NGHIÊN CỨU GIẢI MÃ GENOME MỘT SỐ GIỐNG LÚA ĐỊA PHƯƠNG CỦA VIỆT NAM

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
195
NGHIÊN CỨU GIẢI MÃ GENOME MỘT SỐ GIỐNG LÚA ĐỊA PHƯƠNG
CỦA VIỆT NAM
Khuất Hữu Trung, Lê Huy Hàm và cộng sự
Viện Di truyền Nông nghiệp
SUMMARY
Sequencing the genomes of a number of native Vietnamese rice lines
Eight hundred and thirty seven rice varieties/lines have been investigated and collected following 6
groups of good quality, salinity tolerance, drought tolerance, planthopper resistance, rice blast resistance
and bacteria blight resistance. Thirty-six varieties with typical samples and high diversity have been
selected for for genome sequencing. The databases of phenotype and genotype of those varieties have
been supplied precious informations for screening of functional genes; building SNPs map; and designing
CAPS, dCAPS and SSLP marker supporting precise selection of individuals that contain target genes. The
results of the studies will effectively support rice breeding programs to produce new rice varieties with
good quality, high productivity, abiotic and biotic resistance capability.
Keywords: Cleaved Amplified Polymorphic sequence (CAPs), Derived Cleaved Amplifi ed
Polymorphic sequence (dCAPS), Single Nucleotide Polymorphism (SNPs), Simple Sequence Length
Polymorphism (SSLP)
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
*

Tập đoàn giống lúa bản địa của Việt Nam vô
cùng phong phú. Nhằm xây dựng được cơ sở dữ
liệu genome bên cạnh cơ sở dữ liệu hình thái và
ngân hàng gen hạt, nhóm tác giả Viện Di truyền
Nông nghiệp đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu
giải mã genome một số giống lúa địa phương của
Việt Nam” nhằm ứng dụng khai thác nguồn gen
lúa hiệu quả phục vụ cho công tác nghiên cứu
chọn tạo ra những giống

lúa mới đáp ứng yêu cầu
sản xuất.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu
- Các tập đoàn giống lúa bản địa (chất lượng,
chịu hạn, chịu mặn, kháng rầy nâu, kháng đạo ôn,
kháng bạc lá) được cung cấp bởi Ngân hàng gen
hạt của Trung tâm Tài nguyên Thực vật, Viện
Lúa đồng bằng sông Cửu Long và được thu thập
từ các địa phương của Việt Nam.
- Các hóa chất thông dụng, các mồi SSR,
ORF100 dùng trong nghiên cứu sinh học phân tử
được cung cấp từ các hãng Sigma, Merck…
- Các thiết bị máy móc, máy tính và các phần
mềm chuy
ên dụng (RTA version 1.7 và


Người phản biện: GS.TSKH. Trần Duy Quý.
CASAVA version 1.7, NextGene, MEGA5,
dCAPS Finder 2.0, VectorNTI v11 )
2.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp đánh giá mô tả đặc điểm hình
thái; đặc tính nông học theo phương pháp của
IRRI, 1997.
- Phương pháp tách chiết ADN tổng số (với
lượng mẫu lớn, chất lượng cao).
- Phương pháp phân loại loài phụ Indica và
Japonica dựa trên ADN lục lạp (Theo phương
pháp của Kanno, 1993 và Chen, 1994).

- Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền
bằng chỉ thị phân tử SSR: Tách chiết và tinh sạch
ADN theo phương pháp CTAB của Obara
và
Kako (1998) có cải tiến; kiểm tra nồng độ tinh
sạch của ADN; sử dụng các mồi SSR thích hợp
(30-50 mồi cho mỗi tập đoàn), thiết kế các điều
kiện tối ưu cho các phản ứng PCR để nhân những
đoạn ADN của genome; điện di sản phẩm PCR
trên gel polyacrylamide và nhuộm gel bằng
Ethidium bromide; phân tích, xử lí kết quả bằng
các chương trình phần mềm NTSYSpc 2.1
(Rohlf, 2000).
- Phương pháp giải trình tự genome bằng hệ
thống
Illumina: Các mẫu ADN sẽ bị cắt thành
các phân mảnh có kích thước thích hợp (trung
bình ~ 800bp) bằng cách sử dụng một thiết bị
khí nén được gọi là máy phun sương. Tạo một
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
196
thư viện các phân mảnh đại diện cho mẫu
genome cần giải trình tự. Các đầu tận cùng của
các phân mảnh ADN được làm bằng và hai trình
tự adapter đặc hiệu được gắn vào các phân mảnh
theo quy trình của hãng (Genomic DNA Sample
Prep Kit). Trình tự genome của các giống lúa
được giải mã theo phương pháp ngẫu nhiên
(Shortgun). Các đoạn trình tự riêng biệt được
sắp xếp và lắp ráp thành một trình tự thống nhất

