Nghiên cứu chọn tạo giống cà chua chín chậm, kháng virus xoăn vàng lá bằng chỉ thị phân tử DNA

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
0

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI















NGUYỄN THỊ LAN ANH



NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA CHÍN CHẬM,
KHÁNG VIRUS XOĂN VÀNG LÁ BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ DNA



LUẬN VĂN THẠC SỸ

HÀ NỘI - 2013
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI














NGUYỄN THỊ LAN ANH


NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA CHÍN CHẬM,
KHÁNG VIRUS XOĂN VÀNG LÁ BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ DNA

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MÃ SỐ : 60.42.02.01


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS PHAN HỮU TÔN


HÀ NỘI - 2013
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
ii

LỜI CAM ĐOAN


Tôi xin cam đoan tất cả số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận tốt
nghiệp này là khách quan, trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học
vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận tốt nghiệp
này đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong khóa luận đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2013
Tác giả


Nguyễn Thị Lan Anh

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
iii

LỜI CẢM ƠN


Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi đã
nhận được sự quan tâm, giúp đỡ rất tận tình của các thầy cô, bạn bè cũng như
những người thân trong gia đình.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết sâu sắc tới PGS.TS Phan Hữu Tôn, người
đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi về chuyên môn trong suốt quá trình thực hiện đề
tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Kỹ sư Khúc Ngọc Tuyên và
toàn thể cán bộ, nhân viên Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ sinh học ứng
dụng - Khoa công nghệ sinh học - ĐH Nông nghiệp Hà Nội đã rất nhiệt tình giúp
đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài tại bộ môn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trường ĐH Nông nghiệp Hà Nội
đã trang bị cho tôi những kiến thức cần thiết để có thể thực hiện đề tài và hoàn
thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, anh
em, bạn bè đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2013
Tác giả


Nguyễn Thị Lan Anh


Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
iv

MỤC LỤC


Lời cam ðoan ii
Lời cảm ơn iii
Mục lục iv
Danh mục từ viết tắt vii
Danh mục bảng viii
Danh mục hình ix
PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục đích, yêu cầu 2
PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
2.1 Nguồn gốc, phân loại 3
2.1.1 Nguồn gốc 3
2.1.2 Phân loại 3
2.2 Giá trị và yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua 4
2.2.1 Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây cà chua 4
2.2.2 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua 5
2.3 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua kháng virus xoăn
vàng lá 7
2.3.1 Nguyên nhân gây bệnh xoăn vàng lá 7
2.3.2 Nghiên cứu về nguồn gen kháng virus xoăn vàng lá 7
2.3.3 Lập bản đồ và phát triển các chỉ thị phân tử liên kết với các gen
kháng TYLCV 10
2.3.4 Đánh giá các nguồn gen kháng ở các vùng địa lý 14
2.3.5 Cơ chế tạo tính kháng TYLCV 15
2.4 Nghiên cứu chọn tạo giống cà chua chín chậm 16
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
v

2.4.1 Quá trình chín của quả cà chua 16
2.4.2 Ethylene và vai trò trong quá trình chín của quả 17
2.4.3 Các dạng đột biến chín chậm ở cà chua 19
PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
3.1 Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 23
3.1.1 Vật liệu nghiên cứu 23
3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 24
3.2 Nội dung nghiên cứu 24
3.3 Phương pháp nghiên cứu 24
3.3.1 Phương pháp đánh giá các đặc điểm nông sinh học, năng suất,
chất lượng quả 24
3.3.2 Đánh giá khả năng kháng TYLCV ở các THL triển vọng 27
3.3.3 Đánh giá tính chín chậm ở các THL triển vọng 28
3.3.4 PCR xác định gen chín chậm rin và gen kháng virus Ty3 28
3.4 Xử lý số liệu 29
PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
4.1 Kết quả đánh giá các tổ hợp lai vụ đông 2012 30
4.1.1 Kiểu hình sinh trưởng 30
4.1.2 Thời gian các giai đoạn sinh trưởng 31
4.1.3 Kết quả đánh giá một số đặc điểm hình thái và cấu trúc cây 33
4.1.4 Kết quả đánh giá về cấu trúc chùm hoa, đặc điểm nở hoa và tỷ lệ
đậu quả 35
4.1.5 Kết quả đánh giá về năng suất và các yêu tố cấu thành năng suất 37
4.1.6 Kết quả đánh giá các đặc điểm hình thái và chất lượng quả 40
4.1.7 Giới thiệu các tổ hợp lai triển vọng 44
4.1.8 Ghép lây nhiễm đánh giá khả năng kháng TYLCV của các THL
triển vọng 47
4.2 Kết quả PCR xác định các tổ hợp lai 48
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

vi

4.3 Chọn lọc cá thể cà chua tốt mang gen Ty3/Ty3 từ một số quần thể
phân ly F2 50
4.3.1 PCR xác định cá thể mang kiểu gen kháng Ty3/Ty3 từ 4 quần thể
phân ly F2 51
4.3.2 Chọn lọc các cá thể tốt từ các quần thể phân ly F2 dựa vào các
đặc điểm nông sinh học 52
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54
5.1 Kết luận 54
5.2 Kiến nghị 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT


Tên viết tắt Tên đầy đủ
AVRDC Trung tâm nghiên cứu phát triển giống rau thế giới
CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide
CAPS Cleaved Amplified Polymorphic Sequences
DNA Deoxyribo Nucleic Acid
FAO Food and Agriculture Organization
MAS Marker asissted selection
NSCT Năng suất cá thể
PCR Polymerase Chain Reaction
SCAR Sequenced Characterized Amplified Region
THL Tổ hợp lai

