, putative, expressed

8965406 8970074 8977337 8989824

8970029 8977435 8978432 8994514

3822 transposon protein, putative, unclassified, expressed 1485 retrotransposon protein, putative, unclassified 2335 4072 expressed protein 2432 4623 F-box domain containing protein, expressed 7361 NIN, putative, expressed 1095 expressed protein 4690 expressed protein

1 3 0

9000482 9006329

9004994 9010716

4512 expressed protein 4387 expressed protein

9018217 9022055

9019564 9023348

1347 expressed protein 1293 expressed protein

56 Os11g15750 57 Os11g15755 58 Os11g16246 59 Os11g16248 60 Os11g16250 61 Os11g16260 62 Os11g16280 63 Os11g16290 64 Os11g16300 65 Os11g16310 66 Os11g16320 67 Os11g16330 68 Os11g16340 69 Os11g16350 70 Os11g16360 71 Os11g16370 72 Os11g16380

9025390 9034216 9046593

9025611 9042631 9046856

221 expressed protein 8415 uridine/cytidine kinase-like 1, putative, expressed 263 hypothetical protein

130

PH(cid:1194)N 5. K(cid:1218)T LU(cid:1200)N VĨ KI(cid:1218)N NGH(cid:1230)

5.1. K(cid:1218)T LU(cid:1200)N

1) Đề tƠi đƣ đánh giá đ(cid:1133)ợc sự đa d(cid:1189)ng về đặc điểm hình thái vƠ đặc điểm nông sinh h(cid:1233)c c(cid:1131) b(cid:1191)n c(cid:1259)a 270 mẫu giống lúa, trong đó có 214 mẫu giống lúa Vi(cid:1227)t Nam. Đồng th(cid:1249)i đề tƠi cũng đánh giá đ(cid:1133)ợc sự đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a các mẫu giống lúa trên thông qua sử dụng 241 ch(cid:1229) th(cid:1231) DArT. Kết qu(cid:1191) xơy dựng đ(cid:1133)ợc cơy phơn lo(cid:1189)i di truyền có c(cid:1193)u trúc l(cid:1133)ỡng cực, trong đó 168 mẫu giống thuộc loƠi phụ indica, 88 mẫu giống thuộc lo(cid:1189)i phụ japonica, còn l(cid:1189)i lƠ các d(cid:1189)ng trung gian.

2) Kết qu(cid:1191) về phơn tích kiểu gen thông qua gi(cid:1191)i trình tự (GBS) đƣ xơy dựng đ(cid:1133)ợc bộ dữ li(cid:1227)u haplotype với 25971 ch(cid:1229) th(cid:1231) cho đa hình, hƠm l(cid:1133)ợng thông tin đa hình (PIC) trung bình đ(cid:1189)t 32,0%. Sử dụng số l(cid:1133)ợng lớn các ch(cid:1229) th(cid:1231) SNPs trong bộ dữ li(cid:1227)u nƠy để phơn tích c(cid:1193)u trúc vƠ đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a nhóm mẫu giống indica, japonica (cid:1251) Vi(cid:1227)t Nam đƣ cho một b(cid:1261)c tranh về sự phù hợp giữa sự đa d(cid:1189)ng về kiểu gen với các đặc điểm kiểu hình vƠ điều ki(cid:1227)n sinh thái c(cid:1259)a các mẫu giống trong các phơn nhóm. Kết qu(cid:1191) cho th(cid:1193)y 114 mẫu giống lúa indica Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc phơn thƠnh 6 phơn nhóm từ I1 đến I6, 62 mẫu giống japonica Vi(cid:1227)t Nam đ(cid:1133)ợc phơn thƠnh 4 phơn nhóm từ J1 đến J4 với những đặc điểm đặc tr(cid:1133)ng riêng.

3) Xơy dựng đ(cid:1133)ợc bộ dữ li(cid:1227)u kiểu hình r(cid:1225) gồm 18 tính tr(cid:1189)ng c(cid:1259)a 194 mẫu giống lúa. Các mẫu giống đa d(cid:1189)ng về đặc điểm hình thái vƠ c(cid:1193)u trúc bộ r(cid:1225), đặc bi(cid:1227)t lƠ các tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225), độ dƠy r(cid:1225), khối l(cid:1133)ợng khô c(cid:1259)a r(cid:1225) (cid:1251) các tầng đ(cid:1193)t khác nhau, độ dƠi r(cid:1225). Kết qu(cid:1191) đánh giá sự đa d(cid:1189)ng về tính tr(cid:1189)ng kiểu hình r(cid:1225) (cid:1251) các phơn nhóm mẫu giống khác nhau cho th(cid:1193)y: trong nhóm các mẫu giống indica, phơn nhóm I3 vƠ I6 lƠ các mẫu giống có bộ r(cid:1225) dƠy, dƠi, ng(cid:1133)ợc l(cid:1189)i phơn nhóm I1 vƠ I4 có bộ r(cid:1225) ngắn, vƠ r(cid:1225) nhỏ; trong nhóm các mẫu giống japonica, phơn nhóm J1 vƠ J3 có bộ r(cid:1225) dƠi vƠ dƠy, trong khi phơn nhóm J2 vƠ J4 bộ r(cid:1225) ngắn vƠ nhỏ h(cid:1131)n. Hầu hết các mẫu giống thuộc phơn nhóm I3 c(cid:1259)a nhóm giống indica có r(cid:1225) dƠi vƠ dƠy có giá tr(cid:1231) cho các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n t(cid:1189)o giống lúa với mục đích c(cid:1191)i t(cid:1189)o bộ r(cid:1225) nh(cid:1133): Blề Blậu Chớ (G205), Tẻ n(cid:1133)(cid:1131)ng (G153), hay Khẩu Năm Rinh (G189), Khẩu Pe L(cid:1189)nh (G155).

4) Sử dụng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp GWAS để lập b(cid:1191)n đồ liên kết toƠn h(cid:1227) gen, nghiên c(cid:1261)u đƣ cung c(cid:1193)p một danh sách gồm 88 QTLs liên kết với 18 tính tr(cid:1189)ng nghiên c(cid:1261)u, trong đó có 28 QTLs đồng th(cid:1249)i liên kết với nhiều h(cid:1131)n một tính tr(cid:1189)ng, 33

131

QTLs nằm trong vùng trình tự c(cid:1259)a gen ch(cid:1261)c năng, 1 vùng QTLs liên kết chặt với tính tr(cid:1189)ng số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR) trên NST số 11, vƠ 1 vùng QTLs liên kết chặt với độ dƠy r(cid:1225) (THK) trên NST số 2. Căn c(cid:1261) v(cid:1231) trí c(cid:1259)a QTLs, xác đ(cid:1231)nh đ(cid:1133)ợc 889 gen (cid:1261)ng viên, trong đó có 407 gen đƣ đ(cid:1133)ợc xác đ(cid:1231)nh vƠ phơn nhóm ch(cid:1261)c năng gi(cid:1191) đ(cid:1231)nh, 24 gen trong số nƠy đƣ có các công bố ch(cid:1261)ng minh ch(cid:1261)c năng hóa sinh vƠ sinh h(cid:1233)c liên quan đến sự phát triển bộ r(cid:1225).

5.2. KI(cid:1218)N NGH(cid:1230)

1) Dựa trên các haplotype (cid:1251) các vùng QTLs liên kết với tính tr(cid:1189)ng quan tơm, ví dụ vùng QTLs liên kết chặt với số l(cid:1133)ợng r(cid:1225) (NCR) trên NST số 11 vƠ với độ dƠy r(cid:1225) (THK) trên NST số 2, để lựa ch(cid:1233)n các giống có haplotype khác nhau, có kiểu hình t(cid:1133)(cid:1131)ng ph(cid:1191)n cho nghiên c(cid:1261)u, phát triển quần thể lập b(cid:1191)n đồ c(cid:1259)a các tính tr(cid:1189)ng nƠy, từ đó xác đ(cid:1231)nh chính xác kích th(cid:1133)ớc c(cid:1259)a đo(cid:1189)n QTLs trong quá trình tái tổ hợp để đ(cid:1133)a vƠo các ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình ch(cid:1233)n giống.

2) Từ các gen (cid:1261)ng viên đƣ tìm đ(cid:1133)ợc, cần xác đ(cid:1231)nh gen (cid:1261)ng viên nƠo có vai trò chính, quyết đ(cid:1231)nh đến ch(cid:1261)c năng c(cid:1259)a QTLs bằng cách kiểm tra m(cid:1261)c độ biểu hi(cid:1227)n c(cid:1259)a chúng trong các giống mô hình vƠ các dòng gơy đột biến.

132

DANH SỄCH CỄC CỌNG TRỊNH LIểN QUAN Đ(cid:1218)N LU(cid:1200)N ỄN

1. Phung N.T.P, C. Mai, P. Mournet, J. Frouin, G. Droc, N. Ta, S. Jouannic, L. Le,

V. Do, P. Gantet and B. Courtois (2014). Characterization of a panel of

Vietnamese rice varieties using DArT and SNP markers for association mapping

purposes. BMC Plant Biol 14, 371.

2. Phung N.T.P., C.D. Mai, G.T. Hoang, H.T.M. Truong, J. Lavarenne, M. Gonin,

K.L. Nguyen, T.T. Ha, V.N. Do, P. Gantet and B. Courtois (2016). Genome-wide

association mapping for root traits in a panel of rice accessions from Vietnam.

BMC Plant Biol 16, 64.

133

TĨI LI(cid:1226)U THAM KH(cid:1190)O

Ti(cid:1219)ng Vi(cid:1227)t: 1. ĐoƠn Thanh Quỳnh, Nguy(cid:1225)n Th(cid:1231) H(cid:1191)o, Vũ Th(cid:1231) Thu Hiền vƠ Trần Văn Quang (2016). Đánh giá đa d(cid:1189)ng di truyền nguồn gen lúa nếp đ(cid:1231)a ph(cid:1133)(cid:1131)ng dựa trên kiểu hình vƠ ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử. T(cid:1189)p chí Khoa h(cid:1233)c Nông Nghi(cid:1227)p Vi(cid:1227)t Nam. 14 (4). tr. 527-538.

2. Khổng Ngơn Giang, Lê Quỳnh Mai, Nguy(cid:1225)n ThƠnh Đ(cid:1261)c, HƠ Th(cid:1231) Thúy, Pascal Gantet vƠ Đỗ Năng V(cid:1231)nh (2011). Nghiên c(cid:1261)u đánh giá dòng lúa chuyển gen siêu biểu hi(cid:1227)n vƠ b(cid:1193)t ho(cid:1189)t yếu tố phiên mƣ OsMAD26. T(cid:1189)p chí Công ngh(cid:1227) sinh h(cid:1233)c. 9 (2). tr. 195-208.

3. Khu(cid:1193)t Hữu Trung, Đặng Th(cid:1231) Thanh HƠ, Kiều Th(cid:1231) Dung, Nguy(cid:1225)n Thúy Đi(cid:1227)p, Nguy(cid:1225)n Th(cid:1231) Minh Nguy(cid:1227)t, Nguy(cid:1225)n Th(cid:1231) Thanh Th(cid:1259)y, Đặng Tr(cid:1233)ng L(cid:1133)(cid:1131)ng vƠ Lê Huy HƠm (2013). Đánh giá đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a tập đoƠn giống lúa kháng b(cid:1189)c lá b(cid:1191)n đ(cid:1231)a c(cid:1259)a Vi(cid:1227)t Nam bằng ch(cid:1229) th(cid:1231) phơn tử SSR (Microsatellite). T(cid:1189)p Chí Khoa h(cid:1233)c vƠ công ngh(cid:1227) Nông nghi(cid:1227)p Vi(cid:1227)t Nam. 41 (2). tr. 3-11.

4. Nguy(cid:1225)n Th(cid:1231) Kim Liên, Nguy(cid:1225)n Thúy H(cid:1189)nh, Trần Quốc Tr(cid:1233)ng, Ph(cid:1189)m Quang Chung vƠ Nguy(cid:1225)n Đ(cid:1261)c ThƠnh (2009). Phát triển ch(cid:1229) th(cid:1231) STS dựa trên các phơn đo(cid:1189)n AFLP liên kết với một số tính tr(cid:1189)ng hình thái r(cid:1225) trong ch(cid:1233)n dòng lúa ch(cid:1231)u h(cid:1189)n. T(cid:1189)p chí Công ngh(cid:1227) sinh h(cid:1233)c. 7 (3). tr. 349-355.

5. Ngô Th(cid:1231) Hồng T(cid:1133)(cid:1131)i, Ph(cid:1189)m Văn C(cid:1133)(cid:1249)ng vƠ Nguy(cid:1225)n Văn Hoan (2014). Phơn tích đa d(cid:1189)ng di truyền c(cid:1259)a các mẫu giống lúa cẩm bằng ch(cid:1229) th(cid:1231) SSR. T(cid:1189)p chí khoa h(cid:1233)c vƠ Phát triển. 12 (4). tr. 485-494.

Ti(cid:1219)ng Anh: 6. Abe A., H. Takagi, T. Fujibe, K. Aya, M. Kojima, H. Sakakibara, A. Uemura, M. Matsuoka and R. Terauchi (2012). OsGA20ox1, a candidate gene for a major QTL controlling seedling vigor in rice. Theoretical and Applied Genetics 125. pp. 647-657. 7. Addinsoft S. (2012). XLstat 2012: Leading data analysis and statistical solution

for microsoft excel. Addinsoft SRL.

8. Appa Rao S., JM. Schiller, C. Bounphanousay and MT. Jackson (2006). Diversity within the traditional rice varieties of Laos. In Rice in Laos. Edited by Schiller JM, Chanphengxay MB, Linquist B, Appa Rao S. IRRI, Los Banos, Philippines. pp. 123-139.

9. Aranzana M.J., S. Kim, K. Zhao, E. Bakker, M. Horton, K. Jakob, C. Lister, J. Molitor, C. Shindo, C. Tang, C. Toomajian, B. Traw, H. Zheng, J. Bergelson, C. Dean, P. Marjoram and M. Nordborg (2005). Genome-wide association mapping

134

in Arabidopsis identifies previously known flowering time and pathogen resistance genes. PLoS Genet 1, e60.

10. Atwell A., Y.S. Huang, B.J. Vilhalmsson, G. Willems, M.L.Y. Horton, D. Meng, A. Platt, A.M. Tarone, J.R. Hu Tt, Z.X. Muliyati Nw, M.A. Amer, I. Baxter, B.

Brachi, J. Chory, C. Dean, M. Debieu, J.D. Meaux, J.R. Ecker, N. Faure, J.M. Knikern, J.D.G. Jones, T. Michael, A. Nemri, F. Roux, E.D. Salt, C. Tang, M.

Todesco, M.B. Traw, D. Weigel, P. Marjoram, J.O. Borevitz, J. Bergelson and M. Nordborg (2010). Genome-wide association study of 107 phenotypes in

Arabidopsis thaliana inbred lines. Nature 465.

11. Ayling S., C. Rogers, K.H. Trung, L. Huy Ham, G. Oldroyd and M. Caccamo

(2018). Vietnamese Rice Varieties Resequenced.

12. Bai G., Y. Ge, W. Hussain, P.S. Baenziger and G. Graef (2016). A multi-sensor system for high throughput field phenotyping in soybean and wheat breeding. Computers and Electronics in Agriculture. 128. pp. 181-192.

13. Bailey-Serres J. and L.A. Voesenek (2010). Life in the balance: a signaling network controlling survival of flooding. Curr Opin Plant Biol 13. pp. 489-494. 14. Bailey-Serres J., T. Fukao, P. Ronald, A. Ismail, S. Heuer and D. Mackill (2010). Submergence Tolerant Rice: SUB1’s Journey from Landrace to Modern Cultivar. Rice (N Y) 3. pp. 138-147.

15. Begum H., J.E. Spindel, A. Lalusin, T. Borromeo, G. Gregorio, J. Hernandez, P. Virk, B. Collard and S.R. McCouch (2015). Genome-Wide Association Mapping

for Yield and Other Agronomic Traits in an Elite Breeding Population of Tropical Rice (Oryza sativa). PLoS One 10, e0119873.

16. Bentley D.R., S. Balasubramanian, H.P. Swerdlow, G.P. Smith, J. Milton, C.G. Brown, K.P. Hall, D.J. Evers, C.L. Barnes and H.R. Bignell (2008). Accurate

whole human genome sequencing using reversible terminator chemistry. Nature 456. pp. 53-59.

17. Bian H., Y. Xie, F. Guo, N. Han, S. Ma, Z. Zeng, J. Wang, Y. Yang and M. Zhu (2012). Distinctive expression patterns and roles of the miRNA393/TIR1 homolog

module in regulating flag leaf inclination and primary and crown root growth in rice (Oryza sativa). New Phytol 196. pp. 149-161.

18. Biscarini F., P. Cozzi, L. Casella, P. Riccardi, A. Vattari, G. Orasen, R. Perrini, G. Tacconi, A. Tondelli, C. Biselli, L. Cattivelli, J. Spindel, S. McCouch, P. Abbruscato, G. Valé, P. Piffanelli and R. Greco (2016). Genome-Wide Association Study for Traits Related to Plant and Grain Morphology, and Root Architecture in Temperate Rice Accessions. PLoS One 11, e0155425.

19. Bishopp A., S. Lehesranta, A. Vaten, H. Help, S. El-Showk, B. Scheres, K.

135

Helariutta, A.P. Mahonen, H. Sakakibara and Y. Helariutta (2011). Phloem- transported cytokinin regulates polar auxin transport and maintains vascular

pattern in the root meristem. Curr Biol 21. pp. 927-932.

20. Bong B.B. (2000). Bridging the rice yield gap in Vietnam. Bridging the Rice

Yield Gap in the Asia Pacific Region. pp. 157-163.

21. Botstein D., R.L. White, M. Skolnick and R.W. Davis (1980). Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am J Hum Genet 32. pp. 314-331.

22. Bouchet S., P. Bertin, T. Presterl, P. Jamin, D. Coubriche, B. Gouesnard, J. Laborde and A. Charcosset (2016). Association mapping for phenology and plant

architecture in maize shows higher power for developmental traits compared with growth influenced traits. Heredity 118. pp. 249.

23. Boyles R.E., E.A. Cooper, M.T. Myers, Z. Brenton, B.L. Rauh, G.P. Morris and S. Kresovich (2016). Genome-Wide Association Studies of Grain Yield

Components in Diverse Sorghum Germplasm. THE PLANT GENOME 9. 24. Brachi B., N. Faure, M. Horton, E. Flahauw, A. Vazquez, M. Nordborg, J. Bergelson, J. Cuguen and F. Roux (2010). Linkage and association mapping of Arabidopsis thaliana flowering time in nature. PLoS Genet 6.

25. Bradbury P.J., Z. Zhang, D.E. Kroon, T.M. Casstevens, Y. Ramdoss and E.S. Buckler (2007). TASSEL: software for association mapping of complex traits in diverse samples. BIOINFORMATICS 23. pp. 2633-2635.

26. Breuninger H., E. Rikirsch, M. Hermann, M. Ueda and T. Laux (2008). Differential Expression of WOX Genes Mediates Apical-Basal Axis

Formation in the Arabidopsis Embryo. Dev Cell 14. pp. 867-876. 27. Browning S.R. and B.L. Browning (2007). Rapid and Accurate Haplotype Phasing and Missing-Data Inference for Whole-Genome Association Studies By Use of Localized Haplotype Clustering. The American Journal of Human Genetics 81.

pp. 1084-1097.

28. Buckler E.S. and J.M. Thornsberry (2002). Plant molecular diversity and

applications to genomics. Curr Opin Plant Biol 5. pp. 107-111.

29. Cai S., G. Yu, X. Chen, Y. Huang, X. Jiang, G. Zhang and X. Jin (2013). Grain protein content variation and its association analysis in barley. BMC Plant Biol 13. pp. 35.

30. Cao K., Z. Zhou, Q. Wang, J. Guo, P. Zhao, G. Zhu, W. Fang, C. Chen, X. Wang, X. Wang, Z. Tian and L. Wang (2016). Genome-wide association study of 12 agronomic traits in peach. Nature communications 7. pp. 13246.

31. Champoux M.C., G. Wang, S. Sarkarung, D.J. Mackill, J.C. O'Toole, N. Huang

136

and S.R. McCouch (1995). Locating genes associated with root morphology and drought avoidance in rice via linkage to molecular markers. Theor Appl Genet 90.

pp. 969-981.

32. Chen X., J. Shi, X. Hao, H. Liu, J. Shi, Y. Wu, Z. Wu, M. Chen, P. Wu and C. Mao (2013). OsORC3 is required for lateral root development in rice. Plant J 74. pp. 339-350.

33. Chen Y.H., Y.Y. Chao, Y.Y. Hsu, C.Y. Hong and C.H. Kao (2012). Heme oxygenase is involved in nitric oxide- and auxin-induced lateral root formation in

rice. Plant Cell Rep 31. pp. 1085-1091.

34. Cheng Y., X. Dai and Y. Zhao (2004). AtCAND1, A HEAT-Repeat Protein That Participates in Auxin Signaling in Arabidopsis. Plant Physiol 135. pp. 1020-1026. 35. Cho S.H., S.C. Yoo, H. Zhang, D. Pandeya, H.J. Koh, J.Y. Hwang, G.T. Kim and N.C. Paek (2013). The rice narrow leaf2 and narrow leaf3 loci encode WUSCHEL-related homeobox 3A (OsWOX3A) and function in leaf, spikelet,

tiller and lateral root development. New Phytol 198. pp. 1071-1084.

36. Clark R.T., A.N. Famoso, K. Zhao, J.E. Shaff, E.J. Craft, C.D. Bustamante, S.R. McCouch, D.J. Aneshansley and L.V. Kochian (2013). High-throughput two- dimensional root system phenotyping platform facilitates genetic analysis of root

growth and development. Plant Cell Environ 36. pp. 454-466.

37. Coudert P., L.T.V. Anh and P. Gantet (2013a). Rice: a model plant to decipher the

hidden origin of adventitious roots.

38. Coudert Y., A. Dievart, G. Droc and P. Gantet (2013b). ASL/LBD phylogeny suggests that genetic mechanisms of root initiation downstream of auxin are

distinct in lycophytes and euphyllophytes. Mol Biol Evol 30. pp. 569-572. 39. Coudert Y., C. Perin, B. Courtois, N.G. Khong and P. Gantet (2010). Genetic control of root development in rice, the model cereal. Trends Plant Sci 15. pp. 219-226.

40. Courtois B. and C. Carandang (1997). Genetic diversity of traditional varieties of upland rice from Vietnam and prospects offered by improved varieties. CAHIERS

AGRICULTURES 6. pp. 163-168.