của hệ gen bằng phần mềm RTA version 1.7 và
CASAVA ve
rsion 1.7.
- Lập bản đồ SNPs và thiết kế các cặp mồi
dCAPS, SSLP bằng các phần mềm: Bam seek
2011, CLC Genomic Workbench V6.0, MEGA
V5.0, NextGENe
®
software V2.3.3, Vector NTI
v.11 và dCAPs Finder 2.0
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Điều tra, thu thập và xây dựng các tập
đoàn giống lúa bản địa của Việt Nam (tập
trung các giống chất lượng tốt, có khả năng
chống chịu với các điều kiện bất lợi sinh học
và phi sinh học)
Tổng số 837 mẫu giống lúa ở các vùng sinh
thái khác nhau đã được điều tra (chất lượng tốt -
233 mẫu; chịu hạn - 134 mẫu; chịu mặn - 63
mẫu, kháng rầy
nâu - 113 mẫu, kháng đạo ôn -
161 mẫu, kháng bạc lá - 133 mẫu để chọn lọc và
xây dựng thành 6 tập đoàn với các mẫu giống lúa
điển hình có độ đa dạng cao phục vụ công tác
giải mã genome. Cụ thể: Tập đoàn giống lúa chất
lượng (50 mẫu); tập đoàn giống lúa có khả năng
chịu hạn (40 mẫu); tập đoàn giống lúa có khả
năng chịu mặn (38 mẫu); tập đoàn giống lúa có
khả năng k
háng rầy nâu (35 mẫu); tập đoàn giống

lúa có khả năng kháng đạo ôn (34 mẫu); tập đoàn
giống lúa có khả năng kháng bạc lá (38 mẫu).
3.2. Đánh giá đa dạng di truyền của 6 tập đoàn
giống lúa có khả năng chịu hạn, chịu mặn,
chất lượng, kháng rầy nâu, kháng bạc lá,
kháng đạo ôn bằng chỉ thị phân tử SSR
Kết quả phân tích đa dạng
di truyền của các
tập đoàn giống lúa dựa trên các cặp mồi SSR
được tổng hợp ở bảng 1.
Từ kết quả số liệu đánh giá đa dạng di
truyền 6 tập đoàn giống lúa bản địa của Việt
Nam, chúng tôi tuyển chọn được 36 giống lúa
điển hình phân bố ở các vùng miền khác nhau,
có độ đa dạng cao, phục vụ cho quá trình giải
mã genome:
- Nhóm lúa chất lượng: Tám xoan Bắc Ninh,
Tám
xoan Hải Hậu, Nàng thơm Chợ Đào, Tẻ
nương, Thơm lài, Nếp ông táo và OM3536.
- Nhóm lúa chịu hạn: Nếp bồ hóng Hải
dương, Tan ngần, Ba chơ K’tê, Blào sinh sái,
Nàng quớt biển và Lúa gốc đỏ.
- Nhóm lúa chịu mặn: Nếp mặn, Chiêm đỏ,
Lúa ngoi, Một bụi đỏ, Nàng cờ đỏ 2 và Chiêm đá.
- Nhóm lúa kháng rầy nâu: Chấn thơm, Khâu
giáng, Xương gà, Coi ba đất, OM5629, Khẩu liến
và IS1.2.
- Nhóm lúa kháng đạo ôn: Ble te lo, Chiêm
nhỡ Bắc Ninh 2, Nếp lùn, Kháu mặc buộc và

OM6377.
- Nhóm
lúa kháng bạc lá: Tép Thái Bình, Kháu
điển lư, Nếp mèo nương, Tốc lùn và Hom râu.
Bảng 1. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền của 6 tập đoàn giống lúa của Việt Nam
Nhóm lúa
Các thông số
Chất lượng Chịu hạn Chịu mặn
Kháng
rầy nâu
Kháng
đạo ôn
Kháng
bạc lá
Số lượng cặp mồi 31 23 30 31 29 31
Số alen (TB) 3,87 3,57 5,2 3,84 5,58 3,43
Hệ số PIC (TB) 0,52 0,56 0,66 0,59 0,71 0,68
Tỷ lệ khuyết số liệu (TB) 1,94 1,85 1,05 2,12 3,24 2,00
Tỷ lệ dị hợp tử (TB) 2,32 3,45 1,50 0,47 1,57 1,43
Hệ số tương đồng 0,11 - 0,87 0,02 - 0,91 0,02 - 0,83 0,05 - 0,82 0 - 0,69 0,07 - 0,87
Phân nhóm 6 4 3 5 6 7
Ghi chú: TB - Trung bình; PIC - Polymorphic Information Content.
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
197
3.3. Phối hợp giải mã genome, xây dựng cơ sở dữ liệu genotype của 36 giống lúa bản địa ưu tú
được tuyển chọn

