Nghiên cứu đa dạng di truyền của tập đoàn lúa thơm miền bắc bằng chỉ thị SSR

Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh
LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Khuất Hữu Trung đã tận tình
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cũng như trong suốt thời gian
hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ, nhân viên Viện Di truyền Nông
nghiệp đã tạo điều kiện điều kiện tốt nhất, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS. Nguyễn Như Toản cùng quý thầy cô
giáo, gia đình, bạn bè đã luôn khích lệ tinh thần và giúp đỡ để tôi có điều
kiện tốt nhất trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Do thời gian và kiến thức có hạn nên khóa luận không tránh khỏi
những hạn chế và thiếu sót nhất định. Tôi xin cảm ơn và tiếp thu những ý
kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên.
Hà Nội, tháng 05 năm 2012
Sinh viên

Bùi Thị Linh

Khoa Sinh- KTNN

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp đại học: “Nghiên cứu đa dạng di
truyền của tập đoàn lúa thơm miền Bắc bằng chỉ thị SSR’’ được hoàn thành
dưới sự hướng dẫn của TS. Khuất Hữu Trung và không trùng với bất kỳ khóa
luận nào khác. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung
thực, khách quan, theo sự nhận thức vấn đề của riêng tác giả. Nếu có gì sai sót
tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận, tôi đã kế thừa những
thành tựu của các nhà khoa học với sự trân trọng và biết ơn!
Hà Nội, tháng 05 năm 2012
Sinh viên

Bùi Thị Linh

Khoa Sinh- KTNN

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ADN

: Acid Deoxyribonucleic

AFLP

: Amplified Fragment Length Polymorphism

ARN

: Acid Ribonucleic

CTAB

: Cetyl Trimetyl Amonium Bromit

dNTP

: Dideoxy Ribonucleozit Triphotphat

EDTA

: Etylen Diamine Tetra Acetic acid

FAO

: Food and Agriculture Orgnization - Tổ Chức nông lương thế giới

IRRI

: International rice resarch Institute - Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế

NTSYS : Numerial Taxonomy System
PCR

: Polymerase Chain Reaction

RAPD

: Random Amplified Phlymorphic DNA

RE

: Restriction Enzyme

SSR

: Simple Sequence Repeats

SNPs

: Single Nucleotide Polymorphism

TAE

: Tris Acetat Acid

TCTK

: Tổng cục thống kê

TE

: Tris EDTA

UPGMA : Unweighted Pair - Group Method with Arithmetical averages

Khoa Sinh- KTNN

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ
1. Danh mục các bảng
Trang
Bảng 1.1: Các loài Oryza theo Takeoka (1963) với số nhiễm sắc thể,
kiểu gen và phân bố địa lý
Bảng 1.2: Đặc trưng hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm giống lúa

5
9

Bảng 1.3: Năng suất và sản lượng lúa của các châu lục qua các năm

13

Bảng 1.4: Diễn biến sản xuất lúa gạo trên thế giới trong những năm gần đây
Bảng 1.5: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Namqua một số

13

năm
Bảng 2.6: Danh sách 17 giống lúa thu thập dùng trong nghiên cứu

15
28

Bảng 2.7: Thông tin về các cặp mồi trong nghiên cứu
Bảng 3.8: Bảng tần số ellele trên từng cặp mồi

29
35

Bảng 3.9: Số allele thể hiện và hệ số PIC của 31 cặp mồi SSR
Bảng 3.10: Tỷ lệ khuyết số liệu (M) và tỷ lệ dị hợp tử (H) của các

40

giống lúa chất lượng nghiên cứu

42

Bảng 3.11: Mối quan hệ di truyền giữa 50 giống lúa chất lượng

46

2. Danh mục các hình vẽ
Hình 1.1: Vi trí gen thơm trên nhiễm sắc thể số 8

24

Hình 3.2: DNA tổng số của 17 giống lúa nghiên cứu
Hình 3.3: Ảnh điện di sản phẩm PCR mồi RM245

34
41

Hình 3.4: Ảnh điện di sản phẩm PCR của các giống lúa nghiên cứu
với cặp mồi RM515 (205 - 231 bp)
Hình 3.5: Ảnh điện di sản phẩm PCR cặp mồi RM270 (104- 117 bp)
Hình 3.6: Sơ đồ hình cây về mối quan hệ di truyền giữa các giống lúa

43
44

Chất lượng nghiên cứu

45
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1.Lý do chọn đề tài.............................................................................................1

Khoa Sinh- KTNN

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

2. Mục đích của đề tài:........................................................................................3

3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:........................................................3
3.1. Ý nghĩa khoa học.........................................................................................3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn.........................................................................................3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................4
1.1. Nguồn gốc, phân loại cây lúa.......................................................................4
1.1.1. Nguồn gốc................................................................................................4
1.1.2. Phân loại...................................................................................................6
1.2. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam........................................11
1.2.1. Trên thế giới...........................................................................................11
1.2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam....................................................13
1.4. Các phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền dựa trên chỉ thị phân tử....18
1.4.1. Nghiên cứu đa dạng di truyền thông qua chỉ thị ADN.............................18
1.4.2. Một số chỉ thị phân tử dựa trên phản ứng PCR........................................18
1.4.3. Ứng dụng của chỉ thị SSR trong nghiên cứu đa đạng di truyền, chọn tạo
các giống lúa thơm...........................................................................................22
Chương II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.........................26
2.1. Vật liệu......................................................................................................26
2.2. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................29
2.2.1. Tách chiết ADN tổng số..........................................................................29
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................32
3.1. Kết quả tách chiết ADN tổng số.................................................................32
3.2. Hệ số PIC, số allele và tổng số băng ADN thể hiện trên từng cặp mồi........33
Bảng 3.8. Tần số allele trên từng cặp mồi.........................................................34
( TM: Tên mồi; x: Tổng số ellele dị hợp; y, z: Tổng số ellele khuyết)................37
3.3. Tỷ lệ khuyết số liệu (M) và tỷ lệ dị hợp tử (H) của các giống lúa chất lượng
nghiên cứu........................................................................................................40