41. Courtois B., A. Audebert, A. Dardou, S. Roques, T. Ghneim-Herrera, G. Droc, J. Frouin, L. Rouan, E. Goze, A. Kilian, N. Ahmadi and M. Dingkuhn (2013). Genome-wide association mapping of root traits in a japonica rice panel. PLoS One 8, e78037.

42. Courtois B., N. Ahmadi, F. Khowaja, A.H. Price, J.-F. Rami, J. Frouin, C. Hamelin and M. Ruiz (2009). Rice root genetic architecture: meta-analysis from a drought QTL database. Rice (N Y) 2. pp. 115-128.

137

43. Courtois B., N.H. Hong, V.H. Pham, V.T.T. Huong, C. Carandang and V.T. Xuan (1997). Genetic diversity of traditional varieties of upland rice from Vietnam and prospects offered by improved varieties. Agriculture et Développement (in French). 15. pp.163-167.

44. Cui D., C.-y. Xu, C.-f. Tang, C.-g. Yang, T.-q. Yu, X.-x. A, G.-l. Cao, F.-r. Xu, J.- g. Zhang and L.-z. Han (2013). Genetic structure and association mapping of cold tolerance in improved japonica rice germplasm at the booting stage. Euphytica 193. pp. 369-382.

45. Cui H., M.P. Levesque, T. Vernoux, J.W. Jung, A.J. Paquette, K.L. Gallagher, J.Y. Wang, I. Blilou, B. Scheres and P.N. Benfey (2007). An evolutionarily

conserved mechanism delimiting SHR movement defines a single layer of endodermis in plants. Science 316. pp. 421-425.

46. Dai M., C. Zhang, U. Kania, F. Chen, Q. Xue, T. McCray, G. Li, G. Qin, M. Wakeley, W. Terzaghi, J. Wan, Y. Zhao, J. Xu, J. Friml, X.W. Deng and H. Wang

(2012). A PP6-Type Phosphatase Holoenzyme Directly Regulates PIN Phosphorylation and Auxin Efflux in Arabidopsis
Plant Cell Online.

47. Davey J.W., P.A. Hohenlohe, P.D. Etter, J.Q. Boone, J.M. Catchen and M.L. Blaxter (2011). Genome-wide genetic marker discovery and genotyping using next-generation sequencing. Nat Rev Genet 12. pp. 499-510.

48. Dhanapal A.P., J.D. Ray, S.K. Singh, V. Hoyos-Villegas, J.R. Smith, L.C. Purcell, C. Andy King, P.B. Cregan, Q. Song and F.B. Fritschi (2015). Genome-wide

association study (GWAS) of carbon isotope ratio (δ13C) in diverse soybean [Glycine max (L.) Merr.] genotypes. Theoretical and Applied Genetics 128. pp. 73-91.

49. Di Laurenzio L., J. Wysocka-Diller, J.E. Malamy, L. Pysh, Y. Helariutta, G. (1996). The

Freshour, M.G. Hahn, K.A. Feldmann and P.N. Benfey

SCARECROW Gene Regulates an Asymmetric Cell Division That Is Essential for Generating the Radial Organization of the Arabidopsis Root. Cell 86.

pp. 423-433.

50. Ditengou F.A., W.D. Teale, P. Kochersperger, K.A. Flittner, I. Kneuper, E. van der Graaff, H. Nziengui, F. Pinosa, X. Li, R. Nitschke, T. Laux and K. Palme (2008). Mechanical induction of lateral root initiation in Arabidopsis thaliana. Proceedings of the National Academy of Sciences 105. pp. 18818-18823.

51. Duan L., J. Han, Z. Guo, H. Tu, P. Yang, D. Zhang, Y. Fan, G. Chen, L. Xiong, M. Dai, K. Williams, F. Corke, J.H. Doonan and W. Yang (2018). Novel Digital Features Discriminate Between Drought Resistant and Drought Sensitive Rice

138

Under Controlled and Field Conditions. Front Plant Sci 9. pp. 492.

52. Earl D. and B. VonHoldt (2012). STRUCTURE HARVESTER: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation Genetics Resources 4. pp. 359-361.

53. Elshire R.J., J.C. Glaubitz, Q. Sun, J.A. Poland, K. Kawamoto, E.S. Buckler and S.E. Mitchell (2011). A robust, simple genotyping-by-sequencing (GBS) approach

for high diversity species. PLoS One 6, e19379.

54. EURoot database (2014). Retrieved on 01/12/2014 at http://gohelle.cirad.fr:8080

/euroot/JSP/authentication.jsp

55. Evanno G., S. Regnaut and J. Goudet (2005). Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Mol Ecol 14. pp. 2611-2620.

56. Excoffier L., G. Laval and S. Schneider (2005). Arlequin (version 3.0): An integrated software package for population genetics data analysis. Evolutionary

Bioinformatics Online 1. pp. 47-50.

57. Fahlgren N., M.A. Gehan and I. Baxter (2015). Lights, camera, action: high- throughput plant phenotyping is ready for a close-up. Curr Opin Plant Biol 24. pp. 93-99.

58. Falush D., M. Stephens and J.K. Prichard (2007). Inference of population structure using multilocus genotype data: dominant markers and null alleles. Molecular Ecology Notes 7. pp. 574-578.

59. Falush D., M. Stephens and J.K. Pritchard (2003). Inference of population structure using multilocus genotype data: linked loci and correlated allele

frequencies. Genetics 164. pp. 1567-1587.

60. Famoso A.N., K. Zhao, R.T. Clark, C.W. Tung, M.H. Wright, C. Bustamante, L.V. Kochian and S.R. McCouch (2011). Genetic architecture of aluminum tolerance in rice (Oryza sativa) determined through genome-wide association

analysis and QTL mapping. PLoS Genet 7. pp. e1002221.

61. FAOSTAT (2013). Retrieved on 01/08/2013 at http://faostat.fao.org/ 62. Fedurco M., A. Romieu, S. Williams, I. Lawrence and G. Turcatti (2006). BTA, a novel reagent for DNA attachment on glass and efficient generation of solid-phase amplified DNA colonies. Nucleic Acids Res 34. pp. e22.

63. Flint-Garcia S.A., J.M. Thornsberry and E.S.B. IV (2003). Structure of Linkage

Disequilibrium in Plants. Annual review of plant biology 54. pp. 357-374.

64. Fu Y.-B. and G.W. Peterson (2011). Genetic Diversity Analysis with 454 Pyrosequencing and Genomic Reduction Confirmed the Eastern and Western Division in the Cultivated Barley Gene Pool. THE PLANT GENOME 4. pp. 226-237.

139

65. Fu Y.B., B. Cheng and G.W. Peterson (2014). Genetic diversity analysis of yellow mustard (Sinapis alba L.) germplasm based on genotyping by sequencing. Genetic

Resources and Crop Evolution 61. pp. 579-594.

66. Fukai S. and M. Cooper (1995). Development of drought-resistant cultivars using

physiomorphological traits in rice. Field Crops Research 40. pp. 67-86.

67. Fukuoka S., N.V. Alpatyeva, K. Ebana, N.T. Luu and T. Nagamine (2003). Analysis of Vietnamese rice germplasm provides an insight into Japonica rice differentiation. Plant Breeding 122. pp. 497-502.

68. Gajardo H.A., B. Wittkop, B. Soto-Cerda, E.E. Higgins, I.A.P. Parkin, R.J. Snowdon, M.L. Federico and F.L. Iniguez-Luy (2015). Association mapping of

seed quality traits in Brassica napus L. using GWAS and candidate QTL approaches. Molecular Breeding 35. pp. 143.

69. Galesloot T.E., K. van Steen, L.A.L.M. Kiemeney, L.L. Janss and S.H. Vermeulen (2014). A Comparison of Multivariate Genome-Wide Association Methods. PLoS

One 9. pp. e95923.

70. Galkovskyi T., Y. Mileyko, A. Bucksch, B. Moore, O. Symonova, C.A. Price, C.N. Topp, A.S. Iyer-Pascuzzi, P.R. Zurek, S. Fang, J. Harer, P.N. Benfey and J.S. Weitz (2012). GiA Roots: software for the high throughput analysis of plant root

system architecture. BMC Plant Biol 12. pp. 116.

71. Gamuyao R., J.H. Chin, J. Pariasca-Tanaka, P. Pesaresi, S. Catausan, C. Dalid, I. Slamet-Loedin, E.M. Tecson-Mendoza, M. Wissuwa and S. Heuer (2012). The

protein kinase Pstol1 from traditional rice confers tolerance of phosphorus deficiency. Nature 488. pp. 535-9.

72. Gao S., J. Fang, F. Xu, W. Wang, X. Sun, J. Chu, B. Cai, Y. Feng and C. Chu (2014). A cytokinin oxidase/dehydrogenase gene OsCKX4 integrates cytokinin

and auxin signaling to control rice crown root formation. Plant Physiol.

73. Gao X. (2011). Multiple testing corrections for imputed SNPs. Genetic

epidemiology 35. pp. 154-158.

74. Gifford M.L., J.A. Banta, M.S. Katari, J. Hulsmans, L. Chen, D. Ristova, D. Tranchina, M.D. Purugganan, G.M. Coruzzi and K.D. Birnbaum (2013). Plasticity regulators modulate specific root traits in discrete nitrogen environments. PLoS Genet 9. pp. e1003760.

75. Glaszmann J.C. (1987). Isozymes and classification of Asian rice varieties. Theor

Appl Genet 74. pp. 21-30.

76. Gogarten S.M., T. Bhangale, M.P. Conomos, C.A. Laurie, C.P. McHugh, I. Painter, X. Zheng, D.R. Crosslin, D. Levine, T. Lumley, S.C. Nelson, K. Rice, J. Shen, R. Swarnkar, B.S. Weir and C.C. Laurie (2012). GWASTools: an

140

R/Bioconductor package for quality control and analysis of genome-wide association studies. BIOINFORMATICS 28. pp. 3329-3331.

77. Gondro C., L.R. Porto-Neto and S.H. Lee (2013). R for Genome-Wide Association Studies. In: Genome-Wide Association Studies and Genomic

Prediction (eds. by Gondro C, van der Werf J & Hayes B), pp. 1-17. Humana Press, Totowa, NJ.

78. Gowda V.R.P., A. Henry, A. Yamauchi, H.E. Sashidhar and R. Serraj (2011). Root biology and genetic improvement for drought avoidance in rice. Field Crops

Research 122. pp. 1-13.

79. GRiSP (Global Rice Partnership) (2013). Rice almanac, 4th edition. Los Baños

(Philippines): International Rice Research Institute. 283p.

80. Guiderdoni E. and P. Gantet (2012). Ac-Ds Solutions for Rice Insertion Mutagenesis. In: Mobile Genetic Elements: Protocols and Genomic Applications (ed. by Bigot Y), pp. 177-87. Humana Press, Totowa, NJ.

81. Guilfoyle T.J. and G. Hagen (2007). Auxin response factors. Curr Opin Plant Biol

10. pp. 453-460.

82. Hiersche M., F. Rühle and M. Stoll (2013). Postgwas: Advanced GWAS

Interpretation in R. PLoS One 8. pp. e71775.

83. Hirochika H., E. Guiderdoni, G. An, Y.I. Hsing, M.Y. Eun, C.D. Han, N. Upadhyaya, S. Ramachandran, Q. Zhang, A. Pereira, V. Sundaresan and H. Leung (2004). Rice mutant resources for gene discovery. Plant Mol Biol 54.

84. Hirschhorn J.N. and M.J. Daly (2005). Genome-wide association studies for

common diseases and complex traits. Nat Rev Genet 6. pp. 95-108.

85. Hochholdinger F. and R. Tuberosa (2009). Genetic and genomic dissection of maize root development and architecture. Curr Opin Plant Biol 12. pp. 172-177. 86. Hong J.H., S.W. Seah and J. Xu (2013). The root of ABA action in environmental

stress response. Plant Cell Rep 32. pp. 971-983.

87. Hsu Y.Y., Y.-Y. Chao and C.H. Kao (2013). Methyl jasmonate-induced lateral root formation in rice: The role of heme oxygenase and calcium. J Plant Physiol

170. pp. 63-69.

88. Hu W. and H. Ma (2006). Characterization of a novel putative zinc finger gene MIF1: involvement in multiple hormonal regulation of Arabidopsis development. The Plant Journal 45. pp. 399-422.

89. Huang C.F., N. Yamaji, K. Ono and J.F. Ma (2012a). A leucine-rich repeat receptor-like kinase gene is involved in the specification of outer cell layers in rice roots. The Plant Journal 69. pp. 565-576.

90. Huang C.-F., N. Yamaji, M. Nishimura, S. Tajima and J.F. Ma (2009). A rice

141

mutant sensitive to Al toxicity is defective in the specification of root outer cell layers. Plant and Cell Physiology 50. pp. 976-985.

91. Huang H., S. Tata and R.J. Prill (2013). BlueSNP: R package for highly scalable genome-wide association studies using Hadoop clusters. BIOINFORMATICS 29.

pp. 135-136.

92. Huang X., N. Kurata, X. Wei, Z.-X. Wang, A. Wang, Q. Zhao, Y. Zhao, K. Liu, H. Lu, W. Li, Y. Guo, Y. Lu, C. Zhou, D. Fan, Q. Weng, C. Zhu, T. Huang, L. Zhang, Y. Wang, L. Feng, H. Furuumi, T. Kubo, T. Miyabayashi, X. Yuan, Q. Xu,

G. Dong, Q. Zhan, C. Li, A. Fujiyama, A. Toyoda, T. Lu, Q. Feng, Q. Qian, J. Li and B. Han (2012b). A map of rice genome variation reveals the origin of

cultivated rice. Nature 490. pp. 497-501.

93. Huang X., Y. Zhao, X. Wei, C. Li, A. Wang, Q. Zhao, W. Li, Y. Guo, L. Deng, C. Zhu, D. Fan, Y. Lu, Q. Weng, K. Liu, T. Zhou, Y. Jing, L. Si, G. Dong, T. Huang, T. Lu, Q. Feng, Q. Qian, J. Li and B. Han (2012c). Genome-wide association

study of flowering time and grain yield traits in a worldwide collection of rice germplasm. Nat Genet 44. pp. 32-39.

94. Huang X.H., Y. Zhao, X.H. Wei, C.Y. Li, A. Wang and Q. Zhao (2012d). Genome-wide association study of flowering time and grain yield traits in a

worldwide collection of rice germplasm. Nat Genet 44. pp. 32-53.

95. Huang Y.-F., J.A. Poland, C.P. Wight, E.W. Jackson and N.A.Tinker (2014). Using Genotyping-By-Sequencing (GBS) for Genomic Discovery in Cultivated

Oat. PLoS One 9. pp. e102448.

96. Hubisz M.J., D. Falush, M. Stephens and J.K. Pritchard (2009). Inferring weak population structure with the assistance of sample group information. Mol Ecol Resour 9. pp. 1322-1332.

97. Hyun T.K., E. van der Graaff, A. Albacete, S.H. Eom, D.K. Großkinsky, H. Böhm, U. Janschek, Y. Rim, W.W. Ali, S.Y. Kim and T. Roitsch (2014). The Arabidopsis PLAT Domain Protein1 Is Critically Involved in Abiotic Stress Tolerance. PLoS One 9. pp. e112946.

98.

Ihaka R. and R. Gentleman (1996). R: A Language for Data Analysis and Graphics. Journal of Computational and Graphical Statistics 5. pp. 299-314. 99. Inc S.I. (2008). SAS® 9.2 enhanced logging facilities. SAS Institute Inc Cary, NC. 100. Inukai Y., T. Sakamoto, M. Ueguchi-Tanaka, Y. Shibata, K. Gomi, I. Umemura, Y. Hasegawa, M. Ashikari, H. Kitano and M. Matsuoka (2005). Crown rootless1, which is essential for crown root formation in rice, is a target of an AUXIN RESPONSE FACTOR in auxin signaling. Plant Cell 17. pp. 1387-1396.

142

101. Ishii T., T. Hiraoka, T. Kanzaki, M. Akimoto, R. Shishido and R. Ishikawa (2011). Evaluation of Genetic Variation Among Wild Populations and Local Varieties of

Rice. Rice (N Y) 4. pp. 170-177.

102. Itoh J.-I., K.-I. Nonomura, K. Ikeda, S. Yamaki, Y. Inukai, H. Yamagishi, H. Kitano and Y. Nagato (2005). Rice plant development: from zygote to spikelet. Plant and Cell Physiology 46. pp. 23-47.

103. Itoh T., T. Tanaka, R.A. Barrero, C. Yamasaki, Y. Fujii, P.B. Hilton, B.A. Antonio, H. Aono, R. Apweiler and R. Bruskiewich (2007). Curated genome

annotation of Oryza sativa ssp. japonica and comparative genome analysis with Arabidopsis thaliana. Genome research 17. pp. 175-183.

104. Iyer-Pascuzzi A.S., O. Symonova, Y. Mileyko, Y. Hao, H. Belcher, J. Harer, J.S. Weitz and P.N. Benfey (2010). Imaging and analysis platform for automatic

phenotyping and trait ranking of plant root systems. Plant Physiol 152. pp. 1148-57. 105. Jaccoud D., K. Peng, D. Feinstein and A. Kilian (2001). Diversity Arrays: a solid state technology for sequence information independent genotyping. Nucleic Acids Res 29. pp. e25.

106. Jaillais Y., I. Fobis-Loisy, C. Miège, C. Rollin and T. Gaude (2006). AtSNX1 defines an endosome for auxin-carrier trafficking in Arabidopsis. Nature 443. pp. 106. 107. Jeong J.S., Y.S. Kim, K.H. Baek, H. Jung, S.H. Ha, Y. Do Choi, M. Kim, C. Reuzeau and J.K. Kim (2010). Root-specific expression of OsNAC10 improves drought tolerance and grain yield in rice under field drought conditions. Plant

Physiol 153. pp. 185-197.

108. Jeong J.S., Y.S. Kim, M.C. Redillas, G. Jang, H. Jung, S.W. Bang, Y.D. Choi, S.H. Ha, C. Reuzeau and J.K. Kim (2013). OsNAC5 overexpression enlarges root diameter in rice plants leading to enhanced drought tolerance and increased grain

yield in the field. Plant Biotechnol J 11. pp. 101-114.

109. Jia L., Z. Wu, X. Hao, C. Carrie, L. Zheng, J. Whelan, Y. Wu, S. Wang, P. Wu and C. Mao (2011). Identification of a novel mitochondrial protein, short postembryonic roots 1 (SPR1), involved in root development and iron homeostasis

in Oryza sativa. New Phytologist 189. pp. 843-855.

110. Jombart T. (2008). adegenet: a R package for the multivariate analysis of genetic

markers. BIOINFORMATICS 24. pp. 1403-1405.

111. Jombart T., S. Devillard and F. Balloux (2010). Discriminant analysis of principal components: a new method for the analysis of genetically structured populations. BMC Genet 11. pp. 94.

112. Jones M.A., M.J. Raymond and N. Smirnoff (2005). Analysis of the root-hair morphogenesis transcriptome reveals the molecular identity of six genes with roles

143

in root-hair development in Arabidopsis. The Plant Journal 45. pp. 83-100. 113. Ju C., R.J. Buresh, Z. Wang, H. Zhang, L. Liu, J. Yang and J. Zhang (2015). Root and shoot traits for rice varieties with higher grain yield and higher nitrogen use efficiency at lower nitrogen rates application. Field Crops Research 175. pp. 47-55.

114. Juliano B.O. and C. Villareal (1993). Grain quality evaluation of world rices. Int.

Rice Res. Inst.

115. Jun N., W. Gaohang, Z. Zhenxing, Z. Huanhuan, W. Yunrong and W. Ping (2011). OsIAA23-mediated auxin signaling defines postembryonic maintenance of

QC in rice. Plant J 68. pp. 433-442.

116. Kamiya N., H. Nagasaki, A. Morikami, Y. Sato and M. Matsuoka (2003b). Isolation and characterization of a rice WUSCHEL-type homeobox gene that is specifically expressed in the central cells of a quiescent center in the root apical

meristem. The Plant Journal 35. pp. 429-441.

117. Kamiya N., J.I. Itoh, A. Morikami, Y. Nagato and M. Matsuoka (2003a). The SCARECROW gene's role in asymmetric cell divisions in rice plants. The Plant Journal 36. pp. 45-54.

118. Kamoshita A., J. Zhang, J. Siopongco, S. Sarkarung, H.T. Nguyen and L.J. Wade (2002). Effects of Phenotyping Environment on Identification of Quantitative Trait Loci

for Rice Root Morphology under Anaerobic Conditions. Crop Sci 42. pp. 255-265. 119. Kamoshita A., R.C. Babu, N.M. Boopathi and S. Fukai (2008). Phenotypic and genotypic analysis of drought-resistance traits for development of rice cultivars

adapted to rainfed environments. Field Crops Research 109. pp. 1-23.

120. Kang B., Z. Zhang, L. Wang, L. Zheng, W. Mao, M. Li, Y. Wu, P. Wu and X. Mo (2013). OsCYP2, a chaperone involved in degradation of auxin-responsive proteins, plays crucial roles in rice lateral root initiation. Plant J 74. pp. 86-97. 121. Khowaja F.S., G.J. Norton, B. Courtois and A.H. Price (2009). Improved resolution in the position of drought-related QTLs in a single mapping population

of rice by meta-analysis. BMC Genomics 10. pp. 276.

122. Khush G. (2003). Productivity improvements in rice. Nutr Rev 61. pp. S114-6. 123. Khush GS.,D. Brar, PS. Virk, SX. Tang, SS. Malik, GA. Busto, YT. Lee, R. McNally, L.N. Trinh, Y. Jiang, MAM. Shat (2003). Classifying rice germplasm by isozyme polymorphism and origin of cultivated rice. IRRI Discussion Paper 2003, 46. pp. 279.

124. Kilian A., P. Wenzl, E. Huttner, J. Carling, L. Xia, H. Blois, V. Caig, K. Heller- Uszynska, D. Jaccoud, C. Hopper, M. Aschenbrenner-Kilian, M. Evers, K. Peng, C. Cayla, P. Hok and G. Uszynski (2012). Diversity Arrays Technology: A Generic Genome Profiling Technology on Open Platforms. In: Data Production

144

and Analysis in Population Genomics: Methods and Protocols (eds. by Pompanon F & Bonin A), pp. 67-89. Humana Press, Totowa, NJ.

125. Kitomi Y., A. Ogawa, H. Kitano and Y. Inukai (2008). CRL4 regulates crown root formation through auxin transport in rice. Plant Root 2. pp. 19-28. 126. Kitomi Y., H. Inahashi, H. Takehisa, Y. Sato and Y. Inukai (2012). OsIAA13- mediated auxin signaling is involved in lateral root initiation in rice. Plant Sci 190.

pp. 116-122.

