Phần 1. MỞ ĐÂU
̀
Cây bông (Gossypium L.) là loai cây trông lây s
̣
̀
́ ợi tự nhiên hàng đâu và quan
̀
trong nhât trên thê gi
̣
́
́ ơi, đu
́
̛ợc trông khăp moi noi
̀
́
̣
̛ ở điêu ki
̀ ện khí hậu nhiệt đới và
cạn nhi
̂
ẹt đ
̂ ới. Bông vai cung là m
̉
̃
ặt hàng thuong mai quan trong mang lai l
̛ ̛
̣
̣
̣ ợi nhuạn̂
cho hàng triẹu nông dân
̂
ở các nươc phát triên cung nhu đang phát triên. San phâm
́
̉
̃
̛
̉
̉
̉
chính xo bông đu
̛
̛ơc biêt đên nhu là nguôn nguyên li
̣
́ ́
̛
̀
ẹu chu yêu cho ngành công
̂
̉ ́
nghiẹp d
̂ ẹt may. Tuy nhiên, san lu
̂
̉
̛ơng bông vai hàng nam phu thu
̣
̉
̆
̣
ọc vào nhiêu yêu tô
̂
̀ ́ ́
trong đó yêu tô ngoai canh nhu sâu b
́ ́
̣ ̉
̛
ệnh và giông là hai yêu tô quan trong nhât.
́
́ ́
̣
́
Hiẹn nay đã có hon 20 loai b
̂
̛
̣ ẹnh hai bông do virus gây ra đu
̂
̣
̛ợc công bô, trong
́
đó bẹnh xanh lùn hay còn goi là b
̂
̣
ẹnh xanh lá (cotton blue disease) là loai b
̂
̣ ẹnh xuât
̂
́
hiẹn t
̂ ừ sơm và gây hai nghiêm trong cho san xuât bông (Correae et al., 2005). S
́
̣
̣
̉
́
ự lựa
chon tôi uu nhât cho công tác quan lý b
̣
́ ̛
́
̉
ệnh cây cũng như han chê ô nhiêm môi tru
̣
́
̃
̛ờng
do dùng thuôc hóa hoc hi
́
̣
ẹn nay chính là vi
̂
ệc sử dung giông kháng và nguôn gen
̣
́
̀
kháng bên v
̀ ưng nhât vân là nguôn gen đu
̃
́ ̃
̀
̛ơc chon loc t
̣
̣
̣ ự nhiên từ các giông bông
́
kháng bệnh xanh lùn.
Xuât phát t
́
ư vân đê nêu trên, chúng tôi tiên hành nghiên c
̀ ́ ̀
́
ứu đê tài:
̀
Nghiên cưu đa dang di truyên nguôn gen bông co (
́
̣
̀
̀
̉ Gossypium arboreum L.)
phuc vu l
̣
̣ ạp ban đô gen kháng b
̂
̉
̀
ẹnh xanh lùn.
̂
1.1. Muc tiêu cua đê tài
̣
̉
̀
Thu thạp các giông bông co đia phuong và nh
̂
́
̉ ̣
̛ ̛
ạp n
̂ ọi đê tiên hành đánh giá kha
̂ ̉ ́
̉
nang kháng/nhiêm b
̆
̃ ẹnh xanh lùn qua chi tiêu hình thái, đông th
̂
̉
̀
ời đánh giá sự đa
dang di truyên cua các giông bông băng chi thi phân t
̣
̀ ̉
́
̀
̉ ̣
ử (SSR), từ đó xác đinh các c
̣
ặp
lai phuc vu nghiên c
̣
̣
ưu l
́ ạp ban đô gen kháng b
̂ ̉
̀
ệnh xanh lùn và chon tao giông bông
̣
̣
́
kháng bẹnh.
̂
1.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài
1. Thu thập một số giống bông cỏ có tiềm năng năng suất cao, chất lượng xơ
tốt và một số dòng bông kháng bệnh xanh lùn.
2. Đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn và một số đặc tính nông sinh học chính
của các giống bông đã thu thập.
1
3. Sử dụng chỉ thị phân tử SSR để phân tích mối quan hệ di truyền phân tử
giữa các giống bông cỏ.
4. Xác định cặp giống bông vải kháng bệnh và giống bông không kháng bệnh
nhưng có nhiều đặc tính ưu việt về năng suất cũng như chất lượng sợi làm vật liệu
lai tạo quần thể, phục vụ lập bản đồ phân tử gen kháng bệnh xanh lùn.
2
Phần 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hình 2.1. Sơ đồ các bước triển khai đề tài
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1. Vật liệu thực vật
30 giống bông cỏ (Gossypium arboreum L.) nhập nội và địa phương được
chọn lọc từ nguồn gen có sẵn của Viện nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố và
những giống này được thu thập từ các nước Việt Nam, Ấn Độ, Liên xô cũ (bảng
2.1).
Bảng 2.1. Tên và nguồn gốc của 30 giống bông cỏ thu thập được
TT
1
2
3
4
5
MS
TĐ
2
3
5
6
7
Tên
giống
Cỏ Thanh Hóa
Hà Sơn Bình
Cỏ Phú Khánh
Cỏ Nghệ An
Cỏ Bắc Ái
Nguồn
gốc
Việt Nam
Việt Nam
Việt Nam
Việt Nam
Việt Nam
TT
16
17
18
19
20
3
MS
TĐ
77
78
79
80
81
Tên
Giống
91B16
91B36
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
Nguồn
gốc
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15
18
34
35
42
43
44
46
75
76
Ấn Độ
Việt Nam
Ấn Độ
Ấn Độ
Ấn Độ
Ấn Độ
Ấn Độ
Liên Xô
Ấn Độ
Ấn Độ
AK235
Lục Ngạn
B2III4
B2IV10
Akola
Tka 283
Tka 188
Ava
B10
91L12
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
82
83
85
86
87
92
93
94
100
101
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
Không tên
Không tên
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
* Chú thích: MSTĐ – Mã số tập đoàn
2.1.2. Các cặp mồi SSR
50 cặp mồi SSR cho cây bông, bao gồm 6 nhóm mồi khác nhau: BNL
(Brookhaven National Laboratory, 2007), MUCS (Mauricio Ulloa, 2005), MUSS
(Mauricio Ulloa, 2005), NAU (Nanjing Agricultural University, 2007), STV (Taliercio
E, Scheffler J. 2006), TM (John Yu, 2002) (Bảng 2.2).
Bảng 2.2. Các nhóm mồi SSR sử dụng trong nghiên cứu
TT
Nhóm mồi
1
2
3
4
5
6
BNL
MUCS
MUSS
NAU
STV
TM
Nguồn gốc
Brookhaven National Laboratory, 2007
Mauricio Ulloa, 2005
Mauricio Ulloa, 2005
Nanjing Agricultural University, 2007
Taliercio E, Scheffler J. 2006
John Yu, 2002
Tổng số
Số cặp mồi
sử dụng
20
6
4
10
4
6
50
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT SỬ DỤNG
2.2.1. Phương pháp đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn
Phương pháp đánh giá bệnh được tiến hành dựa trên mức độ biểu hiện bệnh
xanh lùn theo 4 cấp của Junior và cs. (2008), thang điểm được ghi nhận như sau:
+ Cấp 0: Không nhiễm bệnh
+ Cấp 1: Màu lá bình thường nhưng lá bị biến dạng nhẹ
+ Cấp 2: Lá có màu đậm và bị biến dạng dễ nhận thấy
+ Cấp 3: Lá có màu xanh nhạt, bị biến dạng nhiều và gân lá vàng
Cách tính điểm kháng/nhiễm: Cây có bệnh cấp 0: được đánh giá kháng. Cây
4
có có bệnh 13 được đánh giá nhiễm.
