Công nghệ sinh học thực vật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA: KHOA HỌC ỨNG DỤNG
CHỌN TẠO GIỐNG BẰNG KỸ THUẬT MARKER
ASSISTED SELECTION
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
THỰC VẬT
NHÓM 19
Võ Trúc Linh: 61203312
Phạm Thị Nga: 61203342
Dương Thị Ngọc Hân: 61203250
GVHD: TS TRẦN THỊ DUNG
Nội dung trình bày
•
I. Cơ sở của Marker Assisted
Selection
•
II. Phân loại chỉ thị
•
III. Chỉ thị phân tử
•
IV. Ứng dụng của chỉ thị phân tử
trong nghiên cứu chọn tạo giống
lúa
I. Cơ sở của Marker Assisted Selection
1.1 Khái niệm
-
Chỉ thị phân tử là trình tự DNA đặc trưng cho
một cá thể.
-
Bằng việc sử dụng AND marker( chỉ thị phân
tử)thời gian chọn tạo ra các dòng mới được

rút ngắn
-
Độ chính xác cao và xác định được trên một
lượng lớn vật liệu nghiên cứu.
I. Cơ sở của Marker Assisted Selection
1.2 Mục đích sử dụng chỉ thị phân tử
- Nâng cao hiệu quả của công tác chọn giống
tạo được các giống cây trồng mới với tính
trạng mong muốn.
- Đơn giản hơn so với chọn lọc dựa trên kiểu
hình tiết kiệm chi phí.
- Có thể chọn lọc ở giai đoạn cây non tiết
kiệm thời gian.
- Tăng độ tin cậy.
I. Cơ sở của Marker Assisted Selection
1.2 Mục đích sử dụng chỉ thị phân tử
Chọn giống bằng phương pháp truyền thống
I. Cơ sở của Marker Assisted Selection
1.2 Mục đích sử dụng chỉ thị phân tử
II. Phân loại chỉ thị
2.1 Chỉ thị hình thái: kiểu hình.
2.2 Chỉ thị sinh hóa: protein.
2.3Chỉ thị phân tử: “Là tất cả các phân tử
hữu cơ có thể di truyền theo định luật
Mendel”

II. Phân loại chỉ thị
2.1 Chỉ thị hình thái
- Ví dụ: màu sắc, kích thước, hàm lượng….
- Rẻ, dễ thực hiện nhưng chịu sự ảnh hưởng

của môi trường
II. Phân loại chỉ thị
2.2 Chỉ thị sinh hóa
- Định nghĩa: Các dạng khác nhau của một
enzym
- Allozyme: một enzym và một locus (một điểm
định vị trên nhiễm sắc thể)
- Isozyme: một enzym và nhiều locus (lặp gen,
gia đình gen)
II. Phân loại chỉ thị
2.2 Chỉ thị sinh hóa
Phương pháp:

II. Phân loại chỉ thị
2.2 Chỉ thị sinh hóa
 Hạn chế của chỉ thị sinh hóa
- Hạn chế về số lượng: các enzym có thể
phát hiện được trên gel
- Các enzym đa cấu tử ⇒ kết quả phức tạp
- Kết quả phụ thuộc vào môi trường và mô
nghiên cứu.
II. Phân loại chỉ thị
2.3 Chỉ thị phân tử
Ưu điểm:
- Không chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi
trường.
-
Được biểu hiện ở tất cả các loại tế bào của cơ
thể sinh vật
III. Chỉ thị phân tử

 Chỉ thị phân tử được chia làm 3 loại
chính:
•
Chỉ thị dựa trên cơ sở lai DNA.
•
Chỉ thị dựa trên nguyên tắc nhân bội DNA
bằng PCR.
•
Chỉ thị dựa trên cơ sở những chuỗi có trình
tự lặp lại: Nhóm chỉ thị này thực ra cũng
dựa trên cơ sở nhân bội DNA nhưng do
chúng có bản chất là chuỗi lặp lại nên có
thể xếp vào một nhóm riêng.
III. Chỉ thị phân tử
3.1 Chỉ thị RFLP (Restriction fragment length
polymorphism)
Bản chất : so sánh kích thước của các sản phẩm cắt
DNA thể gen bằng enzym hạn chế.
III. Chỉ thị phân tử

