Luận văn thạc sĩ đánh giá đặc điểm nông sinh học và đa dạng di truyền của một số dòng ngô nổ tự phối đời f5 tại gia lâm hà nội

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
------------  ------------

NGUYỄN THỊ BIÊN

ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ ðA
DẠNG DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ NỔ
TỰ PHỐI ðỜI F5 TẠI GIA LÂM – HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số

: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN CƯƠNG

HÀ NỘI - 2012


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, chưa có ai công bố.

Tác giả

Nguyễn Thị Biên

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

i


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tơi đã
nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình, các thầy cơ giáo Khoa Nông học- ðại
học nông nghiệp Hà Nội cùng bạn bè và gia đình.
Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Văn
Cương đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành
tốt luận văn của mình.
Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo trong
Bộ môn Di truyền - Chọn giống cây trồng – Khoa Nông học – Trường ðại
học Nông nghiệp Hà Nội ñã quan tâm giúp ñỡ và ñộng viên tôi trong q
trình thực tập và hồn thành luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đã
trợ giúp tơi về tinh thần và vật chất trong suốt quá trình học tập và thực hiện
luận văn tốt nghiệp!
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng

năm 2012

Học viên

Nguyễn Thị Biên

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

ii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục chữ viết tắt

v

Danh mục bảng

vi

Danh mục hình, đồ thị

vii

1

MỞ ðẦU

1

1.1

ðặt vấn đề

1

1.2

Mục ñích yêu cầu của ñề tài.

2

1.2.1

Mục ñích.

2

1.2.2

Yêu cầu.

2

2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1

Tình hình sản xuất, sử dụng ngơ trên thế giới và Việt NamError! Bookmark not defi

2.2

Ngô nổ

2.3

Cơ sở khoa học của ñề tài

10

2.4

Nhận xét chung

20

3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

21

3.1

Vật liệu, hóa chất và thiết bị nghiên cứu

21

3.2

Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu

21

3.3

Nội dung nghiên cứu

22

3.4

Phương pháp nghiên cứu

22

3.5

Kỹ thuật chăm sóc và theo dõi các chỉ tiêu ngồi đồng ruộng

27

3.6

Phương pháp xử lý số liệu

30

4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

31

4.1

Diễn biến thời tiết khí hậu vụ Thu ðông 2011

31

Error! Bookmark not defined.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iii


4.2

ðặc điểm nơng sinh học của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

4.2.1

ðặc điểm sinh trưởng và phát triển của các dịng ngơ nổ thí
nghiệm

4.2.2

31
31

ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các dịng ngơ thí
nghiệm

34

4.2.3

ðộng thái tăng trưởng số lá

36

4.2.4

Các ñặc trưng sinh lý

38

4.2.5

Các ñặc trưng hình thái cây và bắp của các dịng ngơ tham gia thí
nghiệm.

41

4.2.6

Các đặc trưng hình thái bắp

46

4.2.7

Một số chỉ tiêu về bơng cờ, lượng râu và khả năng phun râu.

47

4.2.8

Sâu, bệnh hại và ñặc tính chống đổ gẫy của ngơ nổ

51

4.2.9

Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lý thuyết của các
dòng ngơ nổ thí nghiệm.

54

4.2.10 ðộ nổ của một số dịng ngơ nổ thí nghiệm

57

4.2.11 Chỉ số chọn lọc

58

4.3

Kết quả phân tích tính đa hình AND bằng kỹ thuật RAPD

60

5

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

75

5.1

Kết luận

75

5.2

ðề nghị

76

TÀI LIỆU THAM KHẢO

77

PHỤ LỤC

82

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

iv


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ðK

: ðường kính

DTL

: Diện tích lá

LAI

: Chỉ số diện tích lá

P1000

: Khối lượng 1000 hạt

CIMMYT

: Trung tâm cải lương Ngô và Lúa mỳ Quốc tế.

IFPRI

: Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới

NXB

: Nhà xuất bản

AFLP

: Tính đa hình chiều dài các phân đoạn được nhân bản

SSR

: Trình tự lặp lại đơn giản

RAPD

: Phân tích AND đa hình được nhân bản ngẫu nhiên

DNA

: Deoxyribonucleic acid

dNTP

: Deoxy ribunucleotid triphotphat

EDTA

: Ethylene Diamin Tetracetic acid

TAE

: Tris – Acetate - EDTA

TE

: Tris - EDTA

Tris

: Trioxymetylaminometan

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

v


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

2.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới từ 2003 - 2010Error! Bookmark not defined.

2.2

Sản xuất ngô Việt Nam giai ñoạn 1990 -2011.Error! Bookmark not defined.

2.3

Phân loại ngơ nổ

3

2.4

Thành phần dinh dưỡng của 100g ngơ nổ

5

3.1

Các dịng ngơ nổ tham gia thí nghiệm

23

3.2

Tên và trình tự các mồi sử dụng trong thí nghiệm

26

3.3

Thành phần phản ứng RAPD

27

4.1

Thời gian sinh trưởng của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

32

4.2

ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các dịng ngơ nổ thí
nghiệm

35

4.3

ðộng thái tăng trưởng số lá của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

37

4.4

Số lá, diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các dịng ngơ nổ thí
nghiệm

40

4.5

Các đặc trưng hình thái cây của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

43

4.6

Các đặc điểm hình thái của các dịng ngơ nổ

45

4.7

Các đặc trưng hình thái bắp của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

48

4.8

Một số chỉ tiêu về bơng cờ, lượng hạt phấn và khả năng phun râu
của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

50

4.9

Một số đặc tính chống chịu của các dịng ngơ nổ thí nghiệm

52

4.10

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số dịng
ngơ nổ thí nghiệm

55

4.11

ðặc tính nổ của các dịng ngơ nổ

58

4.12

Chỉ số chọn lọc và các đặc trưng nơng học của 4 dịng ngơ nổ
triển vọng được chọn

59

4.13

Số phân đoạn AND xuất hiện ở từng dịng ngơ nghiên cứu

61

4.14

Tỷ lệ phân đoạn đa hình khi sử dụng 8 phân đoạn đa hình.