2.2.2. Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông
Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông cỏ dựa trên
3 nhóm chỉ tiêu chính:
(1) Nhóm chỉ tiêu về sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng (ngày); Chiều cao cây
(cm); Số cành đực/cây; Số cành quả/cây; Vị trí cành quả 1 (đốt).
(2) Nhóm chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: Khối lượng quả
(g); Số quả/cây; Năng suất lý thuyết (tạ/ha); Khối lượng 100 hạt (g); Tỷ lệ xơ (%);
Năng suất bông hạt (tạ/ha); Năng suất bông xơ (tạ/ha).
(3) Nhóm chỉ tiêu về hạt, tỉ lệ xơ và chất lượng xơ: Chiều dài xơ (mm); Độ đều xơ
(%); Độ mịn xơ (mix); Độ chín xơ (%); Độ bền xơ (g/tex).
Số liệu theo dõi về các chỉ tiêu trong đánh giá đặc tính nông sinh học các
giống bông được nhập vào phần mềm thống kê IRRISTAT v.4.0 (IRRI, 1998) để
xử lý.
2.2.3. Phương pháp phân tích đa hình di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR
2.2.3.1. Phương pháp tách chiết ADN tổng số và quy trình chạy phản ứng PCR
a) Tách chiết ADN tổng số
ADN lá bông được tách chiết và tinh sạch theo phương pháp CTAB của
Doyle, J.J. và cs. (1987).
Quy trình tách chiết ADN tổng số:
Mẫu lá non được nghiền mịn trong nitơ lỏng trong ống eppendorf 2ml
Thêm 1ml dung dịch đệm chiết
Ủ 65 độ C trong 90 phút, cứ 15 phút lắc đều một lần.
Cho 500µl chloroform:isoamyl alcohol (24:1), lắc nhẹ trong 5 phút. Sau đó ly
tâm 12.000 vòng/phút trong 15 phút.
Chuyển phần dịch phía trên sang ống eppendorf mới, cho 500µl Isopropanol
để tủa ADN. Ly tâm 12.000vòng/phút để thu kết tủa.
Rửa kết tủa bằng 500µl Wash buffer I. Sau đó ly tâm 12.000vòng/phút trong
5 phút để thu tủa.
Tiếp tục rửa bằng 500µl Wash buffer II. Sau đó ly tâm 12.000vòng/phút
trong 5 phút để thu tủa.
5
Để khô ADN sau đó cho 50µl TE
Khử ARN bằng cách thêm 4µl RNAse/eppendorf trong tủ ấm 370C trong 3h.
Kiểm tra ADN tổng số: Chất lượng và nồng độ ADN tổng số được kiểm tra
trên gel agarose 0.8%. Nồng độ chính xác được đo trên máy quang phổ Nanodrop.
b) Kỹ thuật PCR
Phản ứng PCR được tiến hành trên máy chu kỳ nhiệt Veriti 96well Thermal
cycler. Tổng dung dịch phản ứng là 15 µl bao gồm 50ng ADN tổng số, 0.15µM mồi,
0.2 mM dNTPs, 1X dịch đệm PCR, 2.5mM MgCl2 và 0.5 đơn vị Taq TaKaRa.