Khoa Sinh- KTNN

Lớp K34A- Sinh

Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

Tỷ lệ dị hợp tử (H) và tỷ lệ số liệu khuyết (M) của tập đoàn Tám thơm nghiên
cứu dựa trên kết quả phân tích với 15 cặp mồi SSR được trình bày ở bảng 3.10.
.........................................................................................................................40
3.4. Kết quả phân tích đa hình và mối quan hệ di truyền của các giống lúa chất
lượng nghiên cứu..............................................................................................43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................49

Khoa Sinh- KTNN

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Lúa gạo là một trong những loại cây lương thực chủ yếu trên thế giới,
có vai trò rất quan trọng ở cả lĩnh vực kinh tế và vấn đề an ninh lương thực.
Lúa được trồng rộng khắp từ 10 o Nam vĩ tuyến đến 53o Bắc vĩ tuyến. Diện
tích trồng lúa chiếm khoảng 1/10 diện tích các giống cây trồng trên thế giới,
khoảng 91% diện trích trồng lúa là ở Châu Á, 9% còn lại được phân bố ở

Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi. Với tính thích ứng rộng, cây lúa có mặt ở
khoảng 125 nước trên thế giới, cung cấp lương thực cho khoảng 2/3 dân số
trên thế giới và là nguồn cung cấp lương thực chủ yếu của châu Á. Trên thế
giới có 15 nước trồng lúa với diện tích hơn hơn 1 triệu ha, trong đó có tới 13
nước ở Châu Á. Riêng Trung Quốc và Ấn Độ chiếm khoảng 50% diện tích
trồng lúa và 56% sản lượng lúa toàn cầu. Bangladesh, Indonexia, Thái Lan
mỗi nước đều có diện tích trồng lúa lớn hơn tổng diện tích trồng lúa của tất cả
các nước Mĩ La tinh.
Ở Việt Nam, lúa là một loại cây trồng quan trọng nhất, vừa là nguồn
lương thực chủ yếu vừa là nông sản có kim nghạch xuất khẩu lớn nhất hiện
nay. Từ năm 1989 trở lại đây, Việt Nam trở thành một trong những quốc gia
xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới. Năm 2001 các nước xuất khẩu chính
(tính theo triệu tấn) bao gồm: Thái Lan (6,4); Việt Nam (4,0); Trung Quốc
(3,0); Mỹ( 2,8); (Nguồn USDA, 2001). Tuy sản xuất với số lượng nhiều nhưng
chất lượng và giá gạo xuất khẩu của Việt Nam thường thấp hơn so với một số
nước như: Thái Lan; Mỹ… đặc biệt có sự chênh lệch lớn ở loại gạo đặc sản và
gạo cao cấp.
Trong số các chủng loại chính, gạo thơm được sự chú ý của nhiều
người tiêu dùng đặc biệt các nước vùng vịnh Pecsic và một số nước Đông

Khoa Sinh- KTNN

1

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

Nam Á. Tại đây loại gạo này có giá trị cao hơn 2-3 lần so với loại gạo thường.
Các giống lúa thơm Basmatic 370 của Ấn Độ; Khao Dawk Mali105 của Thái
Lan; Jasmine 85 của Mỹ là những giống lúa gạo quen thuộc trên thị trường
thế giới. Việt Nam có các giống lúa Tám thơm, Dự thơm ở Bắc Bộ; Nàng
Hương, Nàng Thơm Chợ Đào ở Nam Bộ đã được sản xuất lâu đời và được
nhiều người ưa chuộng. Tuy nhiên thương hiệu gạo đặc sản của nước ta trên
thị trường quốc tế vẫn chưa có, việc tiêu thụ gạo hiện nay đang phải đương
đầu với nhiều khó khăn và thách thức do cạnh tranh thị trường, nhu cầu về
chất lương gạo ngày càng cao.
Chất lượng của gạo là một trong những đặc tính quan trọng nhất, nó tác
động mạnh mẽ đến giá cả thị trường và thị hiếu người tiêu dùng. Chất lượng
hạt gạo được xác định bởi rất nhiều yếu tố như hình dạng hạt, giá trị dinh
dưỡng, chất lượng sau chế biến và đặc biệt là mùi thơm. Mùi thơm là một
trong những đặc tính quan trọng của gạo và nó đóng một vai trò đáng kể về
giá cả và thị hiếu sử dụng. Trên thực tế, giá gạo của chúng ta luôn thấp hơn
các nước khác. Lượng gạo chúng ta xuất khẩu cũng chỉ mới chú trọng về năng
xuất cao, về mặt chất lượng vẫn còn kém so với nhiều nước khác. Điều đó
ngược với xu hướng trên thị trường thế giới cũng như trong nước, người tiêu
dùng sử dụng nhiều và sẵn sàng trả giá cao hơn với các loại gạo thơm, ngon.
Trong năm 2006 giá gạo không thơm là từ 250 - 300 USD/tấn trong khi đó giá
gạo thơm Basmati được bán là 850USD/tấn.
Sự phát triển các giống lúa chất lượng cao đặc biệt là các giống lúa
Thơm đang là một trong những mục tiêu quan trọng của chương trình phát
triển giống lúa ngày nay. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “ Nghiên
cứu đa dạng di truyền tập đoàn lúa tám thơm miền Bắc bằng chỉ thị SSR’’
nhằm đánh giá, tuyển chọn các nguồn gen lúa có đặc tính quý về năng suất,

Khoa Sinh- KTNN

2

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

chất lượng, hương thơm phục vụ công tác chọn tạo các giống lúa có năng
suất, chất lượng cao.
2. Mục đích của đề tài:
Đánh giá mức độ đa dạng di truyền của tập đoàn giống lúa tám thơm
bản địa của Việt Nam ở mức phân tử và xác định mối quan hệ di truyền giữa
các nguồn gen, tuyển chọn các nguồn gen lúa có đặc tính quý về năng suất,
chất lượng và tính chống chịu phục vụ công tác chọn tạo các giống lúa thơm
phù hợp với điều kiện khí hậu miền Bắc.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
3.1. Ý nghĩa khoa học
Đánh giá đa dạng di truyền của các nguồn gen lúa tám thơm tạo cơ sở
lý luận cho việc chọn lọc các nguồn gen lúa chất lượng ưu tú phục vụ nghiên
cứu lai tạo giống và định hướng cho công tác thu thập bảo tồn đa dạng nguồn
gen lúa chất lượng ở mức phân tử.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài có ý nghĩa quan trọng trong việc xác
định các allele hiếm, allele đặc trưng để nhận dạng chính xác các nguồn gen
ưu tú góp phần vào công tác chọn tạo các giống lúa thơm có năng suất cao,
phẩm chất gạo tốt phục vụ cho sản xuất của miền Bắc.

