Phân Tích Đa Dạng Di Truyền Của Ba Loài Cây Bố Mẹ

i

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

TRẦN THỊ THU HÀ

PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA BA LOÀI CÂY BỐ MẸ
(EUCALYPTUS UROPHYLLA, E. CAMALDULENSIS, E. EXSERTA)
LÀM CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG CÁC TỔ HỢP BẠCH ĐÀN LAI KHÁC LOÀI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2017


ii

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

TRẦN THỊ THU HÀ

PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA BA LOÀI CÂY BỐ MẸ
(EUCALYPTUS UROPHYLLA, E. CAMALDULENSIS, E. EXSERTA) LÀM
CƠ SỞ ĐỂ XÂY DỰNG CÁC TỔ HỢP BẠCH ĐÀN LAI KHÁC LOÀI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60 42 01 14

\

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Nguyễn Việt Cƣờng

Hà Nội - 2017


i

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Việt Cƣờng - Bộ
môn Lai giống – Viện NS Giống và CNSH lâm nghiệp, ngƣời đã tận tình giúp
đỡ, chỉ bảo, hƣớng dẫn tôi thực hiện nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo của Viện Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật; Ban lãnh đạo Viện NC Giống và CNSH lâm nghiệp cùng các
đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi gửi lời cảm ơn đến bạn bè và ngƣời thân trong gia đình đã động
viên, giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua.
Cuối cùng tôi xin kính chúc quý thầy, cô, anh, chị và gia đình dồi dào
sức khỏe, thành công trong sự nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 16 tháng 10 năm 2017
Học viên

Trần Thị Thu Hà


ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................... 3
1.1. Một số nghiên cứu trong chọn giống cây bạch đàn ................................... 3
1.1.1. Trên thế giới .......................................................................................... 3
1.1.2. Tại Việt Nam ........................................................................................... 6
1.2. Các loại chỉ thị phân tử dựa trên kỹ thuật ADN ........................................ 8
1.3. Ƣu điểm của chọn giống bằng chỉ thị phân tử ......................................... 13
1.4. Một số nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử trong phân tích đa dạng di
truyền và chọn giống cây lâm nghiệp ............................................................. 15
1.4.1. Trên thế giới .......................................................................................... 15
1.4.2. Tại Việt Nam ......................................................................................... 20
CHƢƠNG 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 25
2.1. Mục tiêu.................................................................................................... 25
2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 25
2.3. Đối tƣợng, vật liệu và địa điểm nghiên cứu ............................................. 25
2.3.1. Đối tượng .............................................................................................. 25
2.3.2. Các cặp mồi SSR sử dụng trong nghiên cứu ......................................... 27
2.3.3. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 27
2.3.4. Hóa chất ................................................................................................ 27
2.3.5. Thiết bị................................................................................................... 28

iii

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 28
2.4.1. Các phương pháp sử dụng trong phòng thí nghiệm ............................. 28
2.4.2. Các phương pháp ngoài hiện trường .................................................... 35
2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 37
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 40
3.1. Phân tích đa dạng di truyền của các cây bố mẹ đã chọn .......................... 40
3.1.1. Kết quả tách chiết ADN tổng số ............................................................ 40
3.1.2. Kết quả phản ứng PCR từ ADN tổng số của các mẫu bạch đàn với các
mồi SSR ........................................................................................................... 40
3.1.3. Kết quả phân tích quan hệ di truyền giữa các cây bố mẹ chọn lai
giống................................................................................................................41
3.2. Xây dựng các tổ hợp lai ........................................................................... 45
3.2.1. Xác định thời điểm nở hoa, kết quả của các cây bố mẹ tham gia lai giống 45
3.2.2. Lai giống ............................................................................................... 46
3.2.3. Khảo nghiệm các tổ hợp bạch đàn lai tại Trường Sơn – Lương Sơn Hòa Bình ......................................................................................................... 48
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................. 55
4.1. Kết luận .................................................................................................... 55
4.2. Kiến nghị .................................................................................................. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 56
Tiếng Việt:....................................................................................................... 56
Tiếng Anh:....................................................................................................... 58
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 62


iv

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADN

Acid Deoxyribonucleic

AFLP

Amplified fragment length polymorphism

APS

Amonium Persulfate

ARN

Axit Ribonucleic

bp

Base pair

cM

Centi Morgan

CTAB

Cetyltrimethyl Amonium Bromide

CTPT

Chỉ thị phân tử

cs

Cộng sự

CU

Dòng bạch đàn lai E. camaldulensis x E. urophylla

dNTPs

Deoxynucleotide triphosphate

EDTA

Ethylenediaminetetra Acetic Acid

ISSR

Inter-Simple sequence repeat

kb

Kilo base

MAS

Marker Assisted Selection

Nu

Nucleotide

PCR

Polymerase chain reaction.

PU

Dòng bạch đàn lai giữa E. pellita và E. urophylla

QTL

Quantitative trait locus

RAPD

Random Amplified Polymosphic DNA

RFLP

Restriction Fragment Length Polymorphism

RNase

Ribonuclease

SDS

Sodium Dodecyl Sulphate


v

SNP

Single nucleotide polymorphism

SSR

Simple sequence repeats

STS

Sequence Tagged Sites

TBE

Tris-Boric Acid-EDTA

TE

Tris-EDTA

UC

Dòng bạch đàn lai giữa E. urophylla và E. camaldulensis

UE

Dòng bạch đàn lai E. urophylla và E. exserta

UP

Dòng bạch đàn lai giữa E. urophylla và E. pellita


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên bảng

Trang

Bảng 2.1. Danh mục các cây bạch đàn bố mẹ đƣợc sử dụng trong nghiên cứu
..............................................................................................................................26
Bảng 2.2. Thành phần phản ứng PCR.............................................................. 31
Bảng 3.1. Khoảng cách di truyền giữa 19 cây bạch đàn ................................. 41
Bảng 3.2. Vật hậu học của các loài cây tham gia lai giống ............................ 45
Bảng 3.3. Danh mục 61 tổ hợp lai giữa 3 loài bạch đàn ................................. 46
Bảng 3.4. Sinh trƣởng các tổ hợp bạch đàn lai Hòa Bình.. ............................. 48
Bảng 3.5. Sinh trƣởng của các tổ hợp bạch đàn lai thuận nghịch ................... 51
Bảng 3.6. Đánh giá hình thái các tổ hợp bạch đàn lai Hòa Bình .................... 51