Bảng 2.1. Chương trình chạy phản ứng PCR
Các bước
1
2
3
4
Nhiệt độ (oC)
95
94
55
72
72
4
Thời gian
7 phút
15 giây
30 giây
2 phút
7 phút
Số chu kỳ
1
40
1
Tác dụng
Biến tính
Biến tính
Gắn mồi
Tổng hợp
Tổng hợp
Bảo quản
2.2.3.2. Phân tích số liệu đa hình di truyền
Nhưng sô liêu thông kê bao gôm sô allen trên locus, tân sô allen phô biên nhât,
̃
́ ̣
́
̀
́
̀ ́
̉ ́
́
sô allen cá bi
́
ệt, chi sô PIC (Polymorphism Information Content) đ
̉ ́
ược tinh toan s
́
́ ử
dung phân mêm Excel, trong đó: (1) Chi sô Tân sô allen phô biên nhât đ
̣
̀
̀
̉ ́ ̀ ́
̉ ́
́ ược tinh băng
́
̀
ty lê % cua sô ca thê xuât hiên allen phô biên nhât trên tông sô allen xuât hiên
̉ ̣
̉
́ ́ ̉
́ ̣
̉
́
́
̉
́
́ ̣ ở từng
locus nghiên cưu. (2) Allen cá bi
́
ệt cua t
̉ ưng chi thi SSR đ
̀
̉ ̣
ược xac đinh la allen xuât
́ ̣
̀
́
hiên duy nhât
̣
́ ở 1 giông trong toan bô cac giông bông nghiên c
́
̀
̣ ́
́
ứu. (3) Đa dang di
̣
truyên allen cua cac chi thi SSR đ
̀
̉
́
̉ ̣
ược đanh gia thông qua hê sô PIC (Botstein,1980)
́
́
̣ ́
va đ
̀ ược tinh theo ph
́
ương trinh:
̀
Trong đó: Pij là tần số xuất hiện của alen thứ j tương ứng với mồi i.
Giá trị PIC càng lớn tức là mức độ đa hình của locus do mồi i khuếch đại
càng lớn, tức là càng nhiều allen được sinh ra.
Hệ số tương đồng di truyền S: phản ánh mức độ giống nhau và khác nhau
giữa các giống. Cơ sở để tính toán hệ số này là mô hình toán Nei và Li (1979) như
sau:
6
S=
2 N xy
Nx + N y
Trong đó: S là hệ số tương đồng; Nxy: là số băng cùng vị trí của mẫu x và y;
Nx, Ny: là số băng ADN của mẫu x và y.
Khoảng cách di truyền d:
d = 1 – S
Sự co măt hay văng măt cua cac allen cua t
́ ̣
́
̣ ̉
́
̉ ưng chi thi SSR đ
̀
̉ ̣
ược ghi nhân cho
̣
tât ca cac giông bông nghiên c
́ ̉ ́
́
ứu, trong đó 0 là không có băng ADN và 1 là có băng
ADN ở cùng một vị trí. Số liêu
̣ được nhập vào chương trình NTSYSpc v. 2.1
(Rohlf, 1997) để xây dựng ma trân t
̣ ương đông di truyên. Tiêp theo, s
̀
̀
́
ơ đô hinh cây
̀ ̀
biêu diên môi quan hê di truyên gi
̉
̃
́
̣
̀ ữa cac giông bông nghiên c
́
́
ứu được xây dựng băng
̀
phương phaṕ phân nhom
́ UPGMA (Unweighted PairGroup Method with
Arithmetical averages).
Phần 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
30 giống bông cỏ nhập nội và địa phương đã được triển khai gieo trên đồng
ruộng tại Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố (hình 3.1a) và duy trì trong nhà
lưới của Viện (hình 3.1b). Mẫu lá non của từng giống bông riêng biệt (hình 3.1c) đã
được thu thập và đưa vào phòng thí nghiệm của Bộ môn Sinh học phân tử, Viện Di
truyền Nông nghiệp để tách chiết ADN tổng số, phục vụ phân tích chỉ thị phân tử
đánh giá đa dạng di truyền.
a
c
b
Hình 3.1. Gieo trồng ngoài đồng (a) để duy trì và trong nhà lưới (b,c) để lấy
7
mẫu lá.
3.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ (G.arboreum L.)
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong 30 giống bông cỏ được đưa vào đánh giá
bệnh, giống bông cỏ Nghệ An là giống duy nhất có biểu hiện kháng với bệnh xanh
lùn, các giống còn lại đều có biểu hiện nhiễm bệnh.
Đề tài đã tiến hành chọn dòng đối với tính kháng bệnh xanh lùn trên giống
bông cỏ Nghệ An, kết quả đã chọn lọc được 6 dòng biểu hiện tính kháng bệnh,
trong đó có 4 dòng kháng hoàn toàn, đó là các dòng KXL0002, KXL0003, KXL
0004, KXL0005 (bảng 3.1). Những dòng bông này được lưu giữ làm vật liệu để
lai với các dòng giống bông vải khác, tạo quần thể con lai lập bản đồ gen kháng
bệnh xanh lùn.