TYLCV Tomato Yellow Leaf Curl Virus
TYLCD Tomato Yellow Leaf Curl Disease

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
viii

DANH MỤC BẢNG


STT Tên hình Trang

3.1 Các tổ hợp lai F1 chín chậm và kháng virus sử dụng trong nghiên cứu 23
4.1 Kết quả ðánh giá kiểu hình sinh trýởng, các giai ðoạn sinh trýởng và
một số ðặc ðiểm hình thái cấu trúc cây của các tổ hợp lai F1 vụ ðông
2012 32
4.2 Ðặc ðiểm nở hoa, cấu trúc chùm hoa và tỷ lệ ðậu quả của các THL 36
4.3 Kết quả ðánh giá về nãng suất và các yêu tố cấu thành nãng suất của
các THL 39
4.4 Kết quả ðánh giá một số ðặc ðiểm hình thái quả của các THL 42
4.5 Kết quả ðánh giá một số ðặc ðiểm chất lýợng quả của các THL 43
4.6 Một số ðặc ðiểm nông sinh học chính của các THL triển vọng 46
4.7 Phản ứng của các THL triển vọng với 3 nguồn virus xoãn vàng lá 47
4.8 Các cá thể mang gen Ty3/Ty3 ðýợc chọn từ 4 quần thể phân ly F2 sử
dụng cặp mồi PCR P6-25 F2/R5 52
4.9 Ðặc ðiểm của 8 cá thể tốt mang gen kháng virus Ty3 ðồng hợp tử
chọn ðýợc từ 4 quần thể phân ly trong vụ xuân hè 2013 53


Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
ix

DANH MỤC HÌNH


STT Tên hình Trang

2.1 Vị trí gen Ty-2 trên nhiễm sắc thể số 11 11
2.2 Bản ðồ gen Ty-5 trên nhiễm sắc thể 4 11
2.3 Bản ðồ gen Ty3 trên nhiễm sắc thể số 6 12
2.4 Bản ðồ gen Ty-4 trên nhiễm sắc thể số 3 12
2.5 Tác ðộng của LeMADS-RIN ðến quá trình sinh tổng hợp ethylen 17
2.6 Bản ðồ di truyền và vị trí của gen rin trên NST số 5 20
2.7 Bản ðồ di truyền và vị trí của gen nor trên NST số 10 20
2.8 Thời gian tồn trữ dài của con lai alc × ‘Vaibhav’ so với các dòng bố
mẹ ở 25
o
C 21
3.1 Các ðiểm kháng nhiễm bệnh xoãn vàng lá theo triệu chứng 28
4.1 Hình ảnh mô tả các dạng lá cà chua 34
4.2 Các dạng quả cà chua 41
4.3 Hình ảnh một số tổ hợp lai triển vọng kháng virus xoãn vàng lá 45
4.4 Ðánh giá tính kháng của các tổ hợp lai triển vọng 48
4.5 Kết quả PCR xác ðịnh các tổ hợp lai thật kháng virus sử dụng cặp mồi
P6-25 F2/R5 phát hiện gen Ty3 49
4.6 Kết quả PCR phát hiện các tổ hợp lai chín chậm thông qua sự có mặt
của gen chín chậm rin 49
4.7 Ðánh số chọn lọc cá thể từ các quần thể phân ly F2 ở giai ðoạn cây con 50
4.8 Kết quả PCR xác ðịnh cá thể mang gen kháng Ty3 ðồng hợp tử trong
quần thể phân ly F2 của tổ hợp T1 sử dụng cặp mồi P6-25 F2/R5 51
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp

1

PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Cà chua (Solanum lycopersicum) là loại rau ăn quả quan trọng ở nước ta. Ở
miền Bắc, cà chua chủ yếu được trồng từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau và thu hoạch
từ tháng 11 đến cuối tháng 5. Giá bán cà chua thời gian này thường rất thấp, người
sản xuất thu được ít lợi nhuận. Trong khi đó, từ tháng 6 - 10 nhu cầu sử dụng cà
chua lại rất cao, giá bán có thể tăng gấp 2 - 3 lần so với thời điểm chính vụ. Vì thế
đã có một số biện pháp kỹ thuật nhằm rải vụ như trồng sớm hoặc muộn, trồng trong
nhà lưới hay dùng giống chịu nóng. Tuy nhiên, các giống đang trồng hiện nay chưa
có giống nào có đặc tính chín chậm, vì thế vẫn phải thu đến đâu bán ngay đến đó,
thời gian rải vụ không dài. Hiện có nhiều nước trên thế giới đã chọn tạo được nhiều
giống cà chua chín chậm nhờ sử dụng các dạng đột biến chín chậm hoặc không chín
như dạng đột biến chín chậm alc (alcobaca), ức chế sự chín rin (ripening inhibitor),
đột biến không chín nor (non-ripening) và không bao giờ chín Nr (Never-ripening)
(Foolad, 2007; Garg và cộng sự, 2008). Những đột biến này có tác dụng làm chậm
quá trình chín và sự mềm hóa của quả, giúp quả có thể bảo quản được lâu trong điều
kiện bình thường, vận chuyển được xa và chống thối tốt (Foolad, 2007; Garg và
cộng sự, 2008; McGlasson và cộng sự, 1983). Chọn tạo được giống chín chậm sẽ
cho phép ta trồng chính vụ khi thời tiết thuận lợi, cho năng suất và chất lượng cao,
sau đó thu hoạch và bảo quản được lâu, khi nhu cầu tiêu thụ tăng thì xử lý ethylene
làm quả chín rồi bán với giá cao. Trồng giống chín chậm còn giúp người trồng chủ
động trong thu hái, quả cứng và chống thối tốt cho phép vận chuyển thuận lợi và
hạn chế thất thoát sau thu hoạch.
Bên cạnh đó, cà chua bị rất nhiều loại bệnh gây hại, trong đó xoăn vàng lá do
một số loài virus thuộc chi Begomovirus gây ra đang là một trong những bệnh gây hại
nghiêm trọng, đặc biệt đối với cà chua sớm và trái vụ ở miền Bắc Việt Nam. Bệnh có
thể gây giảm năng suất 80 - 90% nếu bị nhiễm sớm (Nguyễn Thơ, 1984). Sử dụng

giống kháng virus là biện pháp hiệu quả nhất để phòng chống bệnh này. Hiện đã xác
định có 5 gen kháng virus, gồm gen Ty1 (Zamir và cộng sự, 1994) và Ty3 (Ji và Scott,
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
2