127. Kitomi Y., H. Ito, T. Hobo, K. Aya, H. Kitano and Y. Inukai (2011). The auxin responsive AP2/ERF transcription factor CROWN ROOTLESS5 is involved in crown root initiation in rice through the induction of OsRR1, a type-A response

regulator of cytokinin signaling. Plant J 67. pp. 472-484.

128. Kovach M.J., M.T. Sweeney and S.R. McCouch (2007). New insights into the

history of rice domestication. Trends in Genetics 23. pp. 578-587.

129. Krishnan A., E. Guiderdoni, G. An, Y.I. Hsing, C.D. Han, M.C. Lee, S.M.Yu, N. Upadhyaya, S. Ramachandran, Q. Zhang, V. Sundaresan, H. Hirochika, H. Leung and A. Pereira (2009). Mutant resources in rice for functional genomics of the

grasses. Plant Physiol 149.

130. Kumar V., A. Singh, S.V.A. Mithra, S.L. Krishnamurthy, S.K. Parida, S. Jain, K.K. Tiwari, P. Kumar, A.R. Rao, S.K. Sharma, J.P. Khurana, N.K. Singh and T. Mohapatra (2015). Genome-wide association mapping of salinity tolerance in rice (Oryza sativa). DNA Research 22. pp. 133-145.

131. Lafitte H.R., M.C. Champoux, G. McLaren and J.C. O’Toole (2001). Rice root morphological traits are related to isozyme group and adaptation. Field Crops

Research 71. pp. 57-70.

132. Lavenus J., T. Goh, I. Roberts, S. Guyomarc’h, M. Lucas, I. De Smet, H. Fukaki, T. Beeckman, M. Bennett and L. Laplaze (2013). Lateral root development in Arabidopsis: fifty shades of auxin. Trends Plant Sci 18. pp. 450-458.

133. Levinson G. and G.A. Gutman (1987). Slipped-strand mispairing: a major

mechanism for DNA sequence evolution. Mol Biol Evol 4. pp. 203-221.

134. Li Y., R. Cheng, K.A. Spokas, A.A. Palmer and J.O. Borevitz (2014). Genetic in

for Life History Sensitivity

to Seasonal Warming

Variation Arabidopsis thaliana
135. Lian H.-L., X. Yu, D. Lane, W.-N. Sun, Z.-C. Tang and W.-A. Su (2006). Upland rice and lowland rice exhibited different PIP expression under water deficit and ABA treatment. Cell Res 16. pp. 651.

136. Lipka A.E., F. Tian, Q. Wang, J. Peiffer, M. Li, P.J. Bradbury, M.A. Gore, E.S. Buckler and Z. Zhang (2012). GAPIT: Genome Association and Prediction

145

Integrated Tool. BIOINFORMATICS 28.

137. Liu H., S. Wang, X. Yu, J. Yu, X. He, S. Zhang, H. Shou and P. Wu (2005). ARL1, a LOB-domain protein required for adventitious root formation in rice. The Plant Journal 43. pp. 47-56.

138. Liu S., J. Wang, L. Wang, X. Wang, Y. Xue, P. Wu and H. Shou (2009). Adventitious root formation in rice requires OsGNOM1 and is mediated by the

OsPINs family. Cell Res 19. pp. 1110-1119.

139. Londo J.P., Y.-C. Chiang, K.-H. Hung, T.-Y. Chiang and B.A. Schaal (2006). Phylogeography of Asian wild rice, Oryza rufipogon, reveals multiple independent domestications of cultivated rice, Oryza sativa. Proc Natl Acad Sci U S A 103. pp. 9578-9583.

140. Lorbiecke R. and M. Sauter (1999). Adventitious root growth and cell-cycle

induction in deepwater rice. Plant Physiol 119. pp. 21-30.

141. Lorieux M., M. Blein, J. Lozano, M. Bouniol, G. Droc, A. Dievart, C. Perin, D. Mieulet, N. Lanau, M. Bes, C. Rouviere, C. Gay, P. Piffanelli, P. Larmande, C. Michel, I. Barnola, C. Biderre-Petit, C. Sallaud, P. Perez, F. Bourgis, A.

Ghesquiere, P. Gantet, J. Tohme, J.B. Morel and E. Guiderdoni (2012). In-depth molecular and phenotypic characterization in a rice insertion line library facilitates

gene identification through reverse and forward genetics approaches. Plant Biotechnol J 10. pp. 555-568.

142. Lu S.-J., H. Wei, Y. Wang, H.-M. Wang, R.-F. Yang, X.-B. Zhang and J.-M. Tu (2012). Overexpression of a Transcription Factor OsMADS15 Modifies Plant Architecture and Flowering Time in Rice (Oryza sativa L.). Plant Molecular Biology Reporter 30. pp. 1461-1469.

143. Ma N., Y. Wang, S. Qiu, Z. Kang, S. Che, G. Wang and J. Huang (2013). Overexpression of OsEXPA8, a Root-Specific Gene, Improves Rice Growth and Root System Architecture by Facilitating Cell Extension. PLoS One 8. pp. e75997. 144. MacMillan K., K. Emrich, H.P. Piepho, C.E. Mullins and A.H. Price (2006). Assessing the importance of genotype x environment interaction for root traits in

rice using a mapping population. I: a soil-filled box screen. Theor Appl Genet 113. pp. 977-986.

145. Mai C.D., N.T. Phung, H.T. To, M. Gonin, G.T. Hoang, K.L. Nguyen, V.N. Do, B. Courtois and P. Gantet (2014). Genes controlling root development in rice. Rice (N Y) 7. pp. 30.

146. Mardis E.R. (2008). Next-Generation DNA Sequencing Methods. Annu Rev

Genomics Hum Genet 9. pp. 387-402.

146

147. Margulies M., M. Egholm, W.E. Altman, S. Attiya, J.S. Bader, L.A. Bemben, J. Berka, M.S. Braverman, Y.-J. Chen, Z. Chen, S.B. Dewell, L. Du, J.M. Fierro, X.V.

Gomes, B.C. Godwin, W. He, S. Helgesen, C.H. Ho, G.P. Irzyk, S.C. Jando, M.L.I. Allenquer, T.P. Jarvie, K.B. Jirage, J.-B. Kim, J.R. Knight, J.R. Lanza, J.H. Leamon,

S.M. Lefkowitz, M. Lei, J. Li, K.L. Lohman, H. Lu, V.B. Makhijani, K.E. McDade, M.P. McKenna, E.W. Myers, E. Nickerson, J.R. Nobile, R. Plant, B.P. Puc, M.T.

Ronan, G.T. Roth, G.J. Sarkis, J.F. Simons, J.W. Simpson, M. Srinivasan, K.R. Tartaro, A. Tomasz, K.A. Vogt, G.A. Volkmer, S.H. Wang, Y. Wang, M.P. Weiner,

P. Yu, R.F. Begley and J.M. Rothberg (2005). Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors. Nature 437. pp. 376-380.

148. Mather K.A., A.L. Caicedo, N.R. Polato, K.M. Olsen, S. McCouch and M.D. Purugganan (2007). The extent of linkage disequilibrium in rice (Oryza sativa L.). Genetics 177. pp. 2223-2232.

149. Meijon M., S.B. Satbhai, T. Tsuchimatsu and W. Busch (2014). Genome-wide association study using cellular traits identifies a new regulator of root development in Arabidopsis. Nat Genet 46. pp. 77-81.

150. Mergemann H. and M. Sauter (2000). Ethylene Induces Epidermal Cell Death at the Site of Adventitious Root Emergence in Rice. Plant Physiol 124, 609-614. 151. Metzker M.L. (2010). Sequencing technologies [mdash] the next generation. Nat

Rev Genet 11. pp. 31-46.

152. Mockaitis K. and M. Estelle (2008). Auxin receptors and plant development: a new signaling paradigm. Annual review of cell and developmental biology 24. pp. 55-80.

153. Molina J., M. Sikora, N. Garud, J.M. Flowers, S. Rubinstein, A. Reynolds, P. Huang, S. Jackson, B.A. Schaal, C.D. Bustamante, A.R. Boyko and M.D.

Purugganan (2011). Molecular evidence for a single evolutionary origin of domesticated rice. Proc Natl Acad Sci U S A 108. pp. 8351-8356.

154. Müller R., L. Borghi, D. Kwiatkowska, P. Laufs and R. Simon (2006). Dynamic and compensatory responses of Arabidopsis shoot and floral meristems to CLV3

signaling. Plant Cell 18. pp. 1188-1198.

155. Murray M.G. and W.F. Thompson (1980). Rapid isolation of high molecular

weight plant DNA. Nucleic Acids Res 8. pp. 4321-4326.

156. Myint K.M., B. Courtois, A.-M. Risterucci, J. Frouin, K. Soe, K.M. Thet, A. Vanavichit and J.-C. Glaszmann (2012). Specific patterns of genetic diversity among aromatic rice varieties in Myanmar. Rice (N Y) 5. pp. 20.

157. Naveed S.A., F. Zhang, J. Zhang, T.-Q. Zheng, L.-J. Meng, Y.-L. Pang, J.-L. Xu vƠ Z.-K. Li (2018). Identification of QTN and candidate genes for Salinity

147

Tolerance at the Germination and Seedling Stages in Rice by Genome-Wide Association Analyses. Sci Rep 8.

158. Nguyen T.T., N.M. Nguyen, L.H. Hoang, N. Furuya and K. Tsuchiya (2012). Genetic diversity in Vietnamese upland rice germplasm revealed by SSR markers.

Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University 57. pp. 383-391.

159. Ni J., Y. Shen, Y. Zhang and P. Wu (2014). Definition and stabilisation of the

quiescent centre in rice roots. Plant Biol (Stuttg) 16. pp. 1014-1019.

160. Niedringhaus T.P., D. Milanova, M.B. Kerby, M.P. Snyder and A.E. Barron (2011). Landscape of Next-Generation Sequencing Technologies. Anal Chem 83. pp. 4327-4341.

161. Nordborg M. and D. Weigel (2008). Next-generation genetics in plants. Nature

456. pp. 720-723.

162. Norton G.J., A. Douglas, B. Lahner, E. Yakubova, M.L. Guerinot, S.R. Pinson, L. Tarpley, G.C. Eizenga, S.P. McGrath, F.J. Zhao, M.R. Islam, S. Islam, G. Duan,

Y. Zhu, D.E. Salt, A.A. Meharg and A.H. Price (2014). Genome wide association mapping of grain arsenic, copper, molybdenum and zinc in rice (Oryza sativa L.)

grown at four international field sites. PLoS One 9. pp. e89685.

163. Norton G.J., M.J. Aitkenhead, F.S. Khowaja, W.R. Whalley and A.H. Price (2008). A bioinformatic and transcriptomic approach to identifying positional candidate genes without fine mapping: an example using rice root-growth QTLs. Genomics 92. pp. 344-352.

164. Ogawa D., K. Abe, A. Miyao, M. Kojima, H. Sakakibara, M. Mizutani, H. Morita, Y. Toda, T. Hobo and Y. Sato (2011). RSS1 regulates the cell cycle and maintains

meristematic activity under stress conditions in rice. Nature communications 2. pp. 278.

165. Oh J.E., Y. Kwon, J.H. Kim, H. Noh, S.-W. Hong and H. Lee (2011). A dual role for MYB60 in stomatal regulation and root growth of Arabidopsis thaliana under

drought stress. Plant Mol Biol 77. pp. 91-103.

166. Ohtani M., T. Demura and M. Sugiyama (2013). Arabidopsis< /em> ROOT INITIATION DEFECTIVE1, a DEAH-Box RNA Helicase Involved in Pre-mRNA Splicing, Is Essential for Plant Development. The Plant Cell Online.

167. Olsen K.M., A.L. Caicedo, N. Polato, A. McClung, S. McCouch and M.D. Purugganan (2006). Selection Under Domestication: Evidence for a Sweep in the Rice Waxy Genomic Region. Genetics 173. pp. 975-983.

168. Olsen KM. and MD. Purugganan (2002). Molecular evidence on the origin and

evolution of glutinous rice. Genetics 2002. 162. pp. 941-950.

148

169. Orman-Ligeza B., B. Parizot, P.P. Gantet, T. Beeckman, M.J. Bennett and X. Draye (2013). Post-embryonic root organogenesis in cereals: branching out from

model plants. Trends Plant Sci 18. pp. 459-467.

170. Orygenes D.B. (2014). Retrieved on 01/12/2014 at http://orygenesdb.cirad.fr

/tools.html.

171. O'Toole J.C. and W.L. Bland (1987). Genotypic Variation in Crop Plant Root Systems. In: Advances in Agronomy (ed. by Brady NC). Academic Press. pp. 91-145. 172. Paquette A.J. and P.N. Benfey (2005). Maturation of the Ground Tissue of the Root Is Regulated by Gibberellin and SCARECROW and Requires SHORT-ROOT
of root system are neutralized. Plant Cell Environ 33. pp. 1256-1267.

174. Péret B., B. De Rybel, I. Casimiro, E. Benková, R. Swarup, L. Laplaze, T. Beeckman and M.J. Bennett (2009) Arabidopsis lateral root development: an emerging story. Trends Plant Sci 14. pp. 399-408.

175. Perrier X. (2006). DARwin software. http://darwin. cirad. fr/darwin. 176. Poland J.A., P.J. Brown, M.E. Sorrells and J.-L. Jannink (2012). Development of High-Density Genetic Maps for Barley and Wheat Using a Novel Two-Enzyme Genotyping-by-Sequencing Approach. PLoS One 7. pp. e32253.

177. Porras-Hurtado L., Y. Ruiz, C. Santos, C. Phillips, Á. Carracedo and M. Lareu (2013). An overview of STRUCTURE: applications, parameter settings, and supporting software. Front Genet 4.

178. Pritchard J.K., M. Stephens, N. Rosenberg and P. Donnelly (2000). Association

mapping in structured populations. Am J Hum Genet 67.

179. Qin C., Y. Li, J. Gan, W. Wang, H. Zhang, Y. Liu and P. Wu (2013). OsDGL1, a homolog of an oligosaccharyltransferase complex subunit, is involved in N-

glycosylation and root development in rice. Plant Cell Physiol 54. pp. 129-137. 180. Radanielina T., A. Ramanantsoanirina, L.-M. Raboin, J. Frouin, X. Perrier, P. Brabant and N. Ahmadi (2013). The original features of rice (Oryza sativa L.) genetic diversity and the importance of within-variety diversity in the highlands of Madagascar build a strong case for in situ conservation. Genetic Resources and Crop Evolution 60. pp. 311-323.

181. Rani D.B., S. Taketa and M. Ichii (2005). Cytokinin inhibits lateral root initiation but stimulates lateral root elongation in rice (Oryza sativa). J Plant Physiol 162. pp. 507-515.

149

182. Rebolledo M.C., A.L. Peña, J. Duitama, D.F. Cruz, M. Dingkuhn, C. Grenier and J. Tohme (2016). Combining Image Analysis, Genome Wide Association Studies

and Different Field Trials to Reveal Stable Genetic Regions Related to Panicle Architecture and the Number of Spikelets per Panicle in Rice. Front Plant Sci 7. 183. Rebouillat J., A. Dievart, J. Verdeil, J. Escoute, G. Giese, J. Breitler, P. Gantet, S. Espeout, E. Guiderdoni and C. Périn (2009). Molecular genetics of rice root development. Rice (N Y) 2. pp. 15-34.

184. Redillas M.C., J.S. Jeong, Y.S. Kim, H. Jung, S.W. Bang, Y.D. Choi, S.H. Ha, C. Reuzeau and J.K. Kim (2012). The overexpression of OsNAC9 alters the root architecture of rice plants enhancing drought resistance and grain yield under field

conditions. Plant Biotechnol J 10. pp. 792-805.

185. Risterucci A.-M., I. Hippolyte, X. Perrier, L. Xia, V. Caig, M. Evers, E. Huttner, A. Kilian and J.-C. Glaszmann (2009). Development and assessment of Diversity Arrays Technology for high-throughput DNA analyses in Musa. Theoretical and

Applied Genetics 119. pp. 1093-1103.

186. Romay M.C., M.J. Millard, J.C. Glaubitz, J.A. Peiffer, K.L. Swarts, T.M. Casstevens, R.J. Elshire, C.B. Acharya, S.E. Mitchell, S.A. Flint-Garcia, M.D. McMullen, J.B. Holland, E.S. Buckler and C.A. Gardner (2013). Comprehensive genotyping of the

USA national maize inbred seed bank. Genome Biol 14. pp. R55.

187. Rosas U., A. Cibrian-Jaramillo, D. Ristova, J.A. Banta, M.L. Gifford, A.H. Fan, R.W. Zhou, G.J. Kim, G. Krouk and K.D. Birnbaum (2013). Integration of

responses within and across Arabidopsis natural accessions uncovers loci controlling root systems architecture. Proceedings of the National Academy of

Sciences 110. pp. 15133-15138.

188. Rothberg J.M., W. Hinz, T.M. Rearick, J. Schultz, W. Mileski, M. Davey, J.H. Leamon, K. Johnson, M.J. Milgrew, M. Edwards, J. Hoon, J.F. Simons, D. Marran, J.W. Myers, J.F. Davidson, A. Branting, J.R. Nobile, B.P. Puc, D. Light,

T.A. Clark, M. Huber, J.T. Branciforte, I.B. Stoner, S.E. Cawley, M. Lyons, Y. Fu, N. Homer, M. Sedova, X. Miao, B. Reed, J. Sabina, E. Feierstein, M. Schorn,

M. Alanjary, E. Dimalanta, D. Dressman, R. Kasinskas, T. Sokolsky, J.A. Fidanza, E. Namsaraev, K.J. McKernan, A. Williams, G.T. Roth and J. Bustillo (2011). An integrated semiconductor device enabling non-optical genome sequencing. Nature 475. pp. 348-352.

189. Sabatini S., R. Heidstra, M. Wildwater and B. Scheres (2003). SCARECROW is involved in positioning the stem cell niche in the Arabidopsis root meristem. Genes Dev 17. pp. 354-358.

150

190. Sakurai J., A. Ahamed, M. Murai, M. Maeshima and M. Uemura (2008). Tissue and cell-specific localization of rice aquaporins and their water transport activities.

Plant Cell Physiol 49. pp. 30-39.

191. Sang T. and S. Ge (2013). Understanding rice domestication and implications for

cultivar improvement. Curr Opin Plant Biol 16. pp. 139-146.

192. Schatz M.C., L.G. Maron, J.C. Stein, A.H. Wences, J. Gurtowski, E. Biggers, H. Lee, M. Kramer, E. Antoniou and E. Ghiban (2014). Whole genome de novo assemblies of three divergent strains of rice, Oryza sativa, document novel gene space of aus and indica. Genome Biol 15. pp. 1.

193. Schiller JM., S. Appa Rao, P. Inthapanya and J. Hastadong (2006). Glutinous rice in Laos. In Rice in Laos. Edited by Schiller JM, Chanphengxay MB, Linquist B, Appa Rao S. Los Baños Philippines: IRRI. pp. 197-214.

194. Schneeberger K., S. Ossowski, C. Lanz, T. Juul, A.H. Petersen, K.L. Nielsen, J.-E. Jørgensen, D. Weigel and S.U. Andersen (2009). SHOREmap: simultaneous mapping and mutation identification by deep sequencing. Nature Methods 6, 550. 195. Schneider C.A., W.S. Rasband and K.W. Eliceiri (2012). NIH Image to ImageJ:

25 years of image analysis. Nature Methods 9. pp. 671.

196. Sen P.T. and L. Tinh (2009). Vietnam second country report on the state of the nation's plant genetic resources for food and agriculture. Food and Agriculture Organization, Rome.

197. Shakiba E., J.D. Edwards, F. Jodari, S.E. Duke, A.M. Baldo, P. orniliev, S.R. cCouch and G.C. Eizenga (2017). Genetic architecture of cold tolerance in rice (Oryza sativa) determined through high resolution genome-wide analysis. PLoS One 12. pp. e0172133.

198. Shen L., B. Courtois, K. McNally, S. Robin and Z. Li (2001). Evaluation of near- isogenic lines of rice introgressed with QTLs for root depth through marker-aided selection. Theoretical and Applied Genetics 103. pp. 75-83.

199. Shendure J. and H. Ji (2008). Next-generation DNA sequencing. Nat Biotech 26.

pp. 1135-1145.

200. Shi Y., L. Gao, Z. Wu, X. Zhang, M. Wang, C. Zhang, F. Zhang, Y. Zhou and Z. Li (2017). Genome-wide association study of salt tolerance at the seed germination stage in rice. BMC Plant Biol 17. pp. 92.

201. Shin J.-H., D.-H. Jeong and M.C. Park (2005). Characterization and transcriptional expression of the α-Expansin gene family in rice. Mol Cells 20. pp. 210-218.

202. Shin J.-H., S. Blay, B. McNeney and J. Graham (2006). LDheatmap: an R function for graphical display of pairwise linkage disequilibria between single

151

nucleotide polymorphisms. Journal of Statistical Software 16. pp. 1-10.

203. Shrestha A., A.K. Dziwornu, Y. Ueda, L.-B. Wu, B. Mathew and M. Frei (2018). Genome-wide association study to identify candidate loci and genes for Mn toxicity tolerance in rice. PLoS One 13. pp. e0192116.

204. Sokal R.R. (1958). A statistical method for evaluating systematic relationships.

Univ Kans Sci Bull 38. pp. 1409-1438.

205. Sonah H., M. Bastien, E. Iquira, A. Tardivel, G. Légaré, B. Boyle, É. Normandeau, J. Laroche, S. Larose, M. Jean and F. Belzile (2013). An Improved

Genotyping by Sequencing (GBS) Approach Offering Increased Versatility and Efficiency of SNP Discovery and Genotyping. PLoS One 8. pp. e54603.

206. Song Y. and Z.F. Xu (2013). Ectopic Overexpression of an AUXIN/INDOLE-3- ACETIC ACID (Aux/IAA) Gene OsIAA4 in Rice Induces Morphological

Changes and Reduces Responsiveness to Auxin. Int J Mol Sci 14. pp. 13645- 13656.

207. Sozzani R., H. Cui, M.A. Moreno-Risueno, W. Busch, J.M. Van Norman, T. Vernoux, S.M. Brady, W. Dewitte, J.A.H. Murray and P.N. Benfey (2010).

Spatiotemporal regulation of cell-cycle genes by SHORTROOT links patterning and growth. Nature 466. pp. 128-132.