Bảng 3.1. Kết quả chọn lọc các dòng kháng bệnh xanh lùn của bông Nghệ An.
Tổng số
Tỷ lệ bệnh
Thời gian ủ bệnh
cây
(%)
trung bình (ngày)
1
KXL0001
23
4,3
25,0
2
KXL0002
32
0
0
3
KXL0003
29
0
0
4
KXL0004
22
0
0
5
KXL0005
22
0
0
6
KXL0006
27
3,7
30,0
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ
TT
Dòng
NGHIÊN CỨU
Qua đánh giá các đặc tính nông sinh học từ 30 giống bông nghiên cứu trên, đề
tài đã thu thập được 14 giống mang những đặc điểm ưu việt nhất dựa trên các chỉ
tiêu chính về năng suất bông xơ (tạ/ha) và chất lượng xơ bông (độ bềng/tex).
Những giống có phẩm chất tốt được trình bày ở bảng 3.2 dưới đây:
Bảng 3.2. Một số giống bông cỏ tiềm năng đạt năng suất cao và chất lượng
tốt
TT
MS
TĐ
Tên giống
1
2
3
4
7
15
18
42
Cỏ Bắc Ái
AK235
Cỏ Lục Ngạn
Akola
Thời gian
sinh trưởng
(ngày)
97,0
100,0
97,0
103,0
8
Năng suất
bông xơ
(tạ/ha)
4,9
5,7
4,0
6,2
Độ bền
(g/tex)
17,6
20,6
18,1
21,1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
43
44
46
75
77
79
80
82
86
101
Tka 283
Tka188
Ava
B10
91B16
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
Không tên
Max
Min
Trung bình
104,0
102,0
99,0
107,0
107,0
107,0
106,0
106,0
99,0
106,0
107,0
97,0
102,9
5,9
5,3
5,6
8,0
11,3
4,3
7,4
5,9
4,0
5,1
11,3
4,0
5,9
20,0
19,2
19,6
17,5
17,5
20,5
18,5
17,5
21,1
22,8
22,8
17,5
19,4
14 giống bông cỏ có tiềm năng năng suất cao và chất lượng tốt trên sẽ là cơ
sở cho việc chọn ra các giống bố/mẹ ban đầu để lai với các dòng kháng bệnh tạo
quần thể F1 phục vụ cho việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn trên cây bông.
3.3. PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁC GIỐNG BÔNG NGHIÊN CỨU
BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR
3.3.1. Tách chiết ADN tổng số của các giống bông phục vụ phân tích SSR
Mẫu lá non của 30 giống bông cỏ và 1 dòng bông kháng (KXL0002) sau khi
được tách chiết ADN tổng số theo phương pháp CTAB đã thu được nồng độ khá
cao, từ 200 – 1.500ng/µl.
Hình 3.2. Kết quả kiểm tra ADN của các giống bông trên gel agarose 0,8%
Giếng số 131: ADN các giống bông nghiên cứu
Giếng ngoài cùng bên phải: ADN chuẩn với nồng độ 100ng
9
3.3.2. Kết quả phân tích đa hình ADN các giống bông bố mẹ bằng chỉ thị SSR
ADN tổng số của 30 giống và 1 dòng bông cỏ kháng bệnh xanh lùn sau khi
tinh sạch được sử dụng để tiến hành làm phản ứng PCR với 50 chỉ thị phân tử SSR.