2006) nằm trên nhiễm sắc thể 6, gen Ty2 nằm trên nhiễm sắc thể 11 (Hanson và cộng
sự, 2006), gen Ty4 nằm trên nhiễm sắc thể 3 (Ji và cộng sự, 2008) và gen Ty5 nằm trên
nhiễm sắc thể 4 (Ilana Anbinder và cộng sự, 2009). Đồng thời các gen này hiện cũng
đã xác định được một số chỉ thị phân tử DNA liên kết chặt với các gen Ty1, Ty2, Ty3
và cả gen chín chậm rin (Castro và cộng sự, 2007a; Garcia và cộng sự, 2007; Ji và
cộng sự, 2007a; Xiaoli, 2010) điều này giúp công tác chọn tạo giống cà chua chín chậm
và kháng virus xoăn vàng lá bằng chỉ thị phân tử DNA được trở nên dễ dàng hơn.
Vì những lý do trên, với mục đích nghiên cứu chọn tạo giống cà chua chín
chậm và kháng virus xoăn vàng lá phục vụ cho sản xuất, chúng tôi đã tiến hành đề
tài: “Nghiên cứu chọn tạo giống cà chua chín chậm, kháng virus xoăn vàng lá
bằng chỉ thị phân tử DNA”.
1.2. Mục đích, yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
- Đánh giá, tuyển chọn một số tổ hợp lai (THL) F
1
có khả năng chín chậm
và kháng virus xoăn vàng lá, có năng suất cao, chất lượng tốt để đưa vào sản xuất.
- Chọn lọc trong một số quần thể phân ly F
2
các cá thể tốt mang gen chín
chậm rin và gen kháng virus xoăn vàng lá Ty3 đồng hợp tử bằng chỉ thị DNA để
gây tạo dòng, giống cà chua thuần chín chậm và kháng virus xoăn vàng lá.
1.2.2. Yêu cầu
- Sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với các gene mục tiêu (rin, Ty3) để kiểm
tra các tổ hợp lai nhằm loại bỏ các tổ hợp lai giả.

- Ghép lây nhiễm đánh giá khả năng kháng virus củ
a các THL
kháng virus triển vọng và đánh giá khả năng chín chậm trong vụ xuân hè 2013.
- Tạo được quần thể Phân ly F2 từ các THL triển vọng và tiến hành PCR
phát hiện được các cá thể mang gen chín chậm rin và gen kháng virus xoăn vàng lá
Ty3 đồng hợp tử trong vụ xuân hè 2013.
- Theo dõi đặc điểm nông sinh học, năng suất, chất lượng quả của các các
cá thể mang gen rin và Ty3 đồng hợp tử, từ đó chọn ra được các cá thể mang gen
rin và Ty3 đồng hợp tử có năng suất cao, chất lượng tốt, dạng quả đẹp cho tự thụ để
gây tạo dòng thuần.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
3

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Nguồn gốc, phân loại
2.1.1. Nguồn gốc
Cà chua có nguồn gốc ở Peru, Bolivia, Equador. Trước khi Christopher
Columbus phát hiện ra châu Mỹ thì Peru và Mehico đã trồng cà chua. Quá trình
thuần hóa và du nhập cà chua đến các châu lục được tóm lược như sau:
- Theo tài liệu của châu Âu thì chắc chắn cà chua được người Aztec và Toltec
trồng ở Nam Mỹ. Đầu tiên người Tây Ban Nha đem cà chua từ châu Mỹ về châu
Âu, sau đó đem đến vùng Địa Trung Hải.
- Năm 1554, Pietro Andrea Mattioli giới thiệu những giống cà chua từ
Mehico có màu vàng và đỏ nhạt. Đây cũng là thời điểm chứng minh sự tồn tại của
cà chua trên thế giới. Năm 1710, Thomas Jefferson đã trồng cà chua trong vườn,
nhưng không thu được kết quả đáng kể trong việc cải tiến giống. Đến thế kỷ XVIII
(1750), cà chua mới được trồng ở Anh để dùng làm thực phẩm.
- Những tiến bộ ban đầu về dòng, giống cà chua hoàn toàn dựa vào châu Âu.
Năm 1863, 23 giống cà chua được giới thiệu, trong đó giống Trophy được coi là

giống tốt với giá 5 USD một gói nhỏ có 20 hạt giống.
- Từ năm 1870 đến 1893, A. W. Livingston đã giới thiệu 13 giống cà chua
trồng trọt được chọn lọc theo phương pháp chọn lọc cá thể. Cuối thế kỷ XIX, có
trên 200 dòng, giống cà chua đã được giới thiệu rộng rãi. Quá trình chọn tạo giống
cà chua vẫn được tiến hành thường xuyên cho đến nay.
2.1.2. Phân loại
Cây cà chua đã trải qua quá trình phát triển lịch sử lâu dài vì vậy nó có sự đa
dạng tuyệt vời về tính thích ứng, nguồn gen phù hợp với nhiều hệ thống canh tác
khác nhau.Cơ sở khoa học để phân loại cà chua khác nhau rất nhiều.
Các công bố của Peralta và Spooner (2000) phân loại cà chua dựa trên trình tự
DNA của các bản sao gen đơn. Gần đây nhất Spooner và cộng sự (2006) phân loại
dựa trên phân tích AFLP, kết quả này phù hợp với phân loại của Child (1990) và
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
4

Linnaeus (1753). Điều này cũng chứng tỏ nguồn gốc của cà chua trồng ngày nay bắt
đầu từ dạng giao phấn, tự bất thụ, quả màu xanh (dẫn theo Jaime Prohens and
Fernando Nuez, 2008).
Theo bảng phân loại của Peralta (2006) cà chua thuộc loài Solanum chi
Lycopersicon và từ chi này phân thành 4 nhóm khác nhau:
+ Nhóm thứ nhất: Bao gồm các loài phụ như: S. lycopersicum, S. Pimpinellifolium,
S. Cheesmaniae, S. Galapagense.
+ Nhóm thứ hai: Nhóm Neolycopersicon có loài phụ S. Pennellii.
+ Nhóm thứ ba: Nhóm Eriopersicon gồm 5 loài phụ: S. habrochaites, S.
Huaylasense, S. corneliomulleri, S. peruvianum, S. chilense.
+ Nhóm thứ tư: Nhóm Arcanum gồm các loài phụ: S. arcanum, S. chmielewskii và
S. neorickii.
2.2. Giá trị và yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua
2.2.1. Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây cà chua
2.2.1.1. Giá trị dinh dưỡng