Khoa Sinh- KTNN

3

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Nguồn gốc, phân loại cây lúa
1.1.1. Nguồn gốc
Tổ tiên cây lúa đã tồn tại từ đầu kỷ Phấn trắng. Vào giữa kỷ này, xuất
hiện một trong những loại nguyên thuỷ nhất thuộc họ Oryzae, đó là loại
Streptochasta Schrad. Đến cuối kỷ Phấn trắng xuất hiện các loại tre
(Bambusa) và lúa (Oryza). Một số loại khác xuất hiện muộn hơn vào kỷ thứ
ba, thời kỳ phát triển mạnh nhất của họ Hoà thảo (Gramineae). Các loài lúa
Oryza spp. có cùng tổ tiên chung xuất hiện vào thời địa cầu Gondwanaland,
sau khi trái đất tách rời thành năm lục địa [1].
Theo Chang (1985): lúa trồng Oryza sativa được tiến hoá từ cây lúa
dại hàng năm Oryza nivara. Do điều kiện khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ, lúa
Oryza sativa tiếp tục tiến hoá theo ba nhóm: Indica thích hợp với khí hậu
nhiệt đới, Japonica thích ứng với khí hậu lạnh và Javanica có đặc tính trung
gian [18]. Tác giả Oka (1988) lại cho rằng Oryza sativa có nguồn gốc từ cây
lúa dại lâu năm Oryza rufipogon [16]. Đến năm 2003, khi nghiên cứu di
truyền tiến hoá của 101 giống lúa, bao gồm cả lúa trồng và lúa dại, Cheng đã
chia loài lúa trồng Oryza sativa thành hai nhóm tương ứng với hai loài phụ là
Indica và Japonica. Trong khi đó Oryza rufipogon được chia thành bốn nhóm
là: nhóm Oryza rufipogon hàng niên và ba nhóm Oryza rufipogon đa niên.

Tác giả cũng đã chỉ ra các giống lúa Japonica có quan hệ gần gũi với một
nhóm Oryza rufipogon đa niên, còn các giống lúa Indica có quan hệ gần với
nhóm lúa Oryza rufipogon hàng niên [21]. Ở Châu Phi cũng thấy xuất hiện cả
hai loài lúa dại Oryza longistaminata (đa niên) và Oryza brevigulata (hàng
niên), do đó nhiều tác giả cho rằng Oryza glaberrima có nguồn gốc từ Oryza
breviligulata [1]. Cho đến nay, nhiều nhà khoa học đã đồng ý rằng lúa

Khoa Sinh- KTNN

4

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

Glaberrima và lúa Sativa có cùng chung nguồn thủy tổ vào thời kỳ lục địa
nguyên thuỷ Gondwanaland. Sau khi các lục địa tách rời nhau, lúa Sativa và
Glaberrima tự tiến hoá từ các loài lúa dại bản địa ở hai châu lục là Châu Á và
Châu Phi [15]. Nghiên cứu về thời gian và địa điểm xuất hiện một số loài
ngũ cốc của M. Gee (1984) đã đưa ra dẫn chứng cho rằng lúa nước đã xuất
hiện 4.500 năm trước công nguyên ở châu Á.
Họ hàng với cây lúa trồng là các loài trong chi Oryza. Tateoka (1963,
1964) phân biệt 22 loài, trong đó, cũng thống nhất 2 loài lúa trồng O. sativa
L. và O. glaberrima Steud. Tateoka xem dạng lúa Châu Phi (O. perennis
Moench) như là một loài riêng O. barthii A. Chev., và dạng lúa Châu Á và
Châu Mỹ thuộc về loài O. rufipogon Griff. Tateoka cũng bổ sung 2 loài mới:
O. longiglumis Jansen và O. angustifolia Hubbard (Bảng 1.1) [37,38].

Bảng 1.1. Các loài Oryza theo Takeoka (1963) với số nhiễm sắc thể,
kiểu gen và phân bố địa lý
Nhóm/loài
Nhóm Oryzae
Sativa L.
Rufipogon Griff.
Barthii A. Chev.
Glaberrima Steud.
Breviligulata A. Chev. Et Roehr.
Australiensis Domin
Eichingeri A. Peter
Punctata Kotschy
Officinalis Wall.
Minuta J.S. Presl
Latifolia Desv.
Alta Swallen
Gradniglumis Prod.
Nhóm Schlechterianae
Schlechteri Pilger

Khoa Sinh- KTNN

2n

Kiểu gen

Phân bố địa lý

24
24

24
24
24
24
24
24, 48
24
48
48
48
48

AA
AA
AA
AA
AA
EE
CC
BB, BBCC
CC
BBCC
CCDD
CCDD
CCDD

Khắp thế giới, lúa trồng
Châu Á, Châu Mỹ
Châu Phi
Châu Phi, lúa trồng

Châu Phi
Châu Úc
Châu Phi
Châu Phi
Châu Á
Châu Á
Châu Mỹ
Châu Mỹ
Châu Mỹ
New Guinea

5

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

Nhóm Granulatae
Meyeriana Baill.
Nhóm Ridleyanae
Ridleyi Hook. F.
Longiglumis Jansen
Nhóm Angustifoliae
Brachyantha A. Chev. et Roehr.
Angustifolia Hubbard
Perrieri A. Camus
Tisseranti A. Chev.

