Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen cây mãng cầu ta tại tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu bằng chỉ thị phân tử RAPD

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019

ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN NGUỒN GEN CÂY MÃNG CẦU TA
TẠI TỈNH BÀ RỊA - VŨNG TÀU BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ RAPD
Đỗ Văn Thịnh1, Phạm Thị Mười1, Trương Quốc Ánh2, Bùi Anh Xuân2,
Nguyễn Đắc Thành2, Lương Thế Minh2, Chung Anh Dũng2, Mai Văn Trị1

TÓM TẮT
Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen cây mãng cầu ta tại tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu bằng chỉ thị RAPD
đã được thực hiện từ tháng 3/2018 đến tháng 10/2018. Mẫu lá của 40 cá thể mãng cầu ta qua tuyển chọn được thu
thập để ly trích DNA, sản phẩm DNA được khuếch đại bằng 10 chỉ thị RAPD. Kết quả cho thấy, dựa vào sơ đồ quan
hệ di truyền có thể chia 40 cá thể thu thập thành 2 nhóm với hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,76 đến 1.
Trong đó, nhóm I gồm 39 cá thể, nhóm II gồm 1 cá thể. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy mức độ đa dạng di truyền
của 40 cá thể thu thập, đồng thời cho thấy sự khác biệt giữa nhóm mãng cầu địa phương và mãng cầu ta du nhập mà
có thể khai thác cho các chương trình chọn tạo giống.
Từ khóa: Mãng cầu ta, đa dạng di truyền, RAPD, Bà Rịa - Vũng Tàu

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Mãng cầu ta (Annona squamosa L.) còn gọi là
na là cây ăn quả được trồng rộng rãi ở nước ta. Bà
Rịa - Vũng Tàu là một trong những tỉnh trồng nhiều
mãng cầu ta. Loài cây ăn quả này dễ trồng, có giá
trị kinh tế cao, có tiềm năng xuất khẩu và mang lại
thu nhập tốt cho người trồng. Qua điều tra cho thấy,
giống sản xuất đại trà hiện nay có nhược điểm là quả
nhỏ và nhiều hạt. Do đó việc nghiên cứu chọn tạo
giống để cải thiện những tính trạng trên là cần thiết.
Ngày nay, với sự phát triển của các kỹ thuật sinh học

phân tử, nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền sử
dụng chỉ thị DNA đã được ứng dụng rộng rãi trong
nghiên cứu và chọn lọc giống cây trồng (Nguyễn
Đức Thành, 2014). Trên thế giới, nhiều nghiên cứu
ứng dụng chỉ thị phân tử RAPD (Random Amplified
Polymorphic DNA) phân tích đa dạng di truyền trên
chi na (Annona) đã được thực hiện, trong đó có cây
mãng cầu ta (Ronning et al., 1995, Bharad et al.,
2009; Ahmad et al., 2010; Guimarães et al., 2013;
Anugari et al., 2016). Ở Việt Nam, chỉ thị phân tử
RAPD đã được ứng dụng để đánh giá đa dạng di
truyền của một số cây trồng nhưng chưa thực hiện
trên cây mãng cầu ta. Gần đây, nguồn gen cây mãng
cầu ta ở tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu (BRVT) đã được
khảo sát với 40 cây cá thể trong quần thể mãng cầu
ta trong sản xuất có những khác biệt hình thái được
thu thập và bảo tồn (Nguyễn Tuấn Vũ và ctv., 2018).
Nghiên cứu này được tiến hành để đánh giá đa dạng
di truyền nguồn gen cây mãng cầu ta tại tỉnh Bà Rịa
- Vũng Tàu mà đại diện là 40 cá thể được thu thập
nêu trên bằng chỉ thị phân tử RAPD.

2.1. Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu gồm 40 cá thể mãng cầu ta được tuyển
chọn và thu thập từ một nghiên cứu trước đó của
Nguyễn Tuấn Vũ và cộng tác viên (2018) tại tỉnh Bà
Rịa - Vũng Tàu (Bảng 1). Các cây mãng cầu ta được
sử dụng làm mẫu được kí hiệu lần lượt từ BRVT01
đến BRVT40.