Hình 1. Sản phẩm ADN của các mẫu giống lúa
(M: Marker DNA 50


g/µl; giếng 1-36: 36 mẫu giống lúa)
Sau khi tách chiết, ADN được hòa tan bằng
nước cất vô trùng khử Ion và kiểm tra nồng độ,
độ tinh sạch trên gel agarose 1% (hình 1). Kết
quả điện di cho thấy, các băng ADN tổng số của
các giống lúa thu được sáng đồng đều, không đứt
gẫy hay lẫn tạp. Nồng độ DNA cao hơn so với
Marker (50 g/µl).
Tổng số 36 mẫu ADN của các giống lúa
nghiên cứu sau quá trình tách chiết được thiết
lập thư viện hệ gen và tiến hà
nh giải trình tự tự
động trên máy Illumina. Sau đó, số liệu được
tập hợp và xử lý bằng các phần mềm:
NextGENe
®
software V2.3.3; CLC Genomic
Workbench V6.0; MEGA V5.0 (Molecular
Evolutionary Genetics Analysis). Cơ sở dữ liệu
trình tự genome của 36 mẫu giống lúa nghiên
cứu đã giải mã được tổng hợp ở bảng 2.

Bảng 2. Thống kê số lượng file đọc, contigs và độ dài các contigs của 36 giống lúa
TT Tên giống lúa
Số file Read
(file đọc)
Chiều
dài
(bp)
Số contigs sau

lắp ráp (đoạn)
Chiều dài
TB (bp)
Contigs
dài nhất
(bp)
Contigs
ngắn nhất
(bp)
Tên
CSDL
66 764 181 100 168 345 1 462 39 403 99 1_1
1 Tám xoan Bắc Ninh
66 764 181 100 170 097 1 446 38 223 112 1_2
77 282 587 100 168 912 1 467 33 453 119 2_1
2 Tám xoan Hải Hậu
77 282 587 100 158 500 1 592 34 981 111 2_2
60 665 371 100 177 777 1 374 34 925 114 3_1
3 Tẻ nương
60 665 371 100 195 484 1 244 24 754 110 3_2
58 565 580 100 189 992 1 374 27 442 141 4_1
4 Nàng thơm Chợ Đào
58 565 580 100 192 893 1 253 32 926 108 4_2
130 034 563 100 158 431 1 619 35 748 96 5_1
5 Thơm lài
130 034 563 100 148 838 1 747 34 832 100 5_2
64 207 073 100 174 251 1 402 32 807 125 6_1
6 Nếp mặn
63 829 573 100 173 560 1 417 33 380 112 6_2
7 Chiêm đỏ 149 221 060 100 193 353 1 344 31 551 102 7_1

23 570 568 100 305 651 570 20 047 117 8_1
8 Lúa ngoi
21 458 890 100 338 605 459 8 880 122 8_2
93 386 596 100 139 405 1 900 45 657 93 9_1
9 Một bụi đỏ
93 386 596 100 138 852 1 910 46 370 99 9_2
25 356 215 100 264 870 706 36 961 112 10_1
10 Nàng cờ đỏ 2
25 397 926 100 270 457 704 36 961 100 10_2
62 318 086 100 182 312 1 336 32 542 111 11_1
11 Ble te lo
62 885 136 100 172 164 1 443 32 542 125 11_2
60 034 872 100 180 582 1 336 28 120 116 12_1
12 Chiêm nhỡ Bắc Ninh 2
60 327 169 100 170 439 1 440 32 452 100 12_2
13 Nếp lùn 112 867 848 100 167 972 1 474 31 471 105 13_1
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
198
TT Tên giống lúa
Số file Read
(file đọc)
Chiều
dài
(bp)
Số contigs sau
lắp ráp (đoạn)
Chiều dài
TB (bp)
Contigs
dài nhất

