Xác định chỉ thị phân tử liên kết gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ

Header Page 1 of 128.

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

NGUYỄN THỊ LAN HOA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI – 2013

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 1 of 128.


Header Page 2 of 128.

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

NGUYỄN THỊ LAN HOA

Chuyên ngành
Mã số

D

Chọ g ố g

: 62 62 01 11

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯ NG D N
1. TS. Ng
. TS. Ng

HOA HỌC

ễ Thị Tha h Thủ
ễ V

Ga g

HÀ NỘI – 2013

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 2 of 128.

g


Header Page 3 of 128.

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận
án là do tôi thực hiện. Các số liệu và kết quả nghiên cứu đã nêu trong
luận án là trung thực và chưa được ai công bố trên bất kỳ một công trình
nghiên cứu nào khác. Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ đã được cám ơn,

các tài liệu trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, tháng 3 năm 2013
Tác giả luận án

Ng

ễ Thị La Hoa

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 3 of 128.


Header Page 4 of 128.

ii

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận án này, nghiên cứu sinh đã nhận được sự tận
tình giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân.
Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Tiến sỹ Nguyễn Thị
Thanh Thủy, Tiến sỹ Nguyễn Văn Giang những người thầy đã tận tình dẫn
dắt, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu
khoa học và hoàn thành luận án.
Nghiên cứu sinh biết ơn những ý kiến đóng góp quý báu của PGS. TS.
Nguyễn Hồng Minh cùng các Thầy Cô trong Bộ môn Di truyền chọn Giống –
Khoa Nông học cũng như sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô công tác tại
Ban Quản lý Đào tạo – Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội trong suốt quá
trình học tập tại đây.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các cán bộ, bạn bè đồng nghiệp công tác
tại Bộ môn Sinh học Phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp, Phòng Nghiên cứu
Công nghệ Sinh học – Viện nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố và Bộ môn Đa

dạng Sinh học Nông nghiệp – Trung Tâm Tài nguyên Thực vật đã chia sẻ kinh
nghiệm, giúp đỡ động viên trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Nghiên cứu sinh xin trân trọng gửi lời cảm ơn t i Ban ãnh Đạo Trung
tâm Tài nguyên Thực vật, Ban ãnh Đạo Viện Di truyền Nông nghiệp, Ban
ãnh Đạo Viện nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố đã tạo điều kiện học tập
và giúp đỡ tận tình trong quá trình thực hiện nghiên cứu này.
Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên khích lệ
trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận án
Hà Nội, tháng 3 năm 2013
Tác giả luận án

Nguyễn Thị Lan Hoa

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 4 of 128.


Header Page 5 of 128.

iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

vi

Danh mục các bảng

vii

Danh mục các hình

ix
1

Tính cấp thiết của đề tài

1

1

2

ngh a khoa học và thực ti n của đề tài

3

3

ục tiêu của đề tài

3

4

Những đóng góp mới của luận án

4

5

ối tượng và ph m vi nghiên cứu

4

C

N

1.1

T N

NT

L

C

CC

ỀT

5

Cây bông và nghiên cứu đa d ng di truyền

5

1.1.1

Nguồn gốc, xuất xứ và phân lo i nguồn gen bông (Gossypium L.)

5

1.1.2

a d ng về kích thước, thành phần và trình tự genome cây bông

7

1.1.3

Nghiên cứu đa d ng di truyền ở cây bông sử dụng chỉ thỉ
phân tử

1.1.4

a d ng nguồn gen cây bông

13
19

Những nghiên cứu về bệnh xanh lùn h i bông

20

1.2.1

Bệnh xanh lùn h i bông và lịch sử phát hiện

20

1.2.2

Triệu chứng và tác h i của bệnh xanh lùn

23

1.2.3

Nguyên nhân gây bệnh

25

1.2.4

Nghiên cứu về tính kháng bệnh xanh lùn h i bông

29

1.2

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 5 of 128.


Header Page 6 of 128.

1.2.5

iv

Chọn t o giống kháng bệnh xanh lùn

31

Nghiên cứu lập bản đồ di truyền và tiềm năng ứng dụng trong

1.3

cải tiến giống ở cây bông (Gossypium L.)

33

1.3.1

Nghiên cứu lập bản đồ di tuyền ở cây bông

33

1.3.2

Nghiên cứu lập bản đồ các gen chính và TL ở bông

39

1.3.3

Tiềm năng ứng dụng những thành tựu nghiên cứu hệ gen
bông trong cải tiến di truyền cây trồng kháng bệnh

41

Những nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử và lập bản đồ phân

1.4

tử trong nước
N

CH

TL

45
,N

D N

N

N

NC

47

2.1

ật liệu nghiên cứu

47

2.2

Nội dung nghiên cứu

49

2.3

Thời gian và địa điểm nghiên cứu

50

2.3.1

Thời gian nghiên cứu

50

2.3.2

ịa điểm nghiên cứu

50

hương pháp nghiên cứu

51

2.4
2.4.1

hương pháp đánh giá đa d ng di truyền của các giống bông
cỏ sử dụng các chỉ thị

R

51

2.4.2

hương pháp t o lập quần thể lập bản đồ

2.4.3

hương pháp phân tích di truyền gen kháng bệnh xanh lùn

55

thông qua kiểu hình tính kháng của các quần thể
2.4.4

hương pháp lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn và xác
định chỉ thị liên kết dựa trên quần thể phân ly F2

C

N
3.1
3.1.1

56

T

N

NC

T

L

N

ánh giá nguồn vật liệu t o quần thể lập bản đồ

58
62
62

ánh giá một số chỉ tiêu đ c điểm hình thái của các nguồn
gen bông cỏ vật liệu

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 6 of 128.