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

Hình 2.1. Cây bố mẹ U4 (D1.3=17,9 cm) (U4 - sinh trƣởng chậm) .......................27
Hình 2.2. Cây bố mẹ U3 (D1.3=39,8cm) (U3 – sinh trƣởng nhanh)……………….27
Hình 2.3. Mẫu lá bảo quản ........................................................................................29
Hình 2.4. Chu trình nhiệt phản ứng PCR ...................................................................32
Hình 2.5. Lắp đặt dàn giáo lai giống .........................................................................36
Hình 2.6. Chọn hoa và khử đực …………………………………………………...36
Hình 2.7. Chụp bao cách ly …………………………………………………………36
Hình 3.1. Kết quả điện di tinh sạch ADN tổng số 19 cây bạch đàn .........................40
Hình 3.2. Kết quả điện di sản phẩm PCR-SSR của mồi EMBRA229 và EMBRA165
với 19 mẫu bạch đàn trên gel polyacrylamide 4,5% .................................................41
Hình 3.3. Cây phân loại di truyền của 19 cây bạch đàn ............................................42
Hình 3.4. Quan hệ di truyền giữa 19 cây bạch đàn ...................................................42
Hình 3.5. Tổ hợp bạch đàn lai C4U4 ở Hòa Bình .....................................................53


1

MỞ ĐẦU
Bạch đàn là cây lâm nghiệp sinh trƣởng nhanh, có khả năng thích nghi
với nhiều vùng sinh thái nên đƣợc xem là một trong những loài cây dẫn đầu
về trồng rừng sản suất trên thế giới với tổng diện tích đạt 20,07 triệu ha vào
năm 2014. Gỗ bạch đàn đƣợc sử dụng cho ngành xây dựng, đóng đồ nội thất,
nguyên liệu chế biến ván ép, ván dăm và ngành công nghiệp giấy cũng nhƣ

sản phẩm sinh khối cho ngành năng lƣợng.
Nghiên cứu chọn giống bạch đàn là một khâu quan trọng trong chƣơng
trình cải thiện giống cây rừng, với mục tiêu chính là tăng nâng cao chất lƣợng
sản phẩm gỗ, cải thiện các đặc tính sinh học nhƣ: tính chống chịu điều kiện
ngoại cảnh bất lợi, chống chịu sâu, bệnh…
Hiện nay, ứng dụng chỉ thị phân tử trong phân tích đa dạng di truyền làm
cơ sở cho quá trình chọn giống là hƣớng nghiên cứu có triển vọng. Có nhiều
loại chỉ thị phân tử nhƣ: AFLP, RFLP, RAPD, SSR, STS, SNP,…mỗi kỹ
thuật có ƣu nhƣợc - điểm riêng, trong đó đƣợc sử dụng phổ biến là chỉ thị
RAPD và SSR.
Chỉ thị RAPD phù hợp cho nghiên cứu những loài mới chƣa biết rõ
thông tin về trình tự ADN và chƣa có nghiên cứu nào phát triển bộ chỉ thị cho
loài này. Do chỉ thị RAPD là mồi đơn với trình tự là một chuỗi nucleotide
ngắn (5-12 nucleotide) bắt cặp ngẫu nhiên ở nhiều vị trí nên khi sử dụng chỉ
thị RAPD trong nghiên cứu, kết quả của mỗi lần thí nghiệm có thể khác nhau,
vì vậy cần phải có sự lặp lại các thí nghiệm. Trong khi đó, chỉ thị SSR là các
cặp mồi đặc hiệu đƣợc thiết kế dựa trên hai đầu của các đoạn lặp lại có trình
tự rất đặc hiệu và thống nhất chung cho cùng một đoạn ADN không phân biệt
các cá thể trong cùng một loài, nhƣng giữa các cá thể trong cùng một loài thì
số lần lặp lại là khác nhau. Vì vậy, việc sử dụng chỉ thị SSR cho kết quả chính
xác hơn so với chỉ thị RAPD và thƣờng đƣợc sử dụng cho nghiên cứu các loài


2

đã có những bộ chỉ thị phát triển riêng cho loài hoặc những loài trong cùng
một chi.
Năm 2001, tại trƣờng Đại học Tasmania của Úc, Steane và cs đã sử dụng
12 cặp mồi có kí hiệu EMCRC dùng để nhân bản các chỉ thị SSR ở cây bạch
đàn. Ngoài ra còn khoảng 30 cặp mồi mang các đoạn lặp lại (CA)n và

(CAG)n cũng đƣợc tạo ra bằng việc sử dụng thƣ viện bộ gen [41].
Cho đến nay với đối tƣợng cây bạch đàn, số lƣợng chỉ thị SSR đã lên
đến hàng nghìn, nhƣng bộ chỉ thị phân tử SSR đang đƣợc sử dụng trong
nghiên cứu phổ biến nhất là EMBRA, có 300 mồi SSR với tên gọi EMBRA
đã đƣợc các nhà khoa học tại Braxin phát triển [25].
Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ “Phân tích đa dạng di truyền của ba
loài cây bố mẹ (Eucalyptus urophylla, E. camaldulensis, E. exserta) làm cơ
sở để xây dựng các tổ hợp bạch đàn lai khác loài”, học viên đã ứng dụng
phƣơng pháp chỉ thị phân tử SSR để phân tích đa dạng di truyền cho 19 cây
bố mẹ tham gia lai giống của 3 loài bạch đàn (E. urophylla, E. exserta,
E. camaldulensis), là cơ sở để cho các nhà lai tạo giống biết bản chất quan hệ
di truyền giữa các cây trong loài và giữa các loài với nhau để chọn đƣợc bố
mẹ lai thích hợp nhất.
Luận văn này là một phần của đề tài “Nghiên cứu chọn giống bạch đàn
lai bằng chỉ thị phân tử” giai đoạn 2012-2016, do TS. Nguyễn Việt Cƣờng
làm chủ nhiệm đề tài và tôi có tham gia thực hiện một số phép lai giống và
phân tích đa dạng di truyền các loài cây bố mẹ trong phòng thí nghiệm.