Tuy nhiên, đối với hệ gen bông, việc xác định được những locus SSR cho các alen
đa hình là tương đối khó khăn, chính vì vậy, trong số 50 cặp mồi nằm rải rác trên
hệ gen bông đã nghiên cứu, chỉ có 15 cặp mồi cho kết quả đa hình, chiếm 30% tổng
số cặp mồi. Số chi thi còn l
̉ ̣
ại không cho đa hình giữa các giống, cho băng sản phẩm
mờ hoặc không cho sản phẩm PCR, nên bị loại bỏ khỏi nghiên cứu. Hình 3.3 và 3.4
là ảnh gel minh họa đa hình ADN giữa các giống bông cỏ khi khảo sát với một số
cặp mồi SSR. Kết quả cho thấy cặp mồi này đã cho đa hình ADN tương đối rõ giữa
các giống bông.
10
Hình 3.3. Sản phẩm PCR của một số giống bông nghiên cứu với các cặp mồi
nhóm BNL trên gel agarose 3%
Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 232: Sản phẩm PCR các giống bông
(đánh số theo tên mã số tập đoàn)
Hình 3.4. Sản phẩm PCR của một số giống bông nghiên cứu với một số cặp mồi
nhóm NAU, TM và STV trên gel agarose 3%
Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 232: Sản phẩm PCR các giống bông
(đánh số theo tên mã số tập đoàn)
Số liệu phân tích kiểu gen được đưa vào phần mềm Excel để đánh giá các
chỉ tiêu đa dạng chính, kết quả được tổng hợp ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Các chỉ tiêu về alen, chỉ số đa dạng PIC của các locus SSR nhận biết
trên 31 giống bông nghiên cứu
TT
1
2
Chỉ thị
SSR
BNL1408
BNL1673
NST
AD05,AD11
A12,AD12,AD22
Số
allen
4
2
11
Kích
Tần số
thước sản allen phổ
phẩm
biến
PCR (bp)
nhất
140200
41,304
135150
64,516
Số
allen
cá
biệt
0
0
PIC
0,674
0,458
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
BNL1679
BNL2656
BNL2921
BNL2960
BNL3259
BNL3261
BNL3284
BNL3478
BNL4053
NAU5074
STV002
TMD03
TME20
A12,AD12
AD19
AD01
AD10
AD02,AD08,AD30
A12,AD12
AD11
AD13,AD18
AD09,AD23
A_chr08
A_chr05
AD_chr01
AD_chr19
Tổng số
Trung bình
Min
Max
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
34
2,3
2
4
135149
145160
145165
140148
150160
145152
130135
150157
150175
225250
120130
210230
145155
50,000
72,500
86,667
86,667
51,667
66,667
83,871
79,310
83,333
56,098
61,290
55,172
72,973
67,469
41,304
86,667
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
0,13
0
1
0,531
0,399
0,238
0,231
0,499
0,444
0,271
0,328
0,278
0,493
0,475
0,495
0,394
0,414
0,231
0,674
Đề tài đã tiến hành so sánh kết quả thu được trong nghiên cứu này với các
kết quả về đánh giá đa dạng di truyền genom cây bông đã được công bố trong và
ngoài nước. Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Một số kết quả phân tích đa dạng SSR ở cây bông đã được công bố
TT
Tac gia
́
̉
Số
giông
́
Số
chỉ
thị
Tông
̉
sô allen
́
Trung binh
̀
Số
PIC
allen
1
Rehman và cs. (2009)
33
25
50
2,00
0,39
2
Khan và cs. (2009)
40
34
74
2,17
3
Boopathi và cs. (2008)
35
88
151
1,72
0,37
4
Dongre và cs. (2007)
19
17
30
1,76
0,38
5
Guang và cs. (2006)
43
36
130
3,60
0,62
6
Wangzhen Guo (2006)
109
60
128
2,18
7
Liu và cs. (2006)
39
74
165
2,23
0.41
8
Bertini và cs. (2006)
53
31
66
2,13
0,40
9
Nguyệt và cs. (2009)
49
50
128
2,56
10
Nghiên cưu nay
́
̀
30
15
34
2,3
0,41
Kết quả phân tích cho thấy số allen trung bình trong nghiên cứu thu được là
khá cao, là 2,3; trong khi hầu hết các nghiên cứu còn lại đều có số allen trung bình
thu được dưới 2,2 (Rehman và cs, 2009; Khan và cs, 2009; Boopathi và cs, 2008;
Dongre và cs, 2007; Wangzhen Guo, 2006; Liu và cs, 2006; Bertini và cs, 2006). Khi
so sánh về chỉ số đa dạng PIC giữa các nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy chỉ số đa
12
dạng PIC của nghiên cứu này cũng có giá trị trung bình khá cao, 0,41, trong khi các
nghiên cứu tương tự có giá trị này đa số nằm trong khoảng từ 0,37 đến 0,41, duy chỉ
có công trình của Guang và cs. (2006) thu được giá trị PIC trung bình cao nhất là
0,62.