Nhóm Coarctatae
Coarctata Roxb.

24

Châu Á

48
48

Châu Á
New Guinea

24
24
24
24

FF
Châu Phi
Malagasy
Châu Phi

48

Châu Á

Châu Phi

Nguồn: Oka, 1988 [31].

Ngày nay, lúa được trồng nhiều ở châu Á, châu Phi, châu Mỹ và Châu
Đại Dương. Tính toán sản lượng cho thấy châu Á không chỉ là quê hương của
Oryza sativa mà là nơi trồng lúa chính trên thế giới. Các giống lúa Indica
được phổ biến rộng ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á, các giống Japonica thích
nghi với điều kiện lạnh hơn nên được trồng phổ biến ở miền Trung và Nam
Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Đài Loan.

1.1.2. Phân loại
* Phân loại lúa theo hệ thống phân loại thực vật
Kết quả của sự tiến hóa và ảnh hưởng của hệ thống chọn tạo giống qua
hàng ngàn năm đã hình thành một tập đoàn các giống lúa, các loại hình sinh
thái rất đa dạng phong phú. Để sử dụng có hiệu quả nguồn gen quý giá này

Khoa Sinh- KTNN

6

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

nhiều nhà khoa học ở các nước khác nhau trên thế giới đã bỏ công nghiên
cứu, tập hợp và phân loại cây lúa trồng.
Hệ thống phân loại này coi lúa như là một cây cỏ khác trong tự nhiên.
Nó được sắp xếp theo hệ thống chung của phân loại học thực vật là ngành
(divisio), lớp (classis), bộ (ordines), họ (familia), chi (genus), loài (species) và
biến chủng (varietas).

Để rõ thêm có thể sử dụng các đơn vị trung gian như họ phụ
(subfamilia), loài phụ (subspecies). Theo hệ thống phân loại này thì cây lúa
được sắp xếp theo trình tự sau đây:
Ngành - Divisio: Angiospermae - Thực vật có hoa
Lớp - Classis: Monocotyledones - Lớp một lá mầm
Bộ - Ordines: Poales (Graminales) - Hòa thảo có hoa
Họ - Familia: Poacae (Graminae) - Hòa thảo
Họ phụ - Subfamilia: Poidae - Hòa thảo ưa nước
Chi - Genus: Oryza - Lúa
Loài - Species: Oryza sativa - Lúa trồng
Loài phụ - Subspecies:
Subsp: japonica: Loài phụ Nhật Bản
Subsp: indica: Loài phụ Ấn Độ
Subsp: javanica: Loài phụ Java
Việc phân loại theo hệ thống phân loại học thực vật giúp ích lớn cho
việc hệ thống hóa một số lượng khổng lồ các dạng hình của cây lúa. Hệ thống
này giúp các nhà khoa học phân biệt lai gần hoặc lai xa.
* Phân loại theo cơ sở phân bố địa lý
Năm 1928 - 1930, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phân loại lúa trồng
thành 2 nhóm “Indica” và “Japonica” dựa trên cơ sở phân bố địa lý, hình thái
cây và hạt, độ bất dục khi lai tạo và phản ứng huyết thanh (Serological

Khoa Sinh- KTNN

7

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

reaction). Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau đó đã thêm một nhóm thứ 3
“Javanica” để đặt tên cho giống lúa cổ truyền của Indonesia là “bulu” và
“gundil”. Tên gọi của 3 nhóm thể hiện nguồn gốc xuất phát của các giống lúa
từ 3 vùng địa lý khác nhau. Từ “Janvanica” có gốc từ chữ Java là tên của một
đảo của Indonesia. Từ “Japonica” có lẽ xuất xứ từ chữ Japan là tên nước Nhật
Bản. Còn “Indica” có lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ).

Bảng 1.2. Đặc trưng hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm giống lúa
Đặc tính
Thân
Chồi
Lá

INDICA

JAVANICA

- Thân cao
- Nở bụi mạnh
- Lá rộng, xanh

- Thân cao trung bình
- Nở bụi thấp
- Lá rộng, cứng, xanh

nhạt

nhạt

Khoa Sinh- KTNN

8

JAPONICA
- Thân thấp
- Nở bụi trung bình
- Lá hẹp, xanh đậm

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp
Hạt

Bùi Thị Linh

- Hạt thon dài, dẹp

- Hạt to, dầy

- Hạt tròn, ngắn

- Hạt hầu như

- Hạt không có đuôi

- Hạt không đuôi tới

không có đuôi

hoặc có đuôi dài

có đuôi dài

- Trấu ít lông và

- Trấu có lông dài

- Trấu có lông dài và

lông ngắn

dầy

- Hạt dễ rụng
Sinh học - Tính quang cảm
rất thay đổi

- Ít rụng hạt
- Tính quang cảm rất

yếu
Nguồn: Chang, 1965.

- Ít rụng hạt
- Tính quang cảm rất
thay đổi

* Phân loại theo nguồn gốc hình thành
Cơ sở chính để phân loại là nguồn gốc hình thành và phương pháp tạo
giống. Theo quan điểm này cây lúa có các quần thể sau:
+ Nhóm quần thể địa phương: Bao gồm các nhóm địa phương được
hình thành trong một khoảng thời gian rất dài ở từng địa phương khác nhau
như: giống lúa Tám Xoan, nếp Hoa Vàng, nếp Cẩm, nếp Tương… và rất
nhiều giống thu được ở vùng sinh sống của đồng bào các dân tộc thiểu số ở
nước ta.
+ Nhóm quần thể lai: Được tạo ra bằng phương pháp lai trong các
chương trình chọn giống khác nhau. Đây là nhóm giống có nhiều tính trạng
tốt, phù hợp với yêu cầu của các chương trình tạo giống hiện đại và được sử
dụng rộng rãi ở tất cả các vùng trồng lúa.
+ Nhóm quần thể đột biến: Bao gồm các loại hình được tạo ra bằng
phương pháp đột biến (đột biến tự nhiên và đột biến nhân tạo). Đặc điểm nổi
bật của nhóm này là chứa các gen mới do quá trình đột biến gen tạo ra.
+ Nhóm quần thể tạo ra bằng công nghệ sinh học: Nhóm này gồm các
quần thể được chuyển gen, nuôi cấy bao phấn hoặc chọn dòng tế bào nhằm
đáp ứng các mục tiêu riêng rẽ của chương trình tạo giống.