62


Header Page 7 of 128.

v

ánh giá tính kháng bệnh xanh lùn ở một số dòng/giống

3.1.2

bông cỏ vật liệu
3.1.3

65

Xác định đa hình di truyền, xác định khoảng cách di truyền
của các dòng/giống bông cỏ trong tập đoàn bằng chỉ thị

3.2

R

Nghiên cứu đ c điểm di truyền tính kháng bệnh xanh lùn thông
qua đánh giá kiểu hình tính kháng của các quần thể phân li

3.2.1

T o lập quần thể lập bản đồ
kháng nhi m của các quần thể F1, F2, BC1F1
Nghiên cứu xây dựng bản đồ liên kết ở cây bông cỏ
quần thể lập bản đồ
R và quần thể phân ly F2

Xác định chỉ thị phân tử

91
97

R liên kết với gen kháng bệnh xanh

lùn ở cây bông cỏ
Lập bản đồ liên kết gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ

104
104

ng dụng các chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh

3.4.2

xanh lùn để chọn lọc cá thể kháng bệnh ở BC1F1
TL

87

87

o sánh bản đồ di truyền

3.3.3

3.4.1

80

Nghiên cứu lập bản đồ di truyền của cây bông cỏ sử dụng chỉ
thị

3.4

79

hảo sát đa hình di truyền của hai dòng/giống bố mẹ của

3.3.1

3.3.2

79

hân tích di truyền tính kháng bệnh xanh lùn dựa trên tính

3.2.2

3.3

68

N

ỀN

Ị

108
114

1

ết luận

114

2

ề nghị

114

Danh mục các công trình đã công bố

116

Tài liệu tham khảo

117

Phụ lục

138

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 7 of 128.


Header Page 8 of 128.

vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ADN
ARN
AFLP
A,C,G,T
BSA
bp
CAPS
cM
CRM
cs.
CTAB

EST
ISSR
H
MAS
NBS-LRR
LG
RIL
PIC
PCR
QTLs
RAPD
RFLP
RGAs
SFR
SSRs
SNP

Acid Deoxyribo Nucleic
Acid Ribonucleic
Amplified Fragment Length
Polymorphism
Adenine, Cytosine,
Guanine, Thyamine
Bulked Segregant Analysis
Base pair
Cleaved Amplified
Polymorphic Sequences
Centimorgan
Comprehensive reference map

Axít Deoxyribonucleic
Axít ribonucleic
a hình chiều dài đo n phân cắt được
nhân bội

Phân tích phân ly nhóm
C p bazơ
a hình các phân đo n nhân bản được
cắt giới h n
ơn vị khoảng cách bản đồ di truyền
Bản đồ tham khảo
Cộng sự

Cetyltrimethylammonium
bromide
Expressed Sequence Tag

o n trình tự biểu hiện (là một đo n
trình tự ngắn của một chuỗi cDN )
Inter-Simple Sequence Repeat Trình tự xen giữa các R
Observerd Heterogeneity
ệ số dị hợp
Marker Assisted Selection
Chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử
Nucleotide binding site –
ị trí liên kết nucleotit t i những ùng
leucine rich repeat
l p l i giàu leucine
Linkage group
Nhóm liên kết

Recombinant inbred lines
Dòng thuần tái hợp
Polymorphism Information
ệ số đa d ng gen
Content
Polymerase chain reaction
hản ứng chuỗi trùng hợp
Quantitative trait loci
Những locut tính tr ng số lượng
Randomly amplified
a hình DN được nhân bội ngẫu nhiên
polymorphic DNA
Restriction fragment length
a hình chiều dài đo n phân cắt giới
polymorphisms
h n
Resistance gene analog
Những yếu tố tương tự gen kháng
Super Fine Resolution
ộ phân giải cao
Simple sequence repeats
Những trình tự l p l i đơn giản
Single nucleotide
a hình một nucleotit
polymorphisms

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 8 of 128.


Header Page 9 of 128.

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Tê bả g

TT

Trang

2.1

Danh sách các dòng/giống bông cỏ nghiên cứu

47

2.2

Thành phần đệm chiết

51

2.3

Thành phần đệm rửa

51

2.4

Thành phần đệm rửa

52

2.5

Thành phần hóa chất của gel olyacrylamide

53

2.6

Bố trí thời vụ cho các thí nghiệm đồng ruộng

55

2.7

Các cấp độ kháng, nhi m bệnh xanh lùn

57

3.1

Các chỉ tiêu hình thái chính của các giống bông cỏ, Ninh Thuận
năm 009

3.2

63

ết quả đánh giá lây nhi m bệnh xanh lùn ở các dòng/giống
bông cỏ

67

3.3

a hình các locut

R ở 1 giống bông cỏ

3.4

a trận tương đồng/khoảng cách di truyền của các giống bông

69

nghiên cứu theo Nei (1978)
3.5

3.6
3.7

75

Bảng tổng hợp các chỉ tiêu chọn các c p bố mẹ làm vật liệu lai
t o quần thể

78

Danh sách các quần thể phân li sử dụng trong nghiên cứu

80

ết quả đánh giá tỷ lệ nhi m bệnh xanh lùn của các thế hệ của
quần thể

3.8

82

hân ly kiểu hình tính kháng bệnh xanh lùn ở các thế hệ của các
c p lai

3.9

ết quả khảo sát đánh giá đa hình các chỉ thị
B10 và dòng KXL002

3.10

c điểm các nhóm liên kết trong bản đồ di truyền

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 9 of 128.

84
R giữa giống
89
97

Header Page 10 of 128.

3.11

viii

o sánh phân ly kiểu gen và kiểu hình tính kháng bệnh xanh lùn của
quần thể BC1F1(B10xKXL002)xB10

3.12

hân tích đồng phân ly giữa chỉ thị N

110
1169 và gen kháng Kxl trên

N T số 10 của quần thể BC1F1(B10xKXL002)xB10
3.13

112

hân tích đồng phân ly giữa chỉ thị BNL 646 và gen kháng Kxl trên
N T số 10 của quần thể BC1F1(KXL002xB10)xB10

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 10 of 128.

112

Header Page 11 of 128.

ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

2.1

ơ đồ các bước triển khai thực hiện đề tài

2.2

uy trình xác định nhóm liên kết genome và khoảng cách di
truyền giữa các chỉ thị

2.3
2.4
3.1
3.2
3.3

R

59

uy trình xác định vị trí gen kháng trên bản đồ nhi m sắc thể và
các chỉ thị liên kết với gen kháng

60

Quy trình kiểm tra sự có m t của gen kháng ở các cá thể BC1F1

61

nh rệp bông gây h i trên cây bông luồi D16-2
Thí nghiệm đánh giá bệnh của các dòng/giống bông trong nhà lưới

,T

và T trên gel agarose ,5%

3.7
3.8

ơ đồ lai t o quần thể
Các cấp đánh giá bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ

81
85

ết quả đánh giá đa hình giữa hai giống bông B10 (BC75) và
R trên gel agarose FR ,5%

90

ết quả điện di sản phẩm CR của quần thể F 2 với c p mồi
BNL3395 trên gel agarose SFR 3,5% (chỉ thị đồng trội/1 locut)

3.11

76

hân ly kiểu hình kháng/nhi m bệnh xanh lùn ở quần thể F2

XL00 bằng chỉ thị
3.10

73

79

(B10xKXL002)
3.9

72

ơ đồ hình cây biểu di n mối quan hệ của các giống bông nghiên
cứu theo khoảng cách di truyền

3.6

68

nh điện di sản phẩm CR của một số giống bông nghiên cứu với

một số c p mồi nhóm N

3.5

66

nh điện di sản phẩm CR của một số giống bông nghiên cứu
với một số c p mồi nhóm BNL trên gel agarose FR ,5%

3.4

50

92

Kết quả điện di sản phẩm CR của quần thể F2 với c p mồi
BNL 656 trên gel agarose FR ,5% (chỉ thị đồng trội/nhiều locut)

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 11 of 128.

92


Header Page 12 of 128.

3.12

x

ết quả điện di sản phẩm CR của quần thể F 2 với c p mồi

BNL3090 trên gel agarose SFR 3,5% (chỉ thị

R trội khuếch

đ i 1 locut)
3.13

93

ết quả điện di sản phẩm CR của quần thể F 2 với c p mồi
BNL2921 trên gel agarose SFR 3,5% (chỉ thị đồng trội)

3.14

93

ết quả điện di sản phẩm CR của quần thể F 2 với c p mồi
BNL3261 trên gel agarose SFR 3,5% (chỉ thị đồng trội)

3.15

94

ết quả điện di sản phẩm CR của quần thể F 2 với c p mồi
TMD03 trên gel agarose SFR 3,5% (chỉ thị đồng trội)

3.16

94

Bản đồ di truyền các nhóm liên kết ở cây bông cỏ (G. arboreum)
xây dựng từ quần thể F (B10x XL00 )

3.17
3.18

96

So sánh vị trí chỉ thị

R trên các nhóm liên kết 1 a, b với bản

đồ liên kết trên hệ gen

(G.arboreum) của

o sánh vị trí chỉ thị

a ( 008) [11 ]

R trên các nhóm liên kết L

98

với bản

đồ liên kết trên hệ gen
3.19

o sánh vị trí chỉ thị

99
R trên các nhóm liên kết L

6, LGA11

với bản đồ liên kết trên hệ gen
3.20

100

nh điện di sản phẩm CR của các mồi BNL 59, BNL405 với
các cá thể của quần thể F (B10 x XL00 )

3.21

o sánh vị trí chỉ thị
liên kết L

6, L

R BNL

101

59 và BNL 569 trên các nhóm

7 với bản đồ liên kết trên hệ gen

của

a

và cs (2008)
3.22

ị trí gen kháng bệnh trên nhi m sắc thể số 10 được xác định với
các chỉ thị

3.23

103
R liên kết

hân tích kiểu gen một số cá thể của quần thể BC 1F1 với chỉ thị
NAU1169 trên gel agarose SFR 3,5%

3.24

106
109

hân tích kiểu gen một số cá thể của quần thể BC1F1 với chỉ thị
BNL3646 trên gel Polyacrylamide 8%

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 12 of 128.

109

Header Page 13 of 128.

1

M
1

Tí h ấp h ế

Đ U

ủa đ

Bông vải là một cây trồng lấy sợi tự nhiên và lấy dầu hàng đầu thế giới,
được trồng tập trung t i nhiều khu vực ở hơn 80 nước, chiếm ,5% diện tích
canh tác hàng năm tính trên toàn cầu và đ t sản lượng trên 5 triệu tấn
(Natural fibers website, 2009). Tuy nhiên, ngành trồng bông ở các nước luôn
phải đối m t với nhiều lo i bệnh dịch h i bông (Fang và cs., 2010; Connell
và cs., 1998).
Trong các lo i bệnh h i bông, bệnh xanh lùn (cotton blue disease CBD) là lo i bệnh gây h i chính ở cây bông vải (Gossypium L.) và được lan
truyền bằng vector truyền bệnh là rệp bông Aphis gossypii. Bệnh đã từng gây
thiệt h i kinh tế nghiêm trọng ở hầu hết các nước trồng bông trên thế giới
trong đó có cả

iệt Nam (Connell và cs., 1998; Lê

uang

uyền và cs.,

2007). Bệnh gây h i thường xuyên từ nửa cuối thập kỷ 60 của thế kỷ trước
với trên 25- 0% diện tích trồng bông ở một số vùng và làm giảm -6% tổng
sản lượng bông (Watkins, 1981). Thiệt h i do dịch bệnh này đã lên tới 80%
được ghi nhận ở nhiều bang của Bra-xin, Cộng hòa Trung hi, Ác-hen-ti-na
… (Diste Fano và cs., 2010; Fang và cs., 2010; Silva và cs., 2008).
nước ta, bệnh xanh lùn được ghi nhận lần đầu tiên t i Nha ố, Ninh
Thuận vào năm 1984-1985 và nhanh chóng lan rộng ra các tỉnh trồng bông cả
nước, làm giảm 10-15% năng suất bông trung bình cả năm, có khi lên đến 0%
(Lê uang uyền và cs., 007). Cho tới nay, bệnh xanh lùn luôn là lo i bệnh
gây h i nghiêm trọng nhất trên cây bông vải (Nguyen, 2002, 1997) và là một
trong những nguyên nhân gây ảnh hưởng lớn cho việc mở rộng diện tích và nâng
cao năng suất của ngành bông iệt Nam.
iện nay, các giống bông tứ bội đang trồng phổ biến ở các vùng trồng

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 13 of 128.