208. Spindel J., M. Wright, C. Chen, J. Cobb, J. Gage, S. Harrington, M. Lorieux, N. Ahmadi and S. McCouch (2013). Bridging the genotyping gap: using genotyping by sequencing (GBS) to add high-density SNP markers and new value to

traditional bi-parental mapping and breeding populations. Theoretical and Applied Genetics 126. pp. 2699-2716.

209. STATISTAT (2018). Retrieved on 01/06/2018 at https://www.statista.com/statistics/

271969/world-rice-acreage-since-2008/.

210. Steele K., A. Price, H. Shashidhar and J. Witcombe (2006). Marker-assisted selection to introgress rice QTLs controlling root traits into an Indian upland rice

variety. Theoretical and Applied Genetics 112. pp. 208-221.

211. Steele K., A. Price, J. Witcombe, R. Shrestha, B. Singh, J. Gibbons and D. Virk (2013). QTLs associated with root traits increase yield in upland rice when transferred through marker-assisted selection. Theoretical and Applied Genetics 126. pp. 101-108.

212. Steffens B., J. Wang and M. Sauter (2006). Interactions between ethylene, gibberellin and abscisic acid regulate emergence and growth rate of adventitious roots in deepwater rice. Planta 223. pp. 604-612.

213. Steinmann T., N. Geldner, M. Grebe, S. Mangold, C.L. Jackson, S. Paris, L. GƢlweiler, K. Palme and G. Jürgens (1999). Coordinated Polar Localization of

152

Auxin Efflux Carrier PIN1 by GNOM ARF GEF. Science 286. pp. 316-318. 214. Sun H., J. Tao, S. Liu, S. Huang, S. Chen, X. Xie, K. Yoneyama, Y. Zhang and G. Xu 2014). Strigolactones are involved in phosphate- and nitrate-deficiency- induced root development and auxin transport in rice. J Exp Bot.

215. Sweeney M. and S. McCouch (2007). The complex history of the domestication of

rice. Ann Bot-London 100. pp. 951-957.

216. Takehisa H., Y. Sato, M. Igarashi, T. Abiko, B.A. Antonio, K. Kamatsuki, H. Minami, N. Namiki, Y. Inukai, M. Nakazono and Y. Nagamura (2012). Genome-

transcriptome dissection of

the rice root system:

implications for

wide developmental and physiological functions. Plant J 69. pp. 126-140.

217. Tanksley S.D. and S.R. McCouch (1997). Seed banks and molecular maps:

unlocking genetic potential from the wild. Science 277. pp. 1063-1066.

218. Thanh N.D., N.D. Thanh, H.G. Zheng, N.V. Dong, L.N. Trinh, M.L. Ali and H.T. Nguyen (1999). Genetic variation in root morphology and microsatellite DNA loci in upland rice (Oryza sativa L.) from Vietnam. Euphytica 105. pp. 53-62.

219. Thudi M., Y. Li, S.A. Jackson, G.D. May and R.K. Varshney (2012). Current state-of-art of sequencing technologies for plant genomics research. Briefings in Functional Genomics 11. pp. 3-11.

220. To J.P.C., G. Haberer, F.J. Ferreira, J. Deruère, M.G. Mason, G.E. Schaller, J.M. Alonso, J.R. Ecker and J.J. Kieber (2004). Type-A Arabidopsis Response Regulators Are Partially Redundant Negative Regulators of Cytokinin Signaling.

Plant Cell 16. pp. 658-671.

221. Toda Y., M. Tanaka, D. Ogawa, K. Kurata, K.-I. Kurotani, Y. Habu, T. Ando, K.

Sugimoto, N. Mitsuda, E. Katoh, K. Abe, A. Miyao, H. Hirochika, H. Hattori and

S. Takeda (2013). RICE SALT SENSITIVE3 Forms a Ternary Complex with JAZ

and Class-C bHLH Factors and Regulates Jasmonate-Induced Gene Expression

and Root Cell Elongation. Plant Cell 25. pp. 1709-1725.

222. Topp C.N., A.S. Iyer-Pascuzzi, J.T. Anderson, C.R. Lee, P.R. Zurek, O. Symonova,

Y. Zheng, A. Bucksch, Y. Mileyko, T. Galkovskyi, B.T. J. Moore, Harer, H.

Edelsbrunner, T. Mitchell-Olds, J.S. Weitz and P.N. Benfey (2013). 3D phenotyping

and quantitative trait locus mapping identify core regions of the rice genome

controlling root architecture. Proc Natl Acad Sci U S A 110. pp. E1695-1704. 223. Tung C.-W., K. Zhao, M.H. Wright, M.L. Ali, J. Jung, J. Kimball, W. Tyagi, M.J.

Thomson, K. McNally, H. Leung, H. Kim, S.-N. Ahn, A. Reynolds, B. Scheffler,

G. Eizenga, A. McClung, C. Bustamante and S.R. McCouch (2010). Development

of a Research Platform for Dissecting Phenotype-Genotype Associations in Rice

153

(Oryza spp.). Rice (N Y) 3. pp. 205-217.

224. Uga Y., K. Ebana, J. Abe, S. Morita, K. Okuno and M.Yano (2009). Variation in root morphology and anatomy among accessions of cultivated rice (Oryza

sativa L.) with different genetic backgrounds. Breed Sci 59. pp. 87-93. 225. Uga Y., K. Okuno and M. Yano (2011). Dro1, a major QTL involved in deep rooting of rice under upland field conditions. J Exp Bot 62. pp. 2485-2494. 226. Uga Y., K. Sugimoto, S. Ogawa, J. Rane, M. Ishitani, N. Hara, Y. Kitomi, Y. Inukai, K. Ono, N. Kanno, H. Inoue, H. Takehisa, R. Motoyama, Y. Nagamura, J. Wu, T. Matsumoto, T. Takai, K. Okuno and M.Yano (2013). Control of root

system architecture by DEEPER ROOTING 1 increases rice yield under drought conditions. Nat Genet 45. pp. 1097-1102.

227. Uga Y., Y. Kitomi, E. Yamamoto, N. Kanno, S. Kawai, T. Mizubayashi and S. Fukuoka (2015). A QTL for root growth angle on rice chromosome 7 is involved

in the genetic pathway of DEEPER ROOTING 1. Rice (N Y) 8. pp. 8.

228. Valluru R., M.P. Reynolds, W.J. Davies and S. Sukumaran (2017). Phenotypic and genome-wide association analysis of spike ethylene in diverse wheat genotypes under heat stress. New Phytologist 214. pp. 271-283.

229. Van den Berg C., V. Willemsen, G. Hendriks, P. Weisbeek and B. Scheres (1997). Short-range control of cell differentiation in the Arabidopsis root meristem.

Nature 390. pp. 287-289.

230. Van Keer K., G. Trébuil and B. Courtois (1998). On-farm characterization of upland rice varieties in North Thailand. International Rice Research Newsletter

23. pp. 21-22.

231. Vanneste S. and J. Friml (2009). Auxin: A Trigger for Change in Plant

Development. Cell 136. pp. 1005-1016.

232. Verslues P.E., J.R. Lasky, T.E. Juenger, T.W. Liu and M.N. Kumar (2014). Genome-wide association mapping combined with reverse genetics identifies new effectors of low water potential-induced proline accumulation in Arabidopsis.

Plant Physiol 164. pp. 144-159.

233. Vignal A., D. Milan, M. SanCristobal and A. Eggen (2002). A review on SNP and other types of molecular marker and their use in animal genetics. Genet. Sel. Evol. 34. pp. 31.

234. Vos P., R. Hogers, M. Bleeker, M. Reijans, T.V.D. Lee, M. Hornes, A. Friters, J. ot, J. Paleman, M. Kuiper and M. Zabeau (1995). AFLP: a new technique for

DNA fingerprinting. Nucleic Acids Res 23. pp. 4407-4414.

235. Wang C.H., X.M. Zheng, Q. Xu, X.P. Yuan, L. Huang, H.F. Zhou, X.H. Wei and S. Ge (2014). Genetic diversity and classification of Oryza sativa with emphasis

154

on Chinese rice germplasm. Heredity (Edinb) 112. pp. 489-496.

236. Wang X.-F., F.-F. He, X.-X. Ma, C.-Z. Mao, C. Hodgman, C.-G. Lu and P.Wu (2010). OsCAND1 Is Required for Crown Root Emergence in Rice. Mol Plant 4. pp. 289-299.

237. Wei F.-J., G. Droc, E. Guiderdoni and Y.-i.C. Hsing (2013). International Consortium of Rice Mutagenesis: resources and beyond. Rice (N Y) 6. pp. 39. 238. Williams J.G.K., A.R. Kubelik, K.J., J.A. Livak Rafalski and S.V. Tingey (1990). DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers.

Nucleic Acids Res 18. pp. 6531-6535.

239. Wissuwa M., J. Wegner, N. Ae and M. Yano (2002). Substitution mapping of Pup1: a major QTL increasing phosphorus uptake of rice from a phosphorus- deficient soil. Theor Appl Genet 105. pp. 890-897.

240. Wissuwa M., K. Kondo, T. Fukuda, A. Mori, M.T. Rose, J. Pariasca-Tanaka, T. Kretzschmar, S.M. Haefele and T.J. Rose (2015). Unmasking Novel Loci for

Internal Phosphorus Utilization Efficiency in Rice Germplasm through Genome- Wide Association Analysis. PLoS One 10. pp. e0124215.

241. Wright S. (1978). Evolution and the Genetics of Populations: Genetics and Biometric Foundations v. 4 (Variability within and Among Natural Populations).

University of Chicago Press, Chicago.

242. Wu W. and S. Cheng (2014). Root genetic research, an opportunity and challenge

to rice improvement. Field Crops Research 165. pp. 111-124.

243. Xia K., R. Wang, X. Ou, Z. Fang, C. Tian, J. Duan, Y. Wang and M. Zhang (2012). OsTIR1 and OsAFB2 downregulation via OsmiR393 overexpression leads

to more tillers, early flowering and less tolerance to salt and drought in rice. PLoS One 7. pp. e30039.

244. Xiong J., L. Tao and C. Zhu (2009). Does nitric oxide play a pivotal role downstream of auxin in promoting crown root primordia initiation in monocots?

Plant Signal Behav 4. pp. 999-1001.

245. Xu M., L. Zhu, H. Shou and P. Wu (2005). A PIN1 family gene, OsPIN1, involved in auxin-dependent adventitious root emergence and tillering in rice. Plant Cell Physiol 46. pp. 1674-1681.

246. Yang J.-c., H. Zhang and J.-h. Zhang (2012). Root Morphology and Physiology in Relation to the Yield Formation of Rice. Journal of Integrative Agriculture 11. pp. 920-926.

247. Yang W., L. Duan, G. Chen, L. Xiong and Q. Liu (2013). Plant phenomics and high-throughput phenotyping: accelerating rice functional genomics using multidisciplinary technologies. Curr Opin Plant Biol 16. pp. 180-187.

155

248. Yang W., Z. Guo, C. Huang, L. Duan, G. Chen, N. Jiang, W. Fang, H. Feng, W.Xie and X. Lian (2014). Combining high-throughput phenotyping and genome-

wide association studies to reveal natural genetic variation in rice. Nature communications 5.

249. Yang X., S. Gao, S. Xu, Z. Zhang, B.M. Prasanna, L. Li, J. Li and J.Yan (2011). Characterization of a global germplasm collection and its potential utilization for

analysis of complex quantitative traits in maize. Molecular Breeding 28. pp. 511-526. 250. Yano K., E. Yamamoto, K. Aya, H. Takeuchi, P.-c. Lo, L. Hu, M. Yamasaki, S. Yoshida, H. Kitano, K. Hirano and M. Matsuoka (2016). Genome-wide association study using whole-genome sequencing rapidly identifies new genes

influencing agronomic traits in rice. Nat Genet 48. pp. 927-934.

251. Yoo S.C., S.H. Cho and N.C. Paek (2013). Rice WUSCHEL-related homeobox 3A (OsWOX3A) modulates auxin-transport gene expression in lateral root and root hair development. Plant Signal Behav 8, doi: 10 4161/psb 25929.

252. Yoshida S. and S. Hasegawa (1982). The rice root system: its development and function. In: Drought resistance in crops with emphasis on rice (IRRI, Manila,

Philippines.

253. Yu J. and E.S. Buckler (2006). Genetic association mapping and genome organization of maize. Current Opinion in Biotechnology 17. pp. 155-160. 254. Yu J., S. Hu, J. Wang, G.K.-S. Wong, S. Li, B. Liu, Y. Deng, L. Dai, Y. Zhou, X. Zhang, M. Cao, J. Liu, J. Sun, J. Tang, Y. Chen, X. Huang, W. Lin, C. Ye, W.

Tong, L. Cong, J. Geng, Y. Han, L. Li, W. Li, G. Hu, X. Huang, W. Li, J. Li, Z. Liu and L. Li (2002). A draft sequence of the rice genome (Oryza sativa L. ssp. indica). Science 296.

255. Zhang F., Z.-C. Wu, M.-M. Wang, F. Zhang, M. Dingkuhn, J.-L. Xu, Y.-L. Zhou and Z.-K. Li (2017). Genome-wide association analysis identifies resistance loci for bacterial blight in a diverse collection of indica rice germplasm. PLoS One 12.

pp. e0174598.

256. Zhang H., J. Sun, M. Wang, D. Liao, Y. Zeng, S. Shen, P. Yu, P. Mu, X. Wang and Z. Li (2007). Genetic structure and phylogeography of rice landraces in Yunnan, China, revealed by SSR. Genome 50. pp. 72-83.

257. Zhang J., L. Xu, F. Wang, M. Deng and K. Yi (2012b). Modulating the root elongation by phosphate/nitrogen starvation in an OsGLU3 dependant way in rice. Plant Signal Behav 7. pp. 1144-1145.

258. Zhang J.-W., L. Xu, Y.-R. Wu, X.-A. Chen, Y. Liu, S.-H. Zhu, W.-N. Ding, P. Wu and K.-K. Yi (2012a). OsGLU3, a Putative Membrane-Bound Endo-1,4-Beta- Glucanase, Is Required for Root Cell Elongation and Division in Rice

156

(Oryza sativa L.). Mol Plant 5. pp. 176-186.

259. Zhao F.Y., M.M. Han, S.Y. Zhang, K. Wang, C.R. Zhang, T. Liu and W. Liu (2012). Hydrogen peroxide-mediated growth of the root system occurs via auxin signaling modification and variations in the expression of cell-cycle genes in rice seedlings exposed to cadmium stress. J Integr Plant Biol 54. pp. 991-1006. 260. Zhao K., C.W. Tung, G.C. Eizenga, M.H. Wright, M.L. Ali, A.H. Price, G.J. Norton, M.R. Islam, A. Reynolds, J. Mezey, A.M. McClung, C.D. Bustamante and S.R. McCouch (2011). Genome-wide association mapping reveals a rich genetic architecture of complex traits in Oryza sativa. Nat Commun 2. pp. 467.

261. Zhao Y., Y. Hu, M. Dai, L. Huang and D.X. Zhou (2009). The WUSCHEL- related homeobox gene WOX11 is required to activate shoot-borne crown root development in rice. Plant Cell 21. pp. 736-748.

262. Zheng H., S. Li, B. Ren, J. Zhang, M. Ichii, S. Taketa, Y. Tao, J. Zuo and H. Wang (2013). LATERAL ROOTLESS2, a cyclophilin protein, regulates lateral root initiation and auxin signaling pathway in rice. Mol Plant 6. pp. 1719-21. 263. Zhu C., M. Gore, E.S. Buckler and J. Yu (2008). Status and Prospects of

Association Mapping in Plants. Plant Gen. 1. pp. 5-20.

264. Zhu D., H. Kang, Z. Li, M. Liu, X. Zhu, Y. Wang, D. Wang, Z. Wang, W. Liu and G.-L. Wang (2016). A Genome-Wide Association Study of Field Resistance to Magnaporthe Oryzae in Rice. Rice (N Y) 9. pp. 44.

265. Zhu Z.X., Y. Liu, S.J. Liu, C.Z. Mao, Y.R. Wu and P. Wu (2012). A gain-of- function mutation in OsIAA11 affects lateral root development in rice. Mol Plant 5. pp. 154-161.

266. Zou Y., X. Liu, Q. Wang, Y. Chen, C. Liu, Y. Qiu and W. Zhang (2014). OsRPK1, a novel leucine-rich repeat receptor-like kinase, negatively regulates polar auxin transport and root development in rice. Biochim Biophys Acta 1840. pp. 1676-1685.

157

PH(cid:1256) L(cid:1256)C

Ph(cid:1257) l(cid:1257)c 1a. Danh sách vƠ đ(cid:1211)c đi(cid:1223)m c(cid:1259)a 214 m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng lúa Vi(cid:1227)t Nam tham gia nghiên c(cid:1261)u

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G1 TEP HAI PHONG 11 HAIPHONG IR I y Im VE M N B NG RRD T

G10 TAM SON NAM DINH 216 NAM DINH IR I y I4 M M N B NG RRD T

G100 KHAU QUAI DANG 2 6969 TUYEN QUANG UP J y J1 E L M A NG NE T

G101 DIEO KBIN 7295 DAK LAK UP J y J1 L L L C G CH T

G102 TZO KOH DANG 2 7303 THUA THIEN-HUE u I y Im M L M A NG NCC T

G103 CU PUA DANG 1 7304 THUA THIEN-HUE u J y Jm L L N A NG NCC T

G104 CU PUA DANG 2 7305 THUA THIEN-HUE u I y I6 M M M B NG NCC T

G105 NEP THAI LAN 7312 HA GIANG & TUYEN QUANG NE T IR I y I3 M L N A G

G106 NEP HAI HAU 7316 NINH BINH IR J y J2 L S M C G RRD T

G107 NEP THAI BINH LUN 7317 NINH BINH IR J y J2 L S M C G RRD T

7318 NINH BINH G108 TAM AP BE IR m y m L M N A NG RRD T

7349 QUANG BINH G109 MANH GIE UP I y Im L M M B NG NCC T

G11 TAM TRON HAI DUONG 219 HAI DUONG u I y I4 M S N B NG RRD T

7823 BINH THUAN G110 RAN TRANG UP I y Im L M M B NG SE T

158

7824 BINH THUAN G111 NEP RAY UP I y Im L VL N A G SE T

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G112 NEP LUA 7826 VUNG TAU IR SE T I n VL L N A na

G113 NANG THIET 7827 VUNG TAU IR SE T I y L I2 M N A NG

G114 NEP QUA 7830 KHANH HOA UP SCC T I n L VL M A na

G115 KOI LOI 7910 HA NOI IR RRD T I y E I1 M M C NG

G116 KOI PU 7913 THUA THIEN HUE u NCC T I n L VL M A NG

G117 KHAO SANG 7930 QUANG TRI UP NCC T J y J1 M VL L B G

G118 L03 9175 HA NOI IR RRD I I n M VL L C G

G119 L26 9198 HA NOI IR RRD I I y na I1 VL M A G

G12 TAM CAO VINH PHUC 226 VINH PHUC IR RRD T I y I4 M M N A NG

G120 BAY THANH 9219 CA MAU IR MRD T I y VL I2 L N A NG

G121 CA RO 9246 TAY NINH IR SE T I y VL I2 M M B NG

G122 NEP LAO TRANG 9252 DAC LAC UP CH T I n na L L C na

G123 BAO THAI LUN 9353 QUANG NINH IR NE T I n na S M C na

G124 NEP DEN 9355 QUANG NINH IR NE T J y J2 M S L C G

G125 NEP NUONG 9356 QUANG NINH u NE T I y Im E M M C G

G126 KHAU DAM DOI 9466 NGHE AN UP NCC T J y J1 M VL L B G

G127 KHAU BAO THAI 9470 NGHE AN IR NCC T I n na S M C na

G128 KHAU DAM 9476 NGHE AN UP NCC T J y J1 M L L C G

159

G129 LC93-2 9507 KHANH HOA UP SCC T I y Im E L M B NG

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G13 TAM DEN HAI PHONG 253 HAIPHONG IR RRD T I n M S N B NG

G130 LUA DA BO 9509 KHANH HOA UP SCC T J y J3 L L L C NG

G131 PADAI LONG KHANH 9517 KHANH HOA UP SCC T J y J3 L VL L A NG

G132 PADAI TLIG JUG 9520 KHANH HOA UP SCC T I y Im L VL M A G

G133 A 330 9524 KHANH HOA IR SCC I I y I1 E VL M A NG

G134 PADAI CALOC 9530 KHANH HOA UP SCC T J y J3 na M L C NG

G135 PADAI DLUC 9532 KHANH HOA UP SCC T J n VE L L C NG

G136 PHUOC LONG 9541 KHANH HOA UP SCC T I y Im L M M B NG

G137 NEP NGHE 9554 BEN TRE RL MRD T I n VL L L C G

G138 NANG QUAT 9563 BEN TRE RL MRD T I y Im L L N A NG

G139 LUA NANG DEN 9568 BEN TRE RL MRD T I y I2 VL M M C NG

G14 TAM NHO BAC NINH 318 BAC NINH IR RRD T I y I4 M M N A NG

G140 LUA BAY DANH 9570 BEN TRE RL MRD T I y I2 L L M B NG

G141 LUA NANG NIEU CHUM 9573 BEN TRE RL MRD T I y I2 VL M M B NG

G142 LUA THANH TRA 9574 BEN TRE RL MRD T I y I2 VL VL N A NG

G143 NEP TROI CHO 9576 BEN TRE RL MRD T I y I2 L L M A NG

G144 LUA MUA DIA PHUONG 9578 BEN TRE RL MRD T I y I2 VL S M B NG

G145 BA RIA 9580 BEN TRE RL MRD T J y J1 VL M M B NG

160

G146 NANG LOAN HAT TRON 9584 BEN TRE RL MRD T I y I2 L L M B NG

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G147 LUA NANG LOAN HAT DAI 9585 BEN TRE IR MRD T I y I2 VL VL N A NG