1
2

2.2. Phương pháp nghiên cứu
Ly trích và kiểm tra DNA: DNA của các mẫu lá
mãng cầu ta được ly trích theo phương pháp CTAB
(Doyle and Doyle, 1990). Sau khi ly trích, DNA sẽ
được kiểm tra bằng cách điện di trên gel agarose 2%
(w/v), mẫu có vạch DNA rõ nét, không bị đứt gãy,
và có độ tinh sạch cao sẽ được sử dụng cho phản
ứng PCR.
Phản ứng khuếch đại DNA với 10 đoạn mồi
RAPD (Bảng 2), sản phẩm PCR được sử dụng để
chạy điện di trên gel agarose 2%, nhuộm gel bằng
ethidium bromide và chụp gel bằng tia UV, kết quả sẽ
được sử dụng để xây dựng cây phân nhánh di truyền
bằng phần mềm NTSYSpc 2.11a theo phương pháp
UPGMA (Sneath and Sokal, 1973). Phân tích sơ đồ
hình nhánh và đánh giá mối quan hệ di truyền giữa
các cây mãng cầu ta dựa trên ma trận hệ số tương
đồng (Nei and Li, 1979). Giá trị PIC (Polymorphic
information content) được sử dụng để đánh giá hiệu
quả của mồi trong việc phân biệt kiểu gen đặc trưng
của cây. Giá trị PIC được xác định theo công thức:
PIC = 1 – Σ(Pi2); Trong đó: Pi là tần số của alen i
của kiểu gene được kiểm tra, phạm vi giá trị PIC từ
0 (không đa hình) tới 1 (đa hình hoàn toàn).

Trung tâm Nghiên cứu Cây ăn quả miền Đông Nam bộ, Viện Cây ăn quả miền Nam
Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

22


Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019

Bảng 1. Danh sách địa điểm thu thập 40 mẫu mãng cầu ta tại tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu
Mẫu
1-3
4-6
7-8
9 - 10
11 - 13
14 - 17,
29 - 30
18
19 - 21
22 - 24
25 - 28
31,
36 - 40
32**
33**
34 - 35

Tên chủ vườn và địa điểm thu thập
Trần Văn Thêm (Ấp Phước Thới, xã Phước Long Thọ,
huyện Đất Đỏ)
Lê Văn Tùy (Khu phố Phước Sơn, T.T. Đất Đỏ, huyện Đất Đỏ)
Huỳnh Văn Tú (Ấp Phước Thới, xã Phước Long Thọ, huyện

Đất Đỏ)
Nguyễn Văn Hùng (Ấp Phước Thới, xã Phước Long Thọ,
huyện Đất Đỏ)
Phạm Tuấn Ngọc (Khu phố Thanh Long, TT. Đất Đỏ, huyện
Đất Đỏ)

Tọa độ*
[N10029’52,6” E107017’10,5”] ± 10 m
[N10030’19,8” E107017’4,0”] ± 11 m
[N10030’50” E107017’12,4”] ± 15 m
[N10031’03” E107017’23”] ± 6 m
[N10030’51,9” E107016’25,8”] ± 21 m
[N10032’15,8” E107017’48,3”] ± 12 m

Võ Văn Siêng (Ấp Tân Hòa, xã Long Tân, huyện Đất Đỏ)
Nguyễn Văn Nguyện (Khu phố Thanh Long, TT. Đất Đỏ,
huyện Đất Đỏ)
Lý Hùng Cường (Ấp Tân Hòa, xã Long Tân, huyện Đất Đỏ)
Phạm Hữu (Ấp Cây Cám, xã Láng Dài, huyện Đất Đỏ)
Đỗ Sung (Ấp Cây Cám, xã Láng Dài, huyện Đất Đỏ)

[N10031’16,8” E107016’31,5”] ± 18 m
[N10032’21” E107017’43,2”] ± 6 m
[N10030’53,7” E107020’40,1”] ± 7 m
[N10031’19,3” E107020’40,1”] ± 5 m

Đào Văn Hiếu (Ấp Phú Lâm, xã Hòa Hiệp, huyện Xuyên Mộc) [N10040’21,0” E107032’12,0”] ± 59 m
Trung tâm Nghiên cứu Cây ăn quả miền Đông Nam Bộ
(Khu phố Nông Trường, phường Hắc Dịch, Tx. Phú Mỹ)
Đặng Văn Phức (Ấp 2, xã Tóc Tiên, Tx. Phú Mỹ)