68

4.15.

Hệ số tương đồng của các dịng ngơ nổ nghiên cứu

71

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vi


DANH MỤC HÌNH, ðỒ THỊ
ðồ thị 4.1: ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của một số dịng ngơ nổ
thí nghiệm
ðồ thị 4.2: Tốc ñộ tăng trưởng số lá của một số dịng ngơ nổ thí nghiệm

36
38

ðồ thị 4.3: Chỉ số diện tích lá của một số dịng ngơ nổ thí nghiệm qua
các thời kì

40

Hình 4.1. Kết quả RAPD các dịng ngơ nổ với mồi OPA 03

62

Hình 4.2. Kết quả RAPD các dịng ngơ nổ với mồi OPA 12

63

Hình 4.3. Kết quả RAPD các dịng ngơ nổ với mồi OPB 07

64

Hình 4.4. Kết quả RAPD các dịng ngơ nổ với mồi OPF 05

65

Hình 4.5. Kết quả RAPD các dịng ngơ nổ với mồi OPM 02

66

Hình 4.6. Kết quả RAPD các dịng ngơ nổ với mồi OPL 11

67

Hình 4.7. Biểu đồ mơ tả quan hệ di truyền của 40 dịng ngơ nổ

73

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

vii


1. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn đề
Cây ngơ ( Zea mays L. ) là một loại cây lương thực dễ trồng, có khả
năng thích ứng rộng và cho năng suất cao. Ngơ có nguồn gốc từ Mêhicơ, trải
qua q trình thuần hóa và chọn lọc lâu dài để trở thành một trong những loại
cây trồng quan trọng nhất. Trong số những cây trồng làm lương thực chính
trên thế giới, ngơ đứng ở vị trí thứ ba, chỉ sau lúa mỳ và lúa nước.
Các sản phẩm từ cây ngơ được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau:
Ngơ làm lương thực cho người; ngô là cây thức ăn gia súc quan trọng nhất,
70% chất tinh trong thức ăn gia súc là lấy từ ngơ [1]. Ngơ cịn được sử dụng
làm thực phẩm: Ngơ bao tử làm rau; ngơ nếp, ngơ đường dùng để ăn tươi
hoặc đóng hộp xuất khẩu; ngơ nổ được sử dụng làm bỏng ngô và một số loại
bánh hấp dẫn. Ngơ cịn là ngun liệu của ngành cơng nghiệp nhẹ và cơng
nghiệp thực phẩm để sản xuất ra tinh bột, gluco, bánh kẹo,… Ở nhiều vùng
trên thế giới, cây ngơ gắn liền với đời sống văn hóa, tinh thần của người dân
thơng qua các hoạt động tín ngưỡng.
Trên thế giới , cây ngơ có diện tích khoảng 162,3 triệu ha ( FAO, 2011) với nhiều
loại ngô khác nhau như ngơ lai, ngơ nếp, ngơ đường, ngơ rau, ngơ nổ.
Ngơ nổ ( Zea mays Everta sturt) là một loại ngô ñặc biệt ñược người
dân Châu Mỹ phát hiện ra từ hàng ngàn năm trước đây, có giá trị dinh dưỡng
cao và rất được ưa chuộng. Ngơ nổ được sử dụng làm caramel, trang trí , bỏng
ngơ, chất dẫn dụ cơn trùng, thức ăn gia súc… Ngơ nổ được trồng khá nhiều ở
Mỹ, Trung quốc , Brazil và một số nước khác.
Trước đây, Việt Nam có một số giống ngơ nổ ñịa phương như ngô nổ

Tây Nguyên, ngô nổ Hồng, ngô nổ dài, ngơ nổ tím …Hiện nay, diện tích
trồng loại ngơ này ngày càng ít, thậm chí có nguy cơ biến mất. Tuy nhiên, nhu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

1


cầu ngô nổ nước ta hiện nay hiện hữu với số lượng lớn với vai trò là thực
phẩm ăn quà. Tại các siêu thị , hạt ngơ nổ được nhập nội dưới dạng thực
phẩm ñược bán khá ñắt nhưng vẫn ñược khách hàng tiêu thụ mạnh [2].
Trong khi ñó các ñề tài nghiên cứu và ứng dụng về ngô nổ rất ít.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên, nghiên cứu đặc điểm nơng sinh học
và đa dạng di truyền của ngơ nổ là hết sức cần thiết để góp phần duy trì, bảo
tồn nguồn gen, phục vụ cơng tác chọn tạo những giống ngô nổ mới trong thời
gian tới, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài “ ðánh giá đặc điểm nơng
sinh học và đa dạng di truyền của một số dịng ngơ nổ tự phối đời F5 tại
Gia Lâm – Hà Nội”.
1.2. Mục đích u cầu của đề tài.
1.2.1. Mục đích.
- ðánh giá được đặc tính nơng sinh học chính của các dịng ngơ nổ
gieo trồng trên ñồng ruộng.
- ðánh giá ñược mức ñộ ña dạng di truyền của các dịng ngơ nổ theo
chỉ thị hình thái và phân tử RAPD.
1.2.2. Yêu cầu.
- ðánh giá một số ñặc tính sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu,
năng suất và độ nổ của các dịng ngơ nổ trong vụ thu đơng 2011.
- Tiến hành PCR- RAPD , xác định khoảng cách di truyền của các dịng
ngơ nổ, từ ñó xác ñịnh ñược mức ñộ ña dạng di truyền của các dịng ngơ nổ.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

2


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Nguồn gốc và phân loại ngơ nổ
Ngơ nổ (Zea mays subsp.everta Sturt) thuộc lồi Zea mays, chi Zea, họ
Poaceae (Gramineae). Cách ñây khoảng 1000 năm, ngơ nổ được người bản địa
Châu Mỹ phát hiện ra và ngày nay ñược trồng khá nhiều ở các nước như Mỹ,
Braxin, Trung Quốc… Ở Việt Nam trước đây có một số giống địa phương
như: Ngơ nổ Tây Ngun, ngơ nổ Dài, ngơ nổ Hồng (ðăk Lăk), ngơ nổ Tím
(Cao Bằng)…
Căn cứ vào màu sắc hạt và màu sắc lõi ngơ để phân thành các thứ
như sau:
Bảng 2.3 Phân loại ngơ nổ
Màu sắc

Tên lồi phụ

Ngơ nổ
(Zea mays

Tên thứ

Hạt

Lõi

Ngơ nổ trắng

Trắng

Var.oryziodes Korn.