3

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Một số nghiên cứu trong chọn giống cây bạch đàn
1.1.1. Trên thế giới
Bạch đàn (Eucalyptus) là một chi thực vật thuộc bộ Sim (Myrtales), họ
Sim (Myrtaceae). Hiện nay, chi này gồm hơn 700 loài, hầu hết có nguồn gốc
từ Úc, còn một số loài khác có xuất xứ từ New Guinea và Indonesia. Các loài
bạch đàn đã đƣợc trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới gồm châu
Mỹ, châu Âu, châu Phi, vùng Địa Trung Hải, Trung Đông, Trung Quốc, bán

đảo Ấn Độ, Đông Nam Á…[45].
Bạch đàn là cây sinh trƣởng nhanh, gỗ đƣợc dùng làm nguyên liệu giấy,
ván dăm, ván sợi ép, đồ mộc, gỗ xây dựng, cột chống... Ngoài ra, lá của một
số loài bạch đàn còn đƣợc sử dụng để tách chiết tinh dầu và chế biến dƣợc
phẩm. Trên thế giới, bạch đàn là cây trồng rừng sản xuất chính với diện tích
ngày càng đƣợc mở rộng. Theo số liệu công bố, rừng trồng bạch đàn đến năm
2009 đã đạt khoảng 19,5 triệu ha tại 3 châu lục lớn là Châu Phi, Châu Mỹ và
Châu Á-Thái Bình Dƣơng. Ấn Độ là nƣớc có diện tích rừng trồng bạch đàn
lớn nhất thế giới, năm 2009 ƣớc tính có khoảng 3,9 triệu ha [46].
Nghiên cứu chọn giống bạch đàn là một khâu quan trọng trong chiến
lƣợc cải thiện giống cây rừng. Các chƣơng trình khảo nghiệm giống bạch đàn
ở một số quốc gia đã và đang đƣợc chú trọng.
Tại Nam Phi, từ năm 1973 đến năm 1983, Darrow đã tiến hành 9 khảo
nghiệm phối hợp 26 xuất xứ Bạch đàn caman (E. camaldulensis), 23 xuất xứ
Bạch đàn tere (E. tereticornis) và 23 xuất xứ Bạch đàn grandis (E. grandis).
Kết quả cho thấy, ở những vùng ẩm thì Bạch đàn grandis cho năng suất cao
nhất, sau đó đến Bạch đàn tere. Còn ở những vùng khô hạn và có sƣơng giá
thì Bạch đàn caman lại cho năng suất cao hơn [30].


4

Chew T.K. (1980) đã khảo nghiệm 10 loài tại 3 nơi khác nhau trên bán
đảo Malaysia. Sau 10 năm trồng, tác giả nhận thấy sinh trƣởng tốt nhất là loài
Bạch đàn caman (2 xuất xứ Bắc Úc) và Bạch đàn degluta, các loài triển vọng
khác là Bạch đàn brassiana, Bạch đàn urô và Bạch đàn tere [29].
Rao D.V. (1984) tiến hành khảo nghiệm nhiều xuất xứ khác nhau của
Bạch đàn caman, Bạch đàn tere tại các vùng Pradesh, Maharastra và Haryana
của Ấn Độ. Qua điều tra sinh trƣởng cho thấy có 10 xuất xứ Bạch đàn caman
và 5 xuất xứ Bạch đàn tere sinh trƣởng tốt [38].

Viện nghiên cứu lâm nghiệp Dehra Dun ở Ấn độ đã tạo đƣợc 2 giống
bạch đàn lai ký hiệu là F.R.I-4 và F.R.I-5, có sức sinh trƣởng nhanh và có tính
thích nghi rộng hơn loài thuần, tại tuổi 4 cây lai có khối lƣợng thể tích gấp 3
lần Bạch đàn tere cùng tuổi. Tổ hợp lai Bạch đàn tere x Bạch đàn grandis có
khả năng sinh trƣởng tốt trên đất khô và nghèo dinh dƣỡng mà chính ở đó
Bạch đàn grandis lại sinh trƣởng rất kém. Chứng tỏ ƣu thế lai thể hiện mạnh
nhất ở nơi trồng không thuận lợi cho loài thuần [33], [32].
Từ năm 1989, Viện lâm nghiệp nhiệt đới Trung Quốc cũng tạo ra 204
cây lai từ các cặp bố mẹ giữa Bạch đàn urô với các loài Bạch đàn tere, Bạch
đàn caman, Bạch đàn liễu, Bạch đàn grandis, Bạch đàn ƣớt và Bạch đàn
pellita. Trong đó một số cá thể cây lai từ các tổ hợp Bạch đàn urô x Bạch đàn
tere và Bạch đàn urô x Bạch đàn caman đã có ƣu thế lai rõ rệt về sinh trƣởng
so với bố mẹ của chúng, cây lai có thể tích vƣợt bố mẹ với các trị số tƣơng
ứng là 120,7% và 89,4% [40].
Theo Turvey (1995), tổ hợp lai giữa Bạch đàn grandis với Bạch đàn urô
có năng suất rừng trồng lên 45,5 m3/ha (2,5 tuổi) trong lúc xuất xứ Wetar tốt
nhất của bạch đàn urô chỉ đạt 29,31 m3/ha [42].
Nghiên cứu ƣu thế lai về năng suất đƣợc thực hiện trên các tổ hợp Bạch
đàn grandis x Bạch đàn urô, Bạch đàn pellita x Bạch đàn urô, kết quả cho thấy


5

chúng là những tổ hợp lai có ƣu thế lai vƣợt hơn các loài thuần và là giống
sản xuất ở Braxin và Congo [21].
Chƣơng trình cải thiện giống bạch đàn dựa trên phép lai đôi và lai ba
cũng đƣợc thực hiện tại Braxin. Sinh trƣởng về thể tích ở tuổi 7 của những cá
thể lai ba [Bạch đàn urô x (Bạch đàn caman x Bạch đàn grandis)] là 0,331
m3/cây đã vƣợt các cây lai tốt nhất của các tổ hợp lai đôi (GU, GC, UC) có
các trị số tƣơng ứng là 0,290m3/cây; 0,253 m3/cây; 0,234 m3/cây và loài thuần