Khoa Sinh- KTNN

9

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

+ Nhóm các dòng bất dục đực: Là một nhóm đặc biệt chứa kiểu gen
gây bất dục đực. Phổ biến có hai kiểu bất dục đực là bất dục đực tế bào chất
và bất dục đực chức năng di truyền nhân. Các dòng bất dục đực được sử dụng
làm mẹ để tạo các giống lúa lai với tiềm năng năng suất rất cao.
* Phân loại theo các tính trạng đặc trưng (IRRI - INGER - 1995)
Hệ thống phân loại này được áp dụng rất rộng rãi để sắp xếp tập đoàn
các giống lúa thông qua các tính trạng đặc trưng. Các giống cùng nhóm có
chung một tính trạng đặc trưng nào đó và được gọi là một tập đoàn. Các tập
đoàn phổ biến gồm:
+ Tập đoàn năng suất cao: Tập hợp tất cả các giống có tiềm năng cho
năng suất cao. Đây là tập đoàn lớn nhất, quan trọng nhất và phổ biến nhất.
+ Tập đoàn chất lượng cao: Tập đoàn các giống có chất lượng gạo cao
theo yêu cầu của từng vùng khác nhau trên thế giới. Tập đoàn này cung cấp
nguồn gen cho chọn tạo các giống có chất lượng gạo cao hoặc các giống đặc sản.
+ Tập đoàn giống chống bệnh: Gồm các tập đoàn đặc hiệu như tập đoàn
giống chống bệnh đạo ôn, tập đoàn giống chống bệnh bạc lá, tập đoàn giống
chống bệnh khô vằn, tập đoàn giống chống bệnh đốm sọc vi khuẩn v.v.
+ Tập đoàn giống chống và chịu sâu: Gồm các tập đoàn đặc hiệu như
tập đoàn kháng rầy nâu, tập đoàn chống chịu sâu đục thân v.v.
+ Tập đoàn chống chịu rét: Tập hợp các giống có khả năng chịu rét ở
các thời kỳ khác nhau trong chu kỳ sinh trưởng, phát triển của cây lúa như
giai đoạn mạ, giai đoạn lúa đẻ rộ, giai đoạn trổ, giai đoạn chín v.v.
+ Tập đoàn chống chịu hạn: Tập hợp các giống có khả năng chịu hạn ở
các thời kỳ khác nhau từ mọc đến chín bao gồm cả hạn đất và hạn không khí
(nhiệt độ cao, độ ẩm thấp).

Khoa Sinh- KTNN

10

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

+ Tập đoàn chống chịu chua, mặn, phèn: Đất ven biển thường có cả 3
yếu tố bất lợi là chua, mặn, phèn nên các giống có khả năng chịu chua, mặn
được xếp vào một nhóm.
+ Tập đoàn giống chịu úng ngập: Tập hợp các giống có khả năng chịu
được ngập trong một thời gian dài hoặc các giống sinh trưởng nhanh, cây cao,
cứng, có khả năng chịu úng tốt.
+ Tập đoàn giống với thời gian sinh trưởng đặc thù: Người ta sắp xếp
các giống có cùng thời gian sinh trưởng vào một tập đoàn và phân thành các
tập đoàn đặc thù gồm: tập đoàn giống cực ngắn (thời gian sinh trưởng dưới 90
ngày), tập đoàn các giống ngắn ngày (thời gian sinh trưởng từ 91 - 115 ngày),
tập đoàn các giống có thời gian sinh trưởng trung bình (116 - 130 ngày), tập
đoàn các giống dài ngày (trên 131 ngày), tập đoàn giống phản ứng với ánh
sáng ngày ngắn gồm các giống chỉ trổ bông trong điều kiện ngày ngắn.
Tùy theo mục tiêu sử dụng mà có thể phân ra các tập đoàn đặc hiệu
khác nhau nhằm mục tiêu cung cấp đầy đủ nguồn vật liệu hữu ích cho
chọn tạo giống mới.

1.2. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Trên thế giới
Do tính thích nghi cao, cộng với việc con người đã thành công trong
việc tạo môi trường sống nên cây lúa đã có thể trồng được ở nhiều địa phương
và các vùng khí hậu khác nhau. Hiện nay cây lúa được trồng ở 113 quốc gia

Khoa Sinh- KTNN

11

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

trên thế giới, phân bố chủ yếu ở từ 53 0 Bắc đến 100 Nam. Lúa trồng ở vùng
Tây Bắc Trung Quốc ở 53 0 Bắc, ở miền Trung Xumatra trên đường xích đạo
và cả New South Wales, châu Úc 35 0 Nam. Ở châu Á lúa phân bố tập trung từ
300 Bắc đến 100 Nam. Theo số lượng thống kê năm 2001, diện tích trồng lúa
của thế giới đạt khoảng trên 151 triệu ha và sản lượng đạt 595,10 triệu tấn
(Bảng 1.3), [6]. Năng suất lúa giữa các châu lục chênh lệch nhau khá nhiều.
Năng suất cao thường tập trung ở các nước có diện tích ít như châu Âu, châu
Úc. Ngoài ra năng suất còn phụ thuộc vào điều kiện khác như thời tiết khí
hậu, trình độ thâm canh, điều kiện cơ sở vật chất kĩ thuật ...
Diện tích trồng lúa của thế giới rất lớn, khoảng 152,15 triệu ha, nhưng
phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở châu Á, chiếm khoảng 85% diện tích,
và 90% sản lượng lương thực thế giới. Diện tích và sản lượng trên tập trung
vào một số nước nước: Trung Quốc, Ấn Độ, Inđônêxia, Việt Nam, Thái Lan,
Myanma và Nhật Bản. Năng suất lúa ở các nước ở châu Á có sự chênh lệch
khá lớn. Vì vậy việc năng cao năng suất ở các nước có năng suất còn thấp là
một triển vọng rất lớn để nâng cao năng suất của vùng.