Gia tri PIC trung binh phan anh m
́ ̣
̀
̉ ́
ưc đô đa dang chung cho tât ca cac locus
́ ̣
̣
́ ̉ ́
nghiên cưu. Điêu nay ch
́
̀ ̀ ưng to nh
́
̉ ưng chi thi SSR đ
̃
̉ ̣
ược sử dung trong nghiên c
̣
ứu
nay đa cho kêt qua đa dang cao gi
̀ ̃
́
̉
̣
ưa cac giông bông nghiên c
̃ ́
́
ứu và việc sử dụng
những chỉ thị này sẽ có ý nghĩa khi phân tích đa hình di truyền cây bông.
3.3.3. Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền của các giống bông nghiên cứu.
Số liệu phân tích SSR với các giống bông tiếp tục được đưa vào xử lý bằng
phần mềm NTSYS pc2.1 để phân tích mức độ tương đồng di truyền và khoảng
cách di truyền giữa các giống bông nghiên cứu. Kết quả thu được ở bảng 3.5 và
hình 3.5.
Bảng 3.5. Mối quan hệ di truyền giữa 31 giống bông cỏ trong nghiên cứu
Hình 3.5. Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền của các giống bông
cỏ trong nghiên cứu
13
Kết quả cho thấy độ tương đồng di truyền giữa các giống bông nghiên cứu
dao động từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, điều đó cho thấy sự khác
biệt có ý nghĩa về mặt di truyền giữa các giống bông nghiên cứu khá cao. Hai giống
bông cỏ nguồn gốc Ấn Độ, BC93 và BC94 (ký hiệu các giống bông theo mã số tập
đoàn) có hệ số tương đồng di truyền cao nhất là 0,97.
Ở mức độ tương đồng di truyền khoảng 0,61, 31 giống bông đã phân tách
thành 3 nhóm chính riêng biệt:
Nhóm I gồm 3 giống bông với hệ số tương đồng dao động trong khoảng
0,62 – 0,71: BC2, BC3 và KXL.
Nhóm II gồm 9 giống bông với hệ số tương đồng dao động từ 0,63 – 0,91:
BC5, BC6, BC34, BC18, BC87,BC35, BC79, BC46 và BC101.
Nhóm III gồm 19 giống bông với hệ số tương đồng từ 0,64 – 0,97: BC7,
BC76, BC42, BC43, BC15, BC100, BC80, BC92, BC86, BC82, BC81, BC93, BC94,
BC83, BC85, BC75, BC78, BC77, BC44.
Nhưng kêt qua phân tich môi quan hê di truyên gi
̃
́
̉
́
́
̣
̀ ữa cac giông bông c
́
́
ỏ thông
qua ma trân t
̣ ương đông di truyên va s
̀
̀ ̀ ơ đô hinh cây phân nhom di truyên đa cho thây
̀ ̀
́
̀ ̃
́
sự đa dang kha l
̣
́ ơn vê măt di truyên gi
́ ̀ ̣
̀ ưa 31 dòng/giông bông nghiên c
̃
́
ứu. Kết hợp
kết quả phân nhóm di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR với những thông tin nổi trội
về đặc tính nông sinh học của tập đoàn bông nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được
một số dòng/giống bông đại diện cho các nhóm di truyền đồng thời có nguồn gốc
14
khác nhau, xa cách về hệ số tương đồng di truyền. Những giống này sẽ là nguồn
vật liệu cho các nghiên cứu tiếp theo về tạo lập cơ sở dữ liệu nguồn gen cây bông
nhằm phục vụ cho quá trình lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông.