Bạch đàn urô, Bạch đàn grandis với các trị số tƣơng ứng là 0,229 m3/cây và
0,247 m3/cây(Assis, 2000) [18].
Viện nghiên cứu lâm nghiệp Quảng Tây (Trung Quốc) đã lai giữa Bạch
đàn ƣớt (E. saligna) với Bạch đàn liễu (E. exserta) tạo ra đƣợc một số tổ hợp
lai có khả năng vƣợt trội hơn loài Bạch đàn liễu tới 82% về thể tích thân cây,
trong đó tổ hợp lai nghịch Bạch đàn liễu x Bạch đàn ƣớt có sinh trƣởng nhanh
hơn tổ hợp lai thuận Bạch đàn ƣớt x Bạch đàn liễu. Hiện các giống lai đƣợc
trồng chủ yếu ở các vùng ven biển vì chúng có khả năng chịu gió bão tốt đồng
thời sinh trƣởng nhanh [40].
Thông thƣờng ƣu thế lai thể hiện rõ hơn trong những điều kiện môi
trƣờng sống bất lợi và chúng có phạm vi thích ứng rộng hơn mức bình
thƣờng. Nghiên cứu của Verryn (2000) cho thấy những tổ hợp lai có khả năng
chống chịu với điều kiện môi trƣờng bất lợi tốt là Bạch đàn grandis x Bạch
đàn caman, Bạch đàn grandis x Bạch đàn tere, Bạch đàn grandis x Bạch đàn
urô. Ƣu thế lai về sinh trƣởng và tính chịu lạnh đƣợc tìm thấy ở tổ hợp lai
Bạch đàn grandis x Bạch đàn niten, còn ƣu thế lai về sinh trƣởng và chống
chịu bệnh loét thân thể hiện ở tổ hợp lai Bạch đàn grandis x Bạch đàn urô [43].
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc lựa chọn các cặp bố mẹ trong lai giống
có tác động nhiều đến biểu hiện của ƣu thế lai, thƣờng các cặp bố mẹ có sinh
trƣởng tốt cho ƣu thế lai mạnh hơn các cặp bố mẹ có sinh trƣởng kém. Ngoài


6

ra các nghiên cứu cũng cho thấy ảnh hƣởng của việc chọn loài để lai cũng tác
động đến biểu hiện ƣu thế lai, các loài có quan hệ di truyền xa nhau cho ƣu
thế lai mạnh hơn những loài có quan hệ gần gũi [22].
1.1.2. Tại Việt Nam
Bạch đàn đƣợc du nhập vào Việt Nam từ những năm 1930, đến nay đã
trở thành nhóm cây trồng chủ lực trong các chƣơng trình trồng rừng tập trung

và phân tán ở nƣớc ta. Tổng diện tích trồng bạch đàn đến năm 2001 là
348.000 ha chiếm 30% diện tích trồng rừng cả nƣớc. Cùng với nhóm loài keo,
rừng trồng bạch đàn đã góp phần đáng kể đáp ứng nhu cầu gỗ nguyễn liệu,
ván dăm, gỗ trụ mỏ góp phần cải thiện đời sống cho ngƣời dân làm nghề rừng.
Các kết quả nghiên cứu ở giai đoạn trƣớc đã xác định đƣợc một số loài
bạch đàn có triển vọng trong trồng rừng là Bạch đàn urô chủ yếu cho các tỉnh
miền Bắc và Tây Nguyên ; Bạch đàn caman và Bạch đàn tere chủ yếu cho các
tỉnh miền Trung và miền Nam ; Bạch đàn pellita cũng là một loài rất có triển
vọng trên các vùng sinh thái trong cả nƣớc. Một số loài có triển vọng nhƣ
Bạch đàn uro, Bạch đàn tere, Bạch đàn caman, Bạch đàn pellita cũng đã đƣợc
xây dựng rừng giống và vƣờn giống [8],[14].
Từ năm 1991, Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng đã tiến hành chọn
lọc cây trội và ghép một số cây Bạch đàn urô (U), Bạch đàn caman (C) và
Bạch đàn liễu (E). Giai đoạn 1996 – 2000, Trung tâm đã nghiên cứu và tiến
hành lai giống thuận nghịch cho ba loài nói trên bằng phƣơng pháp thụ phấn
có kiểm soát và tạo ra nhiều tổ hợp lai UC, CU, UE, EU, CE, EC và UU. Qua
khảo nghiệm đã chọn lọc đƣợc 31 cây trội thuộc 8 tổ hợp lai đều có sinh
trƣởng nhanh hơn các loài bố mẹ. Các giống lai này đã đƣợc Bộ nông nghiệp
và Phát triển nông thôn công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật theo quyết định số
4356 ngày 19/9/2001 và tác giả là GS. Lê Đình Khả cùng tập thể cán bộ
Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng [7].


7

Nguyễn Hoàng Nghĩa (2006) đã nghiên cứu chọn giống bạch đàn theo
sinh trƣởng và kháng bệnh, cho thấy 3 loài bạch đàn là Bạch đàn caman, Bạch
đàn brassiana và Bạch đàn tere có nhiều xuất xứ sinh trƣởng khá, có khả năng
kháng bệnh hại, đề tài chọn đƣợc số dòng có sinh trƣởng nhanh và kháng
bệnh cao. Qua nghiên cứu và kế thừa ở các giai đoạn trƣớc đề tài đã thu đƣợc