Gạo vàng

Trắng

Var.xanthomis Korn.

Hạt nhọn đỏ

-

Var.oxyomis Korn.

Hạt nhọn trắng

Trắng

Var.leucomis Al

Ngơ nổ ngọc châu vàng

Trắng

Var.gracillima Korn.

Hạt trịn đầu, đỏ

-

Var.haematornis Al

Hạt trịn đầu, ñen

-

Var.melanormis Korn.

subsp.everta
Sturt)

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

3


2.2. ðặc điểm và giá trị của ngơ nổ
Ngơ nổ là một loại ngô thực phẩm, bắp ngô nổ bé, hạt ngơ nổ khơng như
các loại hạt ngơ khác vì khi gặp nhiệt độ cao thì có thể nổ phồng lên rất to,
gọi là bỏng ngơ. Hạt ngơ tương đối nhỏ, dạng hạt gạo, hạt ngọc, có loại hạt
nhọn ở ñầu, hạt có vỏ cứng và nội nhũ hầu như hồn tồn là nội nhũ sừng.
Khi bị làm nóng, độ ẩm trong hạt gây áp lực ép lên thành vỏ hạt, hạt nổ ra
với thể tích lớn. Hạt bị nổ là do lớp sừng bên ngồi hạt có chất keo dai và
ñàn hồi, chứa lượng protein cao; khi nhiệt ñộ cịn trong giới hạn hạt chịu
đựng được thì hạt có thể chống ñược áp suất hơi nước, khi vượt quá giới
hạn đó thì khơng thể giữ được, hạt đột nhiên trương to rồi nổ ra làm nội
nhũ bật ra thành một đám bột tơi và nhanh chóng khơ lại và xốp, thể tích có
thể tăng 15 – 30 lần [5].

Giống ngơ nổ có nhiều loại, màu sắc hạt cũng khác nhau như: màu
trắng, vàng, đen, đỏ, tím, trắng có sọc vàng hoặc sọc tím, hoặc sọc đỏ … Tuy
hạt ngơ có màu khác nhau nhưng khi đã nổ thành bỏng ngơ thì thường có màu
trắng. Chỉ có vỏ hạt ngơ là giữ được màu sau khi đã nổ, bỏng ngơ nổ xốp và
giịn. Ngồi ra cịn có dạng ngơ nổ jargon là loại hạt khi nổ có bỏng ngơ trắng
sáng như tuyết, được ưa chuộng trong đời sống. Loại ngơ nổ "nấm" có bỏng
hình trịn, sáng, vỏ mỏng ăn giịn [44].
Ngay sau khi thu hoạch đem nổ ngơ sẽ khơng tốt vì độ ẩm hạt cịn cao
sẽ nổ kém và mảnh nổ dai. Do đó sau khi thu hoạch cần phơi khô hoặc sấy
cho ngô khô nhưng nếu ngô quá khơ thì tỷ lệ nổ sẽ giảm, giảm chất lượng hạt
nổ. Hạt khơng nổ do khơng đủ độ ẩm để tạo áp suất nổ hoặc là do vỏ hạt bị
răn thủng (Bruce Hamaker of Purdue University). ðộ ẩm thích hợp ñể nổ ngô
thường là 14 – 15% trọng lượng hạt ngơ. Có rất nhiều cách để nổ ngơ tạo
bỏng: dùng máy để nổ ngơ (Charles Creators thế kỷ 19) làm bỏng ngơ với số
lượng nhiều; dùng chảo cho một ít dầu ăn vào, khi dầu sôi cho ngô vào nổ nếu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

4


số lượng ít hoặc nổ ngơ bằng lị vi sóng. Khi nổ ngơ có thể thêm đường, bơ
vào để tạo vị ngọt và mùi thơm cho bỏng ngơ.
Ngơ nổ được chế biến làm bánh ngọt, túi bỏng ngô, hộp ngô nổ, bánh
kẹo, dầu ăn…, làm thức ăn chăn nuôi rất tốt cung cấp nhiều protein cho ñộng
vật. Ở một số vùng trên thế giới dùng ngơ nổ để làm các thực phẩm như: ngô
caramel ở Bắc Mỹ, chế biến bỏng ngô nổ thành Toffee (tương tự caramel) ở
nước Anh bán được giá và rất ăn khách. Ngơ nổ có mùi rất hấp dẫn, kích thích
khứu giác của con người do trong ngơ nổ có chứa các hợp chất thơm 6-acetyl2,3,4,5-tetrahydropyridine và 2-acetyl-1-pyroline, các chất này ñược sử dụng
làm chất phụ gia để cho các sản phẩm đó có mùi như bắp rang.
Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng của 100g ngô nổ

Năng lượng 380 kcal 1600 Kj
Carbohydrates

78g

Sợi dinh dưỡng (Dietary fiber )