Cà chua là loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng rộng rãi
trên thế giới hơn 150 năm nay. Trong quả cà chua chín chứa nhiều vitamin, chất
khoáng và nhiều chất có hoạt tính sinh học khác. Theo bảng thành phần thực phẩm
Việt Nam (Bộ Y tế, 2007), cà chua chứa nhiều vitamin C (40mg/100g), β-caroten
(393 µg/100g), lycopen (3025 µg/100g), vitamin K (7,9 µg/100g) và một lượng
đáng kể các chất khoáng cần thiết như kali, mangan, magie, đồng, sắt, kẽm và các
chất xơ hòa tan. Lycopen và β-caroten có tác dụng chống oxy hóa mạnh, vì vậy với
chế độ ăn tăng cường cà chua góp phần làm chậm quá trình lão hóa và giảm nguy
cơ ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư đại tràng. Cà chua còn chứa nhiều
hợp chất hóa thực vật khác và chất xơ giúp cho cơ thể bài xuất cholesterol, giảm cục
máu đông, đề phòng các tai biến của bệnh tim mạch.
2.2.1.2. Giá trị kinh tế
Cà chua là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao, được sử dụng làm nguyên
liệu chế biến thành nhiều loại sản phẩm như: cà chua cô đặc, nước quả, nước sốt,
tương cà chua Theo FAO (Symbols and Abbreviations), năm 2004 trên thế giới có
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
5

khoảng 114 nước trồng cà chua với diện tích 4231669 ha, sản lượng 112304298 tấn,
năng suất trung bình đạt 27 tấn/ha. Cũng theo FAO (Stat 2007) thì năm 2005 diện
tích và sản lượng cà chua trên thế giới là 4,57 triệu ha và 124,4 triệu tấn, năng suất
trung bình đạt 27,2 tấn/ha.
Cà chua là một trong những mặt hàng có giá trị xuất khẩu lớn kể cả dạng tươi
và dạng chế biến. Lượng cà chua trao đổi trên thị trường quốc tế là 32,7 triệu tấn,
trong đó 10% ở dạng quả tươi. Ở Việt Nam, cà chua được trồng trên 100 năm nay,
diện tích gieo trồng cà chua hàng năm biến động từ 15 – 17 ngàn ha, sản lượng 280
ngàn tấn. Mức tiêu thụ bình quân đầu người của nước ta là 3 kg/người/năm (Tạ Thu
Cúc, 1985). Tại khu vực Đồng bằng sông Hồng, sản xuất cà chua cho thu nhập bình
quân 42,0 – 68,4 triệu đồng/ha/vụ, lãi thuần đạt 15-26 triệu đồng, cao hơn nhiều so
với trồng lúa (

Trần Tuyết Lan
Hương, 2009). Trồng lúa chỉ giải quyết 230 – 250
công lao động, trong đó trồng cà chua giải quyết được 1100 – 1200 công lao động.
2.2.2. Yêu cầu ngoại cảnh của cây cà chua
2.2.2.1. Nhiệt ñộ
Cà chua ưa thích khí hậu ấm áp, ôn hòa, khả năng thích nghi rộng. Cà chua
sinh trưởng trong phạm vi nhiệt độ từ 15 – 35
o
C, hầu hết các giống cà chua trồng
trọt sinh trưởng không bình thường khi nhiệt độ dưới 15
o
C và trên 35
o
C. Nhiệt độ
thích hợp nằm trong giới hạn 22 – 24
o
C, hạt nảy mầm tốt ở nhiệt độ 25 – 30
o
C, tối
ưu là 29
o
C. Cây con sinh trưởng tốt trong điều kiện nhiệt độ 25 – 26
o
C, quả đậu tốt
ở 18 – 20
o
C và phát triển thuận lợi khi nhiệt độ 20 – 22
o
C. Sắc tố hình thành ở nhiệt
độ 20

o
C, trên 35
o
C sắc tố bị phân giải, quả chín ở nhiệt độ 24 – 30
o
C.
2.2.2.2. Ánh sáng
Cà chua là loại cây trồng không phản ứng với độ dài ngày, vì vậy nhiều giống
cà chua có thể ra hoa ở điều kiện thời gian chiếu sáng dài hoặc ngắn (cây trung
tính). Do đó, nếu nhiệt độ thích hợp thì cà chua có thể sinh trưởng, phát triển ở
nhiều vùng sinh thái khác nhau trên đất nước ta. Tuy nhiên, ánh sáng ngày dài và
hàm lượng Nitrat ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ đậu quả. Nếu chiếu sáng 7 giờ và tăng
lượng đạm thì làm cho số quả đậu giảm đi, so với khi chiếu sáng ngày sẽ tăng số
quả/ cây. Tuy nhiên, trong điều kiện ngày ngắn, nếu không bón đạm thì chỉ cho số
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
6

quả ít, nhưng trong điều kiện ngày dài mà không bón đạm thì không ra hoa và
không đậu quả (Tạ Thu Cúc, 1979).
2.2.2.3. Ẩm ñộ
Có ý nghĩa lớn trong sinh trưởng, mỗi thời kỳ có nhu cầu khác nhau về ẩm độ
(Tạ Thu Cúc, 1979). Theo Barebyi (1971), ở chế độ ẩm độ 60% vào mùa ẩm thì
hàm lượng chất khô, đường và vitamin C là cao nhất, ẩm độ cao thường làm phát
triển nhiều dịch bệnh, nhất là bệnh mốc sương và làm giảm thời gian bảo quản quả.
2.2.2.4. Các chất ñiều hòa sinh trưởng
- Năng suất tăng khi xử lý hạt bằng β-NOA 25 – 50 ppm, GA
3
5 – 20 ppm,
đồng thời làm giảm lượng hạt trong quả.
- Ethrel khi phun lên lá sẽ làm quả chín nhanh hơn.