các kết quả sau: Tuyển chọn đƣợc 8 dòng bạch đàn có chỉ số bệnh thấp, sinh
trƣởng nhanh từ khu khảo nghiệm 50 dòng ở Sông Mây, trong đó 2 dòng
SM16 và SM23 đã đƣợc công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật. Hai dòng này
sinh trƣởng nhanh đạt trên 25 m3/ha/năm và chống chịu tốt với bệnh hại lá tại
Bình Dƣơng và Bình Phƣớc [11].
Dự án Sida-SAREC nghiên cứu cải thiện giống cây rừng trong đó có
nghiên cứu về lai giống giữa Bạch đàn urô với Bạch đàn pellita, kết quả năm
2005-2006 đã tạo ra đƣợc 60 tổ hợp lai UP và PU, qua khảo nghiệm ở Hà
Nội, Nghệ An, Quảng Trị, Bình Dƣơng cho thấy có sự khác biệt về sinh
trƣởng ở các tổ hợp lai và các lập địa, kết quả có 3 tổ hợp lai có triển vọng
U70P28, U87P22, U87P8 cho lập địa Ba Vì và 2 tổ hợp lai cho Đông Hà
Quảng Trị là U70P48, U87P22 [9].
Đề tài “Nghiên cứu lai tạo giống một số loài bạch đàn, keo, tràm, thông”
của TS. Nguyễn Việt Cƣờng đã chọn đƣợc 25 dòng bạch đàn lai (CU89,
UE35, UE52, GU94, UE34, UE46, UE69, UC80, UE27, UE30, UE73, UU9,
UE24, UE3, UE85, UE23, UC2, UU80, UG24, CU98, CU82, UG54, UG55,
TU104, TP12) có sinh trƣởng nhanh hơn các đối chứng U6, GU8, PN2 và
PN14 ở giai đoạn từ tuổi 2 đến tuổi 6. Trong số đó, có 5 dòng đã đƣợc công
nhận là giống quốc gia là UE24, UC80, UG24, CU82, CU98 [5].
Nhƣ vậy, bạch đàn lai đƣợc đánh giá có ƣu thế lai và sinh trƣởng tốt hơn
bố mẹ của chúng [6]. Cho đến nay, nhiều tổ hợp lai có sinh trƣởng vƣợt trội
hơn bố mẹ đã đƣợc công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật.


8

1.2. Các loại chỉ thị phân tử dựa trên kỹ thuật ADN
Sự ra đời của các kỹ thuật chỉ thị phân tử từ năm 1980 đã đem đến sự
tiến bộ ở tất cả các lĩnh vực của sinh học hiện đại, mở ra triển vọng có thể
nắm bắt và tiến tới cải biến cũng nhƣ điều khiển các gen quy định tính trạng

quan trọng.
Chỉ thị phân tử là các gen hoặc các đoạn ADN hệ gen. Chúng có thể dựa
trên cơ sở kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) để phát hiện các locus
đơn gen hoặc đa gen, có thể đòi hỏi hoặc không đòi hỏi trình tự, có thể khác
nhau về mức độ tin cậy, mức độ khó khăn và sự chi phí, cũng nhƣ bản chất
của sự đa hình mà chúng phát hiện.
Kỹ thuật chỉ thị phân tử cho phép nghiên cứu những biến đổi trong vật
liệu di truyền của cơ thể sống ở mức ADN. Biến đổi di truyền đƣợc nghiên
cứu trực tiếp ở mức độ ADN có thể phát hiện ra một lƣợng lớn sự đa hình tạo
ra do tỷ lệ đột biến cao và vì vậy làm cho chúng phong phú hơn so với chỉ thị
hình thái.
Chỉ thị ADN đƣợc sử dụng nhiều trong nghiên cứu quan hệ di truyền,
phát sinh chủng loại và phân loại phân tử; trong lập bản đồ liên kết di truyền,
nhận biết gen; trong chọn giống bao gồm đánh giá đa dạng di truyền, nhận
biết giống, chọn lọc các tính trạng kháng bệnh, chống chịu các điều kiện bất
lợi của môi trƣờng, năng suất và phẩm chất giống.
Mỗi loại chỉ thị ADN đƣợc phát triển bằng một kỹ thuật tƣơng ứng. Kỹ
thuật chỉ thị ADN lý tƣởng cần phải có các tiêu chí sau: cho đa hình cao và
phân bố đều trong genom; cho sự phân biệt rõ sự khác nhau về di truyền, tạo
nhiều chỉ thị độc lập và chính xác; đơn giản, nhanh và ít tốn kém; cần ít mẫu
và ADN; liên kết với kiểu hình nhất định; có thể lặp lại trong các nghiên cứu,
mức độ sai sót thấp nhất, ghi số liệu dễ và chính xác, có nhiều allen (hàm
lƣợng thông tin cao), không cần biết trƣớc thông tin về genom và cơ thể.


9

Một số chỉ thị ADN hiện đang đƣợc sử dụng phổ biến là chỉ thị Đa hình
độ dài các đoạn cắt hạn chế (RFLP ) và các chỉ thị dựa vào PCR nhƣ đa hình
các đoạn ADN nhân ngẫu nhiên (RAPD), mircosatellite hay còn gọi là đa

hình các đoạn lặp lại ngẫu nhiên (SSR), đa hình độ dài các đoạn nhân chọn
lọc (AFLP)…
 Chỉ thị RFLP (đa hình chiều dài các đoạn cắt giới hạn - Restriction
Fragment Length Polymorphism):
Enzyme giới hạn là các nuclease có khả năng nhận biết những đoạn
ADN có trình tự nucleotide xác định, nó sẽ bám vào đoạn ADN đó và cắt cả
hai sợi của phân tử ADN vào giữa 2 nucleotide đối xứng nhau tại điểm cắt
hạn chế.
Kỹ thuật RFLP đƣợc xây dựng dựa trên sự khác biệt tự nhiên của các
chuỗi nucleotide trong phân tử ADN và khi ADN bị cắt bởi enzyme giới hạn
thì tạo ra những phân đoạn khác nhau về kích thƣớc hay chiều dài [1].
 Chỉ thị phân tử RAPD (đa hình các đoạn ADN nhân ngẫu nhiên Random Amplified Polymorphism DNA):
RAPD đƣợc hình thành dựa trên phƣơng pháp PCR. Nếu thực vật có bộ
gen hoàn toàn giống nhau, khi nhân bằng PCR với các mồi ngẫu nhiên thì các
đoạn ADN thu đƣợc sẽ hoàn toàn giống nhau về kích thƣớc và cấu trúc. Khi
điện di trên gel thì kết quả nhân gen sẽ thu đƣợc số băng, vạch ADN ở những
vị trí giống nhau trên bản gel. Nếu bộ gen khác nhau thì kết quả thu đƣợc trên
điện di đồ là không giống nhau.
RAPD là kỹ thuật dựa trên PCR với một mồi đơn có trình tự ngẫu nhiên
gồm khoảng từ 5÷12 nucleotide, các mồi này thƣờng có hơn 60 % (G + C) để
đạt đƣợc liên kết với mẫu đủ mạnh. Sự nhân ADN chỉ xảy ra khi vị trí mồi ở
hai tiêu điểm có sự định hƣớng ngƣợc nhau trong khoảng 2000 nucleotide dọc
theo nhiễm sắc thể. Mồi càng ngắn thì khả năng bắt cặp càng cao, càng dễ