Các bước tiến hành:
III. Chỉ thị phân tử
Đặc điểm của chỉ thị RFLP
•
Có thể phân biệt được các thể đồng hợp tử
(AA hoặc BB) và các cá thể dị hợp tử AB.
•
Chỉ thị RFLP rất đáng tin cậy, dùng để kiểm
tra các chỉ thị phân tử khác.
•

Hạn chế của chỉ thị RFLP: phương
pháp phát hiện RFLP tiêu tốn nhiều thời
gian và sức lực, lượng công việc cồng
kềnh.
III. Chỉ thị phân tử
3.2 Chỉ thị dựa trên kỹ thuật PCR
•
Không cần thiết DNA chất lượng tốt
•
Rất nhạy ⇒ dễ nhiễm
•
Phản ứng PCR cần phải được tối ưu hóa
•
Nhanh
•
Giá thành rẻ
 Chỉ thị RAPD
 Chỉ thị STS
 Chỉ thị AFLP
III. Chỉ thị phân tử
 Chỉ thị RAPD (Randomly Amplified
Polymorphic DNAs – Đa hình các đoạn DNA
khuyếch đại ngẫu nhiên)
Dùng một mồi (8-15
base) để nhân các
sản phẩm PCR trong
thể gen
III. Chỉ thị phân tử
 Chỉ thị RAPD
•

Ưu điểm: là tiến hành nhanh, dễ, khá rẻ
và các bộ mồi cho RAPD đã đươc thương
mại hóa
•
Nhược điểm:
- Không ổn định
- Khó lặp lại
III. Chỉ thị phân tử
 Chỉ thị STS: Sequence Tagged Sites
•
Là loại chỉ thị PCR sử dụng các đoạn mồi 8 – 25
bp
•
Được phát triển lên từ xác định trình tự các đoạn
DNA của các loại chỉ thị RFLP, RAPD, AFLP hoặc
là từ trình tự của các gen đã được xác định
•
Nhân bản ổn định và dễ lặp lai được
•
Dễ dàng tiến hành phân tích hàng loạt, tự động
•
Tuy nhiên hiện nay số lượng chỉ chị STS cho đa
hình đã được phát hiện còn chưa nhiều .
III. Chỉ thị phân tử
 Chỉ thị STS: Sequence Tagged Sites
Sequence
microsatellite
Chiều
Điện di
III. Chỉ thị phân tử

 AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) là
loại chỉ thị kết hợp giữa PCR và RFLP.
•
Cắt DNA thể gen bằng 2 enzym hạn chế (MseI và
EcoRI)
•
Nối hai đầu các đoạn cắt với các adaptor
•
PCR sơ cấp sử dụng mồi bắt cặp với adaptor + 1-
2 base ở đầu 3’
•
PCR thứ cấp sử dụng mồi bắt cặp với adaptor + 3-
4 base ở đầu 3’
•
Điện di trên gel acrylamit
•
có thể được nhân bản ổn định và dễ dàng lặp lại
•
Tuy nhiên kỹ thuật tiến hành khá phức tạp đòi hỏi
phải có chuyên gia am hiểu
III. Chỉ thị phân tử
 AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism
III. Chỉ thị phân tử
•
Chỉ thị SSR (Simple Sequence Repeates -
Đoạn trình tự lặp lại đơn giản)
•
Chỉ thị STS (Sequence Tagged Site – Xác
định vị trí trình tự đã được đánh dấu)
•

Chỉ thị CAPs (Cleaved Amplification
Polymorphisms - Đa hình độ dài mảnh cắt
giới hạn).
•
Chỉ thị RGA (Resistance Gene Analog –
Vùng tương đồng gen kháng).