G148 TRANG TEP 9588 BEN TRE RL MRD T I n VL L M B NG

G149 MOT TEP AN GIANG 9593 BEN TRE RL MRD T I n VL M N A na

G150 NEP DIA PHUONG 9595 BEN TRE IR MRD T I y I2 L M M B G

G152 LOC SOM 9871 BAC GIANG IR NE T J y J1 E M L C G

G153 TE NUONG 9874 SON LA UP NW T I y I3 M VL M A G

G154 NEP THOM 9878 HA TAY IR RRD T J y J2 E S L C G

G155 KHAU PE LANH 9908 SON LA UP NW T I y I3 M VL M B G

G156 LUA K 9967 HA NOI IR u T I y Im M L M B NG

G157 SO CRIOONG 9984 SEKONG u CH T J y Jm M L L C G

G158 VA TAI ANA ACU 12049 NINH THUAN UP SE T J y J3 M L L C NG

G16 NEP VAN RUONG HOA BINH 384 HOA BINH u NW T J y J2 M M M C G

G160 JASMINE 12059 AN GIANG UP MRD I I y I1 M VL M A NG

G161 BN1 12066 AN GIANG IR MRD I I y Im L VL N A NG

G162 NEANG CON 12068 AN GIANG UP MRD T I y I2 VL S N B NG

G163 CA CHOCH CHAP 12071 AN GIANG UP MRD T I y I2 VL VL N A G

G165 GIONG 90 NGAY 12083 KIEN GIANG RL MRD T I y I1 E VL N A NG

G166 CHIN TEO 12086 KIEN GIANG IR MRD T I y I2 VL L N A NG

161

G167 THAN NONG MUA 12088 KIEN GIANG RL MRD T I y I2 L L N A NG

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G168 OM1490 12101 KIEN GIANG IR MRD I I y I1 VE L N A NG

G169 JASMINE 95 12102 KIEN GIANG IR MRD I I y I1 E VL N A NG

G17 NEP GA GAY HAI DUONG 394 HAI DUONG IR RRD T I y Im M M N A NG

G170 OM 504 JAPAN 12103 KIEN GIANG IR MRD I I y I1 VE L N A NG

G171 NEP THAI 12104 KIEN GIANG IR MRD T I y I1 E VL N A G

G172 VND 95-20 12105 KIEN GIANG IR MRD I I y I1 VE L N A NG

G173 TAM THOM TRUNG QUOC 12107 KIEN GIANG IR MRD T I y Im E M N A NG

G177 CHAM HOM 12563 HOA BINH u NW T J y J1 M L M A NG

G178 KHAU CHINH PHU 12573 HOA BINH u NW T J y J1 M L L C G

G179 BLAO PU LAU 12581 HOA BINH u NW T J y J1 M L M A NG

G18 NEP QUYT HAI DUONG 407 HAI DUONG IR RRD T I y I4 M M N A G

G180 CA DUNG HAT 12637 HA NOI IR RRD T I y I2 VL M M B NG

G181 BLAU PLAN PIENG 12970 SON LA UP NW T J y I6 M M L C G

G182 KHAU MO 13008 SON LA UP NW T I y I6 E S M B NG

G183 KHAU PE LANH 13076 SON LA UP NW T I y Im E L M A G

G185 KHAU PE LANH u SON LA UP NW T I n E L M B na

G186 KHAU NO 13309 SON LA UP NW T I y I6 E L M B NG

G187 KHAU DUONG PHUONG 13320 SON LA UP NW T J y J1 M L L C G

162

G189 KHAU NAM RINH 13362 DIEN BIEN UP NW T I y I3 M L M A G

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G19 ON 509 HA NOI IR I y Im M M M B NG RRD T

G190 PLE PHMA CHUA 13363 DIEN BIEN UP I y I6 E M M B NG NW T

G191 KHAU TAN 13422 DIEN BIEN RL J y J2 na S L C G NW T

G192 KHAU BAO THAI 13423 DIEN BIEN RL I y Im E S M C NG NW T

G193 BLE PE XA 13424 DIEN BIEN UP J y J1 E VL L C G NW T

G194 BLE BLAU LIA 13425 DIEN BIEN UP J y J1 E VL L B G NW T

G195 BLE BDE 13426 DIEN BIEN UP J y J1 E L M A NG NW T

G196 BLE CO PON 13427 DIEN BIEN UP m y m E L M B NG NW T

G197 BLE BLAU BLAU u DIEN BIEN UP J n M L L B na NW T

G198 BLE BLAU DA 13429 DIEN BIEN UP J n E VL L B G NW T

G2 TA CO LAO CAI 58 LAO CAI u I y Im M M M B NG NE T

G20 TE LE HOA BINH 553 HOA BINH u I y I4 M M N B NG NW T

G200 CHA FU NU 13431 LAI CHAU UP J y J1 E L L C G NW T

G201 CHA XU PHU LU 13435 LAI CHAU UP I y Im M M N A NG NW T

G202 NONG TO 13442 LAI CHAU UP J y J1 M L M B NG NW T

G203 PLAU CA BANH 14212 DIEN BIEN UP J y J1 E L M A NG NW T

G204 PLE DO 14215 DIEN BIEN UP J y J1 E L M A NG NW T

G205 BLE BLAU CHO 14251 SON LA UP I y I3 M VL N A G NW T

163

G206 BLE BLAU DO 14252 SON LA UP J y J1 E VL L B G NW T

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G207 KHAU LUA 14278 SON LA NW T VL RL I y m E M A G

G208 KHAU BOONG LAM 14279 SON LA NW T RL I y Im E L M C G

G209 BLE CHO 14386 LAI CHAU NW T UP I y I6 E M S C NG

G21 GIE TRANG HOA BINH 614 HOA BINH NW T u I y I4 M N M A NG

G210 KHAU LECH 14408 LAO CAI NE T UP J y J1 E L L C G

G211 PLAU NGOANG PLAC 14587 LAO CAI NE T UP m y Im M M L B G

G212 PLAU BULAT 14589 LAO CAI NE T UP J y J1 na L M C NG

G213 PLAU CA CHAT u LAO CAI NE T UP I n E M S C NG

G214 BLE BLAU DO 14596 LAO CAI NE T RL J y Jm E L M C G

G215 BLE BLAU XA u LAO CAI NE T UP J n E L L B G

G216 TOM BEO BUA 14607 LAO CAI NE T RL J y J1 E M M B NG

G217 BLE BLAU SOA 14615 LAO CAI NE T RL J y J1 E L VL B G

G219 KHAU LA LANH 14792 SON LA NW T RL I y Im na L L B NG

G22 TRUNG TRANG TUYN QUANG 760 TUYEN QUANG NE T u I y I4 na N M B NG

G220 PLE LA T5300 LAI CHAU NW T UP J y J1 E M L B NG

G221 KHAU MAC CO T5455 LAI CHAU NW T UP J y L B J1 M VL G

G222 PLE MA MU T6404 YEN BAI NE T UP J y J1 na L L B NG

G223 BLE BLAU TAN T6794 LAO CAI NE T UP J y J1 E L L B G

164

G24 TAM XOAN HAI HAU 1048 NAM DINH RRD T IR m y m L N S B NG

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G25 NEP VANG ONG LAC SON HB 1058 HOA BINH J2 M S L C G NW T u J y

G26 KHAU CAI NOI 1325 TAY BAC J1 M L L C G NW T u J y

G27 DOAN KET 1421 CAO BANG M M N B NG NE T u I n

G28 KHAU PE LANH u BAC THAI E L M B na NE T u J n

G29 NEP CON 1427 BAC THAI M M M C G NE T UP I n

G295 CTO VIND IET6155 u u VE na na na NG u T u I n

G297 BA CHO KTE 3525 BINH DINH na na na na na SCC T UP J n

G298 TAN NGAN 3588 YEN BAI na na na na na NE T RL J n

G299 BLAO SINH SAI 4806 HOA BINH J1 na na na na G NW T UP J y

G3 AN TU VO DO 85 HA NOI I4 M M N A NG RRD T IR I y

G30 TIEU CHET 5 1625 CAN THO I2 VL L N A NG MRD T u I y

G300 NANG QUOT BIEN u BAC LIEU I2 VL na na na NG MRD T u I y

G31 NANG CHI 1629 CAN THO I2 VL M M B NG MRD T u I y

G32 NANG DUM 1633 CAN THO Im VL S M C NG MRD T u I y

G33 CHET CUT u CAN THO VL S N B na MRD T u I n

G34 NANG DUM u CAN THO VL S N B na MRD T u I n

G35 SANAKI 1638 CAN THO I2 VL S M C NG MRD na u I y

G36 NANG TAY 1643 CAN THO I2 VL S M C NG MRD T u I y

165

G37 NEP CAM 1845 HA GIANG N A G I y NE T RL Im L VL

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G38 NEP NUONG 1849 HA GIANG UP J y J1 M L L C G NE T

G39 NEP CAM 1851 HA GIANG RL I y Im L VL M B G NE T

G4 NHONG DO HAI DUONG 135 HAI DUONG u I y I4 M M M B NG RRD T

G40 NEP DO 2307 KIEN GIANG RL I y I2 VL L N A G MRD T

G41 LUA DO 2310 KIEN GIANG RL I y I2 VL M N A NG MRD T

G42 LUA HON COI 2313 KIEN GIANG RL I y I2 VL M M B NG MRD T

G43 THANH TUA 2315 KIEN GIANG RL I y I2 VL M N A NG MRD T

G44 MOT BUI 2332 KIEN GIANG RL I n VL L N A NG MRD T

G45 NEP CUC 2367 NINH BINH RL J y J4 E S L C G RRD T

G46 NEP BA LAO 2368 NAM DINH MG J y J4 E M M C G RRD T

G47 NEP ONG LAO 2369 NAM DINH MG J y J4 E M M B G RRD T

G48 LUA NGOI 2371 NAM DINH MG J y J4 E S M C NG RRD T

G49 DT10 2395 u u I y I1 M L M A NG u I

G5 NHONG TRANG HAI PHONG 149 HAIPHONG u I y I4 L M N A NG RRD T

G50 LUA NEP BA THANG DANG 1 3323 QUANG NAM UP J y J2 M M L C G SCC T

G51 BA TRANG HUONG 3332 QUANG NAM UP I y I5 M S N B NG SCC T

G52 BA TRANG HUONG 3334 QUANG NAM UP I y I5 M M N B NG SCC T

G53 LUA CAN DO 3351 u u I y I6 E M M B NG u T

166

G54 LUA LOC DO 3360 QUANG NAM RL I y I6 M M M B NG SCC T

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G56 LUA MAN 3363 QUANG NAM RL I y I5 M S M B NG SCC T

G57 NEP GHIM HUONG 3364 QUANG NAM RL I y I6 M L M B G SCC T

G58 NEP HUONG LANG 3368 QUANG NAM DA NANG SCC T MG I y I6 M S M C G

G59 NEP MAM 3371 QUANG NAM DA NANG u I y I6 L L M B G SCC T

G6 SOM GIAI HUNG YEN 170 u u I y I4 M L M B NG u T

NCC T RL J n M S M C G G60 NEP CAU 3400 QUANG BINH

u J y J2 E S L C G NCC T G61 NEP RAN 3402 QUANG BINH

IR I y I5 M S M C NG NCC T G62 QUANG TRANG 3426 QUANG TRI

u I y I4 VE M M B NG NCC T G63 CHIEM DO 3429 QUANG TRI

IR I y I5 M S N B NG NCC T G64 VEN DO 3433 QUANG TRI

RL I y I5 M M M B NG NCC T G65 NUOC MAN DANG 1 3443 QUANG TRI

RL I n L M M B NG SCC T G66 LUA MUOI 3483 QUANG NGAI

RL I y Im L S M C NG SCC T G67 LUA TRI DO DANG 2 3485 BINH DINH

IR m y m M S M C G SCC T G68 NEP 3 THANG 3487 BINH DINH

RL I y I6 L M M B NG SCC T G69 COC MOI DANG 1 3488 BINH DINH

u I y I4 M M N B NG NW T G7 TE TRANG HOA BINH 172 HOA BINH

RL I y I6 L M M B NG SCC T G70 COC MOI DANG 2 3489 BINH DINH

RL I n VL M M C NG SCC T G71 LUA THOM 3493 BINH DINH

167

RL I y Im M M M C NG SCC T G72 LUA CANG DANG 1 3494 BINH DINH

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

SCC T RL I y I6 L M M C NG G73 LUA CANG DANG 1 3495 BINH DINH

SCC T RL I y I6 M M M C NG G74 NEP QUA CO RAU DANG 2 3497 BINH DINH

SCC T RL I n L L M A G G75 NEP QUA 3498 BINH DINH

SCC T RL I y I6 L M M C NG G77 CANG KIEN DANG 1 3506 BINH DINH

SCC T RL I y I6 L M M C NG G78 CANG KIEN DANG 2 3507 BINH DINH

SCC T RL I y I6 M S M C NG G79 LUA DA DANG 2 3508 BINH DINH

u T u I y I4 M M N B NG G8 CHON TU 502 HOC VIEN 175 u

SCC T UP J y J3 L VL M A NG G80 BA KTONG 3517 QUANG NGAI

SCC T UP m y m M M M B NG G81 BA DO DANG 1 3519 QUANG NGAI

SCC T UP J n M L L C na G82 BA DU DANG 2 u QUANG NGAI

SCC T UP J y Jm L L L C G G83 NEP VANG 3522 QUANG NGAI

SCC T u J y J3 M L L B NG G84 BA CHO KTE 3525 BINH DINH

NCC T MG J y J4 E M M B NG G85 CHANH CHUI 3550 THANH HOA

NE T u J y J2 M S L C G G86 TAN NGAN 3588 YEN BAI

u T u J y J1 E L L C G G87 KHAU PAN PUA 3886 u

u T u J y J1 E VL L B NG G88 BLE MA MUA 3895 u

u T u J y J1 M VL L B G G89 KHAU BO KHA 3947 u

u T u I y I4 M M N B NG G9 LOC TRANG SOM PLAY CAU 200 u

168

J y J1 M L L B G G90 BLAO CLIA 4812 HOA BINH NW T UP

Tỷ l(cid:1227)

M(cid:1261)c Th(cid:1249)i dƠi Tham Vùng Phơn H(cid:1227) Phơn Phơn M(cid:1261)c gian đ(cid:1245) h(cid:1189)t so KỦ Mƣ s(cid:1237) D(cid:1189)ng sinh Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u khí lo(cid:1189)i lo(cid:1189)i di giá lo(cid:1189)i di đ(cid:1245) dƠi sinh r(cid:1245)ng v(cid:1247)i hi(cid:1227)u gi(cid:1237)ng g(cid:1189)o GBS h(cid:1201)u gi(cid:1237)ng Thái truy(cid:1221)n truy(cid:1221)n h(cid:1189)t tr(cid:1133)(cid:1251)ng h(cid:1189)t r(cid:1245)ng

h(cid:1189)t

G91 BLAO CO KEN 4815 HOA BINH NW T UP J y J1 M L L B NG

G92 BLAO CO CAM 4820 HOA BINH NW T UP J y J1 M L L C G

G93 PO LE PO LAU XA 5034 NGHE AN NCC T UP I y I5 E L L B G

G94 LUA DO 5111 THUA THIEN-HUE NCC T UP I y I5 M M M B NG

G95 LUA CHAM 5127 NAM DINH RRD T RL I y I4 M L M B NG

G96 CHIEM RONG 6191 NAM DINH RRD T IR I y I5 M M N A NG

G97 TAM THOM 6199 NAM DINH RRD T IR m n M S N B NG

G98 NGOI TIA 6203 NAM DINH RRD T RL J y J4 VE S M C NG

G99 LUA CHAM BIEN 6234 NINH BINH RRD T RL I y I4 M L M B NG

169

Chú thích: u = unknown; na = not analyzed; 1) Đặc điểm vùng khí hậu n(cid:1131)i giống đ(cid:1133)ợc thu thập: MRD = Vùng đồng bằng sông Cửu Long; SE = Vùng Đông Nam Bộ; CH = Vùng Tơy Nguyên; SCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Nam Trung Bộ; NCC = Vùng Duyên H(cid:1191)i Bắc Trung Bộ; RRD = Vùng Đồng Bằng Sông Hồng; NW = vùng Tơy Bắc Bộ; NE = Vùng Đông Bắc Bộ. 2) Sinh thái: IR = Ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu; RL = Canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i (cid:1251) vùng đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; UP = canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy; MX = đ(cid:1133)ợc canh tác trong nhiều h(cid:1227) sinh thái khác nhau. 3) Th(cid:1249)i gian sinh tr(cid:1133)(cid:1251)ng: E = Ngắn; M = Trung ngƠy; L = DƠi ngƠy; VL = R(cid:1193)t dƠi ngƠy. 4) Tỷ l(cid:1227) giữa chiều dƠi vƠ chiều rộng h(cid:1189)t thóc (L/W): A = L/W > 3.0; B = 2.5 ≤ L/W ≤ 3.0; C = L/W ≤ 2.5. 5) Đặc điểm nội nhũ: G = g(cid:1189)o nếp; NG = g(cid:1189)o tẻ.

Ph(cid:1257) l(cid:1257)c 1b. Danh sách các m(cid:1199)u gi(cid:1237)ng qu(cid:1237)c t(cid:1219) s(cid:1265) d(cid:1257)ng lƠm đ(cid:1237)i ch(cid:1261)ng vƠ gi(cid:1237)ng

nh(cid:1201)p n(cid:1245)i khác

Phơn

H(cid:1227)

KỦ

Mƣ s(cid:1237) trong

Nhóm

nhóm

GBS

sinh

Tên

Ngu(cid:1239)n g(cid:1237)c

N(cid:1131)i c(cid:1193)p

Isozyem

Hi(cid:1227)u

ngơn hƠng gen

v(cid:1247)i

thái.

DArT

G224 APO

ORYTAGE_1

PHILIPPINES

Cirad

UP

1

1

n

G225 ASD 1

IRGC_6267

INDIA

Cirad

IR?

1

1

n

G226

FANDRAPOTSY 104

IRGC_10984 MADAGASCAR Cirad

IR

1

1

n

G228

IR64

IRGC_66970

PHILIPPINES

Cirad

IR

1

1

y

KHAO DAWK MALI

G229

IRGC_27748

THAILAND

Cirad

RL

1

1

n

105

G230 MAKALIOKA 34

IRGC_6087

MADAGASCAR Cirad

IR

1

1

n

G231 NONA BOKRA

IRGC_22710

INDIA

Cirad

IR?

1

1

n

G232

PETA

IRGC_32571

INDONESIA

Cirad

IR

1

1

n

G233

POKKALI

IRGC_8948

SRI LANKA

Cirad

IR

1

1

n

TAICHUNG NATIVE

G237

IRGC_105

TAIWAN

Cirad

IR

1

1

n

1

G238

TE QING

IRGC_81093

CHINA

Cirad

IR

1

1

n

G239 BARAN BORO

IRGC_27509

BANGLADESH Cirad

IR

2

m

n

G240 BLACK GORA

IRGC_40275

INDIA

Cirad

UP

2

1

n

G241 DULAR

IRGC_32561

INDIA

Cirad

UP

2

1

n

G242 KASALATH

IRGC_117617

INDIA

Cirad

UP?

2

1

n

G244 BASMATI 1

IRGC_27798

PAKISTAN

Cirad

IR

5

m

n

G246 DOM SOFID

IRGC_12880

IRAN

Cirad

IR

5

m

n

G247 KAUKKYI ANI

IRGC_33188 MYANMAR

Cirad

RL?

5

m

n

G248

PANKHARI 203

IRGC_5999

INDIA

Cirad

IR?

5

m

n

G249 AZUCENA

IRGC_328

PHILIPPINES

Cirad

UP

6

2

y

G251 CHUAN 4

IRGC_17052

TAIWAN

Cirad

IR?

6

2

n

COTE

G252

IRAT 216

CIRAD

Cirad

UP

6

2

n

D'IVOIRE

G253 GIZA 171

IRGC_50750

EGYPT

Cirad

IR

6

2

n

G255

IAC 165

GERVEX_8508 BRAZIL

Cirad

UP

6

2

n

G256

IGUAPE CATETO

IRGC_4122

BRAZIL

Cirad

UP

6

2

n

CỌTE

G257

IRAT 13

IRGC_28508

D'IVOIRE

Cirad

UP

6

2

n

G258 KHAO DAM

IRGC_23385

LAO

Cirad

UP

6

2

n

KINANDANG

PATONG

G259

IRGC_23364

PHILIPPINES

Cirad

UP

6

2

n

G260 M 202

IRGC_77142

USA

Cirad

IR

6

2

n

170

Phơn

H(cid:1227)

nhóm

KỦ

Mƣ s(cid:1237) trong

Nhóm

GBS

sinh

Tên

Ngu(cid:1239)n g(cid:1237)c

N(cid:1131)i c(cid:1193)p

Isozyem

v(cid:1247)i

Hi(cid:1227)u

ngơn hƠng gen

thái.

DArT

G261 MOROBEREKAN

IRGC_12048

GUINEA

UP

Cirad

6

2

n

G262 NIPPONBARE

IRGC_12731

JAPAN

IR

Cirad

6

2

y

G263 ARIETE

EURIGEN_97

ITALY

IR

Cirad

6

2

n

IRD

SENEGAL

Og

m

IR

Cirad

n

G265 CG14

u

AGI

u

1

n

G266

SO 1

u

u

u

AGI

u

1

n

G267 HCL

u

u

u

AGI

u

1

n

G268 KDS

u

u

THAILAND

RL

AGI

u

1

n

G269 RD6

u

u

AGI

u

1

n

G270 XNX

u

u

u

AGI

u

2

n

G271

FL

u

u

u

AGI

u

1

n

G272

SP

u

u

u

AGI

u

1

n

G273

SO 3

u

u

u

AGI

u

1

n

G276

SM

u

u

u

AGI

u

1

n

G277 RRHD

u

INDIA

u

AGI

u

1

n

G279

LE HUONG 9520

u

u

u

AGI

u

1

n

G280 VLD HAND 64

u

u

u

AGI

u

1

n

G281

IET 8616

u

INDIA

u

AGI

u

1

n

G282

SANBAIKE

u

u

u

AGI

u

2

n

G283 AMERICA

u

u

u

AGI

u

1

n

G284

IR 6279

u

PHILIPPINES

u

AGI

u

m

n

G287 RR654

u

INDIA

u

AGI

u

1

n

G288 MT 125

u

u

u

AGI

u

m

n

G290

IET 17021

u

INDIA

IR

AGI

u

1

n

G291

PD12

u

INDIA

IR

AGI

u

1

n

G292 MTU 7029

u

INDIA

IR

AGI

u

1

n

G293 MTU 1010

u

INDIA

u

AGI

u

1

n

G294 M26

u

u

171

u= Không có thông tin; y= có tham gia phơn tích GBS; n= không tham gia phơn tích GBS, IR= canh tác có t(cid:1133)ới, RL = canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i trên đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; MG= ven biển; UP= n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy; AGI= Vi(cid:1227)n Di truyền nông nghi(cid:1227)p, 1= nhóm indica, 2 =japonica.