15g

Chất béo

4g

Protein

12g

Thiamine (Vit. B1) 0,2 mg

15%

Riboflavin (Vit. B2) 0,3 mg

20%

Sắt ion 2,7 mg

22%

Nguồn: USDA Nutrient database

Ngồi ra, ngơ nổ cịn ñược dùng ñể trang trí lễ hội (tường hoặc cây
Noel của một số nơi ở Bắc Mỹ và bán ñảo Balkan), sử dụng trong ngành
cơng nghiệp điện, sản xuất túi nilon tự phân hủy, làm chất dẫn dụ côn
trùng…[47].
Ngô nổ ñược trồng khá nhiều ở Mỹ, Trung quốc, Braxin và các nước
khác. Ở Mỹ, hàng năm sản xuất 498,000 tấn ngơ nổ trong số đó có 103,000 tấn
được nổ bán ra thị trường [24] và có ít nhất 6 vùng ngơ nổ được mệnh danh
“Thủ đơ ngơ nổ của thế giới” là: Valparaiso- Indiana; Van Buren- Indiana;
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

5


Marion- Ohio; Ridgway- Illinois; Schaller- Iowa; và North Loup- Nebraska [44].
2.3. Tình hình nghiên cứu ngơ nổ trong và ngồi nước
* Ngồi nước:
Ngơ nổ được trồng ở khá nhiều nước trên thế giới mặc dù khơng được
phổ biến và rộng rãi như các giống ngô nếp, ngô tẻ, hay ngô lai khác nhưng
ngơ nổ có nhiều đặc điểm, tính chất khác biệt. Ziegler K. E. và Ashman B.
(Khoa nông học, ðại học Tổng hợp Iowa, Mỹ) nghiên cứu về ngô nổ và nhận
thấy ngô nổ khác với tất cả các loại ngô khác về màu trắng tuyết của hạt sau
khi nổ nhờ sử dụng nhiệt ñộ [20].
Trong nghiên cứu sự liên quan giữa các tính trạng ở ngơ nổ của
Prodhan, H. S., Rai, R. (ðại học Nông nghiệp Ấn ðộ) cho thấy có sự liên
quan giữa khối lượng và năng suất hạt nổ của ngô nổ nghiên cứu trên 154
dạng. Năng suất hạt ñã liên kết chặt với trọng lượng hạt [16].
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các dịng ngơ nổ từ dãy núi Ander ñến
sự phát triển của các nguồn gen lấy hạt ở Trung Âu; Hadi, G. (Viện hàn lâm
khoa học Hunggari) cho biết các dịng ngơ cổ sớm, nhiều hàng, ngơ đá hạt
cứng có màu hạt nâu ở Trung Âu, và một số dịng ngơ răng ngựa ở vùng

Chutucuno Chico và Chutucuno Grande (Timothy et al, 1961) chịu lạnh, cảm
quang ánh sáng ngày dài, bắp nhỏ, nhiều hàng, nhiều bắp, giống ngơ nổ hạt
cứng, màu hạt đỏ nâu ñươc giới thiệu ở Hunggari và Italy. Nguồn gen này có
ý nghĩa cho các nước Châu Âu trong chọn giống [12].
Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của mật ñộ gieo trồng đến năng suất và
phát triển cây ngơ nổ, Joel Grosbach (Bộ môn khoa học và kỹ thuật trường
McPherson College) cho thấy sản xuất ngơ nổ hàng hẹp có tiềm năng tăng
năng suất hơn hàng rộng và mật ñộ hàng hẹp còn làm hạn chế cỏ dại [13].
Zhang, J. H và cộng sự (Khoa cây trồng, ðại học Nông nghiệp Thượng
Hải, Trung Quốc) ñã sử dụng chiều cao cây, trọng lượng 100 hạt, năng suất
hạt, tỷ lệ hạt nổ, thời gian nổ và mức ñộ nổ ñể phân loại 8 giống ngô thuộc 3
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

6


nhóm phân tích bằng cách nghiên cứu tính trạng số lượng trong phân loại các
giống ngô nổ. Các giống Guangxiban, Quảng ðơng 1, Quảng ðơng 2 và
Quảng ðơng 3 được ñề nghị làm nguồn gen (vật liệu) cho chọn giống [19].
Wang XiaoLi và cộng sự (ðại học Nông nghiệp Henan, Zhengzhou
450002, Trung Quốc) nghiên cứu quần thể và khả năng kết hợp của ngơ nổ
với các dịng thuần ngơ thường thuộc các nhóm di truyền khác nhau đã dùng
mơ hình NC II, 6 dịng ngơ nổ lai với 10 dịng và có 9 tính trạng được phân
tích. Kết quả cho thấy hầu hết trọng lượng hạt/bắp của 60 tổ hợp ngơ nổ x ngơ
thường đều cao hơn nhiều so với ñối chứng nhưng khối lượng bỏng nổ của
chúng rất thấp. Vì vậy, ngơ nổ lai với ngơ thường khơng có giá trị sử dụng
trực tiếp. Có 6 dịng ngơ nổ ñược xếp vào 4 nhóm di truyền với N04, N05 và
N14 cùng nhóm, cịn 3 dịng cịn lại thuộc 3 nhóm khác [18].
Ly. Y. L. và cộng sự (Khoa Nơng học, ðại học Nông nghiệp Henan,
Zhengzhou 450002, Trung Quốc) nghiên cứu đa dạng di truyền của các dịng

ngơ nổ tự phối và nguồn gen của chúng liên quan với các dịng ngơ tự phối
thường đã sử dụng phương pháp SSR marker. Tập hợp có 56 dịng ngơ nổ tự
phối và 21 dịng ngơ thường tự phối được chọn lọc là nhóm có ưu thế lai để
đánh giá mức độ đa dạng di truyền giữa các dịng ngơ nổ tự phối và nghiên
cứu quan hệ di truyền giữa chúng. Kết quả cho thấy khoảng cách di truyền
giữa các nhóm ưu thế lai của ngơ nổ tự phối và các dịng ngơ thường tự phối
là khác nhau. Phân tích quần thể các dòng tự phối nhận thấy sự khác biệt giữa
nguồn gen nhiệt đới và cận nhiệt đới. 56 dịng ngơ nổ tự phối và 21 dịng ngơ
thường tự phối được chia thành 7 nhóm ưu thế lai tương ứng với kết quả
nghiên cứu và chọn giống thực tế trước ñây. Từ kết quả thu được cho thấy các
SSR makers có thể ñược sử dụng ñể ño khoảng cách di truyền giữa các dịng
ngơ nổ tự phối, sắp chúng vào nhóm ưu thế lai và sử dụng cho việc nghiên
cứu nguồn gen của chúng liên quan đến các dịng ngơ thường tự phối [14].
Khi nghiên cứu phân tích khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