(bp)
Contigs
ngắn nhất
(bp)
Tên
CSDL
14 Kháu mặc buộc 161 141 506 100 163 108 1 602 36 477 93 14_1
15 OM6377 151 576 950 100 160 618 1 618 36 911 118 15_1
16 Chấn thơm 124 807 138 100 133 728 1 982 55 255 98 16_1
54 917 406 100 165 903 1 518 35 123 100 17_1
17 Xương gà
54 917 406 100 165 691 1 522 32 961 119 17_2
18 Khâu giáng 144 984 058 100 160 100 1 588 34 709 107 18_1
50 386 232 100 312 711 650 42 742 100 19_1
19 Coi ba đất
20 526 283 100 327 307 415 32 337 108 19_2
20 OM5629 110 278 876 100 145 196 1819 44 379 101 20_1
87 082 333 100 145 017 1822 45 145 114 21_1
21 Nếp bồ hóng HD
87 082 333 100 143 972 1 836 41 495 118 21_2
22 Tan ngần 124 251 178 100 166 005 1 509 37 314 102 22_1
23 Ba chơ K’te 86 675 902 100 278 396 799 18 323 108 23_1
24 Blào sinh sái 143 027 028 100 172 738 1 488 34 078 90 24_1
90 575 290 100 202 060 1 231 32 461 118 25_1
25 Nàng quớt biển
90 575 290 100 196 455 1 288 32 432 103 25_2
57 444 605 100 220 236 1 011 20 612 113 26_1
26 Tép Thái Bình
57 444 605 100 246 254 895 23 072 131 26_2
73 065 806 100 170 507 1 452 39 702 116 27_1

27 Kháu điển lư
73 065 806 100 159 413 1 579 42 744 122 27_2
64 484 391 100 152 517 1 693 44 872 100 28_1
28 Nếp mèo nương
64 484 391 100 153 725 1 680 48 203 102 28_2
29 Tốc lùn 77 210 566 100 320 152 677 33 403 103 29_1
78 841 921 100 173 968 1 437 32 864 101 30_1
30 Hom râu
78 841 921 100 163 869 1 551 34 312 90 30_2
31 Nếp ông táo 106200872 100 174764 1485 34689 97 31-1
46 589 297 100 193 628 1 241 33 640 119 33_1
32 OM3536
46 589 297 100 197 033 1 216 31 842 120 33_2
33 Khẩu liến 163389194 100 150517 1748 40389 159 34-1
75 462 036 100 193 739 1 220 32 694 115 36_1
34 Lúa gốc đỏ
75 462 036 100 180 682 1 348 32 458 112 36_2
35 Chiêm đá 131 230 830 100 188 511 1 392 42 513 95 37_1
36 IS1.2 112 318 078 100 149 578 1 738 36 496 99 39_1

Số liệu ở bảng 2 cho thấy: Giống Thơm
lài có số file đọc lớn nhất là 260 069 126.
Giống lúa ngoi có số file đọc nhỏ nhất là 44
029 458. Kết quả thống kê số lượng các
contigs của 36 giống lúa sau khi lắp ráp chỉ ra
rằng: Giống lúa ngoi có số lượng contigs lớn
nhất là 644 256 contigs. Giống Chấn thơm có
số contigs sau lắp ráp ít nhất là 133 728
contigs. Contigs dài nhất là 48 203bp ở giống
Nếp mèo nương, contigs ngắn nhất là 90bp ở

giống Blào s
inh sái. Chiều dài trung bình của
các contigs dao động từ 415bp (giống Coi ba
đất) đến 1910bp (giống Một bụi đỏ). Cơ sở dữ
liệu genotype (ở mức trình tự genome) của 36
giống lúa bản địa ưu tú lưu trên website:
tgac/browser.tgac.ac.uk (hình 2).
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
199

Hình 2. Giao diện đăng nhập vào CSDL tại website: tgac/browser.tgac.ac.uk
3.4. Đánh giá bổ sung các tính trạng hình thái
nông học chính, xây dựng cơ sở dữ liệu
phenotype của 36 giống lúa đã được giải mã
Sử dụng cặp mồi đặc hiệu ORF100 và so
sánh với hai giống đối chứng Nipponbare (lúa
Japonica) và Kasalath (lúa Indica). Kết quả phân
loại dưới loài của 36 mẫu giống lúa được thể hiện
ở hình 3 và bảng 3.

Hình 3. Sản phẩm PCR của 36 giống lúa với cặp mồi ORF100
(K: Kasalath; N: Nipponbare; M: Marker 1kb; giếng 1 - 36: Các mẫu lúa)
Số liệu ở bảng 3 cho thấy, trong số 36 mẫu
giống nghiên cứu, có 15 mẫu giống lúa cho sản
phẩm khuếch đại là băng ADN giống với đối
chứng Kasalath (kiểu ADN lục lạp khuyết thiếu
của lúa Indica). Có 20 mẫu giống lúa cho sản
phẩm khuếch đại là băng ADN giống với đối
chứng Nipponbare (kiểu ADN lục lạp không
khuyết thiếu của Japonica). Duy nhất có giống