Bảng 1.3: Năng suất và sản lượng lúa của các châu lục qua các năm

Chỉ tiêu
STT
Châu

DT

1991
NS

SL

(triệu/ha) (tạ/ ha) (triệu/tấn)

Khoa Sinh- KTNN

12

DT

2001
NS

SL

(triệu/ ha) (tạ/ ha) (triệu/tấn)

Lớp K34A- Sinh

Khóa luận tốt nghiệp
1
2
3
4
5

Châu Á
Châu Mỹ
Châu Phi
Châu Âu
Châu Úc
Thế giới

Bùi Thị Linh

130,97
36,60
474,39
136,60
7,80
33,90
26,48
7,10
6,93
20,20
14,01
7,70
1,04
55,90

2,26
0,56
1,42
81,70
1,16
0,19
148,16
45,66
518,30
152,15
(Theo: Nguồn thống kê của FAO, 2001 )

39,60
44,60
21,20
55,40
89,50
50,06

542,30
31,70
16,30
3,10
1,70
595,10

Bảng 1.4: Diễn biến sản xuất lúa gạo trên thế giới trong những
năm gần đây
Năm
2005

2006
2007
2008

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(triệu/ ha)
( tạ/ha)
(triệu /tấn)
153,5
40
614,0
152,6
41
622,1
153,0
41
622,2
153,7
41
626,7
(Nguồn: FAO. Production year book 2009)

Trong một vài thập kỷ gần đây, mặc dù sản lượng lúa của thế giới
không ngừng tăng lên nhưng năng suất và chất lượng gạo còn thấp, chưa đảm
bảo được an ninh lương thực toàn cầu. Ở châu Phi có rất nhiều nước đang

trong tình trạng thiếu lương thực nghiêm trọng. Bên cạnh đó, trong những
năm gần đây diễn biến thời tiết khí hậu có tính chất rất phức tạp như lũ lụt hạn
hán ... làm ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Vì vậy, việc lựa chọn những
giống lúa phù hợp với từng vùng, từng địa phương là rất quan trọng. Ngoài ra,
cần chú ý tới các khâu như: phân bón, phòng trừ sâu bệnh , công nghệ sau thu
hoạch...để tăng năng suất, chất lượng lúa gạo trên thế giới, đảm bảo an ninh
lương thực cho toàn cầu.
1.2.2. Tình hình sản xuất lúa gạo ở Việt Nam
Từ năm 1989 đến nay, nhờ thành công trong sản xuất lúa gạo, Việt Nam
đã từ một quốc gia thiếu lương thực chuyển thành nước xuất khẩu gạo lớn thứ
2 thế giới sau Thái Lan. Số lượng gạo xuất khẩu đã tăng dần và chất lượng

Khoa Sinh- KTNN

13

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

không ngừng được cải thiện. Năm 2007, giá gạo của Việt Nam bằng giá gạo
của Thái Lan, nước đứng đầu thế giới về xuất khẩu gạo. Trong giai đoạn 1989
- 2008, Việt Nam đã xuất khẩu bình quân hàng năm trên 3 triệu tấn gạo sang
128 quốc gia trên thế giới.
Cùng với việc phát triển nhanh một số cây lương thực khác, Việt Nam
đã đưa sản lượng lương thực có hạt từ 34,5 triệu tấn năm 2000 lên gần 40
triệu tấn vào năm 2007; bằng 2,22 lần năm 1986. Nhờ đó, Việt Nam tự cung

cấp đủ lương thực cho tiêu dùng trong nước với số dân 85,2 triệu người (năm
2007), tạo được quỹ dự trữ lương thực quốc gia với khối lượng trên 1 triệu tấn
và xuất khẩu mỗi năm từ 4,5 đến 5,0 triệu tấn gạo.
Trước năm 2000 sản lượng lúa tăng nhanh nhờ tăng diện tích gieo cấy
lúa (từ 5,68 triệu ha vào năm 1986 lên 7,66 triệu ha). Nhưng từ năm 2001 đến
nay diện tích gieo cấy lúa giảm, do một bộ phận chuyển sang nuôi trồng thủy
sản hoặc trồng cây công nghiệp, cây ăn quả có giá trị cao hơn; một bộ phận
khác chuyển sang mục đích phi nông nghiệp, do vậy diện tích gieo cấy lúa
còn khoảng trên 7,3 triệu ha (giảm 336.825 ha), song nhờ năng suất lúa bình
quân tăng từ 28,1 tạ/ha lên 49 tạ/ha, do đó làm cho sản lượng lúa của Việt
Nam vẫn tăng bình quân mỗi năm khoảng 1,0 triệu tấn [6]. Đặc biệt từ năm
2008, trị giá tăng vọt gần 100% so với năm trước do giá gạo trên thị trường
tăng đột biến, đạt gần 2,7 tỷ USD, đưa năm 2008 trở thành năm đánh dấu mốc
kim ngạch xuất khẩu gạo vượt con số 2 tỷ USD. Đặc biệt, trong vòng ba năm
trở lại đây, xuất khẩu gạo đã liên tiếp lập kỷ lục về số lượng và trị giá. Năm
2009, xuất khẩu gạo đã tăng vọt lên mức hơn 6 triệu tấn. Đến năm 2010, xuất
khẩu gạo tiếp tục đạt mức kỷ lục mới về cả số lượng và trị giá với 6,75 triệu
tấn và thu được gần 3 tỷ USD.
Bảng 1.5: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa ở Việt Nam
qua một số năm

Khoa Sinh- KTNN

14

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Chỉ tiêu

Bùi Thị Linh

Diện tích

Năng suất

Sản lượng

Năm
(nghìn ha)
(tạ/ha)
(nghìn tấn)
2000
7.666,3
42,432
32.529,5
2001
7.492,7
42,853
32.108,4
2002
7.504,3
45,803
34.447,2
2003
7.452,2
46,387
34.568,8