Ph(cid:1257) l(cid:1257)c 3. Danh sách 200 gi(cid:1237)ng lúa s(cid:1265) d(cid:1257)ng trong GBS vƠ thí nghi(cid:1227)m ki(cid:1223)u hình r(cid:1225)

TAM TRON HAI DUONG RAN TRANG NEP RAY NANG THIET KOI LOI KOI PU KHAO SANG L03 L26 TAM CAO VINH PHUC BAY THANH CA RO NEP DEN NEP NUONG KHAU DAM DOI KHAU DAM LC93-2 TAM DEN HAI PHONG LUA DA BO PADAI LONG KHANH PADAI TLIG JUG A 330 PADAI CALOC PADAI DLUC PHUOC LONG NEP NGHE NANG QUAT LUA NANG DEN TAM NHO BAC NINH LUA BAY DANH LUA NANG NIEU CHUM LUA THANH TRA NEP TROI CHO LUA MUA DIA PHUONG BA RIA NANG LOAN HAT TRON LUA NANG LOAN HAT DAI TRANG TEP NEP DIA PHUONG LOC SOM TE NUONG

N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u Tên Lo(cid:1189)i gi(cid:1237)ng Nhóm Phơn nhóm KỦ hi(cid:1227)u

na HAI PHONG NAM DINH TUYEN QUANG TAY NGUYEN THUA THIEN HUE THUA THIEN HUE THUA THIEN HUE HA GIANG NINH BINH NINH BINH NINH BINH QUANG BINH HAI DUONG BINH THUAN BINH THUAN VUNG TAU na na QUANG TRI na na VINH PHUC CA MAU TAY NINH QUANG NINH QUANG NINH NGHE AN NGHE AN KHANH HOA HAI PHONG KHANH HOA KHANH HOA KHANH HOA KHANH HOA KHANH HOA KHANH HOA KHANH HOA BEN TRE BEN TRE BEN TRE BAC NINH BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BEN TRE BAC GIANG THANH HOA

IMP TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD IMP IMP TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD IMP TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD

J I I I J I J I I J J m I I I I I I I J I I I I I J I J J I I J J I I J J I I I I I I I I I I J I I I I J I

J Im I4 J1 J1 Im Jm Im I3 J2 J2 m Im I4 Im Im I2 Im na Jm na Im I4 I2 Im J2 Im J1 J1 Im na J3 J3 Im I1 Jm na Im na Im I2 I4 I2 I2 I2 I2 I2 J1 I2 I2 na I2 J1 I3

H(cid:1227) sinh thái UP na na UP na na na na na IR IR IR UP na UP UP IR na na UP na na na na IR IR na UP UP UP na UP UP UP IR UP UP UP RL RL RL na RL RL RL RL RL RL RL IR RL IR na UP Mƣ s(cid:1237) trong ngơn hƠng gen IRGC_328 VNPRC_11 VNPRC_216 VNPRC_6969 VNPRC_7295 VNPRC_7303 VNPRC_7304 VNPRC_7305 VNPRC_7312 VNPRC_7316 VNPRC_7317 VNPRC_7318 VNPRC_7349 VNPRC_219 VNPRC_7823 VNPRC_7824 VNPRC_7827 VNPRC_7910 VNPRC_7913 VNPRC_7930 VNPRC_9175 VNPRC_9198 VNPRC_226 VNPRC_9219 VNPRC_9246 VNPRC_9355 VNPRC_9356 VNPRC_9466 VNPRC_9476 VNPRC_9507 VNPRC_253 VNPRC_9509 VNPRC_9517 VNPRC_9520 VNPRC_9524 VNPRC_9530 VNPRC_9532 VNPRC_9541 VNPRC_9554 VNPRC_9563 VNPRC_9568 VNPRC_318 VNPRC_9570 VNPRC_9573 VNPRC_9574 VNPRC_9576 VNPRC_9578 VNPRC_9580 VNPRC_9584 VNPRC_9585 VNPRC_9588 VNPRC_9595 VNPRC_9871 VNPRC_9874

AZUCENA AZ TEP HAI PHONG G1 TAM SON NAM DINH G10 KHAU QUAI DANG 2 G100 DIEO KBIN G101 TZO KOH DANG 2 G102 CU PUA DANG 1 G103 CU PUA DANG 2 G104 NEP THAI LAN G105 NEP HAI HAU G106 NEP THAI BINH LUN G107 TAM AP BE G108 G109 MANH GIE G11 G110 G111 G113 G115 G116 G117 G118 G119 G12 G120 G121 G124 G125 G126 G128 G129 G13 G130 G131 G132 G133 G134 G135 G136 G137 G138 G139 G14 G140 G141 G142 G143 G144 G145 G146 G147 G148 G150 G152 G153

172

HA TAY SON LA na SEKONG

HAI DUONG na SON LA SON LA SON LA SON LA SON LA

na

NEP THOM KHAU PE LANH LUA K SO CRIOONG VA TAI ANA ACU NEP VAN RUONG HOA BINH JASMINE BN1 NEANG CON CA CHOCH CHAP GIONG 90 NGAY CHIN TEO THAN NONG MUA OM1490 JASMINE 95 NEP GA GAY HAI DUONG OM 504 JAPAN NEP THAI VND 95-20 TAM THOM TRUNG QUOC CHAM HOM KHAU CHINH PHU BLAO PU LAU NEP QUYT HAI DUONG CA DUNG HAT BLAU PLAN PIENG KHAU MO KHAU PE LANH KHAU NO KHAU DUONG PHUONG KHAU NAM RINH ON PLE PHMA CHUA KHAU TAN KHAU BAO THAI BLE PE XA BLE BLAU LIA BLE BDE BLE CO PON BLE BLAU DA TA CO LAO CAI TE LE HOA BINH CHA FU NU CHA XU PHU LU NONG TO PLAU CA BANH PLE DO BLE BLAU CHO BLE BLAU DO KHAU LUA KHAU BOONG LAM BLE CHO GIE TRANG HOA BINH KHAU LECH PLAU NGOANG PLAC PLAU BULAT BLE BLAU DO

Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u KỦ hi(cid:1227)u Lo(cid:1189)i gi(cid:1237)ng Nhóm Phơn nhóm

SON LA SON LA SON LA SON LA LAI CHAU HOA BINH LAO CAI LAO CAI LAO CAI LAO CAI

TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD IMP IMP TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD IMP IMP TRAD IMP TRAD IMP TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD

J I I J J J I I I I I I I I I I I I I I J J J I I I I I I J I I I J I J J J m J I I J I J J J I J m I I I J I J J

J2 I3 Im Jm J3 J2 Im Im I2 Im I1 I2 I2 I1 I1 Im I1 I1 I1 Im J1 J1 J1 I4 I2 I6 I6 Im Im J1 I3 Im Im J2 Im J1 J1 J1 m na Im I4 J1 Im J1 J1 J1 I3 J1 m Im I6 I4 J1 Im J1 Jm

Mƣ s(cid:1237) trong ngơn hƠng gen VNPRC_9878 VNPRC_9908 VNPRC_9967 VNPRC_9984 VNPRC_12049 NINH THUAN HOA BINH VNPRC_384 VNPRC_12059 AN GIANG VNPRC_12066 AN GIANG VNPRC_12068 AN GIANG VNPRC_12071 AN GIANG VNPRC_12083 KIEN GIANG VNPRC_12086 KIEN GIANG VNPRC_12088 KIEN GIANG VNPRC_12101 KIEN GIANG VNPRC_12102 KIEN GIANG VNPRC_394 HAI DUONG VNPRC_12103 KIEN GIANG VNPRC_12104 KIEN GIANG VNPRC_12105 KIEN GIANG VNPRC_12107 KIEN GIANG VNPRC_12563 HOA BINH VNPRC_12573 HOA BINH VNPRC_12581 HOA BINH VNPRC_407 VNPRC_12637 VNPRC_12970 VNPRC_13008 VNPRC_13076 VNPRC_13309 VNPRC_13320 VNPRC_13362 DIEN BIEN VNPRC_509 VNPRC_13363 DIEN BIEN VNPRC_13422 DIEN BIEN VNPRC_13423 DIEN BIEN VNPRC_13424 DIEN BIEN VNPRC_13425 DIEN BIEN VNPRC_13426 DIEN BIEN VNPRC_13427 DIEN BIEN VNPRC_13429 DIEN BIEN LAO CAI VNPRC_58 HOA BINH VNPRC_553 LAI CHAU VNPRC_13431 LAI CHAU VNPRC_13435 VNPRC_13442 LAI CHAU VNPRC_14212 DIEN BIEN VNPRC_14215 DIEN BIEN VNPRC_14251 VNPRC_14252 VNPRC_14278 VNPRC_14279 VNPRC_14386 VNPRC_614 VNPRC_14408 VNPRC_14587 VNPRC_14589 VNPRC_14596 H(cid:1227) sinh thái IR UP na na UP na UP IR UP UP RL na RL IR IR na IR IR IR IR na na na na na UP UP UP UP UP UP na UP RL RL UP UP UP UP UP na na UP UP UP UP UP UP UP RL RL UP na UP UP UP RL

G154 G155 G156 G157 G158 G16 G160 G161 G162 G163 G165 G166 G167 G168 G169 G17 G170 G171 G172 G173 G177 G178 G179 G18 G180 G181 G182 G183 G186 G187 G189 G19 G190 G191 G192 G193 G194 G195 G196 G198 G2 G20 G200 G201 G202 G203 G204 G205 G206 G207 G208 G209 G21 G210 G211 G212 G214

173

TOM BEO BUA BLE BLAU SOA KHAU LA LANH

LAO CAI LAO CAI SON LA

Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u Lo(cid:1189)i gi(cid:1237)ng Nhóm Phơn nhóm KỦ hi(cid:1227)u

TRUNG TRANG TUYEN QUANG

na

na

PLE LA KHAU MAC CO PLE MA MU BLE BLAU TAN TAM XOAN HAI HAU NEP VANG ONG LAC SON HB KHAU CAI NOI DOAN KET NEP CON BLAO SINH SAI AN TU VO DO TIEU CHET 5 NANG QUOT BIEN NANG CHI NANG DUM SANAKI NANG TAY NEP CAM NEP NUONG NEP CAM NHONG DO HAI DUONG NEP DO LUA DO LUA HON COI THANH TUA MOT BUI NEP CUC NEP BA LAO NEP ONG LAO LUA NGOI DT10 NHONG TRANG HAI PHONG LUA NEP BA THANG DANG 1 BA TRANG HUONG BA TRANG HUONG LUA CAN DO LUA LOC DO LUA MAN NEP GHIM HUONG NEP HUONG LANG NEP MAM SOM GIAI HUNG YEN NEP CAU NEP RAN QUANG TRANG CHIEM DO VEN DO NUOC MAN DANG 1 LUA MUOI LUA TRI DO DANG 2 NEP 3 THANG COC MOI DANG 1 TE TRANG HOA BINH

H(cid:1227) sinh thái RL RL RL

na na na na NAM DINH HOA BINH TAY BAC BAC THAI BAC THAI HOA BINH na CAN THO BAC LIEU CAN THO CAN THO CAN THO CAN THO HA GIANG HA GIANG HA GIANG HAI DUONG KIEN GIANG KIEN GIANG KIEN GIANG KIEN GIANG KIEN GIANG NINH BINH NAM DINH NAM DINH NAM DINH na HAI PHONG QUANG NAM QUANG NAM QUANG NAM na QUANG NAM QUANG NAM QUANG NAM QUANG NAM QUANG NAM na QUANG BINH QUANG BINH QUANG TRI QUANG TRI QUANG TRI QUANG TRI QUANG NGAI BINH DINH BINH DINH BINH DINH HOA BINH

TRAD TRAD TRAD TRAD UP TRAD UP TRAD UP TRAD UP TRAD na TRAD na TRAD na TRAD na TRAD UP TRAD na TRAD na TRAD na TRAD na TRAD na TRAD na TRAD na na na TRAD RL TRAD UP TRAD RL TRAD na TRAD RL TRAD RL TRAD RL TRAD RL TRAD RL TRAD TRAD RL TRAD MG TRAD MG TRAD MG na IMP na TRAD UP TRAD UP TRAD UP TRAD na TRAD RL TRAD RL TRAD TRAD RL TRAD MG TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD

na na RL na IR na IR RL RL RL IR RL na

J J I I J J J J m J J I I J I I I I I I I I J I I I I I I I J J J J I I J I I I I I I I I I J J I I I I I I m I I

J1 J1 Im I4 J1 J1 J1 J1 m J2 J1 na na J1 I4 I2 I2 I2 Im I2 Im Im J1 Im I4 I2 I2 I2 I2 na J4 J4 J4 J4 I1 I4 J2 I5 I5 I6 I6 I5 Im I6 I6 I4 na J2 I5 I4 I5 I5 na Im m I6 I4

Mƣ s(cid:1237) trong ngơn hƠng gen VNPRC_14607 VNPRC_14615 VNPRC_14792 VNPRC_760 VNPRC_T5300 VNPRC_T5455 VNPRC_T6404 VNPRC_T6794 VNPRC_1048 VNPRC_1058 VNPRC_1325 VNPRC_1421 VNPRC_1427 VNPRC_4806 VNPRC_85 VNPRC_1625 VNPRC_5863 VNPRC_1629 VNPRC_1633 VNPRC_1638 VNPRC_1643 VNPRC_1845 VNPRC_1849 VNPRC_1851 VNPRC_135 VNPRC_2307 VNPRC_2310 VNPRC_2313 VNPRC_2315 VNPRC_2332 VNPRC_2367 VNPRC_2368 VNPRC_2369 VNPRC_2371 VNPRC_2395 VNPRC_149 VNPRC_3323 VNPRC_3332 VNPRC_3334 VNPRC_3351 VNPRC_3360 VNPRC_3363 VNPRC_3364 VNPRC_3368 VNPRC_3371 VNPRC_170 VNPRC_3400 VNPRC_3402 VNPRC_3426 VNPRC_3429 VNPRC_3433 VNPRC_3443 VNPRC_3483 VNPRC_3485 VNPRC_3487 VNPRC_3488 VNPRC_172

G216 G217 G219 G22 G220 G221 G222 G223 G24 G25 G26 G27 G29 G299 G3 G30 G300 G31 G32 G35 G36 G37 G38 G39 G4 G40 G41 G42 G43 G44 G45 G46 G47 G48 G49 G5 G50 G51 G52 G53 G54 G56 G57 G58 G59 G6 G60 G61 G62 G63 G64 G65 G66 G67 G68 G69 G7

174

Tên N(cid:1131)i thu m(cid:1199)u KỦ hi(cid:1227)u Nhóm Phơn nhóm Lo(cid:1189)i gi(cid:1237)ng

COC MOI DANG 2 LUA THOM LUA CANG DANG 1 LUA CANG DANG 1 NEP QUA CO RAU DANG 2 NEP QUA CANG KIEN DANG 1 CANG KIEN DANG 2 LUA DA DANG 2 CHON TU 502 HOC VIEN BA KTONG BA DO DANG 1 NEP VANG BA CHO KTE CHANH CHUI TAN NGAN KHAU PAN PUA BLE MA MUA KHAU BO KHA LOC TRANG SOM PLAY CAU BLAO CLIA BLAO CO KEN BLAO CO CAM PO LE PO LAU XA LUA DO LUA CHAM CHIEM RONG TAM THOM NGOI TIA LUA CHAM BIEN IR64 NIPPONBARE

H(cid:1227) sinh thái RL RL RL RL RL RL RL RL RL na UP UP UP na

BINH DINH BINH DINH BINH DINH BINH DINH BINH DINH BINH DINH BINH DINH BINH DINH BINH DINH na QUANG NGAI QUANG NGAI QUANG NGAI BINH DINH THANH HOA YEN BAI na na na na HOA BINH HOA BINH HOA BINH NGHE AN THUA THIEN HUE NAM DINH NAM DINH NAM DINH NAM DINH NINH BINH na na

TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD MG TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD TRAD IMP IMP

na na na na na UP UP UP UP UP RL IR IR RL RL IR IR

I I I I I I I I I I J m J J J J J J J I J J J I I I I m J I I J

Im na Im I6 I6 na I6 I6 I6 I4 J3 m Jm J3 J4 J2 J1 J1 J1 I4 J1 J1 J1 I5 I5 I4 Im na J4 I4 I J

Mƣ s(cid:1237) trong ngơn hƠng gen VNPRC_3489 VNPRC_3493 VNPRC_3494 VNPRC_3495 VNPRC_3497 VNPRC_3498 VNPRC_3506 VNPRC_3507 VNPRC_3508 VNPRC_175 VNPRC_3517 VNPRC_3519 VNPRC_3522 VNPRC_3525 VNPRC_3550 VNPRC_3588 VNPRC_3886 VNPRC_3895 VNPRC_3947 VNPRC_200 VNPRC_4812 VNPRC_4815 VNPRC_4820 VNPRC_5034 VNPRC_5111 VNPRC_5127 VNPRC_6191 VNPRC_6199 VNPRC_6203 VNPRC_6234 IRGC_66970 IRGC_12731

G70 G71 G72 G73 G74 G75 G77 G78 G79 G8 G80 G81 G83 G84 G85 G86 G87 G88 G89 G9 G90 G91 G92 G93 G94 G95 G96 G97 G98 G99 IR64 NPB

175

na = không có thông tin; TRAD = giống b(cid:1191)n đ(cid:1231)a; IMP= giống c(cid:1191)i tiến; UP = canh tác n(cid:1133)(cid:1131)ng rẫy; RL = canh tác n(cid:1133)ớc tr(cid:1249)i trên đ(cid:1193)t th(cid:1193)p; MG = ngập mặn; IR = ch(cid:1259) động t(cid:1133)ới tiêu; I = indica; J = japonica; I1 đến I6 lƠ các phơn nhóm c(cid:1259)a indica; J1 đến J4 lƠ các phơn nhóm c(cid:1259)a japonica.

Phụ lục 4. Danh sách các gen trong vùng QTLs quan tâm đã biết chức năng giả định

Chức năng

q33 1 146 251 MRL, DWB60,

vacuolar protein sorting-associating protein 4B, putative, expressed vacuolar protein sorting-associating protein 4B, putative, expressed

geranylgeranyl transferase type-1 subunit beta, putative, expressed SLT1 protein, putative, expressed inner membrane protein, putative, expressed gamma-glutamyltranspeptidase 1 precursor, putative, expressed gamma-glutamyltranspeptidase 1 precursor, putative, expressed

q73 1 5 851 606 DWB60, DRW

auxin-induced protein 5NG4, putative, expressed auxin-induced protein 5NG4, putative, expressed integral membrane protein DUF6 containing protein, expressed

xylem cysteine proteinase 2 precursor, putative, expressed

QTL NST 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code Arabidopsis Vị Trí 1 no 141 588 MRL, DWB6Os01g01290 histone-like transcription factor and archaeal histone, putative, expressed 139 820 AT3G26900.1 shikimate kinase, putative, expressed 147 852 MRL, DWB6Os01g01302 145 577 AT3G26740.1 170 389 MRL, DWB6Os01g01340 light-induced protein 1-like, putative, expressed 168 470 no SNF7 domain containing protein, putative, expressed 173 434 MRL, DWB6Os01g01350 170 712 AT5G62810.1 Os01g01720 pex14, putative, expressed 386 701 TIL 383 047 no serine/arginine repetitive matrix protein 2, putative, expressed Os01g01730 390 623 TIL 390 051 no Os01g01740 protein kinase domain containing protein, expressed 396 651 TIL 392 081 q4 1 409 167 439 393 TIL no Os01g01770 410 818 TIL 409 700 ZOS1-01 - C2H2 zinc finger protein, expressed AT4G16745.2 Os01g01780 exostosin family protein, putative, expressed 415 830 TIL 412 579 no Os01g04750 B3 DNA binding domain containing protein, expressed 2 155 994 DRP 2 154 326 q83 1 2 173 691 DRP AT2G27600.1 Os01g04814 2 222 837 DEPTH 2 215 586 no Os01g04840 2 229 526 DEPTH 2 226 000 q17 1 2 231 961 2 243 573 DEPTH AT5G01510.1 Os01g04860 DUF647 domain containing protein, putative, expressed 2 245 732 2 250 576 DEPTH AT5G58760.1 Os01g04870 WD domain, G-beta repeat domain containing protein, expressed 2 255 073 DEPTH 2 250 820 AT5G05740.1 Os01g04900 peptidase M50 family protein, putative, expressed 2 271 051 DEPTH 2 265 477 no Os01g05580 Exo70 exocyst complex subunit family, putative, expressed 2 664 072 DWB60 2 663 539 no Os01g05585 metallothionein, putative, expressed 2 666 458 DWB60 2 665 412 no Os01g05600 NBS-LRR disease resistance protein, putative, expressed 2 672 924 DWB60 2 669 952 no Os01g05610 Core histone H2A/H2B/H3/H4 domain containing protein, putative, expressed 2 674 400 2 675 373 DWB60 q72 1 2 678 840 DWB60 no Os01g05620 NBS-LRR disease resistance protein, putative, expressed 2 684 988 DWB60 2 682 019 AT3G55360.1 Os01g05670 3-oxo-5-alpha-steroid 4-dehydrogenase, putative, expressed 2 711 428 NR_T 2 707 498 q48 1 2 710 978 2 880 907 NR_T AT2G39550.1 Os01g05680 2 716 075 NR_T 2 713 412 no Os01g05760 PAS2, putative, expressed 2 753 012 NR_T 2 752 218 AT2G37570.1 Os01g05790 2 768 644 NR_T 2 765 773 AT2G28800.1 Os01g05800 2 774 609 NR_T 2 770 140 Os01g05810 2 781 775 NR_T 2 776 973 AT4G29210.1 no Os01g05820 2 790 454 NR_T 2 783 189 Os01g05840 oxidoreductase, short chain dehydrogenase/reductase family domain containing AT2G37540.1 2 803 742 NR_T 2 800 436 AT3G15200.1 Os01g05860 PPR repeat domain containing protein, putative, expressed 2 808 152 NR_T 2 805 584 no receptor kinase, putative, expressed Os01g05870 2 815 017 NR_T 2 810 313 no Os01g05880 OsFBX1 - F-box domain containing protein, expressed 2 816 401 NR_T 2 815 175 no Os01g05940 2 836 425 NR_T 2 830 325 receptor kinase, putative, expressed no receptor kinase, putative, expressed Os01g05960 2 843 514 NR_T 2 839 934 no Os01g05970 OsFBO1 - F-box and other domain containing protein, expressed 2 858 134 NR_T 2 844 429 no receptor kinase, putative, expressed Os01g05980 2 855 225 NR_T 2 851 954 AT5G59900.1 Os01g06000 PPR repeat containing protein, expressed 2 867 272 NR_T 2 862 560 no Os01g06010 Core histone H2A/H2B/H3/H4 domain containing protein, putative, expressed 2 872 988 NR_T 2 872 110 AT4G33760.1 aspartyl-tRNA synthetase, putative, expressed Os01g06020 2 882 686 NR_T 2 877 647 no Os01g06060 2 898 069 NR_T 2 896 685 gibberellin receptor GID1L2, putative, expressed no Os01g08760 4 397 000 TIL 4 395 154 choline/ethanolamine kinase, putative, expressed AT3G10530.1 Os01g08770 WD domain, G-beta repeat domain containing protein, expressed 4 402 081 TIL 4 397 652 no Os01g08780 endonuclease/exonuclease/phosphatase family domain containing protein, 4 407 292 TIL 4 402 620 q5 1 4 404 405 TIL AT5G43250.1 Os01g08790 histone-like transcription factor and archaeal histone, putative, expressed 4 416 132 TIL 4 415 416 no 4 419 160 TIL 4 417 283 cytochrome P450, putative, expressed Os01g08800 no 4 423 107 TIL 4 421 318 cytochrome P450, putative, expressed Os01g08810 AT5G45820.1 5 811 617 DWB60, DR Os01g10890 CAMK_KIN1/SNF1/Nim1_like.8 - CAMK includes calcium/calmodulin depedent 5 809 557 AT4G18640.1 5 819 207 DWB60, DR Os01g10900 MRH1, putative, expressed 5 814 778 no 5 828 251 DWB60, DR Os01g10920 peptide-N4-asparagine amidase A, putative, expressed 5 823 869 AT3G14920.1 5 830 832 DWB60, DR Os01g10930 peptide-N4-asparagine amidase A, putative, expressed 5 828 553 no 5 834 107 DWB60, DR Os01g10940 5 833 613 S-adenosylmethionine synthetase 2, putative, expressed no 5 839 898 DWB60, DR Os01g10950 peptide-N4-asparagine amidase A, putative, expressed 5 837 475 no 5 843 574 DWB60, DR Os01g10960 peptide-N4-asparagine amidase A, putative, expressed 5 841 736 no 5 848 945 DWB60, DR Os01g10970 5 843 574 no 5 857 920 DWB60, DR Os01g10980 5 856 467 no 5 863 794 DWB60, DR Os01g10990 5 861 816 no 5 877 849 DWB60, DR Os01g11010 peptide-N4-asparagine amidase A, putative, expressed 5 875 786 no 6 382 037 DRP 6 377 261 no 6 391 467 DRP 6 387 691 no 6 397 294 DRP 6 396 150 no 6 402 066 DRP 6 400 890 q84 1 6 404 307 DRP no 6 419 895 DRP 6 412 786 AT4G01690.1 10 291 889 10 295 536 NR_T q49 1 10 299 033 NR_T no 10 303 744 10 304 211 NR_T no 10 312 341 10 314 826 NR_T q55 1 15 990 976 17 419 950 THK AT5G19930.1 17 697 080 17 706 376 DEPTH q18 1 17 715 289 DEPTH no 19 264 464 19 280 458 THK no 19 281 427 19 282 266 THK q56 1 19 286 868 THK AT1G31740.1 19 295 569 19 302 138 THK