- Trong điều kiện cây bị bệnh, nếu phun NAA 25 ppm thì sẽ phục hồi được sự
sinh trưởng bình thường của cà chua (Tạ Thu Cúc, 1979).
2.2.2.5. ðất và dinh dưỡng
Tác Giả Kiều Thị Thư (1998) trích đã dẫn tài liệu của tác giả More (1978) cho
biết để có 1 tấn cà chua cần 2,9 kg N, 0,4 kg P, 4 kg K và 0,45 kg Mg. Trong đó:
- N: thúc đẩy sự sinh trưởng, nở hoa, đậu quả nhưng kéo dài thời gian chín và
giảm kích thước quả. Bón N thích hợp sẽ làm tăng năng suất và chất lượng sản
phẩm (màu sắc, khẩu vị và hàm lượng axit trong quả).
- P: hàm lượng P cao xung quanh vùng rễ làm rễ phát triển mạnh và tăng khả
năng hút nước và dinh dưỡng. P ảnh hưởng đến số hoa và hoạt động của cytokinin.
- K: ảnh hưởng đến kích thước và chất lượng quả, làm giảm tỷ lệ quả dị dạng. K
đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành màu sắc, tăng lượng caroten, lycopen và
giảm clorophin. Thiếu K làm giảm độ rắn quả và hàm lượng các chất dinh dưỡng.
Các nguyên tố vi lượng như Bo, Zn và Mn cũng rất được quan tâm. Bo ảnh
hưởng đến số hoa, số hoa rụng và trọng lượng quả. Thiếu Bo làm giảm sự phát triển
của bộ rễ, lá mầm dòn dễ gãy, chồi đỉnh bị thối, quả bị biến dạng. Đất nhiều cát và
giàu canxi thì thường thiếu Bo, do đó cần bón bổ xung yếu tố vi lượng này.
Cà chua có thể trồng trên nhiều loại đất, tuy nhiên, đất thoát nước có độ màu
mỡ cao, cấu trúc đất tốt, pH 6,0 – 7,0 sẽ cho năng suất cao nhất.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
7

2.3. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua kháng virus xoăn vàng lá
2.3.1. Nguyên nhân gây bệnh xoăn vàng lá
Bệnh xoăn vàng lá cà chua lần đầu tiên được xác định tại Israel vào năm
1930 và hiện nay đã được xác định do một nhóm các loài begomovirus khác nhau
thuộc họ geminivirus gây ra, được lan truyền bởi vector bọ phấn trắng (bemisa
tabaci) theo kiểu bền vững tuần hoàn (Hà Viết Cường, 2008). Mặc dù nhóm
geminivirus này bao gồm các loài riêng biệt, nhưng chúng vẫn được gọi chung là
virus xoăn vàng lá cà chua - Tomato yellow leaf curl virus (Vidavski, 2007).

TYLCVD cho đến nay được biết có liên quan tới ít nhất 11 loài và hơn 25
chủng monopartite begomoviruses (Fauquet và cộng sự, 2008). Bệnh virus xoăn lá
cà chua (Tomato leaf curl virus disease - ToLCVD) có những triệu chứng khác rất
nhỏ với TYLCVD, nó được chú ý sau này do được gây ra bởi các loài begomovirus
bộ gen kép (bipartite begomovirus) và bởi sự khác biệt trong chuỗi DNA-A (Pena
và cộng sự, 2010). Các loài begomovirus bộ gen kép (bipartite genome) gồm hai
phân tử DNA sợi vòng đơn: DNA-A (2,6-2,8 kb) và DNA-B (2,5-2,8 kb)
(Gronenborn, 2007), các loài có bộ gen đơn tương đương phân tử DNA-A.
Ở Việt Nam đã phát hiện có 6 loài begomovirus gây ra bệnh xoăn vàng ngọn
cà chua là Tomato leaf curl Vietnam virus (ToLCVV), Tomato yellow leaf curl
Kanchanaburi (TYLCKaV) (Cường và cộng sự, 2008), Tomato yellow leaf curl
Vietnam virus (TYLCVNV) (Green và cộng sự, 2001), Tomato leaf curl Hainan
virus (ToLCHnV), Tomato leaf curl Hanoi virus (ToLCHanV) (Ha và cộng sự,
2011) và Tomato leaf curl Dan Xa virus (ToLCDXV) (Blawid và cộng sự, 2008).
2.3.2. Nghiên cứu về nguồn gen kháng virus xoăn vàng lá
Loài cà chua trồng (Solanum lycopersicum) cực kỳ mẫn cảm với virus xoăn
vàng lá (Tomato yellow leaf curl virus – TYLCV). Tuy nhiên, mức độ kháng cao
với TYLCV đã được tìm thấy trong các loài cà chua dại S. pimpinellifolium, S.
peruvianum, S. chilense, S. habrochaites, và S. cheesmaniae. Một vài mẫu giống S.
pimpinellifolium cũng biểu hiện mức độ chống chịu tốt với TYLCV (Ji và cộng sự,
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
8

2007b; Pena và cộng sự, 2010). Trong các loài cà chua dại biểu hiện tính kháng với
TYLCV, S. chilense, S. habrochaites, và S. peruvianum cung cấp khả năng kháng
tốt và đã được sử dụng rộng rãi trong chương trình tạo giống để phát triển các giống
cà chua thương mại kháng TYLCV (Ji và cộng sự, 2007b; Pena và cộng sự, 2010).
Một số gen lặn liên quan đến tính kháng trong các cây có khả năng chống
chịu TYLCV từ mẫu giống PI26935 thuộc loài S. peruvianum đã được phát hiện bởi
Pilowsky và Cohen. Những nghiên cứu này dẫn đến sự ra đời của TY20, một giống

kháng vừa phải. Tiếp đó, các dòng giống với khả năng kháng cao như TY172 và
TY197 đã được phát triển tại Trung tâm Volcani ở Israel từ loài S. peruvianum (Ji
và cộng sự, 2007b). Tính kháng trong TY172 được điều khiển bởi một QLT
(Quantitative Trait Locus) lớn và bốn QLT nhỏ, QLT lớn được đặt tên là Ty-5, nằm
trên nhiễm sắc thể số 4 (I. Anbinder và cộng sự, 2009). Các mẫu giống LA372,
LA452, LA462, LA1274, LA1333, LA1373, và CMV sel INRA (PI126926 ×
PI128648-6) và LA385 thuộc loài S. peruvianum var. humifusum đã được phát hiện
là có khả năng kháng cao với TYLCV. Các gen từ S. peruvianum đã nhanh chóng
được đưa vào các giống lai thương mại tên tuổi và cung cấp khả năng kháng tốt với
TYLCV (Ji và cộng sự, 2007b).
S. chilense là nguồn gen kháng rất quan trọng trong nhiều chương trình tạo
giống trên thế giới. Năm 1991, Zakay và cộng sự đã báo cáo khả năng kháng cao
với TYLCV trong các cá thể thuộc mẫu giống LA1969 (Ji và cộng sự, 2007a). Năm
1994, Zamir và cộng sự đã lập bản đồ gen Ty-1 trên nhiễm sắc thể số 6 và hai gen
bổ sung trên nhiễm sắc thể số 3 và 7 (Ji và cộng sự, 2007a). Việc đưa gen kháng
TYLCV từ LA1969 vào cà chua trồng đã được tiến hành trong các chương trình tạo
giống của nhiều nhóm nghiên cứu, nó cũng đã được đưa vào cà chua trồng bởi một
số công ty giống tư nhân (Ji và cộng sự, 2007b). Hiện đã tìm ra ở S. chilense các
mẫu giống LA1932, LA1938, LA1959, LA1960, LA1961, LA1963, LA1968,
LA1969, LA2747, LA2774, và LA2779 có khả năng kháng ToMoV ở Florida và đã
được sử dụng để bắt đầu một chương trình tạo giống kháng bằng phương pháp lai
khác loài. Tiếp đó, LA1932, LA2779, và LA1938 đã được chứng minh là nguồn
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
9