2004
7.443,8
48,212
35.887,8
2005
7.339,5
49,514
36.341,0
2006
7.324,0
48,900
35.849,5
2007
7.201,0
49,800
35.867,5
(Nguồn: Niên giám thống kê 2007, TCTK, XNB thống kê 2008)[15].
Diện tích lúa cả năm giai đoạn 2000 - 2007 đã giảm 465 ngàn ha. Hai
vùng có diện tích trồng lúa lớn nhất nước là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH)
và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) có tổng cộng là 4,795 ngàn ha,
chiếm 66,6% tổng diện tích trồng lúa cả năm của cả nước. Trong những năm
qua diện tích trồng lúa ở các vùng này đã giảm tới 362 ngàn ha, chiếm 77,8%
số diện tích bị cắt giảm. Các vùng trồng lúa khác trong nước cũng trong tình
trạng diện tích sản xuất ngày càng giảm. Riêng hai vùng Đông Bắc và Tây
Bắc lại tăng về diện tích trồng lúa, tổng cộng tăng 25 ngàn ha. Đó là do tình
trạng thiếu lương thực tại chỗ nên người dân phải mở rộng diện tích trồng lúa.
Năng suất lúa trung bình cả nước tăng 7,4 tạ/ha, từ 42,4 tạ/ha lên gần 50 tạ/ha,
tăng 17,5%, bình quân mỗi năm tăng 2,5%. Các vùng có năng suất cao là
ĐBSCL, ĐBSH và Nam Trung Bộ. Trong đó vùng ĐBSH đạt năng suất lúa
cao nhất nước nhưng tốc độ tăng lại thấp nhất nước, thể hiện khi năng suất đã

ở mức cao thì khả năng tăng thêm là nhỏ và khó khăn hơn khi năng suất còn ở
mức thấp.
Mục tiêu của Việt Nam trong những năm tới là tiếp tục coi trọng an
ninh lương thực mà chủ yếu là dựa vào sản xuất lúa, tiếp tục phát triển sản
xuất những giống lúa cho năng suất cao ở những vùng đặc biệt khó khăn về

Khoa Sinh- KTNN

15

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

lương thực, nhưng trên phạm vi cả nước phải chuyển mạnh sang sản xuất lúa
gạo có chất lượng cao, tạo ra sản phẩm có giá trị cao nhằm nâng cao thu nhập
cho người trồng lúa.
1.3. Tổng quan về lúa chất lượng
* Giới thiệu một vài loại lúa thơm đặc sản Bắc bộ
Lúa thơm khu vực đồng bằng Bắc bộ chủ yếu tập trung ở 2 nhóm:
+ Nhóm lúa Tám: Nhóm này gồm nhiều giống lúa mùa chính vụ,
nhưng có một số giống lúa muộn như Tám Xoan, Tám Đen, Tám Đỏ. Trong
những năm 60 trở về trước, lúa Tám có diện tích khá lớn, nhất là các tỉnh
Trung du và đồng bằng Bắc bộ. Lúa Tám thường được trồng ở chân ruộng
nhiều màu, nhưng cũng có những giống thích hợp với ruộng xấu hơn. Năm
1964, lúa Tám chiếm 22% diện tích canh tác lúa ở Bắc bộ ( Bùi Huy Đáp,
1999) [5]. Bằng phương pháp phân tích isozyme, phân tích khoảng cách di

truyền, các giống lúa Thơm Việt Nam lần đầu tiên được xác định thuộc nhóm
Japonica ( Đỗ Khắc Thịnh, 2003) [13].
Các giống lúa Tám phần lớn là những giống hạt nhỏ dài, chiều dài của
hạt lúa thay đổi từ 7,6 mm đến 8,5 mm và chiều rộng của hạt từ 1,7 mm đến
2,7 mm. Tỷ lệ chiều dài/rộng là 3. Đặc biệt Tám Xoan có hạt rất dài, tỷ lệ
dài/rộng lên tới 4,5. Trong các giống lúa Tám qúy nhất là giống Tám Xoan và
Tám Thơm. Các loại Tám thường có hạt màu vàng tươi, thời gian sinh trưởng
trên dưới 150 ngày. Hai giống này có phẩm chất cao như: hạt nhỏ, gạo trong,
cơm mềm dẻo, có mùi thơm đậm, tuy nhiên hai giống này khó trồng do đòi hỏi
ruộng tốt nên diện tích gieo trồng tương đối hạn hẹp (Bùi Huy Đáp, 1999) [5].
+ Nhóm lúa Dự: Lúa Dự thường là những nhóm chính vụ hoặc hơi
sớm, thời gian sinh trưởng 130 đến 138 ngày. Giống thường được cấy ở chân
ruộng nhiều màu, lúa Dự khác hẳn lúa Tám ở màu sắc tai lá, bẹ lá và mỏ hạt.
Lúa Dự có hạt dài từ 7,9 mm đến 8,5 mm; chiều rộng hạt từ 2,4 mm đế 2,8

Khoa Sinh- KTNN

16

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

mm. Tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng là 3. Màu sắc hạt thay đổi từ vàng
rơm đến vàng sẫm. Gạo Dự là loại gạo qúy được nhiều người ưa chuộng.
Nhưng so với Tám thơm thì hạt gạo Dự thô hơn, kém trong, hạt có nhiều
nhựa, khó nấu và cơm ít thơm hơn.