Header Page 14 of 128.

2

bông ở nước ta đều nhi m bệnh xanh lùn, các giống kháng nhập nội khi được
khảo sát t i Nha
Nha

ố cũng đều nhi m bệnh ( iện nghiên cứu Bông và TNN

ố, 007). Con đường lan truyền của bệnh trong tự nhiên qua côn trùng

môi giới là rệp bông (Aphis gossypii) rất khó phòng trừ và gây tổn h i môi

trường (Nguy n Thị Thanh Bình, 1999). ử dụng thuốc hóa học để phòng trừ
bệnh sẽ gây ô nhi m môi trường và là nguyên nhân tiềm tàng dẫn đến sự bùng
phát của các dịch bệnh khác (Trần Thế Lâm, 007).
iệc sử dụng giống kháng là lựa chọn tối ưu nhất trong công tác quản
lý bệnh cũng như giải quyết các vấn đề liên quan đến môi trường. Nguồn gen
kháng bền vững nhất là nguồn gen được chọn lọc từ các giống kháng t i địa
phương. Do vậy, nghiên cứu phát hiện nguồn gen kháng là công việc được
quan tâm không chỉ ở iệt Nam mà còn ở nhiều quốc gia khác.
ới sự phát triển nhanh chóng của công nghệ chỉ thị phân tử, nhiều
locut gen kháng sâu, bệnh, chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi
trường và các locut quy định tính tr ng về năng suất, chất lượng đã được định
vị trên bản đồ genome của cây bông vải (Gossypium L.). Trong số các chỉ thị
phân tử, chỉ thị
số lượng

R là một thế hệ chỉ thị mới, thân thiện với người sử dụng và

R có m t trong hệ gen bông đủ lớn để sử dụng hiệu quả trong

chọn t o giống nhờ chỉ thị phân tử (Rahman và cs., 2008; Zhang và cs.,
2008). Tuy nhiên, đối với bệnh xanh lùn ở bông, cho đến nay vẫn còn rất ít
các công trình nghiên cứu về di truyền tính kháng bệnh, cũng như lập bản đồ
phân tử gen kháng phục vụ cho công tác chọn t o giống bông vải kháng bệnh.
c dù đa phần các giống bông đang được trồng lấy sợi trên thế giới là
bông tứ bội, nhưng trong các ngân hàng gen cây bông, bông cỏ lưỡng bội
Châu Á G. arboreum được đánh giá là nguồn gen vật liệu mang nhiều đ c
tính kháng sâu bệnh, chống chịu với điều kiện bất thuận (Ma và cs., 2008;
Adams và Palmer, 2003a). Trong ngân hàng cây bông ở nước ta, giống bông

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 14 of 128.

Header Page 15 of 128.

cỏ Nghệ

3

n là giống địa phương đã được đánh giá sơ bộ có khả năng kháng

được bệnh xanh lùn ở

iệt Nam (

ng

inh Tâm, 006).

ì thế, công tác

đánh giá chi tiết, nghiên cứu xác định cơ sở di truyền, lập bản đồ định vị gen
kháng này góp phần thúc đẩy công tác khai thác, sử dụng các nguồn gen này
trong các chương trình chọn giống bông kháng bệnh xanh lùn ở nước ta.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế sản xuất bông, nhằm cung cấp thêm cơ sở
khoa học trợ giúp cho công tác chọn t o giống bông kháng bệnh, chúng tôi đã
tiến hành đề tài
ở

y bông

ịnh h hị h n

g n h ng bệnh xanh ùn

”.

gh a hoa họ

2

n

h

ễ

ủa đ

iệc đánh giá đa d ng di truyền, thiết lập bản đồ gen kháng và xác định
chỉ thị gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ Nghệ

n là một kết quả mới

trong l nh vực nghiên cứu hệ gen cây bông nói chung và di truyền tính kháng
bệnh xanh lùn nói riêng ở giống bông cỏ.
iệc xác định di truyền tính kháng bệnh và các chỉ thị phân tử

R liên

kết với gen kháng bệnh xanh lùn ở giống bông cỏ Nghệ n không chỉ nhằm

xác định nguồn gen mà còn mở ra khả năng khai thác ứng dụng trong chọn
t o giống bông kháng bệnh xanh lùn ở nước ta.
3

Mụ

ê

ủa đ

ề tài “ ác định ch thị phân tử liên kết g n kháng bệnh xanh lùn

cây

bông cỏ" được chúng tôi thực hiện nhằm tìm hiểu cơ sở di truyền tính kháng
bệnh xanh lùn ở cây bông ở mức phân tử, cung cấp cơ sở khoa học cho công
tác chọn t o giống kháng bệnh nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử, góp phần
tăng hiệu quả của công tác phòng trừ bệnh trong sản xuất bông ở nước ta.
Những mục tiêu cụ thể của đề tài như sau:
- Xác định được di truyền tính kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 15 of 128.


Header Page 16 of 128.

4

- Xác định được chỉ thị phân tử

R liên kết với gen kháng bệnh xanh

lùn ở cây bông cỏ.
4

Nhữ g đó g góp mớ ủa l ậ á
- Lần đầu tiên ở

iệt Nam, đề tài đã thiết lập được bản đồ di truyền

gồm 14 nhóm liên kết tương ứng với 1 nhi m sắc thể trên hệ gen
bông cỏ Châu Á G. arboreum dựa trên chỉ thị phân tử
-

ở cây

R.