kháng hữu ích cho chương trình tạo giống cà chua ở Florida. Hiện nay, một số
chương trình nhân giống thương mại đang sử dụng các gen kháng từ S. chilense và
người trồng đã chấp nhận các giống này trên thị trường (Ji và cộng sự, 2007b). Các
đánh giá tại trung tâm rau thế giới (The World Vegetable Center - AVRDC) cũng
cho thấy mẫu giống LA1932 kháng tốt tại tất cả 8 địa điểm thử nghiệm tại Đông

Nam Á (Sugawara và cộng sự, 2012), gợi ý rằng LA1932 có thể là một nguồn cung
cấp gen kháng TYLCV tốt cho Việt Nam.
Năm 1982, Hassan và cộng sự đã đánh giá các mẫu giống LA0386, LA1252,
LA1295, LA1352, LA1393, LA1624, và LA1691 thuộc loài S. habrochaites và thấy
rằng chúng có khả năng kháng cao với TYLCV, tính kháng từ các mẫu giống này là
trội (Ji và cộng sự, 2007a). Mẫu giống LA1777 đã được công bố có khả năng kháng
TYLCV, các cây kháng từ mẫu giống này được chọn để lai với các cây kháng từ
mẫu giống LA0386 để tạo ra một quần thể F1 có khả năng kháng cao, quần thể này
được sử dụng để lai với S. lycopersicum và đã tạo ra các cây có khả năng miễn dịch
và chịu bệnh, tính kháng được cho là do một gen trội chính và một số gen nhỏ điều
khiển (Ji và cộng sự, 2007a). Một dòng giống Ih902 đã được sử dụng để tạo ra các
cây lai, trong đó FAVI 9 là một nguồn kháng quan trọng cho các chương trình tạo
giống ở Guatemala và các nước Trung Đông khác (Ji và cộng sự, 2007b).
Tại Ấn Độ, S. habrochaites f. glabratum B6013 đã được chứng minh có hai
gen lấn át (epistatic genes) kiểm soát tính kháng Tomato leaf curl virus (ToLCV).
Sau đó, các nhà nghiên cứu ở đây đã phát triển dòng giống H24 từ mẫu giống này.
"H24" đã được chứng minh mang gen kháng Ty-2. "H24" tạo ra tính chịu bệnh rõ
ràng với một số chủng (strains) TYLCV/ToLCV nhưng không phải tất cả. Ví dụ,
H24 chống chịu được các chủng TYLCV/ToLCV ở Đài Loan, miền Bắc Việt Nam,
Nam Ấn Độ, và Israel nhưng mẫn cảm với các chủng TYLCV phía bắc Ấn Độ, Thái
Lan, và Philippines. Ty-2 là nguồn gen kháng được sử dụng sớm nhất trong chương
trình tạo giống cà chua ở Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển rau Thế giới
(AVRDC) và đã được khai thác rộng rãi bởi một số công ty giống cây trồng Châu Á
(Ji và cộng sự, 2007b).
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
10

2.3.3. Lập bản ñồ và phát triển các chỉ thị phân tử liên kết với các gen kháng
TYLCV
Locus Ty-1 đã được lập bản đồ đầu tiên trên nhiễm sắc thể số 6 với các chỉ

thị RFLP TG297 và TG97 sử dụng các quần thể được tao ra từ phép lai giữa dòng
mẹ mẫn cảm M82-1-8 S. lycopersicum với mẫu giống kháng TYLCV S. chilense
LA1969 (Zamir và cộng sự, 1994). Các cây đồng hợp tử cho các alen từ S.chilense
tại TG297 và TG97 là kháng cao và không tạo ra triệu chứng bệnh. Các chỉ thị dựa
trên locus TG97 liên kết chặt với gen Ty-1 đã được phát triển tại Hebrew
University of Jerusalem, Israel. Cùng với Ty-1, vài gen kháng khác đã được lập bản
đồ trên nhiễm sắc thể số 6 gần vùng Ty-1. Ví dụ như gen Mi-1 có nguồn gốc từ S.
peruvianum kháng tuyến trùng nốt sưng rễ, định vị trong pham vi khoảng 6cM gần
locus Ty-1. Điều này cho phép sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết với gen Mi-1
làm chỉ thị cho gen Ty-1 nếu các alen từ S. peruvianum và S. chilense khác nhau về
các chỉ thị này. Trường hợp các alen từ 2 loài là giống nhau về các chỉ thị này, sử
dụng chúng có thể dẫn đến kết quả sai. Chỉ thị CAPS (Cắt tŕnh tự đa hình được
khuếch đại - Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) REX-1 liên kết với gen
Mi-1 có thể được sử dụng làm chỉ thị phát hiện locus Ty-1 (khoảng 5,5 cM) (Milo,
2001). Tiếp đó, Chỉ thị CAPS JB-1 liên kết chặt với Ty-1 đã được xác định, nó cho
phép chọn lọc Ty-1 mà không phụ thuộc vào Mi-1 (Castro và cộng sự, 2007b). Chỉ
thị Jb-1 có nguồn gốc từ RFLP CT21, nó tạo ra 3 alen khác nhau nhờ cắt hạn chế
sản phẩm PCR bằng enzyme TaqI. Alen 1 có một band xấp xỉ 400bp, alen 2 gồm
một band hơi lớn hơn 400 bp và alen 3 có một band 500bp. Alen 2 và 3 là đồng trội
và trội hơn alen 1. Alen 3 đã phát hiện được các dòng mang gen Ty-1 mà không
phụ thuộc vào sự có mặt của Mi-1 (Castro và cộng sự, 2007).
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
11


Hình 2.1. Vị trí gen Ty-2 trên nhiễm
sắc thể số 11 (Hanson và cộng sự, 2000)