7


riêng của quần thể ngô nổ, bao gồm cả bố mẹ tự phối, Viana, J. M. S. và
Matta, F. de P đã phân tích hiệu quả của khả năng kết hợp chung và khả năng
kết hợp riêng trong phân tích lai diallel của quần thể giao phấn, có cả bố mẹ
tự thụ phấn cho thấy, việc phân tích sự thay ñổi giá trị của quần thể do tự phối
còn cho phép đánh giá trực tiếp tính trội, sự lệch trội và sự thay ñổi di truyền
trong mỗi quần thể bố mẹ. Phương pháp này ñược sử dụng ñể chọn lọc quần
thể ngơ nổ trong chương trình chọn giống quần thể và sản xuất hạt lai ñược
ðại học liên bang Vicosa, Minas, Braxin phát triển. Kết quả phân tích đã có 2
quần thể ngơ nổ hạt ngọc được chọn đưa vào sản xuất [17].
*Trong nước:
Trước những năm 1990 ở Việt Nam ngơ nổ được trồng khá nhiều ở một

số tỉnh miền núi phía bắc, vùng Tây Ngun và có màu sắc đa dạng, giịn và rất thơm ngon.
Hiện nay, ngơ nổ rất hiếm thấy trên ñồng ruộng Việt Nam. Một số kết quả ñiều tra thu thập
gần ñây cho thấy nguồn giống ngơ nổ ở nước ta khơng nhiều và đang bị mất dần do xói
mịn nguồn gen có thể dẫn ñến tuyệt chủng. Các nghiên cứu về ngô nổ lai trong nước cịn rất
ít, chỉ có một vài cơng bố chính thức.
Trong khi nguồn giống ngơ nổ đang bị mất dần, nguồn gen bị xói mịn
thì hạt ngơ nổ vẫn ñược nhập dưới dạng thực phẩm và ñược bán khá ñắt tại các
siêu thị nhưng vẫn ñược tiêu thụ mạnh. Do đó Việt Nam cần chú trọng và có
nhiều nghiên cứu về ngơ nổ nhằm ngăn chặn xói mịn, bảo tồn và phát triển
nguồn gen, từ đó góp phần làm vật liệu ban đầu cho cơng tác chọn tạo giống.
Trường ðại Học Nông nghiệp Hà Nội, Viện Nghiên cứu Ngô và một số
cơ quan khác có lưu giữ một số lượng các mẫu giống ngơ nổ nhưng khơng
nhiều. Gần đây nhất là cơng trình nghiên cứu đánh giá về sinh trưởng, phát
triển và khả năng tạo bỏng của ngô nổ vụ Thu ðông 2009 tại vùng Gia Lâm –
Hà Nội của Nguyễn Văn Cương và Nguyễn Văn Lộc (Khoa Nông học, trường
ðại học Nông nghiệp Hà Nội), kết quả cho thấy ngơ nổ phía Bắc có thời gian
sinh trưởng 102 – 125 ngày; chiều cao cây 123,5 – 198,5 cm; số lá trung bình
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

8


14,4 – 18,8 lá; số bắp trên cây 1 – 2 bắp; số hàng hạt/bắp 10,0 – 16,0 hàng; số
hạt/ hàng 12,4 – 32,0 hạt; năng suất của các dòng ngơ nổ khơng cao, trong đó
dịng N021 (ngơ nổ Tây Ngun) có năng suất cao nhất và độ nổ tốt nhất [2].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

9

2.4 Cơ sở khoa học của đề tài
2.4.1 Dịng thuần
2.4.1.1 Dòng thuần và phương pháp tạo dòng thuần
Dòng thuần là khái niệm tương đối để chỉ các dịng tự phối ñã ñạt tới
ñộ ñồng ñều và ổn ñịnh cao ở nhiều tính trạng. Dịng tự phối là dịng đồng
hợp tử ñược tạo ra do thụ phấn cưỡng bức bằng phấn của chính nó hoặc chị
em với nó trong nhiều đời. Tự phối sẽ làm giảm kiểu gen dị hợp tử và làm
tăng kiểu gen đồng hợp tử.
ðối với cây ngơ, thường sau 7-8 ñời tự phối sẽ ñạt tới sự đồng đều cao
ở nhiều tính trạng được coi là dịng thuần. Khi sử dụng các dịng thuần mang
nhiều các đặc ñiểm di truyền và sinh lý khác xa nhau làm các dạng bố mẹ
trong phép lai sẽ cho phép tạo ra những tổ hợp lai có ưu thế lai cao. ðây là cơ
sở cho phép tạo ra những giống ngô lai mới có năng suất cao, sức sống tốt và
độ ñồng nhất về di truyền ở thế hệ F1.
Vật liệu ñể tạo ra dòng thuần rất ña dạng, bao gồm các giống ngơ địa
phương, giống ngơ thụ phấn tự do cải tiến, các giống ngô lai, …
* Các phương pháp tạo dịng thuần ở ngơ
Các phương pháp tạo dịng thuần ñược sử dụng trên thực tế:
+ Tạo dòng thuần bằng phương pháp truyền thống (tự phối cưỡng bức –
Inbrreeding). Là phương pháp được sử dụng phổ biến.Với những dịng có tốc
độ đồng huyết nhanh làm cho q trình chọn lọc bằng mắt kém hiệu quả.
Trong trường hợp này tự phối cưỡng bức ñược thay thế bằng phương pháp
cận huyết ñồng máu (Fullsib) hoặc nửa máu (Haflsib) hoặc sib hỗn dịng
có thể tạo ra những dịng có sức sống và năng suất tốt hơn dòng rút ra
bằng tự phối, nhưng thời gian ñạt tới ñộ ñồng hợp tử dài hơn.
Cách tiến hành: Tiến hành bao cách ly bắp khi sắp phun râu và bao
cách ly bơng cờ khi nở được 1/3 bơng cờ. Sau đó tiến hành tự phối cưỡng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