10

thực hiện phản ứng RAPD – PCR, ngƣợc lại khi mồi càng dài thì khả năng
bắt cặp càng khó nhƣng tính chính xác thì cao hơn, thông thƣờng sử dụng mồi
có 10 nucleotide. Do mồi sử dụng có 10 nucleotide nên xác suất bắt cặp một

đoạn nucleotide trong genom có 10 gốc bổ trợ vào khoảng 1/410 ≈ 1/106 =
1/1000000. Nhƣ vậy cứ khoảng một triệu gốc nucleotide sẽ có một vị trí gồm
10 nucleotid của khuôn ADN có trình tự bổ sung với mồi ngẫu nhiên.
RAPD tạo ra các đoạn ADN không mang chức năng mã hoá, có kích
thƣớc từ nhỏ hơn 100 bp đến nhiều hơn 2 kb. Sự khác nhau của các đoạn nói
chung là do đột biến ở vị trí gắn mồi làm ngăn trở việc bắt cặp của mồi. ADN
đƣợc nhân lên sau đó đƣợc phân tách bằng điện di trên gel agarose, nhuộm
với ethidium bromide và quan sát dƣới đèn tử ngoại (Li, 1999) []. Số liệu thu
đƣợc là sự có mặt hoặc vắng mặt của các đoạn này, chỉ thị RAPD đƣợc xem
nhƣ các yếu tố “trội” trong di truyền Mendel ở một cơ thể lƣỡng bội [1].
 Chỉ thị phân tử AFLP (Đa hình chiều dài các đoạn cắt nhân bội Amplified Fragment Length Polymorphism). AFLP gồm hai nội dung cơ bản:
- Cắt ADN bằng các enzyme giới hạn (Restrition Enzyme) có bổ sung
các adaptor đặc hiệu, tạo thành các đoạn có đầu mút giống nhau, đặc trƣng
cho các mồi đã đƣợc chọn từ trƣớc.
- Nhân đoạn ADN bằng kỹ thuật PCR với hai loại mồi khác nhau.
 Chỉ thị phân tử STS (Vị trí chuỗi đánh dấu - Sequence Tagged Sites):
Trong nghiên cứu lập bản đồ gen ở ngƣời năm 1989, Olson và cs đã nêu
ra ý tƣởng sử dụng những vị trí đánh dấu trình tự STS, dựa vào một loại locus
đã biết (gen, cDNA, hoặc gen tách dòng) đƣợc nhân lên bởi mồi PCR thiết kế
dựa và trình tự đầu cuối của những locus đặc trƣng này.
Dựa trên cơ sở PCR nó phát hiện một điểm có trình tự xác định, nó
không đòi hỏi sự phân lập nhƣng đòi hỏi trình tự. Mồi có 18 - 20bp đƣợc thiết
kế để nhân đoạn ADN ngắn, duy nhất trên ADN đã biết trình tự sự đa hình


11

nói chung đƣợc xác định nhƣ sự khác nhau về kích thƣớc của sản phẩm PCR
trên gel agarose.
 Chỉ thị phân tử EST (Expressed Sequence Tag): Là một chỉ thị dựa

trên cơ sở PCR với mồi dài 18 – 20 nucleotide đƣợc thiết kế từ những phần
trình tự đã biết trên hệ gene nhƣ các đoạn cADN, nó không đòi hỏi sự phân
lập nhƣng đòi hỏi trình tự và phat hiện vùng biểu hiện duy nhất của hệ gen
nên thích hợp đối với lập bản đồ. Sự đa hình nói chung đƣợc phát hiện bởi sự
khác nhau về kích thƣớc của sản phẩm PCR. Tuy nhiên, việc thiết kế và
chuẩn hóa mồi có thể đòi hỏi sự đầu tƣ đáng kể.
 Chỉ thị SCAR (Vùng nhân bản chuỗi đƣợc mô tả - Sequence
Characterised Amplified Regions):
Một chỉ thị khác của STS dựa trên kỹ thuật RAPD là SCAR. Các chỉ thị
này dựa trên việc tách dòng và đọc trình tự các đoạn RAPD đƣợc quan tâm, từ
trình tự đã biết thiết kế các mồi dài hơn các mồi thƣờng dùng trong RAPD (24
nucleotide) bổ sung chính xác với trình tự đầu cuối của đoạn RAPD ban đầu.
 Chỉ thị CAPS (Chuỗi đa hình nhân bản đƣợc cắt hạn chế - Cleaved
Amplified Polymorphic Sequences): cũng là một ví dụ của STS, đƣợc tạo ra
bằng cách cắt các sản phẩm PCR với một enzyme hạn chế. Chỉ thị DNA này
vẫn mang những ƣu điểm cơ bản của PCR là chỉ cần một lƣợng nhỏ
nanogram (ng) ADN và phát hiện dễ dàng nhờ kết quả huỳnh quang. Các mồi
PCR dài hơn (15 - 25 nucleotide) dùng cho CAPs có xu hƣớng tạo ra những
sản phẩm ổn định hơn RAPD hoặc các kỹ thuật mồi ngẫu nhiên khác [1].
 Chỉ thị SSR (Các chuỗi lặp lại đơn giản - Simple Sequence Repeat):
SSR là kỹ thuật khuếch đại các đoạn lặp lại đơn giản, hay còn gọi là
phƣơng pháp vi vệ tinh (microsatellite) đƣợc Litt và Luty phát triển thành một
kỹ thuật chỉ thị phân tử năm 1989. Microsatellite có chứa các trình tự ADN,
hiện nay đã có những nghiên cứu về vai trò chức năng của chúng trong hệ gen