lúa Nàng quớt biển t
hể hiện ở cả hai kiểu ADN
lục lạp (với kiểu ADN lục lạp khuyết thiếu của
lúa Indica và kiểu ADN lục lạp không khuyết
thiếu của Japonica). Điều này cho thấy, mẫu
giống này đã có sự lai tạo tự nhiên giữa lúa
Indica và lúa Japonica.
Bảng 3. Kết quả phân loại dưới loài của 36 giống lúa
ORF 100 (  1000bp)
TT Tên giống lúa
Japonica Indica
1 Tám xoan Bắc Ninh
Japonica
2 Tám xoan Hải Hậu
Japonica
3 Tẻ nương
Japonica
4 Nàng thơm Chợ Đào
Japonica
5 Thơm lài
Indica
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
200
ORF 100 (  1000bp)
TT Tên giống lúa
Japonica Indica
6 Nếp mặn Indica
7 Chiêm đỏ Indica
8 Lúa ngoi Japonica
9 Một bụi đỏ Japonica

10 Nàng cờ đỏ 2 Indica
11 Ble te lo Japonica
12 Chiêm nhỡ Bắc Ninh 2 Indica
13 Nếp lùn Indica
14 Kháu mặc buộc Japonica
15 OM6377 Indica
16 Chấn thơm Japonica
17 Xương gà Indica
18 Khâu giáng Japonica
19 Coi ba đất Japonica
20 OM5629 Japonica
21 Nếp bồ hóng Hải Dương Indica
22 Tan ngần Japonica
23 Ba chơ K’tê Japonica
24 Blào sinh sái Japonica
25 Nàng quớt biển Japonica Indica
26 Tép Thái Bình Indica
27 Kháu điển lư Japonica
28 Nếp mèo nương Japonica
29 Tốc lùn Indica
30 Hom râu Japonica
32 Nếp ông táo Japonica
33 OM3536 Indica
34 Khẩu liến Japonica
36 Lúa gốc đỏ Indica
37 Chiêm đá Indica
39 IS1.2 Indica

Sau khi tiến hành thu thập và đánh giá bổ
sung các đặc điểm hình thái, sâu bệnh hại và đặc

tính nông học (theo tiêu chuẩn IRRI - 1996) của
36 giống lúa đã được giải mã. Các số liệu được
xử lý, tổng số 50 chỉ tiêu đánh giá được tổng hợp
theo từng giống lúa, nhóm giống và nhập CSDL
lên phần mềm, lưu trên website và đĩa CD của đề
tài (www.riceagi.org.vn) (hình 4).

Hình 4. Giao diện trang chủ của website và đĩa CD lưu CSDL
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
201
3.5. Lập bản đồ các SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms); thiết kế các marker CAPS
(Cleaved Amplified Polymorphic Sequences) phục vụ công tác nghiên cứu và chọn tạo giống lúa


Hình 5. SNPs giống Tẻ nương (vị trí: 8159 (C/T), 8160 (G/A) và 8182 (T/C))
Sử dụng phần mềm NextGENe
®
software
V32.3.3 để dò tìm các SNPs trên trình tự genome
của các giống lúa. So sánh các vùng gen đích
(liên quan đến tính trạng chất lượng, kháng sâu
bệnh) để dò tìm SNPs cho các giống lúa. Kết quả
đã xác định được tổng số 783 SNPs và InDels có
ý nghĩa (nằm trong vùng gen đích), làm cơ sở để
thiết kế các markers chức năng cho phép xác định
chính xác các alen của các giống lúa nghiên cứu
phục vụ công tác lai tạo giống.
Trong tổng số 783 SNPs và InDels được tìm
thấy, số lượng SNPs dò tìm được ở nhóm chất
lượng cao nhất (499), sau đó là nhóm

giống lúa
kháng đạo ôn (77), nhóm giống lúa chịu mặn
(77), nhóm giống lúa kháng bạc lá (68), nhóm
kháng rầy nâu (41) và nhóm chịu hạn có số lượng
SNPs dò tìm được là 21.
Sau khi dò tìm được các SNPs và các InDels
có ý nghĩa nằm trong vùng gen chức năng, ở các
SNPs không có vị trí cắt enzyme giới hạn, chúng
tôi đã sử dụng phần mềm dCAPS Finder 2.0 để
thiết kế các cặp mồi nhân các đoạn gen có trình
tự enzyme cắt giới hạn (dCAPs); ở các InDels dài
5-15bp, chúng tôi sẽ thiết kế các cặp mồi SSLP.
Kết quả đã thiết kế được tổng số 35
cặp mồi
dCAPS và SSLP để nhân các đoạn gen ở mỗi
giống lúa tương ứng (bảng 4).
Bảng 4. Thông tin về các cặp mồi dCAPS và SSLP
TT Gen Tên cặp mồi/trình tự Marker Enzyme Tm
1 BAD
CL3 EcoRIF: GCGAGACGAATTTATTAAGCCTAATG
AA
CL3 EcoRIR:TGCGAACTGGACTCTATGTTGTATG
dCAPs EcoRI 63
2 BAD
CL3.1 Bsp1407I F: GCTTAAAAGATTCGTCTCGCAATG
TA
CL3.1 Bsp1407I R:GAGCTCTCCCAGGTCGGTCT
dCAPs Bsp1407I 63
3 BAD
CL5 BcefI F: TTGAGCAGATCTTGTACTGGTTGAA