10


bức cho cây, sau 7-8 ñời tự phối như vậy sẽ thu được dịng thuần
( Jugenhire, 1976).
+ Tạo dịng thuần bằng phương pháp cải biên: ðể tránh làm giảm
sức sống một cách quá ñáng và trong ñiều kiện hoa ñực hoa cái nở không
cùng lúc hoặc do sự bất hợp mà người ta sử dụng phương pháp tạo dòng
thuần bằng phương pháp cải biên. Phương pháp này có sự khác biệt so với
phương pháp thụ phấn cưỡng bức là người ta cho thụ phấn giữa các cây
cùng mẹ có quan hệ chị em. Với phương pháp này có thể tạo ra những
giống có sức sống và năng suất tốt hơn dịng rút ra từ con đường tự phối.
Tuy nhiên thời gian ñạt ñến ñộ ñồng hợp tử cao hơn, kéo dài thời gian
chọn lọc dòng [1].
+ Tạo dòng bằng phương pháp nuôi cấy Invitro: ðây là phương
pháp cho phép tạo dòng thuần rất nhanh (chỉ sau một vài thế hệ là tạo ra
được dịng thuần) bằng phương pháp ni cấy bao phấn, hạt phấn tách rời
hoặc noãn chưa thụ tinh trong mơi trường nhân tạo để tạo ra các thể ñơn
bội và ñơn bội kép.
+ Tạo dòng thuần bằng phương pháp “thuần hố tích hợp”
(Additivo cumulative Inbreeding) là phương pháp phát triển dịng thuần
ngơ khoẻ mạnh với một số tính trạng quan tâm được cải thiện. Phương
pháp “thuần hố tích hợp” được cơng bố lần đầu tiên vào năm 1999
trong luận án tiến sĩ nông nghiệp của Nguyễn Thị Lưu “Nghiên cứu
chọn tạo giống ngô lai nhiều bắp”. Bằng phương pháp này tác giả đã
tạo được các dịng thuần từ MSB.2649, G.5408,…với những ñặc ñiểm
ñịnh trước, ñặc biệt là tán lá bó và tính nhiều bắp.
Trong bốn phương pháp trên, tạo dòng thuần theo phương pháp
truyền thống vẫn là tốt hơn cả vì nó tạo ra các dịng thuần có khả năng kết
hợp (KNKH) cao mà các phương pháp khác khơng có được.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

11


2.4.1.2. Chỉ số chọn lọc (Selection Index – SELINDEX)
Việc lựa chọn hay loại bỏ dịng trong cơng tác chọn tạo giống phụ
thuộc vào mục tiêu tạo giống. Mục tiêu của chúng ta là chọn ra cá thể tốt nhất
trong chương trình chọn tạo của mình. Tuy nhiên mỗi cá thể mang rất nhiều
tính trạng khác nhau, bởi vậy khi tiến hành chọn lọc cần phải xem xét ñồng
thời tất cả các tính trạng quan trọng đối với một lồi cây trồng. Chỉ số chọn
lọc là cơ sở cho việc chọn lọc đồng thời nhiều tính trạng thơng qua sự nhận
biết và phân biệt các kiểu gen mong muốn với các kiểu gen khơng mong
muốn dựa vào kiểu hình. Cơng thức tính chỉ số chọn lọc:
I = b1P1 + b2P2 + … + biPi + … + bnPn
Trong đó:

I: chỉ số chọn lọc
Pi: giá trị đo đếm về tính trạng của kiểu hình thứ i
bi: tầm quan trọng của tính trạng thứ i cần chọn

2.4.2 Tình hình nghiên cứu tính đa dạng di truyền ở thực vật
2.4.2.1.Một số phương pháp sinh học phân tử sử dụng trong nghiên cứu quan
hệ di truyền thực vật
2.4.2.1.1 Kỹ thuật RFLP(đa hình độ dài các ñoạn cắt giới hạn)
Kỹ thuật RFLP là kỹ thuật sử dụng các endonuclease giới hạn cắt DNA
hệ gen ở trình tự nhận biết ñặc trưng tạo ra hàng loạt ñoạn DNA có độ dài xác
định, số lượng các đoạn này được phát hiện bởi đánh dấu phóng xạ các mẫu
dị DNA bổ sung tạo ra từ một locus. RFLP là chỉ thị ñồng trội. Ưu ñiểm của
RFLP là: chỉ thị tin cậy trong phân tích liên kết và chọn giống vì chúng có thể

xác định được một tính trạng ở trạng thái ñồng hợp hoặc dị hợp trong một cá
thể, tận dụng được biến dị tự nhiên, phát hiện tính biến dị của DNA trong các
giai ñoạn phát triển ở cơ quan khác nhau và xây dựng quan hệ di truyền,
nghiên cứu quan hệ họ hàng. Nhược ñiểm của RFLP là kỹ thuật phức tạp, tốn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