Nguyễn Tiến Hoàng (Ấp 2, xã Tóc Tiên, Tx. Phú Mỹ)

[N10038’5,0” E10708’27”] ± 11 m
[N10037’24,9” E10705’35,2”] ± 9 m
[N10035’49,4” E10707’0,2”] ± 10 m

Ghi chú: *: Tọa độ vị trí thu thập được xác định bằng App GPS Map + trên Window phone; **: giống du nhập.
Bảng 2. Danh sách 10 đoạn mồi RAPD được sử dụng trong phản ứng PCR
STT
1
2
3
4
5

Tên mồi
OPA02
OPA11
OPB01
OPB05
OPB07

Trình tự (5’-3’)
TGCCGAGCTG
CAATCGCCGT
GTTTCGCTCC
TGCGCCCTTC
GGTGACGCAG

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 3/2018 đến
tháng 10/2018 tại phòng thí nghiệm Công nghệ sinh
học của Trung tâm Nghiên cứu Cây ăn quả miền
Đông Nam bộ và phòng thí nghiệm Công nghệ sinh
học, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Kết quả ly trích DNA cho thấy tất cả 40 mẫu DNA
đều có độ tinh sạch cao đủ điều kiện cho phản ứng
PCR. Kết quả điện di sản phẩm PCR trên gel agarose
2% của 40 mẫu mãng cầu ta với 10 đoạn mồi RAPD
cho thấy có tổng số 2308 alen được khuếch đại với
sự đa hình rất cao, số alen trung bình của mỗi chỉ
thị RAPD là 230,8. Chỉ thị OPA02 khuếch đại được

STT
6
7
8
9
10

Tên mồi
OPB08
OPB10
OPB12
OPB15
OPB17

Trình tự (5’-3’)
GTCCACACGG

CTGCTGGGAC
CCTTGACGCA
GGAGGGTGTT
AGGGAACGAG

số alen cao nhất là 291 alen và chỉ thị OPB10 cho số
alen ít nhất là 136. Số alen ở từng mẫu qua 10 chỉ thị
RAPD cũng có sự khác nhau đáng kể (Bảng 3).
Tính đa hình của các chỉ thị RAPD còn được
đánh giá thông qua giá trị lượng thông tin đa hình
(PIC). Giá trị PIC của từng chỉ thị phụ thuộc vào số
lượng alen được phát hiện ở vị trí locus đó và tần số
của các alen. Giá trị PIC càng lớn thì lượng thông
tin đa hình mà chỉ thị đó cung cấp càng nhiều và
ngược lại. Trong tổng số 40 mẫu mãng cầu ta thực
hiện phản ứng PCR với 10 chỉ thị RAPD cho thấy
giá trị PIC biến thiên từ 0,727 - 0,982, cao nhất ở chỉ
thị OPA11 và thấp nhất là chỉ thị OPB07, giá trị PIC
trung bình là 0,838 (Bảng 3).
23


Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019

Bảng 3. Sự đa hình của 10 đoạn mồi RAPD
trên 40 mẫu mãng cầu ta tại tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu
thông qua số alen và giá trị PIC
STT
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10

Mồi
OPA02
OPA11
OPB01
OPB05
OPB07
OPB08
OPB10
OPB12
OPB15
OPB17
Trung bình

Số alen
291
185
280
290
226
239
136

280
228
153
230,8

PIC
0,874
0,982
0,835
0,878
0,727
0,833
0,841
0,799
0,749
0,860
0,838

Mối quan hệ di truyền của 40 cá thể mãng cầu
ta nghiên cứu được thể hiện thông qua hệ số tương
đồng di truyền và sơ đồ quan hệ di truyền ở Hình 1.
Kết quả cho thấy hệ số tương đồng di truyền của 40
cá thể mãng cầu ta nghiên cứu dao động từ 0,76 đến
1 và được thành 2 nhóm chính như sau:
Nhóm I có mối quan hệ gần về mặt di truyền với
hệ số tương đồng dao động từ 0,85 đến 1 và có thể
chia nhóm này thành 2 nhóm phụ gồm nhóm I.1 có
37 cá thể là BRVT01, BRVT02, BRVT03, BRVT04,
BRVT05, BRVT06, BRVT07, BRVT08, BRVT09,
BRVT40, BRVT10, BRVT39, BRVT11, BRVT34,