CL5BcefI R: CAGAATTCATAATCAGCTAGAATTGCC
dCAPs BcefI 61
4 BAD
CL2 BscGI F: GTATCGGCTTGTGGTGTTTCAC
CC
CL2 BscGI R: TGAAGAAGTCGTTTGGTGATGAGAAA
dCAPs BscGI 65
5 BAD
CL1 BsmAI F: TTTATCTTACAGATGAAATCAAATCCG
CL1 BsmAI I R: GAAAACCCAGCTTTTCCAGAG
TCT
dCAPs BsmAI 61
6 BAD
CL4 HpaI F: AACCGCGAGACGAATTTATTAAGCCTAG
TTAA
CL4 HpaI R: GGATATTGTGGATTCTGGATTGTAGAATCA
dCAPs HpaI 66
7 BAD
CL511F:GCTGCCTACCTCATGTATAAATAGA
CL511R:TCTCGACTAAACTCGAAACCCTAAC
SSLP 56
8 DREB2A
CH21 TspEIR: AAAGCGATGGCCCTGATT
CH21 TspEIF: CATGAAAAAGAAAAGAAGTATTTA
A
dCAPs TspEI 53
9 DREB2A
CH23 HphI F: GTAATTCTTGTTATGAACATGGT
CH23 HphI R: TAACACATGAAAGCTACTAGACGCC

dCAPs HphI 65
10 SRWD2
CM SRWD2 Eco31IR: TAAGCACTGAATAGTGAATACCATG
CM SRWD2 Eco31IF: CAATCATATAAGTCCAATTGTTAG
GT
dCAPs Eco31I 56
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
202
TT Gen Tên cặp mồi/trình tự Marker Enzyme Tm
11 SRWD2
CM7 EcoRIR: GGTCGGAAACTTTCAAGAA
TT
CM7 EcoRIF: TTTCTAGAAATTCCGAGGAAATCTT
dCAPs EcoRI 58
12 SRWD2
CM6 BbvI R: CTGCATTGGGATTTATCAG
CA
CM6 BbvI F: CGGAATCGAATATTATCGAAACC
dCAPs BbvI 59
13 SRWD2
CM8 BsmAIF: TTAAGAGAGTAATGCTGTTGATAAG
TC
CM8 BsmAIR: TTAAGCACTGAATAGTGAATACCAT
dCAPs BsmAI 55
14 SRWD2
CM9 EciI F: GACCGATTCCGAGTTCCGG
CG
CM9 EciI R: ACGGTACGGAAACTTTCCAGATTCC
dCAPs EciI 64
15 bph14-2

RN16MseIF: GGGAAATGATCAATGAGTATTA
RN16MseIR: AATTTAGTGATATCTCCAGTAGCCA
dCAPs MseI 56
16 BPH14
RN19 AceIIIR: CCCCTAGTCAACCATTAATATGATT
RN19 AceIIIF: TTCAAAGTAGAAGGGAATC
AG
dCAPs AceIII 56
17 BPH14
RN18 BsrDI R: TAGATGCCTGCTATGAAGGTAAT
RN18 BsrDI F: GAAGAGATCATCATATATAAGGAC
T
dCAPs BsrDI 51
18 Pita
DO11MseIF: CCTTTTATACCGCAGTTACTT
DO11MseIR: AACCGCCTAGAAAAATGACCATA
dCAPs MseI 59
19 pib
DO5ClaIR: GAAGATGAAGAAAATAGTCGGC
DO5ClaIF: CGCTATTGACTGGATCATCGA
dCAPs ClaI 56
20 Pi15
DO14-13ClaIF: TGAAATATGTAACAGATCATGACTTGGG
DO14-13ClaIR: TGAATCCGCCGGGTGTAGTATCGA
dCAPs ClaI 63
21 pib
DO11 BccI R: AGTATTGGGCATACGCCATGC
DO11 BccI F: TCTAGGCGGTTGGTAAATCCAT
dCAPs BccI 62
22 Pid2