* Nghiên cứu tính trạng mùi thơm
Mùi thơm là tính trạng do ảnh hưởng của hợp chất 2 acetyl 1-1pyrroline gây ra. Gen điều khiển mùi thơm của gạo đã được nhiều tác giả
nghiên cứu và có nhiều kết luận khác nhau.
Theo Ghose & Butany (1952), Sood & Siddiq (1979), Berner & Hofl
(1986) thì tính trạng mùi thơm do một gen lặn điều khiển. Theo Tripathi &
Rao (1979) do hai gen lặn hoạt động bổ sung (tỷ lệ thơm và không thơm ở thế
hệ F2 là 9:7). Một số tác giả khác lại cho rằng tính trạng mùi thơm do 3 - 4
gen lặn điều khiển.
Theo Inger (1996) và Renetal (1999), mùi thơm của hạt gạo là do
hợp chất 2 acetyl - 1 - pyrroline kết hợp với nhiều loại dầu, chất phenolics
và các hợp chất vô cơ khác tạo thành. Chính vì thế, hầu hết các giống lúa
thơm chỉ thích hợp với một số vùng sinh thái nào đó mà thôi. Theo thang
điểm SES của IRRI 1996 về mùi thơm của gạo sau khi nấu chín thành cơm
như sau:
+ Điểm 0: Không thơm
+ Điểm 1: Hơi thơm
+ Điểm 2: Thơm
Mùi thơm của lúa gạo phụ thuộc phần lớn vào bản chất của giống. Tuy
nhiên mùi thơm của các giống lúa thơm lại biến động mạnh mẽ dưới tác động
của môi trường, kỹ thuật canh tác và kỹ thuật bảo quản sau thu hoạch mặc dù
cơ chế của chúng chưa được làm rõ. Cùng một giống gạo thơm nhưng khi
gieo trồng ở nơi này cho mùi thơm đặc trưng nhưng ở nơi khác lại thơm rất ít

Khoa Sinh- KTNN

17

Lớp K34A- Sinh

Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

hoặc không thơm. Ví dụ: Mùi thơm của Basmati cần nhiệt độ lạnh của môi
trường nơi canh tác, mùi thơm của Khao Dawk Mali và các giống lúa thơm cổ
truyền Việt Nam có thể do ảnh hưởng của đất đai nơi canh tác.
1.4. Các phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền dựa trên chỉ thị phân tử
1.4.1. Nghiên cứu đa dạng di truyền thông qua chỉ thị ADN
Chỉ thị phân tử dựa trên ADN là công cụ hiệu quả vượt xa chỉ thị hóa
sinh và hình thái trong việc đánh giá đa dạng di truyền. Lợi thế của các chỉ thị
phân tử dựa trên ADN là có thể xác định được những khác biệt nhỏ nhất ở
mức ADN, có khả năng tạo ra hàng chục, hàng trăm locus và trên mỗi locus
có thể phát hiện được nhiều allele cùng một lúc.
Nhờ có chỉ thị ADN, ngày nay việc đánh giá đa dạng di truyền lúa đã
trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn nhiều, tuy nhiên các kỹ thuật có liên quan
đến chỉ thị ADN đòi hỏi phải đầu tư lớn và tốn kém. Có rất nhiều chỉ thị ADN
đang được sử dụng và liên tục được phát triển.
1.4.2. Một số chỉ thị phân tử dựa trên phản ứng PCR
• Chỉ thị phân tử RAPD ( Random Amplified Plymorphic DNA)
RAPD (đa hình các đoạn khuếch đại ngẫu nhiên) là một trong những
phương pháp nghiên cứu đa hình dựa trên cơ sở của kỹ thuật PCR do
William(1990), Wesh và cs. Phát minh. Kỹ thuật này cho phép phát hiện đa
hình các đoạn ADN được nhân bội ngẫu nhiên bằng việc dùng một mồi đơn
chứa một trật tự nucleotide ngẫu nhiên dài 10 nucleotide. Các mồi đơn gắn
vào hai điểm khác nhau của hai mạch đơn đối diện của đoạn ADN khuôn.
Nếu các điểm gắn mồi nằm trong khoảng cách có thể nhân bội được (thường
từ 200 - 2000 nucleotitde) thì đoạn ADN đó được nhân lên. Ưu điểm chính

Khoa Sinh- KTNN

18

Lớp K34A- Sinh


Khóa luận tốt nghiệp

Bùi Thị Linh

của kỹ thuật này là không cần phải biết trình tự nucleotide ở ADN được nhân
bội, kỹ thuật tương đối đơn giản, nhanh và dễ thực hiện [41].
Chỉ thị RAPD thường được dùng để phân tích và xác định quan hệ di
truyền giữa các cá thể trong công tác lai tạo hay phân loại. Chúng cũng được
sử dụng để xác định các gen kiểm soát hoặc liên quan đến một tính trạng nào
đó của cây trồng. Tuy nhiên, kỹ thuật RAPD không ổn định khi tiến hành thí
nghiệm ở các điều kiện khác nhau.
Như vậy RAPD là phương pháp PCR sử dụng mồi ngẫu nhiên cho phép
phát hiện tính đa hình mà không cần biết trước một trình tự nucleotide nhất
định.
• Chỉ thị AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism)
Tác giả Vos và cs (Vos và cs, 1995) lần đầu tiên phát triển kỹ thuật
AFLP. ADN genome được cắt thành các phân đoạn có kích thước khác nhau,
trong số đó sẽ có các phân đoạn mang các đầu mút giống nhau. Nếu như sử
dụng một đoạn nối (adaptor) như nhau có gắn thêm một số oligonucleotide
được chọn lọc trước để định hướng cho việc gắn của các cặp mồi PCR, thì tất
cả những đoạn ADN có đầu mút giống nhau sẽ được nhân bội. Khi thay đổi số
lượng và trật tự các oligonucleotide được chọn lọc ở các đầu nối ta có thể
nhận được những đoạn ADN khác nhau [39].
Kỹ thuật này ra đời mang lại nhiều thuận lợi cho phân tích di truyền và

lập bản đồ. AFLP kết hợp được sự chính xác của RFLP và sự tiện lợi của PCR
vì vậy AFLP đã nhanh chóng trở thành một kỹ thuật được sử dụng phổ biến
hiện nay.
Kỹ thuật AFLP có thể tạo ra số lượng chỉ thị di truyền nhiều nhất so
với các kĩ thuật khác đối với mỗi tổ hợp mồi. Lượng ADN tổng số sử dụng
cho kĩ thuật này lại rất ít. Đây là một phương pháp có hiệu quả trong nghiên
cứu đa dạng di truyền, tìm chỉ thị liên kết và lập bản đồ gen. Tuy nhiên, mặt

Khoa Sinh- KTNN

19

Lớp K34A- Sinh