BRVT35, BRVT36, BRVT37, BRVT38, BRVT22,
BRVT24, BRVT23, BRVT25, BRVT26, BRVT27,
BRVT28, BRVT12, BRVT17, BRVT18, BRVT13,

BRVT14, BRVT15, BRVT16, BRVT29, BRVT19,
BRVT20, BRVT21 và BRVT33. Trong nhóm này
5 cá thể BRVT03, BRVT04, BRVT05, BRVT06 và
BRVT07 có quan hệ chặt về mặt di truyền với hệ
số tương đồng di truyền là 1; Tương tự các cá thể
BRVT08, BRVT09 và BRVT34, BRVT35 cũng có
mối quan di truyền chặt (hệ số tương đồng bằng 1).
Nguyên nhân có thể là do các cây này được nhân
từ cùng nguồn gốc nên có nền di truyền hoàn toàn
giống nhau. Nhóm I.2 có 2 cá thể là BRVT30 và
BRVT31, hai cá thể này có mối quan hệ rất gần nhau
về mặt di truyền với hệ số tương đồng đạt 0,91.
Nhóm II gồm 1 cá thể là BRVT32 có mối quan
hệ di truyền với nhóm I ở mức hệ số tương đồng di
truyền là 0,76. Do đó, chỉ thị RAPD với 10 đoạn mồi
như Bảng 2 có thể phân nhóm được các cá thể có
nguồn gốc địa phương (nhóm I) và cá thể du nhập
(nhóm II) cũng như phản ánh được sự đa dạng di
truyền giữa các cá thể địa phương.
Ngoài ra, BRVT32 và BRVT33 là hai cá thể du
nhập, tuy nhiên từ kết quả phân tích đa dạng di
truyền được trình bày trong hình 1 hai cá thể này
lại thuộc hai nhóm khác nhau, nguyên nhân có thể
là do hai cá thể này được nhân giống từ hai nguồn
có nền di truyền khác xa nhau. Bên cạnh đó, cá thể
BRVT33 lại thuộc nhóm I (nhóm có nguồn gốc địa

phương), có thể nguồn gốc của cá thể này có nền
di truyền tương tự với nền di truyền của các cá thể
địa phương và mặc dù thuộc nhóm I nhưng cá thể
BRVT33 được tách thành 1 nhánh riêng với hệ số
tương đồng di truyền đạt 0,86 so với các cá thể mãng
cầu ta địa phương.

Hình 1. Kết quả phân nhóm di truyền của 40 cá thể mãng cầu ta
dựa trên hệ số tương đồng di truyền (coefficient) của 10 đoạn mồi RAPD
24


Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019

Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen mãng
cầu dựa vào chỉ thị phân tử RAPD đã được nhiều
nghiên cứu sử dụng. Bharad và cộng tác viên (2009),
đã sử dụng 26 chỉ thị phân tử RAPD để đánh giá
đa dạng di truyền 11 mẫu thuộc chi Annona gồm
AKCa01, AKCa02, AKCa03, AKCa04, AKCa05,
AKCa06, AKCa07, AKCa08, AKCa09, AKCa10 và
Balanagar thu thập tại Ấn Độ, kết quả có 19 chỉ thị
phân tử RAPD là đa hình và 3 mẫu AKCa05, AKCa07
và AKCa10 là hoàn toàn khác nhau về kiểu gen,
8 kiểu gen còn lại là tương tự nhau. Kết quả nghiên
cứu của Ahmad và cộng tác viên (2010), cho thấy
trong tổng số 20 chỉ thị RAPD sử dụng có 14 chỉ thị
khuếch đại được DNA với 48 băng, trong đó có 25
băng đa hình (52%) trong tổng số 17 kiểu gen thu
thập và được chia thành 2 nhóm chính với các mức