DO15 MfeIF TTTACAAAGCAGTCGGTATATCAA
T
DO15 MfeIR AACCAAGCATATAGTCAAGGAATAA
dCAPs MfeI 56
23 Pi15
DO14 MaeII F AAGTCCTGATTCGATAATATTGTAAC

DO14 MaeII R AGTATAGACCTGACGATCAGGTTGT
dCAPs MaeII 55
24 Pi15
Pi151713F: GAAGGTGATGATCTGGAGGATTAGG
Pi151713R: CTACGCAGCGGAAAATAAAACAAAC
SSLP 62
25 Pib
Pib1412F: CTATATGGACTCTAGACTCGTCTTT
Pib1412R: AGAAGAGCCTAGAGCCTATATCTAT
SSLP 53
26 NBS-LRR
NBS-LRR136F: TCGTACTTATAAACTACATGGGCCA
NBS-LRR136R: AACTCCTTTGTATGCCACAGGAATT
SSLP 59
27 Pib
Pib143F: AATATTTCTTTTTTTAATTCCGAAT
Pib143R: AAATTCAGAAWTAAAAATAAATAAT
SSLP 55
28 Pib
Pib156F: TATATGGACTCTAGACTCGTCTTTY
Pib156R: AGAGCMTAGAGTCTATATAGAAATA
SSLP 52
29 Xa27

BL30ScaIR: CTGTATTTAGACACTAATTTAGAG
BL30ScaIF: AAACCCATCTATAATCTAGTA
dCAPs ScaI 50
30 Xa5
BL28 MaeI R: CCAGCGAAATCTACCTTGCTG
BL28 MaeI F: AGAGGACTGCCAGCAGATAACT

dCAPs MaeI 58
31 Xa5
BL30 MseI F: TTAATCCATGATTAGCCTATGTGATGCTT

BL30 MseI R: AGAAAACCTTAGGTGGCGTTTGGAT
dCAPs MseI 63
32 Xa5
BL30 MaeIII F: TTAATCCATGATTAGCCTATGTGATGT
TA
BL30 MaeIII R: AGAAAACCTTAGGTGGCGTTTGGAT
dCAPs MaeIII 61
33 Xa21
BL26 MseIR: GTAAGTCCAGTTTATGACTGATAAAACC
BL26 MseIF: GTCTTCGTTTATCACAAAACTACAGGTATTTA
dCAPs MseI 61
34 Xa27
BL29 BsrI R: CATCAAATACAGGTCTGTTCGAC
BL29 BsrI F: AAGTACCTGTAGTTTTGTGATAAACT
G
dCAPs BsrI 55
35 Xa1
Xa1-27F: GAAGAACTGGTTATCGTAGATTGCA
Xa1-27R: GCCAGTTTGGGCAGGTGGAAA

SSLP 60

IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. Kết luận
Đã đánh giá đa dạng di truyền của 6 tập đoàn
giống lúa bản địa nghiên cứu, qua đó tuyển chọn
được 36 giống lúa điển hình phân bố ở các vùng
miền khác nhau, có độ đa dạng cao, để phục vụ
cho quá trình giải mã genome (07 mẫu giống
chất lượng; 06 mẫu giống chịu hạn; 06 mẫu
giống chịu mặn; 07 mẫu giống kháng rầy nâu;
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
203
05 mẫu giống kháng đạo ôn và 05 mẫu giống
kháng bạc lá).
Đã giải mã thành công genome của 36 giống
lúa bản địa ưu tú. Xây dựng được cơ sở dữ liệu
genotype và phenotype (các đặc tính nông học,
chất lượng, chống chịu sâu bệnh, đặc tính lý hóa
và các đặc điểm hình thái) của 36 giống lúa
nghiên cứu.
Đã xác định được tổng số 783 SNPs và
InDels có ý nghĩa (các SNPs và InDels nằm trong
vùng gen liên quan đến các tính trạng nông sinh
học quan trọng) của 36 mẫu lúa ng
hiên cứu.
Đã thiết kế được 35 markers (CAPs, dCAPs
và SSLP) là những marker chức năng liên kết với
các gen đích để xác định chính xác các alen/gen
giúp qui tụ nhanh, chính xác các gen đích trong