12


kém và mất thời gian. Phương pháp này địi hỏi một lượng DNA lớn (50200ng từ mỗi cá thể).
Ignjatovic-Mic D và cs (2003) ñã sử dụng kỹ thuật RFLP kết hợp với kỹ
thuật RAPD ñể xác ñịnh quan hệ di truyền của 2178 giống ngơ địa phương.
Kết quả xác định khoảng cách di truyền dao ñộng từ 0,1311 ñến 0,5075. Tác
giả kết luận, dữ liệu phân tích RAPD và RFLP ñều cho kết quả giống nhau
nên có thể dùng cả hai phương pháp này để xác định đa hình di truyền.
Moretti A và cs (2008) ñã sử dụng RFLP ñể xác ñịnh quan hệ di truyền
của Fusarium subglutinans gây bệnh ở ngơ.
2.4.2.1.2 Kỹ thuật AFLP (đa hình độ dài các ñoạn ñược nhân bản chọn lọc)
Kỹ thuật AFLP là kỹ thuật kết hợp của RFLP và PCR. AFLP phát hiện
một cách có chọn lọc các đoạn DNA hệ gen được cắt bởi enzyme giới hạn và
gắn với adaptor (ñoạn tiếp hợp). AFLP hoạt ñộng dựa trên nhiều nguyên tắc
tương tự như RAPD, tuy nhiên có điểm khác biệt là mồi bao gồm hai phần:
phần cố ñịnh dài khoảng 15 bp chứa ñiểm nhận biết của enzyme giới hạn,
phần thay ñổi dài khoảng 2-4 bp. Phân tích sản phẩm PCR được diện di trên
gel polyacryamide có độ phân giải cao. Sự đa hình được xác định bởi sự có
mặt hay khơng có mặt của một phân đoạn DNA. AFLP rất có hiệu quả trong
xác ñịnh quan hệ di truyền và lập bản đồ. Hiện nay, phân tích AFLP sử dụng
phương pháp nhuộm bạc nên dễ áp dụng, tuy giá thành cao hơn với phương
pháp RAPD. Kỹ thuật AFLP có ưu điểm là phân tích đa hình trong khoảng

thời gian ngắn, địi hỏi lượng DNA ít, cho sự đa hình cao, tuy nhiên việc thiết
kế mồi rất phức tạp.
Kỹ thuật AFLP ñược Miranda Oliverira K. và cs, (2004) sử dụng ñể ñánh
giá mối quan hệ di truyền của 96 dịng ngơ lai cùng dịng, kết quả thu được
638 băng DNA trong đó 569 băng DNA đa hình, hệ số tương đồng di truyền
dao ñộng trong khoảng 0,345 tới 0,891, sơ ñồ quan hệ di truyền chia 96 dịng
ngơ nghiên cứu thành 17 nhóm [21].
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

13


Hartings H. và cs (2008) cũng sử dụng kỹ thuật RAPD, RFLP, AFLP và
SSR ñể xác ñịnh khoảng cách di truyền của 54 giống ngô Italy [22].
Garcia và cs (2004) ñã kết hợp các kỹ thuật RAPD, RFLP, AFLP và
SSR ñể nghiên cứu ña dạng di truyền của 18 dòng ngơ lai. Sử dụng kỹ
thuật AFLP thu được 774 băng ña hình, kỹ thuật RAPD khuếch ñại ñược
262 băng DNA, kỹ thuật RFLP thu ñược 185 băng và SSR nhận ñược 68
băng ña hình [23].
Thomas Lubberstedt và cs (2000) ñã xác định quan hệ di truyền của một
số giống ngơ lai bằng kỹ thuật AFLP với việc sử dụng 8 mồi AFLP thu được
462 băng DNA đa hình [24].
2.4.2.1.3. Kỹ thuật SSR (Simple Sequence Repeat – trình tự lặp lại ñơn giản)
Kỹ thuật SSR còn ñược gọi là kỹ thuật microsatellies (vi vệ tinh). Kỹ
thuật này ñược Litt và Luty phát triển năm 1989 dựa trên nguyên tắc của
PCR [21].
Trong cấu trúc hệ gen của sinh vật nhân chuẩn tồn tại một loạt các trình
tự nucleotide lặp lại, chúng đặc trưng cho loài. SSR gồm 2-5 nucleotide lặp
lại nhiều lần. Ví dụ: (AT)n, (AG)n, (AGTC)n. SSR nằm rải rác trong hệ gen của
ñoạn SSR. Số lần lặp lại nhiều lần làm cho các phân đoạn DNA được nhân có

độ dài ngắn khác nhau. Các trình tự lặp lại thường có ở vùng dị nhiễm sắc thể
trên mỗi nhiễm sắc thể. Chúng có vai trị điều hịa hoạt động của các gen, góp
phần làm tăng tính ổn định cơ học của nhiễm sắc thể trong phân bào, nó có
thể mang thơng tin di truyền liên quan ñến sự xác ñịnh giới tính ở cả động vật
và thực vật. Do sự khác nhau về số lượng nucleotide trong mỗi ñơn vị lặp lại
mà số ñơn vị lặp lại xuất hiện sự ña hình về độ dài của SSR được nhân bản.
Mức độ ña hình ñược xác ñịnh sau khi ñiện di sản phẩm trên gel agarose và
gel polyacrylamide. SSR được phân tích trên nhờ PCR nên chỉ cần địi hỏi
một lượng mẫu DNA rất nhỏ. SSR là cơng cụ hữu ích trong phân tích hệ gen
và chọn giống cây trồng vì đây là chỉ thị đồng trội có khả năng phát hiện tính
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………
14


ña hình rất cao. Trong thực tế chỉ thị này ñã ñược sử dụng nghiên cứu một số
tính trạng liên quan đến năng suất, bệnh dại, xác định giới tính, phân tích
quan hệ di truyền, lập bản đồ gen…Song nhược ñiểm của chỉ thị này là sự
phức tạp trong thiết kế mồi và ñánh giá thiết kế mồi cao.
Kỹ thuật SSR ñược Qi-lun Yao và cs (2007) sử dụng ñể xác định
khoảng cách di truyền của 54 giống ngơ từ Tây Nam Trung Quốc dựa trên 42
cặp mồi SSR, tổng số alelle thu được là 256, trung bình mỗi locus có 6,1
alelle [25].
Legesse B.W. và cs (2007) cũng sử dụng kỹ thuật này ñể nghiên cứu
mức ñộ ña dạng di truyền và đánh giá cấu trúc gen của các dịng ngơ lại cận
huyết. Kết quả thu được 104 alelle với khoảng cách di truyền xác ñịnh ñược
từ 0,28 ñến 0,73, giá trị PIC là 0,58 [26].
Sharopova N. và cs(2002) ñã sử dụng kỹ thuật SSR ñể lập bản ñồ di
truyền ñối với các giống ngô nhằm phân lập, chỉ rõ các ñặc ñiểm của chúng [27].
2.4.2.1.4. Kỹ thuật RADP(Ramdom AmplyfiedPolymorphic ADN)
Kỹ thuật RAPD là kỹ thuật phân tích sự đa hình các phân đoạn DNA