ây là công trình đầu tiên ở nước ta xác định được vị trí gen kháng

bệnh xanh lùn trên bản đồ di truyền ở dòng bông cỏ địa phương

XL00 có

nguồn gốc thu thập t i Nghệ n.
- ây cũng là công trình đầu tiên xác định được các chỉ thị
với gen kháng bệnh xanh lùn trên cây bông cỏ, trong đó có

R liên kết

chỉ thị liên kết ở

hai phía của gen kháng có thể sử dụng trong chọn t o giống kháng bệnh xanh
lùn với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử.
5

Đố

g

ph m

gh ê

- ối tượng nghiên cứu gồm:
+ Các dòng/giống bông cỏ có nguồn gốc thu thập từ tập đoàn giống
bông có nguồn gốc địa lý và các đ c điểm nông sinh học, khả năng chống
chịu khác nhau.
+ Các c p mồi

R đã được định vị trên khắp hệ gen cây bông được

chọn lọc từ các bản đồ di truyền của các loài bông đã được công bố.
+ Bệnh xanh lùn h i bông, liên quan đến côn trùng môi giới truyền
bệnh là rệp bông.
-

ề tài được thực hiện t i phòng thí nghiệm, hệ thống nhà lưới, nhà

kính của iện Di truyền Nông nghiệp,

à Nội và iện nghiên cứu Bông

TNN Nha ố, Ninh Thuận.

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 16 of 128.


Header Page 17 of 128.

5

CHƯƠNG I
TÀI
1.1

Câ bô g

gh ê

đa d

gd

1.1.1 Nguồn gốc, xuất xứ và phân loại nguồn gen bông (Gossypium L.)
Cây bông là cây trồng lâu năm được trồng như cây trồng hàng năm.
Cây bông thuộc họ

alvaceae, chi Gossypium. Chi Gossypium có nhiều loài,

rất đa d ng và được phân loài dựa trên phân bố địa lý, đ c điểm hình thái và
các nghiên cứu giải phẫu tế bào học (Abdullaev, 2010; Xu và cs., 2004;
Fryxell, 1984).
Các loài khác nhau của chi Gossypium được tìm thấy ở nhiều vùng điều
kiện khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới. iện nay, chi bông đã được phát hiện có
hơn 49 loài (Wendel và cs., 2010).
Căn cứ vào những khác biệt kiểu hình và phân bố địa lý, Fryxell (1984)
đã chia các loài trong chi bông thành 4 chi phụ và 8 nhóm bông.

a d ng

trong chi bông không chỉ biểu hiện phong phú về hình thái và phân bố địa lý
toàn cầu, mà còn đa d ng về tiến hóa của nhi m sắc thể cây bông. Nghiên cứu
về tế bào học cho thấy, cho đến nay 49 loài bông được chia làm hai mức bội
thể với cách thức di truyền phức t p: các loài lưỡng bội có số nhi m sắc thể
n= 6, các loài bông tứ bội có số nhi m sắc thể n=5 (Flagel và Wendel,
2010; Wendel và cs., 1995).
Dựa vào cách thức bắt c p trong kỳ giảm phân và kích thước nhi m sắc
thể, nhóm bông nhị bội được chia làm 8 kiểu hệ gen , B, C, D, E, F,

ho c

K (Frelichowski và cs., 2006; Fryxell, 1992).
c dù chia làm 8 kiểu hệ gen, các loài bông nhị bội vẫn được chia
nhóm bông chính với phân bố khắp các châu lục:
- Nhóm hệ gen , bao gồm cả kiểu hệ gen B, E và F được phân biệt với

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 17 of 128.

Header Page 18 of 128.

6

các nhóm bông khác bởi cách thức bắt c p và kích thước nhi m sắc thể, và
đ c điểm sinh sản khi lai giữa các loài (Wendel, 2010). Nhóm bông này được
tìm thấy trong tự nhiên t i Châu Phi và Châu Á.
- Nhóm D-hệ gen có nguồn gốc xuất xứ t i Châu
- Nhóm bông nhị bội thứ

ỹ.

gồm các loài bông có kiểu hệ gen C,

và

được tìm thấy ở Châu Úc (Wendel và Cronn, 2003).
Trong mỗi loài, phân lo i dưới loài trong từng nhóm bông nhị bội l i
được phân chia dựa trên các đ c điểm tương đồng hay khác biệt giữa các hệ
gen, ví dụ như G. herbaceum L. (A1) và Gossypium arboreum (A2) (Zhang
và cs., 2008). G.arboreum được phân biệt với G. herbaceaum bởi một vị trí
hoán vị trên nhi m sắc thể số 1 và số ; và được phân biệt với G. hirsutum bởi
vị trí hoán vị giữa nhi m sắc thể số 1 và ; và 3; 4 và 5 (Guo và cs., 2007).
Tuy nhiên, bông trồng trọt để lấy sợi chỉ có 4 loài: bao gồm hai d ng
nhị bội hệ gen

( n= x= 6) là G. herbaceum (A1); G. arboreum (A2) và hai

d ng song lưỡng bội khác nguồn

D ( n=4x=5 ) là G. hirsutum (AD1) và

G.barbadense (AD2) (Guo và cs., 2007; Iqbal và cs., 2001; Mei và cs., 2004).
Loài bông cỏ (G. arboreum L.) được trồng chủ yếu ở Ấn

ộ, akistan,

loài G. herbaceum chỉ được trồng ở vùng khô h n của Châu Phi và Châu Á.
Loài bông hải đảo (G. barbadense) có chất lượng xơ bông tốt nhất được trồng
ở Liên Xô (cũ), Xu

ăng, eru, Ấn

ộ… cung cấp khoảng 8% sản lượng sợi

trên thế giới. Bông luồi (G. hirsutum) có chất lượng xơ k m hơn bông hải
đảo, nhưng cho năng suất cao hơn và được trồng rộng rãi khắp nơi trên thế
giới, đóng góp khoảng 90% sản lượng bông trên thế giới. Loài bông cỏ
G.arboreum có khả năng chống chịu sâu bệnh tốt nhất (Trần Thế Lâm, 007)
và được đánh giá là cung cấp nguồn gen kháng sâu bệnh và độ bền xơ cho các
chương trình chọn t o giống bông (Abdullaev, 2010).
Nghiên cứu hệ gen cho thấy, trong các loài bông lưỡng bội tổ tiên

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 18 of 128.

và D,


Header Page 19 of 128.