12

của cây bạch đàn. Chỉ thị microsatellite đóng một vai trò quan trọng trong cây
bạch đàn ở các cấp độ khác nhau của sự cải thiện di truyền. Các chỉ thị

microsatellite có tiềm năng phân tích đƣợc sự liên quan chặt chẽ giữa các cá
thể và ngày càng phát hiện đƣợc nhiều hơn nữa các SSR trên các nhóm liên
kết và các nghiên cứu di truyền khác. Hiện nay, đã phát hiện đƣợc một số
lƣợng lớn các microsatellite có mối liên hệ từ nhóm liên kết (LG) đến vị trí
vật lý (Murugan Sumathi and Ramasamy Yasodha, 2014) [36].
Sự thay đổi các alen xảy ra ở locus SSR là kết quả của sự thay đổi số lần
lặp lại của các đơn vị. Sự khác nhau về độ dài ở locus SSR đƣợc phát hiện bởi
sự nhân đoạn ADN nhờ PCR dùng một cặp mồi oligonucleotide có trình tự bổ
sung với SSR. Kích thƣớc của sản phẩm PCR đƣợc xác định một cách chính
xác bằng điện di trên gel polyacrylamide. Sự khác nhau về độ dài có thể rất
nhỏ (2bp). SSR thích hợp cho lập bản đồ, nghiên cứu QTL và in dấu ADN
(DNA fingerprinting).
SSR cho thấy mức độ đa hình cao ở hầu hết các loài thực vật, thậm chí
trong các kiểu gen có quan hệ gần gũi, với số lƣợng lớn các alen tìm thấy ở
mỗi locus và dị hợp tử đƣợc đánh giá thƣờng lớn hơn 0,7. Di truyền đồng trội
đƣợc quan sát ở các alen này ở nhiều loài khác nhau [31],[39].
Vì SSR đƣợc phân tích nhờ PCR, chỉ đòi hỏi một lƣợng nhỏ ADN mẫu,
phản ứng có thể hoàn thành (từ chuẩn bị mẫu đến phân tích kiểu gen) chỉ
trong hai ngày. Mỗi mồi có từ 1 đến 12 locus đƣợc tổ hợp trong một phản ứng
PCR cho phép đồng thời ghi nhận các kiểu gen nhiều locus, điều này tiết kiệm
đáng kể thời gian và hoá chất.
Có thể tóm lại một số ƣu điểm của chỉ thị SSR đƣợc các nhà di truyền và
chọn giống thực vật quan tâm là:
- Chúng có tính đa hình rất cao cho phép phân biệt một cách chính xác
các cá thể có quan hệ họ hàng gần;


13

- Là chỉ thị “đồng trội” (có thể phân biệt đƣợc đồng hợp tử AA, hay BB,

hoặc dị hợp tử AB);
- Kỹ thuật đơn giản, tiện lợi;
- Chúng tồn tại rất nhiều và phân bố đều trong bộ gen thực vật;
- Một trong những ƣu điểm đặc biệt là số liệu khi phân tích chỉ thị SSR
có tính lặp lại rất cao và có thể dễ dàng chia sẻ giữa các nhóm nghiên cứu và
phòng thí nghiệm [23]. Chính vì những ƣu điểm trên đây mà chỉ thị SSR đã
ứng dụng rất nhiều trong các nghiên cứu chọn giống cây trồng theo hƣớng
chọn lọc các tính trạng có lợi nhƣ chống chịu sâu bệnh, trong các nghiên cứu
phân tích sự đa dạng bộ gen, trong các nghiên cứu lập bản đồ gen [44].
Hạn chế của chỉ thị SSR là đòi hỏi công sức và giá thành cao trong việc
xây dựng các cặp mồi đặc hiệu cho mỗi locus đa hình, bao gồm việc tách
dòng và đọc trình tự một số lƣợng lớn các đoạn ADN hệ gen chứa SSR [26]..
Mỗi kỹ thuật chỉ thị phân tử đều có những ƣu điểm và nhƣợc điểm riêng.
Đề tài đã nghiên cứu, sử dụng chỉ thị SSR làm công cụ để phân tích đa dạng
di truyền cho 3 loài cây bạch đàn bố mẹ tham gia lai giống.
1.3. Ƣu điểm của chọn giống bằng chỉ thị phân tử
Các cá thể trong cùng một quần thể của một loài sinh sản hữu tính sẽ có
một mức độ của sự biến đổi di truyền gây ra bởi đột biến, chèn/mất
(INDELS), đảo đoạn, trùng lặp, và đảo vị trí. Biến đổi nhƣ vậy có thể đƣợc
phát hiện và sàng lọc bằng cách sử dụng chỉ thị phân tử. Chỉ thị phân tử là
locus gen có thể dễ dàng theo dõi và định lƣợng trong một quần thể và có thể
đƣợc liên kết với một gen hoặc đặc điểm đặc biệt quan tâm.
Kiểu gen của các locus chỉ thị phân tử có thể đƣợc xác định tại bất kỳ
giai đoạn nào và ở bất kỳ mức độ nào: tế bào, mô hay toàn bộ cơ thể.
Số lƣợng các chỉ thị phân tử là cực lớn, trong khi số lƣợng của các chỉ thị
hình thái là hạn chế.


14

Các alen của chỉ thị phân tử phần lớn là đồng trội, vì thế cho phép phân
biệt mọi kiểu gen ở bất kỳ thế hệ phân ly nào, còn các alen của chỉ thị hình
thái thƣờng tƣơng tác theo kiểu trội – lặn, do đó bị hạn chế sử dụng trong
nhiều tổ hợp lai.
Đối với chỉ thị hình thái, các hiệu ứng lấn át thƣờng làm sai lệch việc
đánh giá các cá thể phân ly, còn đối với chỉ thị phân tử, hiệu ứng lấn át hoặc
cộng tính rất hiếm gặp.
Sự thành công của hệ thống chọn giống nhờ chỉ thị phân tử phụ thuộc
vào các yếu tố:
- Bản đồ di truyền với một số lƣợng hợp lý các chỉ thị đa hình tại các
vùng tƣơng đồng (uniformly-spaced polymorphic markers) để định vị chính
xác QTL hay gen quan tâm.
- Mối liên kết chặt giữa chỉ thị và các gen hay các QTL. Có 3 kiểu quan
hệ giữa chỉ thị và gen quan tâm:
+ Chỉ thị phân tử đƣợc định vị ngay trong gen đƣợc quan tâm. Đây là
trƣờng hợp lý tƣởng nhất cho chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS), nhƣng
rất khó tìm thấy loại chỉ thị này.
+ Chỉ thị có mối liên kết không cân bằng (linkage disequilibrium - LD)
với gen đƣợc quan tâm. Đây là nhóm chỉ thị có khuynh hƣớng di truyền cùng
nhau. Mối quan hệ này tìm thấy khi gen và chỉ thị có khoảng cách vật lý gần
nhau.
+ Chỉ thị có mối liên kết cân bằng (linkage equilibrium - LE) với gen
đƣợc quan tâm. Đây là trƣờng hợp khó cho việc ứng dụng MAS.
- Mức độ chính xác của MAS phụ thuộc rất lớn vào mối liên kết chặt
giữa gen quan tâm và chỉ thị phân tử. Mặc dù chỉ thị và gen có mối quan hệ
về di truyền, nhƣng mối liên kết này có thể bị phá vỡ do có sự tái tổ hợp giữa
chúng. Mối liên kết giữa chỉ thị phân tử và gen quan tâm đƣợc tính bằng
khoảng cách di truyền, phản ánh tỷ lệ tái tổ hợp giữa gen quan tâm và chỉ thị.