độ di truyền khác nhau. Tương tự, từ 20 kiểu gen
thu thập thuộc chi Annona, Anugari và cộng tác viên
(2016), sử dụng 11 chỉ thị RAPD sử dụng để đánh
giá đa dạng di truyền cho kết quả có 152 băng được
khuếch đại (80,01% đa hình), hệ số tương đồng di
truyền từ 0,44 đến 0,92 và phân thành 7 nhóm, giá
trị PIC biến động từ 0,86 đến 0,92. Như vậy, kết quả
phân tích đa dạng di truyền 40 cá thể mãng cầu ta
trong nghiên cứu này cũng phù hợp với nghiên cứu
của Bharad và cộng tác viên (2009), Ahmad và cộng
tác viên (2010), Anugari và cộng tác viên (2016).
IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1. Kết luận
Kết quả nghiên cứu thể hiện mức độ đa dạng di
truyền của 40 cá thể thu thập tại tỉnh Bà Rịa - Vũng
Tàu với hệ số tương đồng di truyền dao động từ
0,76 - 1 và phân thành hai nhóm chính, đồng thời
cho thấy sự khác biệt giữa nhóm mãng cầu địa
phương và mãng cầu ta du nhập. Dù sự khác biệt
không lớn nhưng có thể ứng dụng khác biệt này
trong các chương trình chọn tạo giống.
4.2. Đề nghị
Ứng dụng kết quả nghiên cứu này làm cơ sở cho
chương trình chọn tạo giống mãng cầu mới theo các
mục đích khác nhau.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Nguyễn Đức Thành, 2014. Các kỹ thuật chỉ thị DNA
trong nghiên cứu và chọn lọc thực vật. Tạp chí Sinh
học, 36(3): 265-294.

Nguyễn Tuấn Vũ, Lê Thị Huyền, Phạm Thị Mười, Đỗ
Văn Thịnh, Huỳnh Kỳ và Mai Văn Trị, 2018. Kết
quả điều tra, thu thập và bảo tồn nguồn gen cây
mãng cầu ta tại tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu. Tạp chí Khoa
học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 4(89): 92-98.
Ahmad I., S. Bhagat, T.V.R.S. Sharma, K. Kumar,
P. Simachalam and R.C. Srivastava, 2010. ISSR
and RAPD marker based DNA fingerprinting
and diversity assessment of Annona spp. in South
Andamans. Indian Journal of Horticulture, (67):
147-151.
Anugari, H., H.L. Dhaduk, S. Kumar, J.J. Dhruve, M.J.
Parekh and A.A. Sakure, 2016. Molecular diversity
of Annona species and proximate fruit composition
of selected genotypes. Biotech., (6): 204-214.
Bharad S.G., P.L. Kulwal and S.A. Bagal, 2009.
Genetic diversity study in Annona squamosa by
morphological, biochemical and RAPD markers.
Acta Hort., (839): 615-623.
Doyle J.J. and J.L. Doyle, 1990. A rapid DNA isolation
procedure for small quantities of fresh leaf material.
Phytochemical Bulletin, (19): 11-15.
Guimarães J.F.R., S. Nietsche, M.R. Costa, G.B.R.
Moreira, M.C.T. Pereira and W. Vendrame, 2013.
Genetic diversity in sugar apple (Annona squamosa L.)
by using RAPD markers. Revista Ceres, 60(3):
428-431.
Nei M. and W.H. Li, 1979. Mathematical models for
studying genetic variation in terms of restriction
endonucleases. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, (76):

5269-5273.
Ronning C.M., R.J. Schnell and S. Gazit, 1995. Using
randomly amplified polymorphic DNA (RAPD)
markers to identify Annona cultivars. J. Amer. Soc.
Hort. Sci., 120(5): 726-729.
Sneath P.H. and R.R. Sokal, 1973. Numerical
taxonomy - The principles and practice of numerical
classification. W.H. Freeman and Company, San
Francisco, USA.

Evaluation of genetic diversity of sugar apple
in Ba Ria - Vung Tau province by RAPD markers
Do Van Thinh, Pham Thi Muoi, Truong Quoc Anh, Bui Thi Xuan,
Nguyen Dac Thanh, Luong The Minh, Chung Anh Dung, Mai Van Tri

Abstract
Study on the genetic diversity of sugar apple in Ba Ria - Vung Tau province was carried out from March - October,
2018 by using RAPD markers. Leaf samples of 40 selected sugar apple genotypes were collected for DNA extraction
and DNA extracts were amplified by 10 RAPD primers. The results showed that these selected sugar apple genotypes
were divided into two main groups with the genetic similarity coefficient from 0.76 to 1. The first group consisted of
25