7

chỉ có các loài bông có hệ gen
tiên có hệ gen D thì không.

là cho sợi (spinable) còn các loài lưỡng bội tổ
ì thế, chiến lược nghiên cứu về cây bông hướng

đến các đối tượng hệ gen bông lưỡng bội

(G. herbaceum và G.arboreum) và

D (G. raimonni) cũng như là hệ gen tứ bội D1 và D của G. hirsutum và G.
babadense nhằm giải đáp nhiều câu hỏi quan trọng còn tồn t i về xuất xứ phân
loài, tiến hóa hệ gen, cách thức kết hợp của hai hệ gen, các cơ chế di truyền …
chi phối biểu hiện tính tr ng ở bông tứ bội (Chen và cs., 2007).
1.1.2 Đa dạng về í h hước, thành phần và trình tự genome cây bông
Cây bông có hệ gen lớn và phức t p, là mô hình điển hình để nghiên
cứu đa bội thể và các cơ chế di truyền bởi các trình tự l p giữa các hệ gen
trong cùng một nhân.
Chiến lược hiệu quả để nắm bắt được sự đa d ng trong hệ gen tồn t i
giữa các loài bông là nghiên cứu xác định những khác biệt lớn về kích thước
hệ gen và sự sắp xếp tổ chức của các hệ gen lưỡng bội

và D hình thành nên

bông tứ bội ngày nay (Chen và cs., 2007).
1.1.2.1 Đa dạng về kích thư c hệ gen cây bông
Cơ sở phân tích hệ gen và cây phát sinh được thiết lập từ nhiều bộ dữ
liệu phân tử (Seelanan và cs., 1997; Senchina và cs., 2003; Small và cs.,

1999) cho thấy chi bông Gossypium L. đã trải qua quá trình phân chia rất
nhanh chóng ngay sau khi phát sinh từ các d ng tổ tiên ban đầu, dẫn đến
nhiều loài mới trong cùng một cây phả hệ đa d ng về kích thước và kiểu d ng
nhi m sắc thể (các nhóm hệ gen, từ

đến

và ) (Cronn, 2002).

c dù Gossypium là một chi tương đối trẻ có xuất xứ gần đây (~ 5-10
triệu năm) và tất cả các loài bông lưỡng bội đều có cùng số lượng bộ nhi m
sắc thể cơ bản (x=13; 2x= 6), tuy nhiên biến động về kích thước hệ gen lớn
gần gấp

lần khi so sánh giữa các loài trong chi (Hendrix và Stewart, 2005).

ích thước hệ gen của cây bông biến động tùy theo loài: kích thước đơn bội nhỏ

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 19 of 128.


Header Page 20 of 128.

8

nhất được ghi nhận ở hệ gen D của loài G. raimondii
b.

lbrich, đ t khoảng 885

ệ gen đơn bội của G. arboreum có kích thước khoảng 1,7

hirsutum có kích thước gần ,5

b.

b và G.

c dù cơ chế t o nên biến động về kích

thước hệ gen ở bông vẫn chưa được làm rõ, nhưng kết quả của nhiều công trình
nghiên cứu đã đi đến thống nhất rằng nguyên nhân dẫn đến những biến động về
kích thước hệ gen là do biến động về thành phần và trình tự DN (Hendrix và
Stewart, 2005; Wendel và cs., 2010; Hawkins, 2010).
1.1.2.2 Đa dạng về thành phần ADN của hệ gen cây bông
iện nay, ước tính thành phần

DN nhân đã được báo cáo đối với 4

loài Gossypium đ i diện cho tám trong số chín nhóm gen (tính cả nhóm E) với
nhiều phương pháp khác nhau. Nghiên cứu chuẩn hóa phương pháp xác định
thành phần hệ gen bông của
động thành phần
của G. thurberi và

edrix và te ard ( 005) đã ước lượng về biến

DN hệ gen trong chi bông là gấp hơn
của G. nobile). Thành phần của hệ gen

lần (giữa hệ gen D
lớn hơn gần gấp

đôi so với hệ gen D ( C= ,5 pg và 1,8 pg) nhưng l i nhỏ gần một nửa so với
hệ gen

( C= ,5 pg và 5,6 pg). Những biến động về thành phần

DN nhân

như vậy vẫn phù hợp trong ph m vi biến động ngành cây h t kín khác.
Nghiên cứu về biến động thành phần

DN trong loài ở G. hirsutum và

G. arboreum cũng được xác định dựa trên phân tích nhiều nguồn gen ở mỗi
loài.

a d ng thành phần

DN trong loài ở cả hai loài đều thấp, cao nhất chỉ

ở mức 6% (G. hirsutum) và 4% (G. arboreum) (Hendrix và Stewart, 2005).
Những khác biệt về kích thước và thành phần này tiếp tục duy trì trong các
d ng lưỡng bội và đa bội tự nhiên ( D) cho đến nay (Hendrix và Stewart,
2005; Senchina và cs., 2003; Wendel và cs., 2010).
c dù có sự biến động gấp

lần về kích thước hệ gen trong các loài

bông lưỡng bội, mức độ bảo thủ của trật tự các gen là rất đáng kể khi so sánh
giữa các nhóm bông lưỡng bội và đa bội (Desai và cs., 2006; Rong và cs.,

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 20 of 128.


Header Page 21 of 128.

9

2004; Brubaker và cs.,1999). iều này cho thấy nghiên cứu thông tin giải mã
di truyền từ các thể bông lưỡng bội có thể được suy luận trực tiếp cho các loài
bông song lưỡng bội khác nguồn (Chen và cs., 2007). ì thế những nghiên cứu
để lập bản đồ các tính tr ng quan trọng và giải mã trình tự từng hệ gen bông
lưỡng bội

(G. herbaceum và G. arboreum), D (G.raimondii) sẽ giúp ích rất

nhiều trong công tác định hướng chọn giống để cải tiến các tính tr ng của cây
bông tứ bội, loài chiếm gần 90% diện tích trồng bông trên toàn thế giới.
1.1.2.3 Đa dạng về trình tự ADN của hệ gen cây bông
Cho đến nay, phần lớn các kết quả nghiên cứu đều đi đến thống nhất
rằng chính sự khác biệt về số lượng các trình tự