lai tạo giống.
Đã xây dựng được 01 website của đề tài:
www.riceagi.org.vn để chia sẻ thông ti
n, cơ sở dữ
liệu của Đề tài với các Viện, Trường và cơ sở
nghiên cứu chọn tạo giống lúa.
4.2. Kiến nghị
Để tiếp tục và kế thừa kết quả nghiên cứu
theo phương pháp tiên tiến, công nghệ hiện đại
và định hướng ứng dụng khai thác nguồn gen lúa
của Việt Nam, chúng tôi kiến nghị được thực
hiện tiếp pha II của đề tài: “Giải mã
và khai thác
đa dạng di truyền nguồn gen lúa bản địa của Việt
Nam phục vụ các chương trình nghiên cứu và
chọn tạo giống lúa” nhằm xây dựng được CSDL
genome với sự đa dạng tối đa (maximize genetic
diversity) bên cạnh CSDL về hình thái và ngân
hàng gen hạt các giống lúa bản địa của Việt Nam
để phục vụ nghiên cứu, chọn tạo giống lúa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Danh Sửu, Nguyễn Thị Lan Hoa, Hà Minh
Loan, Ngô Kim Hoài, Nguyễn Thị Vân Anh, Vũ
Mạnh Hải (2011). Nghiên cứu đa dạng di truyền lúa
nếp địa phương ở các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ bằng
chỉ thị SSR. Tạp chí Công nghệ sinh học.
2. Alavi M., Ahmadikhah A., Kamkar B. and Kalateh
M. (2009). Mapping Rf3 locus in rice by SSR and
CAPS markers. International Journal of Genetics
and Molecular Biology, 1 (7), pp. 121-126.

3. Andersen J. R. and Lübberstedt T. (2003).
Functional markers in plants. Trends in Plant
Science, 8, pp. 554-560.
4. Fukuoka S. and Okuno K. (2001). QTL analysis and
mapping of pi21, a recessive gene for field
resistance to rice blast in Japanese upland rice.
Theor Appl Genet, 103, pp. 185-90.
5. Girija R. M. and Adilakshmi D. (2011). Genetic
Analysis of Blast Resistance in Rice with Simple
Sequence Repeats (SSR). Journal of Crop
Improvement, 25 (3), pp. 232-238, 2011.
6. Goff S. A., Ricke D. and Lan T. H. (2002). A draft
sequence of the rice genome (Oryza sativa L. ssp.
japonica). Science, 296 (5565), pp. 92-100.
7. Hs
ia A. P., Wen, T. J., Chen H. D., Liu Z., Yandeau-
Nelson M. D., Wei Y., Guo L. and Schnable P. S.
(2005). Temperature gradient capillary
electrophoresis (TGCE) - a tool for the high-
throughput discovery and mapping of SNPs and
IDPs. Theoretical and Applied Genetics, 111, pp.
218-225.
8. Jairin J., Teangdeerith S., Leelagud P., Phengrat K.,
Vanavichit A. and Toojinda T. (2007b). Detection of
brown planthopper resistance genes from different
rice mapping populations in the same geno- mic
location. Sci. Asia, 33, pp. 347-352.
9. Jena K. K., Jeung J. U., Lee J. H., Choi H. C. and
Brar D. S. (2006).High-resolution mapping of a new
brown planthopper (BPH) resistance gene, Bph18(t),

and marker-assisted selection for BPH resistance in
rice (Oryza sativaL.). Theor.Appl.Genet., 112,
pp.288-297.
10. Karl V., Shale A. D. and Jacob D. D. (2009). Next
Generation Sequencing: From Basic Research to
Diagnostics. Clinical Chemistry, 55 (4), pp. 41-47.
11. Lee G. A., Koh H. J., Chung H. K., Dixit A., Chung
J. W., Ma K. H., Lee S. Y., Lee J. R., Lee G. S.,
Gwag J. G., Kim T. S. and Park Y. J. (2009).
Development of SNP-based CAPS and dCAPS
markers in eight different genes involved in starch
biosynthesis in rice. Molecular Breeding, 24 (1), pp.
93-101.
12. Lestari P. and Koh H. J. (2013). Development of
new CAPS/dCAPS and SNAP markers for rice
eating quality. HAYATI Journal of Biosciences, 20
(1), pp. 15-23.
13. McNally K. L., Childs K. L., Bohnert R., Davidson
R. M., Zhao K., Ulat V. J., et al. (2009).
Genomewide SNP variation reveals relationships
among landraces and modern varieties of rice. Proc
Natl Acad Sci USA, 106, pp. 12273-12278.
14. Obara O. P and Kako S. (1998). Genetic diversity
and identification of Cymbidium cultivars as
measured by random amplified polymorphic DNA
(RAPD) markers. Euphytica, 99, pp. 95-1001.
15. Rohlf F. J. (2000). NTSYS-pc: Numerical taxonomy
and multivariate analysis system. Version 2.1.
Exeter Publication, New York, USA.
16. Saka N., Tsuji T., Toyama T., Yano M., Izawa T.

and Sasaki T. (2006). Development of cleaved
amplified polymorphic sequence (CAPS) markers
linked to a green rice leafhopper resistance gene,
Grh3(t). Plant Breeding, 125, pp. 140-143.