Os01g11790 GDSL-like lipase/acylhydrolase, putative, expressed Os01g11810 powdery mildew res Os01g11830 oryzain alpha chain precursor, putative, expressed Os01g11840 Os01g11860 DJ-1 family protein, putative, expressed Os01g18320 protoporphyrinogen oxidase, chloroplast precursor, putative, expressed glycine-rich cell wall protein, putative, expressed Os01g18340 Os01g18360 OsIAA4 - Auxin-responsive Aux/IAA gene family member, expressed Too large fragment: no gene search Os01g32280 transmembrane protein, putative, expressed Os01g34890 GLUCAN SYNTHASE-LIKE protein, putative, expressed Os01g34900 GLUCAN SYNTHASE-LIKE protein, putative, expressed Os01g34920 beta-galactosidase precursor, putative, expressed

Chức năng

callose synthase, putative, expressed ras-related protein, putative, expressed zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed splicing factor U2AF 35 kDa subunit, putative, expressed

Ser/Thr protein phosphatase family protein, putative, expressed glutathione S-transferase, putative, expressed glutathione S-transferase, putative, expressed zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code Os01g34930 Os01g47730 Os01g47740 Os01g47750 Os01g47760 OsGrx_I1 - glutaredoxin subgroup III, expressed Os01g47770 CS domain containing protein, putative, expressed Os01g49690 Os01g49710 Os01g49720 Os01g49770 Os01g61010 nodulin, putative, expressed curculin-like lectin family protein, putative, expressed Os01g61020 Os01g61030 VHS and GAT domain containing protein, expressed Os01g61044 transmembrane amino acid transporter protein, putative, expressed SAG20, putative, expressed Os01g61060 Os01g67330 nucleotide-sugar transporter family protein, putative, expressed STRUBBELIG-RECEPTOR FAMILY 8 precursor, putative, expressed Os01g67340 cysteine protease, putative, expressed Os01g67350 Os01g67360 methyltransferase, putative, expressed Os01g67390 POEI32 - Pollen Ole e I allergen and extensin family protein precursor, expressed Os01g67410 AP2/EREBP transcription factor BABY BOOM, putative, expressed lipase, putative, expressed Os01g67420 aspartyl aminopeptidase, putative, expressed Os01g73680 Os01g73690 pentatricopeptide, putative, expressed Os01g73700 RCLEA2 - Root cap and Late embryogenes Os01g73710 RCLEA3 - Root cap and Late embryogenes Os01g73720 RCLEA4 - Root cap and Late embryogenes Os01g73730 RCLEA5 - Root cap and Late embryogenes lipase, putative, expressed Os01g73740 Os01g73750 Leucine Rich Repeat family protein, expressed IPP transferase, putative, expressed Os01g73760 Os01g73770 dehydration-responsive element-binding protein, putative, expressed

q66 2 5 015 093 DW2040

remorin C-terminal domain containing protein, putative, expressed cyclin-dependent kinase G-1, putative, expressed transmembrane protein 17, putative, expressed zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed kinesin motor domain containing protein, expressed

trpH, putative, expressed

QTL NST 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Vị Trí 1 19 303 350 19 306 036 THK 27 301 427 27 303 025 TIL 27 303 111 27 312 308 TIL 27 317 556 27 321 710 TIL q6 1 27 325 298 TIL 27 326 050 27 327 030 TIL 27 336 260 27 339 363 TIL 28 555 935 28 560 699 NCR 28 566 625 28 567 663 NCR 28 568 721 28 569 792 NCR q36 1 28 579 082 NCR 28 582 843 28 586 527 NCR 35 302 492 35 305 739 NCR q37 1 35 307 113 35 377 267 NCR 35 309 604 35 312 765 NCR 35 314 359 35 318 845 NCR 35 320 780 35 327 164 NCR 35 328 776 35 331 222 NCR 39 085 081 39 091 029 DEPTH 39 091 728 39 095 339 DEPTH 39 099 009 39 101 767 DEPTH q19 1 39 102 194 39 143 941 DEPTH 39 102 276 39 105 764 DEPTH 39 136 937 39 139 380 DEPTH 39 141 130 39 145 479 DEPTH 39 158 153 39 165 729 DEPTH 42 689 893 42 696 058 NR_T 42 695 091 42 699 059 NR_T 42 699 971 42 701 323 NR_T 42 704 282 42 705 375 NR_T q50 1 42 706 214 NR_T 42 706 524 42 707 981 NR_T 42 710 696 42 712 138 NR_T 42 713 303 42 713 811 NR_T 42 715 724 42 721 562 NR_T 42 723 514 42 726 767 NR_T 42 727 426 42 728 363 NR_T 4 998 043 DW2040 Os02g09720 multidrug res 4 988 483 STRUBBELIG-RECEPTOR FAMILY 7 precursor, putative, expressed 5 028 028 DW2040 Os02g09740 5 019 765 lycopene beta cyclase, chloroplast precursor, putative, expressed 5 030 420 DW2040 Os02g09750 5 028 562 5 043 329 DW2040 Os02g09770 abhydrolase domain-containing protein FAM108C1, putative, expressed 5 038 459 sterol glucosyltransferase, putative, expressed Os02g11940 6 193 632 DEPTH 6 188 722 Os02g11960 ABC transporter, ATP-binding protein, putative, expressed 6 204 374 DEPTH 6 197 353 receptor-like protein kinase precursor, putative, expressed Os02g11980 6 212 210 DEPTH 6 208 684 q20 2 6 217 128 DEPTH Os02g12010 receptor-like protein kinase precursor, putative, expressed 6 231 985 DEPTH 6 228 456 Os02g18070 NB-ARC domain containing protein, expressed 10 490 446 10 496 413 TIL Os02g18080 NB-ARC domain containing protein, expressed 10 503 049 10 508 541 TIL q7 2 10 505 253 TIL Os02g24740 OsSAUR9 - Auxin-responsive SAUR gene family member, expressed 14 355 563 14 356 170 DRW q78 2 14 366 103 DRW glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, putative, expressed Os02g38920 23 527 518 23 530 251 DWB60 Os02g38930 cytochrome P450 71D7, putative, expressed 23 531 392 23 533 277 DWB60 Os02g38940 cytochrome P450, putative, expressed 23 535 117 23 536 974 DWB60 Os02g38950 PPR repeat containing protein, expressed 23 538 347 23 540 253 DWB60 Os02g38980 bromodomain domain containing protein, expressed 23 549 174 23 554 382 DWB60 q74 2 23 550 168 DWB60 Os02g39000 23 559 740 23 561 669 DWB60 23 562 276 23 566 153 DWB60 Os02g39010 23 572 961 23 575 571 DWB60 Os02g39030 25 967 752 25 968 734 DW0020 Os02g43120 25 972 448 25 978 887 DW0020 Os02g43130 q64 2 25 990 556 DW0020 25 996 914 25 999 176 DW0020 Os02g43150 GATA zinc finger domain containing protein, expressed 30 736 687 30 743 642 DWB60 30 745 336 30 749 371 DWB60 30 750 564 30 756 536 DWB60 30 756 675 30 762 768 DWB60 q75 2 30 762 847 DWB60 31 636 492 31 638 258 NCR 31 648 468 31 650 538 NCR q38 2 31 652 149 NCR 31 663 080 31 665 818 NCR 31 676 446 31 677 556 NCR 35 427 552 35 430 640 THK 35 431 032 35 432 840 THK 35 440 926 35 442 608 THK 35 447 595 35 449 965 THK q57 2 35 453 974 THK 35 498 222 35 501 036 THK 35 501 040 35 501 778 THK 35 502 083 35 507 050 THK

Os02g50340 membrane attack complex component/perforin/complement C9, putative, Os02g50350 dihydroorotate dihydrogenase protein, putative, expressed Os02g50360 nicalin, putative, expressed Os02g50370 helicase domain-containing protein, putative, expressed Os02g51660 Os02g51670 ethylene-responsive transcription factor, putative, expressed Os02g51680 uncharacterized glycosyl hydrolase Rv2006/MT2062, putative, expressed Os02g51710 wound/stress protein, putative, expressed vacuolar ATP synthase subunit F, putative, expressed Os02g57854 Os02g57860 OsFBX71 - F-box domain containing protein, expressed Os02g57890 OsFBX72 - F-box domain containing protein, expressed Os02g57910 OsFBX73 - F-box domain containing protein, expressed Leucine Rich Repeat family protein, expressed Os02g57960 F-box domain containing protein, expressed Os02g57965 Os02g57980 DEAD/DEAH box helicase, putative, expressed

Arabidopsis no no no no AT1G28480.1 AT5G58740.1 AT1G50370.1 no no AT1G17970.1 no AT3G51710.1 no AT3G56200.1 no no no no no no no no AT5G04710.1 AT2G16650.1 no no no no no AT2G36370.1 AT2G27760.1 no no AT4G22130.1 AT3G10230.1 no AT5G24750.1 no no no no no no no no no AT3G04130.1 AT5G14270.2 no no no no no no AT1G14780.1 AT3G17810.1 AT3G52640.2 AT1G33390.1 no AT1G78080.1 no AT4G39730.1 AT4G02620.1 no no no no no AT2G07750.1

Chức năng

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code

leucine-rich repeat-containing protein 40, putative, expressed

q8 3 27 657 195 TIL, NCR

Arabidopsis AT4G00560.4 AT1G64550.1 AT3G15410.2 no AT4G36360.1 AT3G47890.1 no no AT3G07030.1 no no AT3G17440.1 no no no no no no no no AT1G48320.1 AT4G38070.1 no no AT4G34910.1 AT1G10120.1 AT1G17870.1 no AT5G24490.1 AT5G51810.1

Os03g51900 DEAD-box ATP-dependent RNA helicase, putative, expressed Os03g51910 basic helix-loop-helix protein, putative, expressed Os03g51920 peptidase, M50 family, putative, expressed Os03g63940 CBS domain containing membrane protein, putative, expressed Os03g63950 plastid-specific 30S ribosomal protein 1, chloroplast precursor, putative, gibberellin 20 oxidase 1, putative, expressed Os03g63970

growth-regulating factor, putative, expressed

q65 4 30 438 406 DW0020

aldose 1-epimerase, putative, expressed zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed

no no AT1G08380.1 AT5G37570.1 no no no no no AT1G64990.1 no AT1G31600.1 no AT5G08335.1 no no AT1G16560.1 Os05g13330 per1-like family protein, putative, expressed AT5G25752.1 Os05g13370 OsRhmbd12 - Putative Rhomboid homologue, expressed no Os05g13420 large tegument protein, putative, expressed AT2G38480.1 Os05g27790 membrane associated DUF588 domain containing protein, putative, expressed AT3G51670.1 Os05g27820 patellin protein, putative, expressed Os05g27880 BBF1 - 2 Bric-a-Brac, Tramtrack, Broad Complex BTB domains with a F5/8 type C d AT2G30600.5 AT5G58440.1 Os05g27920 phox domain-containing protein, putative, expressed no Os05g27930 AP2 domain containing protein, expressed no Os05g27940 40S ribosomal protein S7, putative, expressed AT3G08890.1 Os05g27950 DUF538 domain containing protein, putative, expressed Os05g27970 POEI26 - Pollen Ole e I allergen and extensin family protein precursor, putative, no AT2G30130.1 Os05g27980 DUF260 domain containing protein, putative, expressed Os05g28010 TATA-binding protein-associated factor TAFII55 family protein, putative, expressed AT1G55300.2 no Os05g28040 DUF640 domain containing protein, putative, expressed lipase, putative, expressed no Os05g28150 no Os05g28180 AMP deaminase, putative, expressed no Os05g31140 glycosyl hydrolases family 17, putative, expressed AT3G57190.1 Os05g31160 peptide chain release factor 2, putative, expressed no Os06g04399 hypersensitive-induced reaction protein 4, putative, expressed no lipoxygenase 4, putative Os06g04420 no Sec1 family transport protein, putative, expressed Os06g04450

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6

QTL NST Vị Trí 1 Os02g57990 methionine adenosyltransferase regulatory beta subunit-related, putative, 35 507 155 35 510 880 THK 2 q58 2 35 509 414 35 510 032 THK Os02g58020 ABC transporter, ATP-binding protein, putative, expressed 35 517 531 35 523 358 THK 2 Os02g58030 35 526 587 35 533 091 THK 2 Os02g58040 OsFBX75 - F-box domain containing protein, expressed 35 534 139 35 536 130 THK 2 Os03g06940 beta-galactosidase, putative, expressed 3 531 357 LLGHT 3 525 078 3 Os03g06950 ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase domain containing protein, expressed 3 550 714 LLGHT 3 540 151 3 vesicle-associated membrane protein, putative, expressed Os03g06960 3 554 415 LLGHT 3 551 775 3 tetratricopeptide repeat domain containing protein, expressed Os03g06970 3 558 352 LLGHT 3 555 490 3 q1 3 3 555 683 LLGHT Os03g06980 nucleic acid binding protein, putative, expressed 3 565 365 LLGHT 3 561 501 3 Os03g06990 oxidoreductase, putative, expressed 3 566 777 3 3 568 821 LLGHT Os03g07000 oxidoreductase, putative, expressed 3 569 977 3 3 571 884 LLGHT Os03g25390 novel plant SNARE 11, putative, expressed 14 513 696 14 518 548 NCR 3 kinase, putative, expressed Os03g25400 14 526 166 14 530 851 NCR 3 Os03g25430 transcription regulator, putative, expressed 14 538 130 14 539 609 NCR 3 q39 3 14 543 326 NCR Os03g25450 h/ACA ribonucleoprotein complex subunit 4, putative, expressed 14 545 715 14 547 929 NCR 3 Os03g25460 OsRCI2-4 - Putative low temperature and salt responsive protein, expressed 14 548 905 14 549 608 NCR 3 ctr copper transporter family protein, putative, expressed Os03g25470 14 552 198 14 552 749 NCR 3 cytochrome P450, putative, expressed Os03g25480 14 553 102 14 556 229 NCR 3 cytochrome P450 72A1, putative, expressed 14 559 322 14 561 845 NCR 3 Os03g25490 cytochrome P450 72A1, putative, expressed 14 567 492 14 571 763 NCR 3 Os03g25500 thioesterase family protein, putative, expressed 27 644 551 27 647 533 TIL, NCR Os03g48480 3 27 652 240 27 659 735 TIL, NCR Os03g48490 3 centromere protein, putative, expressed 27 662 425 27 663 177 TIL, NCR Os03g48520 PB1 domain containing protein, expressed 3 27 678 462 27 681 754 TIL, NCR Os03g48560 N-acetylglucosaminyltransferase, putative, expressed 3 29 766 132 29 774 184 TIL 3 29 774 810 29 776 910 TIL 3 29 784 613 29 787 015 TIL 3 q9 3 29 793 313 TIL 36 124 403 36 132 012 THK 3 36 132 038 36 134 636 THK 3 36 150 664 36 152 517 THK 3 q59 3 36 156 421 THK q85 4 4 170 196 DRP Os04g09390 HEV3 - Hevein family protein precursor, expressed 5 006 210 TIL 5 005 077 q10 4 5 029 726 TIL cytochrome P450, putative, expressed Os04g09430 5 043 003 TIL 5 040 350 q80 4 13 232 104 SRP Os04g33830 membrane protein, putative, expressed 20 495 975 20 497 051 DEPTH Os04g33840 pentatricopeptide, putative, expressed 20 499 421 20 501 058 DEPTH q21 4 20 517 263 DEPTH Os04g33870 DUF623 domain containing protein, expressed 20 519 152 20 520 509 DEPTH Os04g33880 HVA22, putative, expressed 20 526 065 20 528 257 DEPTH Os04g33900 ctr copper transporter family protein, putative, expressed 20 534 071 20 534 774 DEPTH Os04g51140 E2F-related protein, putative, expressed 30 284 968 30 286 216 TIL Os04g51172 Disease resistance/zinc finger/chromosome condensation-like region protein, 30 297 864 30 305 606 TIL q11 4 30 302 841 TIL Os04g51180 GPR89A, putative, expressed 30 311 519 30 316 303 TIL Os04g51190 30 317 693 30 321 649 TIL 30 413 784 30 415 688 DW0020 Os04g51360 oxidoreductase, 2OG-Fe oxygenase family protein, putative, expressed 30 416 446 30 424 148 DW0020 Os04g51370 protein kinase, putative, expressed 30 428 188 30 431 745 DW0020 Os04g51380 protein-S- 30 433 199 30 438 364 DW0020 Os04g51390 30 439 467 30 442 859 DW0020 Os04g51400 7 403 351 NCR 7 398 476 7 422 194 NCR 7 418 020 q40 5 7 422 947 NCR 7 450 295 NCR 7 446 336 16 184 117 16 186 813 NR_T q51 5 16 205 923 16 458 100 NR_T 16 216 524 16 220 140 NR_T 16 267 416 16 273 970 NR_T 16 289 244 16 296 693 NR_T 16 296 914 16 300 385 NR_T 16 302 689 16 306 135 NR_T 16 306 507 16 310 548 NR_T 16 320 971 16 321 771 NR_T 16 327 595 16 328 435 NR_T 16 343 854 16 346 618 NR_T 16 362 685 16 364 011 NR_T 16 466 130 16 466 923 NR_T 16 477 623 16 485 544 NR_T 18 106 224 18 110 987 MRL q34 5 18 109 976 MRL 18 126 333 18 129 661 MRL 1 891 125 SRP 1 880 536 1 894 306 SRP 1 893 929 1 909 008 SRP 1 900 862 q81 6 1 901 540 1 930 717 SRP