DN không mã hóa

(noncoding DNA) đã chi phối biến động về kích thước hệ gen cây bông.
thực vật nói chung, sự mở rộng của hệ gen phần lớn là do: đa bội hóa, sự
khuyếch đ i các yếu tố nhảy (TE) (Wendel, 20020); cộng với những quá trình
như tăng số lượng các yếu tố gen giả (pseudogene),(Zhang, 2011) tăng kích

thước vùng intron (Deutsch và Long, 1999; Vinogradov, 1999), và sự kết hợp
của các đo n từ genome m ch vòng tế bào chất (organeller) vào gen nhân
(Adams và Palmer, 2003; Shahmuradov và cs., 2003). ự kết hợp của từng
yếu tố này sẽ gây nên biến đổi phức t p và cồng kềnh của hệ gen. Cách duy
nhất để tìm hiểu sự phát triển của hệ gen phức t p là đi từ những hệ gen nhỏ
hơn trong cây phân loài (Leitch, 1998; Wendel và cs., 2002).
ệ gen bông có tới 0-60% vùng gen có chứa các trình tự l p, và có
nhiều vùng tương đồng tồn t i giữa hệ gen

t và Dt ở các thể đa bội được

phát hiện (Husein và cs., 2007). Trình tự l p vi vệ tinh được nhiều tác giả sử
dụng trong nghiên cứu đa d ng giữa các loài bông. Nghiên cứu của Zhao và
cs. (1998) đã khảo sát hơn 100 trình tự l p phổ biến nhất ở hệ gen bông tứ bội
và kết quả cho thấy có 4 kiểu l p phổ biến ở hệ gen D, nhưng rất hiếm ho c
không xuất hiện trên hệ gen .

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 21 of 128.


Header Page 22 of 128.

10

Syed và cs. (2001) đã phân tích sự khác biệt giữa các trình tự l p vi vệ
tinh (microsatellite) ở hệ gen

và D lưỡng bội và hệ gen D song lưỡng bội,

và đã kết luận rằng trong số 107 locut

thước alen ở cả

R nghiên cứu, 0-50% có cùng kích

lo i hệ gen, nhưng hơn một nửa số locut đó có trình tự đa

d ng (ngắn ho c dài hơn) ở các thể tứ bội. hân tích trình tự vi vệ tinh nghiên
cứu trên các loài bông của
các loài có hệ gen

irut và cs. (2007) cho thấy đa d ng trình tự giữa

là do sự thêm hay bớt các trình tự l p hai nucleotit.

c

dù vậy, biến động về trình tự khác ngoài trình tự l p đôi cũng được ghi nhận
giữa hệ gen

và hệ gen D. Biến động về trình tự này được tác giả giải thích

là do có sự đa d ng giữa hệ gen
gen phụ

còn tồn t i cho đến nay và tổ tiên của hệ

hiện đã không còn tồn t i của các loài bông trồng trọt. Tuy nhiên,

các tác giả cho rằng cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn để làm sáng tỏ kết luận
này (Hirut và cs., 2007). Nhóm tác giả cũng đã phân tích các trình tự của các

locut

R và phát hiện không chỉ số lượng các trình tự l p

nucleotit mà cả

các trình tự xen kẽ các trình tự l p (sequence flanking the repeat) cũng t o nên
sự đa d ng về kích thước các alen. ì thế, nhóm tác giả đã cho rằng sau khi đa
bội hóa, các alen vi vệ tinh có thể đã tiến hóa nhanh chóng ở d ng song lưỡng
bội bằng cách giảm ho c tăng các trình tự l p hai nucleotit.

ai nhóm tác giả

Zhao và cs. (1998) và Zhang và cs. (2003) cũng đã kết luận trước đó rằng
trong quá trình đa bội hóa, 5 nhi m sắc thể ở các d ng tứ bội đã phân tách
nhanh chóng từ các hệ gen tổ tiên của chúng, đ c biệt đối với d ng hệ gen phụ
D. Nghiên cứu của Liu và cs. ( 006) cũng thu được kết quả tương tự về biến
thiên của các trình tự l p

R.

ết quả nghiên cứu đa d ng các trình tự l p

giữa các hệ gen không chỉ có ý ngh a trong phân tích tiến hóa, mà còn có ý
ngh a quan trọng trong ứng dụng phát triển lo i chỉ thị

R để ứng dụng

trong nghiên cứu giữa các hệ gen, đa d ng di truyền, thiết kế mồi và ứng dụng
trong chọn giống…

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 22 of 128.


Header Page 23 of 128.

11

Cho đến nay, đa phần các chỉ thị

R lo i BNL đều được thiết kế dựa

trên hệ gen tứ bội (Liu và cs., 2006). Liu và cs. (2000b) đã đưa ra tính toán
rằng nhiệt độ gắn mồi giữa chỉ thị và mẫu có thể ảnh hưởng và cho kết quả
khác nhau giữa mẫu DN của bông tứ bội và các hệ gen lưỡng bội khác nhau.
Tỷ lệ khuyếch đ i thu được ở các loài bông khác nhau tương đối cao khi
sử dụng các chỉ thị được thiết kế từ các loài lưỡng bội (An và cs., 2008; Zhang
và cs., 2007; Wang và cs., 2006; Park và cs., 2005).

iều này chứng thực khả

năng ứng dụng các chỉ thị giữa các loài bông.
Các trình tự E T (expressed sequence tag) được lấy từ hệ gen loài G.
arboreum để khuyếch đ i trên hệ gen G. hirsutum cho tỷ lệ

% các c p mồi

E T cho sản phẩm khuyếch đ i từ các vùng không l p (single copy loci) (Chee
và cs., 2004). Allen và cs. (2009) cũng thu được kết quả tương tự, 38% tỷ lệ E T
có nguồn gốc G. Arboreum khuyếch đ i thành công trên hệ gen G. hirsutum.