Hình 2.2. Bản đồ gen Ty-5 trên nhiễm

sắc thể 4 (I. Anbinder và cộng sự, 2009)

Locus Ty-2 đã được lập bản đồ trên nhiễm sắc thể số 11 với các Chỉ thị RFLP
TG393 và TG36 sử dụng dòng giống H24 có nguồn gốc từ S. habrochaites như một
nguồn kháng (Hanson và cộng sự, 2000). Hiện nay, một số chỉ thị dựa trên PCR cho
vùng DNA chuyển vào từ S. habrochaites đã được phát triển. Chỉ thị CAPS TG105A
cho thấy khả năng khuếch đại mạnh và cắt hạn chế sản phẩm PCR bằng enzyme
TaqI đã tạo ra các vạch băng đa hình cho S. habrochaites và S. lycopersicum. Một
chỉ thị dựa trên PCR khác là T0302 cũng được phát triển cho locus Ty-2 mà không
phải dùng enzyme giới hạn. Phân tích liên kết cho thấy TG105A và T0302 liên kết
chặt với nhau, khoảng cách của các chỉ thị này với gen Ty-2 là xấp xỉ 10 cM (Ji và
cộng sự, 2007b).
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
12

Hình 2.3. Bản ðồ gen Ty3 trên nhiễm sắc thể số
6 (Ji và cộng sự, 2007b)

Hình 2.4. Bản đồ gen Ty-4 trên nhiễm
sắc thể số 3 (Ji và cộng sự, 2009)
Năm 2006, Agrama và Scott đã đưa ra một bản đồ QLT cho tính kháng
TYLCV và ToMoV (Tomato Mottle Virus) trong các mẫu giống S. chilense
LA2779 và LA1932 sử dụng các chỉ thị RAPD (Ji và cộng sự, 2007a; Pena và cộng
sự, 2010). Nghiên cứu này cho thấy rằng có 3 vùng trên nhiễm sắc thể số 6 góp
phần tạo nên tính kháng cả hai virus TYLCV và ToMoV. Vùng thứ nhất bao gồm
vùng Ty-1, trong khi hai vùng khác nằm hai bên sườn của các locus sp (self-
pruning) và c (potato leaf). Các chỉ thị RAPD liên kết với tính kháng trong các
vùng này đã được xác định bằng cách sử dụng các dòng giống kháng có nguồn gốc
từ các mẫu giống LA2779 và LA1932. Sau đó, Ji và cộng sự (2007b) đã lập một
bản đồ chi tiết cho tính kháng begomovirus và nhận ra một vùng DNA lớn được

chuyển vào từ S. chilense kéo dài từ chỉ thị C2_A2g39690 đến T0834 trong các
dòng giống tiên tiến có nguồn gốc từ LA2779 kháng cả hai virus TYLCV và
ToMoV. Một locus kháng begomovirus đã được lập bản đồ ở khoảng giữa chỉ thị
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
13

cLEG31-P16 và 1079 trên vai của nhiễm sắc thể số 6, và được xác định là Ty3.
Phía trên locus Ty3, vùng DNA lớn được chuyển vào này cũng nối với vùng Ty-1
gần gen Mi, gợi ý rằng các alen tại cả hai locus Ty-1 và Ty3 có khả năng cùng tồn
tại và nối với nhau. Trái lại, các dòng giống tiên tiến có nguồn gốc từ LA1932 có
một vùng DNA được chuyển vào ngắn hơn, từ cLEG31-P16 đến C2_A5g41480,
vùng này cũng mang một locus kháng begomovirus mà có lẽ thuộc alen tại locus
Ty3. Ji và Scott (2006) đã xác định rằng các locus Ty3 định vị trong một khu vực
bao gồm locus FER (25 cM, BAC clone 56B23, AY678298). Các trình tự cho các
gen G8 của BAC clone 56B23 là khác nhau đối với các dòng có nguồn gốc từ S.
chilense LA2779 và LA1932 (Maxwell và cộng sự, 2007). Để phân biệt hai
introgression này, một từ LA2779 được chỉ định là Ty3 và một từ LA1932 được chỉ
định là Ty3a. Một chỉ thị SCAR (trình tự đặc trưng vùng khuếch đại - Sequenced
Characterized Amplified Region) đồng trội FLUW25 đã được báo cáo (Ji và cộng
sự, 2007b) phát hiện được các alen Ty3 và Ty3 (có nguồn gốc từ S. lycopersicum),
nhưng không phát hiện được alen Ty3a (Ji và cộng sự, 2007a). Để khắc phục vấn
đề này, nhóm tác giả trên đã phát triển chỉ thị đồng trội P6-25 (SCAR chỉ thị) phát
hiện được các alen Ty3, Ty3, Ty3a (Ji và cộng sự, 2007a). Khi sử dụng cặp mồi P6-
25F2/R5 này để sàng lọc một vài giống lai từ các công ty giống thương mại, các tác
giả đã nhận được mảnh PCR 660 bp từ 3 giống thương mại, các mảnh này được
giải trình tự và cho thấy 100% tương đồng với đoạn từ S. chilense LA1969.
Introgression mới được phát hiện có nguồn gốc từ S.chilense LA1969 này được gọi
là Ty3b (Ji và cộng sự, 2007a).
Ji và cộng sự, (2008) đã phát hiện một introgression S. chilense 14 cM trên
nhánh dài của nhiễm sắc thể số 3 trong một số dòng giống kháng có nguồn gốc từ