Chức năng

zinc finger family protein, putative, expressed

FAD dependent oxidoreductase domain containing protein, expressed

q67 6 4 021 017 DW2040

q69 6 4 127 010 DW4060, RDW, DRW

LIM domain-containing protein, putative, expressed two-component response regulator, putative, expressed glutamate receptor 2.8 precursor, putative, expressed glutamate receptor 2.8 precursor, putative, expressed zinc ion binding protein, putative, expressed cytochrome P450 72A1, putative, expressed cytochrome P450 72A1, putative, expressed serine threonine kinase, putative, expressed anthocyanidin 3-O-glucosyltransferase, putative, expressed

q35 6 19 870 050 20 145 257 NCR, MRL

QTL NST 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code Vị Trí 1 Os06g04460 hypersensitive-induced response protein, putative, expressed 1 913 030 SRP 1 909 663 cornichon protein, putative, expressed Os06g04500 1 930 883 SRP 1 927 256 Os06g04510 enolase, putative, expressed 1 936 380 SRP 1 931 296 1 953 325 SRP Os06g04530 OsClp9 - Putative Clp protease homologue, expressed 1 949 424 3 996 159 DW2040 Os06g08250 3 994 993 4 013 539 DW2040 Os06g08280 protein kinase domain containing protein, expressed 4 008 139 4 019 327 DW2040 Os06g08290 MYB family transcription factor, putative, expressed 4 015 962 4 022 602 DW2040 Os06g08300 4 019 847 4 030 375 DW2040 Os06g08310 plasma membrane ATPase, putative, expressed 4 027 361 4 034 043 DW2040 Os06g08320 60S ribosomal protein L39, putative, expressed 4 033 795 4 041 551 DW2040 Os06g08340 AP2 domain containing protein, expressed 4 040 908 4 100 936 DW4060, R Os06g08400 4 093 231 4 142 663 DW4060, R Os06g08440 4 137 248 4 150 976 DW4060, R Os06g08450 histidine kinase, putative, expressed 4 142 851 Os06g09120 4 591 087 R_S 4 587 789 Os06g09130 4 597 978 R_S 4 593 689 q86 6 4 601 154 R_S Os06g09170 4 615 892 R_S 4 612 249 Os06g09180 OsMKK5 - putative MAPKK based on amino acid sequence homology, expressed 4 618 211 R_S 4 616 608 Os06g09210 4 632 543 THK 4 630 848 Os06g09220 4 635 469 THK 4 633 663 Os06g09230 4 645 101 THK 4 640 591 Os06g09240 4 649 523 THK 4 647 954 q60 6 4 649 357 THK Os06g09270 hypro1, putative, expressed 4 655 652 THK 4 653 457 Os06g09280 ATP-dependent RNA helicase, putative, expressed 4 667 061 THK 4 659 377 Os06g09290 26S protease regulatory subunit 7, putative, expressed 4 670 980 THK 4 667 486 Os06g14040 ThiF family domain containing protein, putative, expressed 7 829 696 LLGHT 7 825 468 Os06g14050 membrane attack complex component/perforin/complement C9, putative, 7 841 307 LLGHT 7 835 233 q2 6 7 841 256 8 083 414 LLGHT Os06g14060 MBTB10 - Bric-a-Brac, Tramtrack, Broad Complex BTB domain with Meprin and 7 844 834 LLGHT 7 841 699 Os06g14070 DUF581 domain containing protein, expressed 7 845 970 LLGHT 7 845 545 Os06g14080 ATMAP70 protein, putative, expressed 7 854 067 LLGHT 7 848 384 Os06g14190 NF-X1-type zinc finger protein, putative, expressed 7 924 037 LLGHT 7 920 479 Os06g14200 7 927 406 LLGHT 7 925 697 zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g14220 7 935 241 LLGHT 7 933 984 STF-1, putative, expressed Os06g14240 hsp20/alpha crystallin family protein, putative, expressed 7 941 692 LLGHT 7 940 906 lectin-like receptor kinase, putative, expressed Os06g14260 7 956 231 LLGHT 7 953 935 cysteine-rich repeat secretory protein precursor, putative, expressed Os06g14280 7 967 790 LLGHT 7 963 879 Os06g14310 potassium channel AKT1, putative, expressed 7 983 859 LLGHT 7 982 084 caleosin related protein, putative, expressed Os06g14324 7 990 958 LLGHT 7 983 955 caleosin related protein, putative, expressed Os06g14350 8 004 842 LLGHT 7 996 891 caleosin related protein, putative, expressed Os06g14370 8 014 837 LLGHT 8 011 835 Os06g14390 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase homolog 4, putative, expressed 8 035 243 LLGHT 8 031 719 Os06g14400 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase homolog 4, putative, expressed 8 041 831 LLGHT 8 038 363 Os06g14406 8 049 979 LLGHT 8 043 564 SYD, putative, expressed Os06g14420 hydrolase, NUDIX family, domain containing protein, expressed 8 070 044 LLGHT 8 068 591 Os06g14440 DRD1, putative, expressed 8 097 281 8 104 472 LLGHT q87 6 9 185 455 R_S Os06g23950 OsMADS59 - MADS-box family gene with MIKCc type-box 13 996 414 13 997 319 DWB60 Os06g23980 14 006 453 14 009 298 DWB60 transcription factor, putative, expressed q76 6 14 008 461 16 515 631 DWB60 Os06g24070 myb-like DNA-binding domain containing protein, expressed 14 078 258 14 082 303 DWB60 q41 6 14 126 219 NCR, DW0020, RDW Os06g27910 oleosin, putative, expressed 15 840 814 15 842 660 DWB60 zinc ion binding protein, putative, expressed Os06g27920 15 848 243 15 848 563 DWB60 Os06g27970 15 863 214 15 872 704 DWB60 FKBP12-interacting protein of 37 kDa, putative, expressed Os06g27980 methyltransferase domain containing protein, expressed 15 877 891 15 879 564 DWB60 Os06g29350 myosin, putative, expressed 16 774 133 16 785 410 DWB60 q77 6 16 798 522 DWB60 Os06g29470 peroxidase precursor, putative, expressed 16 896 515 16 897 661 DRW q79 6 16 912 708 DRW 17 003 628 17 010 231 DW2040 Os06g29650 CDP-diacylglycerol--inositol 3-phosphatidyltransferase 1, putative, expressed q68 6 17 005 559 17 036 530 DW2040 17 035 080 17 036 915 DW2040 Os06g29690 dynein light chain type 1 domain containing protein, expressed 17 044 170 17 046 351 DW2040 Os06g29700 OsFBD11 - F-box and FBD domain containing protein, expressed 17 054 545 17 066 625 DW2040 Os06g29710 OsFBD12 - F-box and FBD domain containing protein, expressed 19 866 070 19 870 006 NCR,MRL Os06g34120 GDSL-like lipase/acylhydrolase, putative, expressed 20 010 528 20 012 036 NCR 20 019 172 20 021 317 NCR 20 025 972 20 031 155 NCR 20 033 279 20 034 343 NCR 20 051 265 20 052 498 NCR 20 064 666 20 065 169 NCR 20 085 771 20 086 592 NCR 20 087 862 20 089 203 NCR 20 098 734 20 100 496 NCR 20 102 688 20 104 439 NCR 20 131 644 20 132 168 NCR 20 138 220 20 138 690 NCR

Os06g34390 zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g34400 Os06g34420 DEAD/DEAH box helicase domain protein, putative, expressed zinc finger protein, putative, expressed Os06g34430 zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g34450 zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g34470 Os06g34520 CAF1 family ribonuclease containing protein, putative, expressed Os06g34530 zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g34560 Os06g34564 mucin, putative Zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g34620 zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed Os06g34640

Arabidopsis AT5G51570.1 AT1G12390.1 no AT1G12410.1 no AT3G46920.1 no AT2G22650.1 no no no AT4G36860.1 AT2G25180.1 AT2G47430.1 no no AT1G55915.1 AT1G51660.1 no no no AT5G17050.1 no AT1G26370.1 AT1G53750.1 AT5G37530.1 no no no no AT1G10170.1 AT4G24204.3 no AT5G37670.1 no no no no no AT1G70670.1 no no no no no no no AT2G20570.2 no no AT3G54170.1 AT3G05390.1 AT1G08730.1 no no no no no no no no no no no no no no no no no no

Chức năng

zinc finger, C3HC4 type domain containing protein, expressed

QTL NST 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code Os06g34650 Os06g34660 X8 domain containing protein, expressed Os06g34690 T-complex protein, putative, expressed cysteine synthase, putative, expressed Os06g36820 cysteine synthase, mitochondrial precursor, putative, expressed Os06g36830 cysteine synthase, putative, expressed Os06g36840 cysteine synthase, putative, expressed Os06g36850 cysteine synthase, putative, expressed Os06g36880 Os06g36890 glycosyl transferase, group 1 domain containing protein, expressed Os06g38510 pectate lyase precursor, putative, expressed Os06g38520 pectate lyase family protein, expressed

Arabidopsis no AT3G58100.1 AT5G26360.1 no no no no no no no no

SHI, putative, expressed

aminotransferase, classes I and II, domain containing protein, expressed cysteine proteinase EP-B 1 precursor, putative, expressed

Os06g49830 Os06g49840 OsMADS16 - MADS-box family gene with MIKCc type-box, expressed Os06g49860 methyltransferase, putative, expressed tRNA-dihydrouridine synthase, putative, expressed Os06g49870 Os06g49880 B-box zinc finger family protein, putative, expressed lysine ketoglutarate reductase trans-splicing related 1, putative, expressed Os06g51190 Os06g51200 lysine ketoglutarate reductase trans-splicing related 1, putative, expressed zinc finger family protein, putative, expressed Os06g51210 Os06g51220 HMG1/2, putative, expressed Os06g51250 EF hand family protein, putative, expressed Os07g01760 Os07g01780 GTPase activating protein, putative, expressed Os07g01800 Os07g01810 potassium channel protein, putative, expressed Os07g01820 OsMADS15 - MADS-box family gene with MIKCc type-box, expressed Os07g26690 aquaporin protein, putative, expressed Os07g26700 UPF0041 domain containing protein, putative, expressed Os07g26720 OsRR7 type-A response regulator, expressed Os07g26740 60S ribosomal protein L44, putative, expressed Os07g29310 OsSAUR30 - Auxin-responsive SAUR gene family member, expressed rRNA-processing protein EBP2, putative, expressed Os07g29320 serine/threonine-protein kinase CTR1, putative, expressed Os07g29330 tetratricopeptide repeat domain containing protein, expressed Os07g29360

q15 7 18 507 925 SDW, PDW

acyltransferase, putative, expressed

thiamine pyrophosphate enzyme, C-terminal TPP binding domain containing

Vị Trí 1 20 143 793 20 144 666 NCR 20 145 118 20 148 099 NCR 20 158 641 20 165 624 NCR 21 692 500 21 692 819 DRP 21 695 602 21 699 561 DRP 21 700 478 21 703 430 DRP 21 708 951 21 714 106 DRP q82 6 21 716 314 21 716 317 DRP 21 730 402 21 733 637 DRP 21 735 125 21 739 838 DRP 22 821 117 22 823 478 DEPTH 22 824 676 22 826 319 DEPTH q22 6 22 826 683 22 829 858 DEPTH q88 6 24 668 182 R_S 30 161 499 30 162 653 DEPTH 30 173 485 30 178 066 DEPTH q23 6 30 176 431 DEPTH 30 183 274 30 186 939 DEPTH 30 187 080 30 189 238 DEPTH 30 196 097 30 197 605 DEPTH 30 967 319 30 973 486 DEPTH 30 976 066 30 981 070 DEPTH 30 986 739 30 988 361 DEPTH 30 993 254 30 995 283 DEPTH q24 6 30 995 770 DEPTH 31 013 731 31 021 754 DEPTH 451 162 NCR 446 619 460 218 NCR 457 738 465 341 NCR 464 358 468 754 NCR 467 286 477 655 NCR 471 174 q42 7 474 875 NCR 15 406 442 15 409 801 THK 15 421 670 15 425 213 THK q61 7 15 424 576 THK 15 440 889 15 442 180 THK 15 448 959 15 451 104 THK 17 186 673 17 187 640 NR_T 17 195 209 17 196 988 NR_T 17 198 415 17 209 485 NR_T q52 7 17 207 987 NR_T 17 230 234 17 245 358 NR_T 18 479 043 18 481 052 SDW, PDW Os07g31210 OsWAK70 - OsWAK receptor-like cytoplasmic kinase OsWAK-RLCK, expressed 18 497 999 18 502 813 SDW, PDW Os07g31250 OsWAK69 - OsWAK receptor-like cytoplasmic kinase OsWAK-RLCK, expressed cupin 2, conserved barrel domain protein, putative, expressed 18 509 977 18 515 210 SDW, PDW Os07g31270 18 519 358 18 523 619 SDW, PDW Os07g31280 casein kinase II subunit beta-4, putative, expressed 18 528 508 18 531 797 SDW, PDW Os07g31290 tyrosine protein kinase domain containing protein, putative, expressed 18 532 539 18 535 080 SDW, PDW Os07g31300 ATP synthase delta chain, mitochondrial precursor, putative, expressed 20 803 306 20 805 476 TIL 20 806 654 20 807 546 TIL 20 808 033 20 812 544 TIL 20 812 882 20 817 921 TIL q12 7 20 825 918 TIL 20 842 619 20 845 992 TIL 22 169 511 22 171 932 NR_T q53 7 22 174 085 22 175 036 NR_T 22 184 376 22 187 030 NR_T 22 187 290 22 189 082 NR_T 29 458 303 29 459 301 DEPTH 29 465 173 29 475 499 DEPTH q25 7 29 468 499 DEPTH 29 478 758 29 483 659 DEPTH 29 484 521 29 487 438 DEPTH 29 490 011 29 492 173 DEPTH 4 389 031 LLGHT 4 385 768 4 400 757 LLGHT 4 390 729 4 407 120 4 416 924 LLGHT q3 8 4 413 495 LLGHT 4 434 313 LLGHT 4 430 196 4 532 056 THK 4 523 651 q62 8 4 544 057 THK 4 549 380 4 557 530 THK 4 565 405 THK 4 562 428 15 476 556 15 483 069 DEPTH 15 494 238 15 501 850 DEPTH q26 8 15 504 028 15 546 812 DEPTH 15 510 426 15 512 115 DEPTH 27 380 765 27 390 339 SDW 27 393 219 27 396 113 SDW 27 397 948 27 402 221 SDW 27 403 439 27 406 438 SDW 27 408 976 27 413 886 SDW

Os07g34710 peroxidase precursor, putative, expressed Os07g34720 harpin-induced protein 1 domain containing protein, expressed Os07g34730 Os07g34740 NUC153 domain containing protein, expressed Os07g34780 ankyrin repeat domain-containing protein, putative, expressed Os07g37010 cyclin, putative, expressed cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplast precursor, putative, Os07g37030 Os07g37040 PB1 domain containing protein, expressed Os07g49200 membrane associated DUF588 domain containing protein, putative, expressed Os07g49210 helicase conserved C-terminal domain containing protein, expressed Os07g49230 ubiquitin-activating enzyme, putative, expressed Os07g49240 MRH1, putative, expressed Os07g49250 Os08g07830 DUF292 domain containing protein, expressed Os08g07840 PolI-like DNA polymerase, putative, expressed Os08g07850 PolI-like DNA polymerase, putative, expressed Os08g07880 phosphopantothenate--cysteine ligase, putative, expressed Os08g08000 DNA binding protein, putative, expressed Os08g08030 double-strand break repair protein MRE11, putative, expressed Os08g08040 LSM domain containing protein, expressed Os08g25430 cysteine-rich receptor-like protein kinase 35 precursor, putative, expressed transcription initiation factor, putative, expressed Os08g25460 Os08g25490 berberine and berberine like domain containing protein, expressed Os08g43334 HSF-type DNA-binding domain containing protein, expressed Os08g43350 NC domain-containing protein, putative, expressed Os08g43360 RNA recognition motif containing protein, putative, expressed Os08g43370 6-phosphogluconolactonase, putative, expressed Os08g43380 TBC domain containing protein, expresse

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

AT3G51060.1 AT3G54340.1 AT3G51070.1 AT5G67220.1 no no no no no no AT1G70580.1 no no no no no AT4G22310.1 no no no AT3G22660.1 no no no no AT4G17050.1 no no no no AT4G05220.1 no AT3G01160.1 no AT4G03270.1 AT4G03280.1 AT4G05150.1 no AT3G42670.1 no no no AT1G34220.1 AT1G50840.1 no no AT3G24870.1 no AT2G03870.2 no AT1G03280.1 no no no AT1G21320.1 no no

Chức năng

Arabidopsis AT3G61880.2 no AT5G26710.1 no AT5G48150.1 no no

speckle-type POZ protein, putative, expressed

laccase precursor protein, putative, expressed F-box domain containing protein, expressed

no no no AT4G37970.1 no no AT2G44130.1 AT5G27660.1 no no AT3G07550.1 AT2G43500.1

resistance-gene-interacting protein, putative, expressed

cysteine-rich receptor-like protein kinase 35 precursor, putative, expressed

cytochrome P450, putative, expressed

receptor kinase, putative, expressed

Os11g29190 40S ribosomal protein S5, putative, expressed Os11g29200 protein transport protein, putative, expressed Os11g29210 Os11g29230 pentatricopeptide repeat protein PPR986-12, putative, expressed Os11g29490 plasma membrane ATPase, putative, expressed Os11g29510 Os11g29520 NBS-LRR d Os11g29600 RING zinc finger ankyrin protein, putative, expressed Os11g29690 oxidoreductase, 2OG-Fe oxygenase family protein, putative, expressed Os11g29710 OsFBO4 - F-box and other domain containing protein, expressed Os11g29720 Os11g29750 plasma membrane ATPase, putative, expressed Os11g29780 plant-specific domain TIGR01627 family protein, expressed Os11g29790 Os11g29850 ABC transporter, ATP-binding protein, putative, expressed transferase family protein, putative, expressed Os11g31090 gibberellin response modulator protein, putative, expressed Os11g31100 Os11g38010 targeting protein for Xklp2, putative, expressed Os11g38020 GTPase of unknown function domain containing protein, putative, expressed Os11g38030 CDK5RAP1, putative, expressed Os11g38050 phosphoesterase family protein, putative, expressed Os11g38100 OsFBDUF55 - F-box and DUF domain containing protein, expressed

q71 12 1 185 335 DW4060

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code QTL NST Vị Trí 1 q16 8 27 413 965 SDW cytochrome P450, putative, expressed 27 420 501 27 422 836 SDW 8 Os08g43390 kinesin motor domain containing protein, expressed Os08g43400 27 435 126 27 442 742 SDW 8 glutamyl-tRNA synthetase, cytoplasmic, putative, expressed 11 581 250 11 585 288 DW4060, D Os10g22380 10 q70 10 11 589 746 DW4060, DRW yippee zinc-binding protein, putative, expressed 11 596 532 11 599 845 DW4060, D Os10g22410 10 gibberellin response modulator protein, putative, expressed 11 605 114 11 609 036 DW4060, D Os10g22430 10 Os10g22560 peptide transporter PTR2, putative, expressed 11 691 142 11 695 039 DEPTH 10 Os10g22570 11 698 992 11 713 558 DEPTH 10 cellulase, putative, expressed q27 10 11 712 638 DEPTH Os10g22590 POEI24 - Pollen Ole e I allergen and extensin family protein precursor, expressed AT4G08685.1 11 723 419 11 726 426 DEPTH 10 Os10g22600 ethylene-responsive transcription factor, putative, expressed 11 731 592 11 732 917 DEPTH 10 Os10g29430 RNA-directed DNA polymerase, putative, expressed 15 290 345 15 292 947 DEPTH 10 speckle-type POZ protein, putative, expressed Os10g29440 15 294 053 15 295 204 DEPTH 10 Os10g29470 dehydrogenase, putative, expressed 15 303 901 15 309 302 DEPTH 10 q28 10 15 307 568 DEPTH Os10g29495 15 324 463 15 331 200 DEPTH 10 q43 11 5 272 788 NCR Os11g09864 wali7, putative, expressed 5 284 700 NCR 5 282 058 11 Os11g14140 OsFBK25 - F-box domain and kelch repeat containing protein, expressed 7 879 548 NCR 7 877 895 11 Os11g14170 OsDegp12 - Putative Deg protease homologue, expressed 7 917 123 NCR 7 909 213 11 q44 11 7 927 995 NCR Os11g14190 ARGOS, putative, expressed 7 939 755 NCR 7 938 345 11 8 951 203 NCR, DW00 Os11g16260 8 948 771 11 8 970 029 NCR, DW00 Os11g16280 8 965 406 11 8 977 435 NCR, DW00 Os11g16290 NIN, putative, expressed 8 970 074 11 q45 11 8 972 097 9 004 279 NCR, DW0020, DW2040, RDW, PDW q46 11 16 559 637 NCR 16 917 660 16 919 756 TIL 16 926 681 16 937 157 TIL q13 11 16 929 527 TIL 16 937 492 16 939 353 TIL 16 943 497 16 946 706 TIL 17 108 744 17 115 599 THK q63 11 17 111 220 17 318 688 THK 17 117 873 17 121 629 THK 17 126 630 17 132 216 THK 17 169 023 17 169 357 THK 17 208 164 17 210 164 THK 17 229 938 17 231 917 THK 17 234 285 17 238 178 THK 17 259 927 17 264 943 THK 17 284 028 17 285 405 THK 17 291 100 17 294 288 THK 17 329 608 17 332 992 THK q29 11 17 843 772 17 858 468 DEPTH 18 092 965 18 095 638 DEPTH 18 096 831 18 102 879 DEPTH q30 11 18 101 744 DEPTH 22 550 213 22 554 890 DEPTH 22 555 514 22 561 050 DEPTH 22 561 543 22 565 402 DEPTH 22 569 981 22 576 763 DEPTH q31 11 22 579 249 DEPTH 22 600 678 22 602 126 DEPTH rp3 protein, putative, expressed 1 165 291 DW4060 Os12g03080 1 157 980 ribosomal protein, putative, expressed 1 170 473 DW4060 Os12g03090 1 169 472 1 175 788 DW4060 Os12g03100 exostosin family domain containing protein, expressed 1 172 671 ZF-HD protein dimer 1 181 099 DW4060 Os12g03110 1 180 358 1 191 517 DW4060 Os12g03130 CDC45A - Putative DNA replication initiation protein, expressed 1 189 043 1 202 202 DW4060 Os12g03150 myb-like DNA-binding domain containing protein, putative, expressed 1 200 471 1 307 108 NCR 1 305 139 1 310 704 NCR 1 309 401 1 317 248 NCR 1 315 753 q47 12 1 323 261 NCR 1 333 568 NCR 1 332 836 1 339 507 NCR 1 337 191 1 344 257 NCR 1 342 002 7 669 593 DEPTH 7 664 708 q32 12 7 681 309 DEPTH 25 116 029 25 119 760 TIL q14 12 25 142 679 TIL 25 142 777 25 148 196 TIL

Os12g03360 EMB1379, putative, expressed Os12g03370 harpin-induced protein 1 domain containing protein, expressed Os12g03390 OsFBX435 - F-box domain containing protein, expressed Os12g03420 VQ domain containing protein, putative, expressed Os12g03430 Mpv17 / PMP22 family domain containing protein, expressed Os12g03440 OsFBX436 - F-box domain containing protein, expressed Os12g13640 glycosyltransferase, putative, expressed Os12g40590 helix-loop-helix DNA-binding domain containing protein, expressed Os12g40630 helix-loop-helix DNA-binding domain containing protein, expressed

AT2G37270.1 AT3G44340.1 no no no no no no AT1G11780.1 no no no AT1G67330.1 no AT5G14100.1 AT5G41040.1 no no AT5G57960.1 AT4G36390.1 no no no AT2G09990.1 no no no AT1G08810.1 no no no no no no no no no

11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12

Chức năng

Vị Trí 2 Tính trạng Gene code

Vị Trí 1 27 316 455 27 317 290 NR_T 27 324 604 27 327 502 NR_T 27 329 996 27 332 079 NR_T 27 336 089 27 337 780 NR_T q54 12 27 338 111 NR_T 27 340 225 27 344 135 NR_T 27 346 122 27 350 696 NR_T 27 359 424 27 361 454 NR_T

Os12g44050 purple acid phosphatase precursor, putative, expressed Os12g44060 nodulin, putative, expressed Os12g44070 nodulin, putative, expressed Os12g44080 CHCH domain containing protein, expressed Os12g44090 Os12g44100 peptide transporter PTR2, putative, expressed Os12g44110

leucine-rich repeat family protein, putative, expressed ligA, putative, expressed

Arabidopsis no no no no AT5G62710.1 no no

QTL NST 12 12 12 12 12 12 12