3.4. CHỌN CẶP LAI TRIỂN VỌNG TẠO QUẦN THỂ F1 PH ỤC V Ụ L ẬP
BẢN ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH LÙN.
Từ các kết quả nghiên cứu về những đặc tính nông sinh học của các giống
bông nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được 14 giống bông có tiềm năng năng suất tốt,
chất lượng cao (bảng 3.2). Tuy nhiên, để chọn được những cặp lai triển vọng nhất
để lai tạo F1, với mong muốn thế hệ lai F1 cho ưu thế lai và độ hữu thụ cao, việc
kết hợp những kết quả đánh giá kiểu hình với kết quả phân tích kiểu gen là rất cần
thiết. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chọn các cặp bố mẹ có độ tương đồng di
truyền nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,5. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai
tạo quần thể F1 được liệt kê ở bảng 3.6.
Những quần thể F1 sau khi được lai tạo sẽ được tiếp tục chọn lọc và tạo
thế hệ F2 phục vụ việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ Nghệ
An.
Bảng 3.6. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1
Giống mẹ
(giống nhận gen)
Giống bố
(giống cho gen)
Tương
đồng di
T
truyền với T
dòng KXL
T
T
Mã
số
1
7
Cỏ Bắc Ái
Việt Nam
0,47
2
15
AK235
Ấn Độ
0,35
3
42
Akola
Ấn Độ
0,38
4
44
Tka188
Ấn Độ
0,41
5
46
Ava
Liên Xô
0,50
6
75
B10
Ấn Độ
0,32
7
77
91B16
Ấn Độ
0,41
8
9
79
80
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
Ấn Độ
Ấn Độ
0,38
0,29
Tên giống
Nguồn
gốc
15
Tên
giống
Nguồn
gốc
1
KXL
0002
Nghệ An
– Việt
Nam
2
KXL
0003
Nghệ An
– Việt
Nam
KXL
0004
Nghệ An
– Việt
3
10
82
BAA(bar x arb)
Ấn Độ
0,32
Nam
Hình 3.6. Sơ đồ lai tạo tổ hợp lai F1
Phần 4. KẾT LUẬN
1. Kết quả đánh giá tính kháng bệnh trên tập đoàn 30 giống bông cỏ nghiên
cứu đã xác định được 4 dòng bông thuộc giống bông cỏ Nghệ An có khả năng
kháng hoàn toàn với bệnh xanh lùn là: KXL0002, KXL0003, KXL0004, KXL
0005.
2. Kết quả đánh giá các đặc tính nông sinh học đã sàng lọc được 14 giống
bông cho năng suất trên 4,0 tạ/ha và độ bền xơ trên 17,5g/tex phục vụ cho việc lai
tạo quần thể F1.
3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền 31 dòng/giống bông với 15 chỉ thị
phân tử SSR đã thu được được tổng số 34 allen, với trung bình 2,3 allen/locus. Tần
số allen phổ biến nhất dao động trong khoảng từ 41,3% đến 86,7%, trung bình là
67,45%. Chỉ số đa dạng PIC của các locus nghiên cứu cũng khá cao, với giá trị trung
bình là 0,41.
4. Đã xác định được hệ số tương đồng di truyền giữa các giống bông dao
động từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, từ đó xây dựng được sơ đồ hình
cây biểu diễn mối quan hệ di truyền giữa của 31 dòng/giống bông làm cơ sở di
16
truyền cho những nghiên cứu tiếp theo.
5. Kết hợp đánh giá kiểu hình với phân tích kiểu gen của các giống bông đã
xác định được các tổ hợp lai tiềm năng cho việc lai tạo quần thể lập bản đồ gen
kháng bệnh xanh lùn.
17