LA1932. Sau đó, một locus kháng begomovirus mới là Ty-4 đã được lập bản đồ với
các chỉ thị vào khoảng 2,3 cM giữa C2_A4g17300

và C2_A5g60160 trong vùng
chuyển vị nhiễm sắc (Ji và cộng sự, 2009). Phân tích quần thể phân ly về locus Ty3
và Ty-4 đã chứng minh rằng Ty3 giải thích 59,6% sự thay đổi kiểu hình kháng,
trong khi Ty-4 chỉ giải thích cho 15,7%, điều này gợi ý rằng Ty-4 tạo ra một hiệu
lực kháng TYLCV nhỏ hơn. Các dòng tái tổ hợp mang cả Ty3 và Ty-4 có mức
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
14

kháng cao hơn với TYLCV (Ji và cộng sự, 2009).
Anbinder và cộng sự (2009) đã lập bản đồ một QLT lớn và bốn QLT phụ
nhỏ góp phần tạo nên tính kháng TYLCV trong dòng giống TY172 có nguồn gốc
từ S. peruvianum. QLT lớn được đặt tên là Ty-5, được lập bản đồ trên nhiễm sắc
thể số 4 trong vùng lân cận của chỉ thị SINAC1 và chịu trách nhiệm 39,7 - 46,6%
biến dị kiểu hình. Các QLT nhỏ, bắt nguồn từ các cha mẹ kháng hoặc mẫn cảm,
được lập bản đồ trên nhiễm sắc thể số 1, 7, 9 và 11, và chịu trách nhiệm 12% biến
dị trong mức nghiêm trọng triệu chứng, bổ sung cho gen Ty-5 (I. Anbinder và cộng
sự, 2009).
Đã có nhiều cố gắng trong việc nhận diện và lập bản đồ các gen qui định
tính kháng TYLCV trong S. pimpinellifolium và S. cheesmaniae nhưng không tạo
ra được các bản đồ tốt cũng như không tìm ra được các chỉ thị liên kết chặt phù hợp
cho MAS (Pena và cộng sự, 2010).
2.3.4. ðánh giá các nguồn gen kháng ở các vùng ñịa lý
Một trong những vấn đề lớn khi lai tạo giống cà chua kháng begomovirus là
khả năng kháng của các alen khác nhau trong các khu vực có mặt các begomovirus
khác nhau. Vấn đề này đã được điều tra với một số dòng ở nhiều địa điểm thử nghiệm.
Dòng giống TY52 (mang gen Ty-1) với tính kháng có nguồn gốc từ S. chilense
LA1969, được phát triển ở Israel, kháng vừa phải với TYLCV. Khi đánh giá ở

Guatemala, nơi có các Begomovirus genome kép với áp lực virus rất cao thì dòng này
lại mẫn cảm. Khi đánh giá trong tám địa điểm ở Đông Nam Á và tại Florida, Mỹ,
TY52 mẫn cảm ở bảy địa điểm, kháng vừa ở một địa điểm (Ji và cộng sự, 2007a). Đối
với dòng H24 mang gen Ty-2 ToLCV từ S. habrochaites f. glabratum, các thử nghiệm
cho thấy nó kháng được tại năm địa điểm và mẫn cảm hoặc kháng nhẹ ở bốn địa điểm
khác (Ji và cộng sự, 2007a).
Trong số chín nguồn gen được thử nghiệm tại AVRDC, chỉ có S. chilense
LA1932 kháng được tại tất cả tám địa điểm ở Đông Nam Á (Sugawara và cộng sự,
2012). LA1932 cũng kháng được tại các địa điểm khảo sát ở Florida, Mỹ (Ji và
cộng sự, 2007a). Mẫu giống này mang cả 3 gen kháng: Ty-1, Ty3 và Ty-4. Trong đó,
Ty3 quyết định khoảng 60% biến dị kiểu hình kháng, điều này chứng tỏ Ty3 là gen
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
15

chịu trách nhiệm chính đối với tính kháng TYLCV (Ji và cộng sự, 2007a).
Các đánh giá nguồn gen ở Bangalore, Ấn Độ và Rehovot, Israel nơi có các
begomovirus tương ứng là ToLCV và TYLCV cho thấy dòng giống Ih 902 với
tính kháng có nguồn gốc từ S. habrochaites kháng được ở cả hai địa điểm. Trong
khi đó, S. pimpinellifolium LA121 kháng vừa phải ở Ấn Độ nhưng mẫn cảm ở
Israel. Các dòng giống có nguồn gốc từ Ih902 và Fla595 (mang gen Ty3) với tính
kháng bắt nguồn từ S. chilense LA2779 cũng được đánh giá là kháng ở
Guatemala, nơi phát tán của ít nhất 7 loài begomovirus khác nhau (Ji và cộng sự,
2007a). Những dòng giống kháng cao với TYLCV từ trung tâm Volcani, Israel,
như TY172 và TY197 có gen kháng bắt nguồn từ S. peruvianum, cũng kháng cao
ở Guatemala (Ji và cộng sự, 2007a).
2.3.5. Cơ chế tạo tính kháng TYLCV
Nỗ lực đầu tiên để hiểu được cơ chế kháng TYLCV ở cấp độ phân tử là sử dụng
tính kháng TYLCV có nguồn gốc từ S. chilense chứa locus Ty-1 (Michelson và cộng sự,
1994), với hai dòng đẳng gen (dòng TY50 và TY52) cà chua chỉ khác nhau ở sự có mặt
hay vắng mặt của đoạn nhiễm sắc thể S. chilense liên quan đến tính kháng với TYLCV,

được phát triển bởi RFLP. Các cây của dòng TY50, không có alen Ty-1 từ S. chilense,
mẫn cảm và biểu hiện triệu chứng bệnh sau khi lây nhiễm TYLCV qua bọ phấn trong
điều kiện đồng ruộng. Ngược lại, ở các cây của dòng TY52, do sự hiện diện của alen
Ty-1 từ S. chilense, có khả năng kháng TYLCV nhưng vẫn có triệu chứng sau khi lây
nhiễm qua trung gian bọ phấn trong điều kiện đồng ruộng. Ảnh hưởng của gen Ty-1
đến sự tích tụ và di chuyển của TYLCV được nghiên cứu bằng cách so sánh sự tích tụ
DNA của virus trong dng TY50 và TY52. DNA virus tích lũy trong các dòng kháng 52
đã được tìm thấy là chịu ảnh hưởng của số lượng bọ phấn lây nhiễm. Khi lây nhiễm với
số lượng bọ phấn thấp (ba bọ phấn cho mỗi cây), DNA virus hầu như không được phát
hiện trong dòng 52. Khi số lượng bọ phấn lây nhiễm cao (50 – 70 bọ phấn cho mỗi
cây), DNA virus tồn tại trong cả hai dòng kháng và mẫn cảm. Tuy nhiên, sự tích lũy
DNA virus trong dòng kháng chậm hơn trong dòng mẫn cảm. Các tác giả kết luận rằng
gen Ty-1 có liên quan đến sự ức chế triệu chứng bệnh thông qua hai cơ chế: giảm sự
tích tụ DNA virus trong mô ở các cây lây nhiễm với lượng bọ phấn thấp và hạn chế