15

Vì thế, để có độ tin cậy cao, làm giảm sự tái tổ hợp giữa gen quan tâm và chỉ
thị chỉ áp dụng MAS với những chỉ thị cách gen quan tâm không quá 5 cM và
với những nhóm chỉ thị nằm cả 2 phía của gen. Theo lý thuyết, với những chỉ
thị cách gen trong khoảng 5cM, độ chính xác thu đƣợc khi sử dụng MAS là
99,75% hoặc có thể cao hơn.
1.4. Một số nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử trong phân tích đa dạng
di truyền và chọn giống cây lâm nghiệp
1.4.1. Trên thế giới
Chỉ thị phân tử có thể đƣợc sử dụng để nghiên cứu các mô hình di
truyền, biến đổi gen, hiện tƣợng tiến hóa và chọn lọc, mối liên kết alen-alen,
và các liên kết giữa alen và kiểu hình. Các ứng dụng của chỉ thị phân tử có
thích hợp hay không phụ thuộc vào tính chất vật lý của nó và vị trí của bộ
gen, các chi phí liên quan, dễ sử dụng, và hiệu suất cần thiết. Chỉ thị phân tử
đã đƣợc áp dụng thành công trong khoa học thực vật theo hƣớng di truyền và
lập bản đồ vật lý của bộ gen, xác định các gen kiểm soát quá trình khác nhau
và kiểu hình, đa dạng di truyền và phân tích tiến hóa, trợ giúp cho cải thiện
giống cây trồng [20].
Trƣớc đây, vị trí của một chỉ thị gen thƣờng không rõ và không cần thiết
cho mục đích của sự đa dạng và phân tích và ứng dụng giống tiến hóa. Với
những tiến bộ trong công nghệ gen, sử dụng chỉ thị phân tử khi biết vị trí gen
và điều kiện môi trƣờng đang trở nên phổ biến hơn và đƣợc áp dụng ngày
càng phổ biến với phạm vi mục tiêu ngày càng đa dạng.
Chỉ thị phân tử cung cấp các ứng dụng phong phú trong nghiên cứu di
truyền phân tử và chọn giống. Mặc dù ngày nay khả năng tiếp cận và cải tiến
các công nghệ gen ngày càng phát triển, nhƣng chỉ thị phân tử vẫn là thành
phần thiết yếu của tất cả các phân tích di truyền quy mô lớn, không chỉ bằng
việc lắp ráp bộ gen mà còn chứng minh đƣợc giá trị của chúng trong kiểu gen,

16

so sánh và tiến hóa gen, lập bản đồ tính trạng, chọn giống. Chỉ thị phân tử đó
có khả năng tiếp tục đƣợc phát triển và áp dụng thành công đối với tiến bộ
gen thực vật trong nhiều năm tới [20].
Chỉ thị phân tử thƣờng đƣợc phân thành chỉ thị dựa trên cơ sở phép lai
ADN và các chỉ thị dựa trên cơ sở phản ứng PCR. Chỉ thị phân tử đƣợc sử
dụng rộng rãi trong các nghiên cứu lập bản đồ gen phục vụ cho chọn tạo
giống cây trồng ở nhiều đối tƣợng khác nhau. Tính ƣu việt của các chỉ thị
phân tử không những ở tiềm năng nghiên cứu về đa dạng di truyền giữa các
giống trong cùng một loài mà còn theo dõi đƣợc sự di truyền bền vững và ổn
định của những chỉ thị này trong các thế hệ sau. Sự xuất hiện của các chỉ thị
còn cho phép dự đoán khả năng di truyền của những tính trạng quan trọng liên
kết với nhau trên cùng một nhiễm sắc thể. Khác với các tính trạng về hình
thái, sinh lý dễ bị ảnh hƣởng bởi môi trƣờng, các chỉ thị phân tử không bị biến
đổi dƣới tác động ngoại cảnh, có mặt trong tất cả các giai đoạn sinh trƣởng
của cây.
Sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây rừng đã đƣợc thực hiện tại
nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt các nƣớc có nền lâm nghiệp phát triển
mạnh và mang tính hàng hóa cao nhƣ Thụy Điển, Braxin, Úc, Trung Quốc...
Việc chọn lọc có sự trợ giúp của chỉ thị phân tử là công cụ tiềm năng giúp
tăng cƣờng hiệu quả công tác chọn tạo giống.
Khoa Tế bào sinh học của trƣờng Đại học Brasilia (Braxin) đã nghiên
cứu phát triển lập bản đồ gen liên kết sử dụng chỉ thị SSR cho Bạch đàn
grandis và Bạch đàn urô. Nghiên cứu này xây dựng một số lƣợng lớn các chỉ
thị SSR có thể sử dụng đƣợc đối với các loài bạch đàn, các chỉ thị SSR này
chứa đựng rất nhiều thông tin hữu ích cho việc thiết lập bản đồ và xác định
các đặc điểm cá thể và đã chứng minh đƣợc khả năng xây dựng một bản đồ
liên kết dựa vào các chỉ thị SSR một cách hoàn thiện. Họ đã xây dựng đƣợc