1.1.2.4 Nghiên cứu đa dạng giữa các phần gen lặp trong hệ g n cây bông
loài có thể đa bội như cây bông, những nghiên cứu về sự tương đồng
trình tự giữa các hệ gen như: so sánh giữa các hệ gen, nghiên cứu các phần l p
của hệ gen, tiến hóa sau khi l p gen, đã góp phần bổ sung các đ c điểm biểu
hiện tương đồng giữa các hệ gen phụ trong bông tứ bội (Chaudhary và cs.,
2009; Flagel và cs., 2008). hảo sát các gen l p (duplicated) có thể cho biết về
tỷ lệ tiến hóa phân tử (Cronn và cs., 1999), kiểu và mức đa d ng nucleotit
(Small và cs., 1999), biểu hiện gen câm ở thể đa bội (Adams và cs., 2003).
Nghiên cứu về so sánh các trình tự và kích thước các vùng gen tương đồng
(vùng gen l p t i một vị trí locut) giữa t và Dt đã ghi nhận một số kết quả bước
đầu. Các kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ bảo thủ và đa d ng của các thành
phần của gen được ghi nhận khác nhau đối với từng vùng gen nằm trên các vùng
nhi m sắc thể khác nhau (Allen và cs., 2009; Wendel và cs., 2010; Grover và cs.,
2007; Small và cs., 1999).

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 23 of 128.


Header Page 24 of 128.

12

Căn cứ vào biến động của hơn 00.000 nucleotit (với khoảng 40.000
nu/hệ gen), kết quả nghiên cứu của Wendel

Cronn ( 00 ) cho thấy các thể

đa bội ở bông có tỷ lệ thay thế nucleotit ở mức trung bình. Tuy không xác
định được sự khác biệt đáng kể giữa các gen được nghiên cứu trên hệ gen

t

và Dt trong bông đa bội, nghiên cứu này cho thấy tổng số các biến động về
thay thế nu ở hệ gen đa bội ( t và Dt) cao hơn khoảng 0% so với hệ gen
lưỡng bội tương ứng.
Những phân tích so sánh trình tự được tiến hành với 48 vùng gen đã
củng cố thêm cho những phân tích trước đó về tiến hóa gen l p ở bông song
lưỡng bội (Cronn và cs., 1999), nghiên cứu đã chỉ ra rằng các nhi m sắc thể
tương đồng trong các thể bông đa bội tiến hóa độc lập với nhau trong nhân
song lưỡng bội.

à các tác giả cũng đã ủng hộ giả thuyết cho rằng tương tác

của các vùng l p (single copy duplicated) giữa các hệ gen là không phổ biến ở
các thể bông đa bội.

ết luận tương tự cũng thu được khi nghiên cứu về 4

c p gen l p ở cây Arabidopsis cổ đ i (Senchina và cs., 2003).
ức độ tương đồng cao cũng được ghi nhận giữa các vùng exon của cả
hai hệ gen A và D (Allen và cs., 009). Nhóm tác giả đã thực hiện phân tích
đa hình nucleotit ( N ) và đa d ng các ndel của 70 locut tương đồng đa
hình (single-copy polymorphic loci) ở hơn 0 dòng/giống bông trong đó có
loài đa bội là G.arboreum và G. raimonii và các dòng tứ bội G. hirsutum và
G.barbadense. Tuy nhiên, kết quả phân tích cho thấy hệ gen

và D ở cả các

loài lưỡng bội và đa bội đều giữ những đ c điểm khác biệt riêng (distinct) với
nhau trên những đo n tương đồng giữa hai hệ gen (paralog). Từ kết quả

nghiên cứu này,

llen và cs. ( 009) cũng đưa ra khuyến cáo: t i các vùng

genome phát hiện có đa d ng di truyền, cần phải xây dựng các phương pháp
để xác định liệu có đa d ng alen và có đa d ng giữa các vùng genome tương
đồng hay không (Allen và cs., 2009).

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 24 of 128.


Header Page 25 of 128.

13

1.1.2.5 Đa dạng trình tự giữa các vùng không lặp
a d ng trình tự giữa các vùng không l p l i trong từng loài bông cũng đã
được ghi nhận cho dù còn rất h n chế về số lượng nghiên cứu.
loài đối với G. hirsutum và G. barbadense biến động từ 1-

a d ng trong

N /98 bp (tương

đương với tỷ lệ 0,1-0,3%) (Small và cs., 1999). ới rất ít công trình được công
bố về tần suất xuất hiện N ở bông và với số lượng lấy mẫu nghiên cứu khác
nhau, trong loài G. hirsutum, tần suất xuất hiện N biến động được ghi nhận là
0/1.000bp ở vùng gen

dh , 1/5.000bp cho đến 1/947bp ở gen

yb và các

vùng gen liên quan (An và cs., 2008; An và cs., 2007; Hsu và cs., 2008). Tuy
nhiên, tần suất N thu được ở G.arboreum và G. hirsutum thấp hơn hai lần so
với các loài khác, được ghi nhận lần lượt: 1/ .546bp và 1/ .474 (tương đương
với 0,04%) khi nghiên cứu trên hơn 570 locut đơn. G. barbadense có tỷ lệ đa
d ng trong loài lớn nhất với tần suất xuất hiện N 1/1 81 và 8% locut cho đa
hình. G.hirsutum đ t tần suất xuất hiện indel lớn nhất trong khi các loài tổ tiên
lưỡng bội l i có tỷ lệ này thấp nhất (Allen và cs., 2009).
1.1.3 Nghiên cứu a dạng di truyền ở cây bông s dụng ch th phân t
ột trong những ứng dụng của chỉ thị phân tử trong chọn giống là phân
tích đa d ng di truyền. Trong phân lo i học, những chỉ thị phân tử phản ánh
những biến dị di truyền về trình tự ở cả những vùng mã hóa và không mã hóa.
Bên c nh đó, sử dụng các chỉ thị trong xác định khoảng cách giữa các nền di
truyền cây bông là một ứng dụng hữu ích trong chọn giống

, một hướng

đi hiệu quả trong chọn giống bông lấy sợi có định hướng hiện nay (Kalivas và
cs., 2011). ì vậy, nhiều công trình sử dụng chỉ thị phân tử để nghiên cứu đa
d ng di truyền đã được thực hiện để làm sáng tỏ những điều còn vướng mắc,
củng cố thêm chứng cứ cho phân lo i học giúp cho công tác bảo tồn, tìm vật
liệu chọn giống thích hợp và phát triển các chương trình chọn giống cây bông
(Canadida và cs., 2006).

luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 25 of 128.