được nhân bản ngẫu nhiên, do hai nhóm nghiên cứu của Willams và CS
(1990) [28] và Welsh và McClelland (1991) ñồng thời xây dựng [51]. ðây là
một kỹ thuật phát hiện chỉ thị di truyền dựa trên phản ứng chuỗi polymerase
(PCR) [29]. PCR là một công cụ hữu hiệu cho việc phân tích hệ gen thực vật,
vì nó có khả năng tạo ra một lượng lớn các trình tự DNA đặc hiệu từ bất kỳ
cơ thể nào. Hiện nay PCR ñược xem là phương pháp nhanh, chính xác, tương
đối đơn giản để đánh giá sinh vật chuyển gen, phân tích nhanh chóng sự biến
dị di truyền ở phạm vi quần thể và giữa các cá thể.
Sự hạn chế lớn nhất của kỹ thuật này là phải dựa trên một trình tự DNA
đặc hiệu. Tuy nhiên, hạn chế này ñã ñược các nhà sinh học phân tử cải tiến,

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

15


khắc phục đó là kỹ thuật PCR sử dụng đoạn mồi ngẫu nhiêu hay còn gọi là kỹ
thuật RAPD [30].
Các thành phần cần thiết ñể tiến hành phản ứng RAPD bao gồm :
- DNA khn (DNA template) với nồng độ 5-50 ng trong 25 µl.
- ðoạn mồi (primer) : chỉ sử dụng một mồi đó là một oligonucleotide
có trật tự nucleotide ngẫu nhiên và có chiều dài khoảng 10 nucleotide.
- DNA polymerase : Hoạt ñộng của DNA-polymerase phụ thuộc vào
Mg2+, nồng độ dNTP, pH, nhiệt độ biến tính DNA. DNA-polymerase thường
dùng là Taq-polymerase.
- Bốn loại deoxyribonucleotide triphotphat (dNTP).
- Ion Mg2+ và dung dịch ñệm.
Phản ứng RAPD ñược tiến hành qua các giai ñoạn giống như PCR :
- Giai ñoạn biến tính DNA : Ở nhiệt độ 950C trong 30 – 60 giây làm
cho hai mạch khn tách nhau.

- Giai đoạn tiếp mồi : Khi hạ nhiệt ñộ xuống 32 – 400C, mồi tiếp hợp và
bám vào sợi DNA khuôn.
- Giai ñoạn tổng hợp : Nhiệt ñộ ñược nâng lên 720C thì các đoạn mồi đã
bắt cặp với các mạch đơn sẽ ñược kéo dài với sự tham gia của Taqpolymerase.
Sau một chu kỳ gồm ba giai ñoạn như trên, một phân đoạn DNA khn
được nhân lên thành hai, các đoạn DNA ñược nhân bản trong mỗi chu kỳ lại
ñược coi là DNA khuôn cho mỗi chu kỳ nhân bản tiếp theo. Vậy sau k chu kỳ
nhân bản sẽ tạo ra 2k các đoạn DNA giống đoạn DNA khn ban đầu. RAPD
có thể thực hiện từ 40 – 45 chu kỳ.
Kỹ thuật RAPD có ưu điểm ở chỗ sử dụng các mồi ngẫu nhiên dài 10
nucleotide, quá trình nhân bản DNA là ngẫu nhiên. ðoạn mồi này có thể bám
vào bất kỳ vị trí nào có trình tự nucleotide bổ sung trên phân tử DNA hệ gen.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………

16


Với ñặc ñiểm là ngắn nên xác suất ñoạn mồi có được điểm gắn trên phân tử
DNA khn là rất lớn. Tùy vào nhóm, lồi thực vật hay vi sinh vật mà các
ñoạn mồi ngẫu nhiên ñược thiết kế chuyên dụng. Theo lý thuyết, số lượng mà
các ñoạn DNA ñược nhân bản phụ thuộc vào độ dài, vị trí của các đoạn mồi,
kích thước và cấu trúc DNA genome. Thơng thường mỗi ñoạn mồi ngẫu
nhiên sẽ tạo ra từ 2 – 10 sản phẩm nhân bản. Kết quả là sau khi ñiện di sản
phẩm RAPD sẽ phát hiện ñược sự khác nhau trong phổ các phân ñoạn DNA
ñược nhân bản. Sự khác nhau đó gọi là tính đa hình. Hiện tượng đa hình các
đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên xuất hiện là do có sự biến đổi trình tự
nucleotide tại vị trí các đoạn mồi liên kết. Sản phẩm khuếch đại được phân
tích bằng điện di trên gel agarose hoặc polyacrylamide và có thể quan sát
được sau khi gel được nhuộm bằng hóa chất đặc trưng. Vì vậy, tính đa hình
thường được nhận ra do sự có mặt của một sản phẩm nhân bản [31].

Trong những năm gần ñây, kỹ thuật RAPD ñược sử dụng rộng rãi
trong nghiên cứu ña dạng di truyền. Nhiều nghiên cứu ñã cho thấy, RAPD
là một phương pháp có hiệu quả trong việc xác định kiểu gen, phân tích
quần thể và nguồn gốc lồi, nghiên cứu di truyền và lập bản ñồ di truyền .
Phương pháp này cịn được ứng dụng trong việc đánh giá bộ gen của
giống và khả năng phân tích.
Kỹ thuật RAPD cịn dùng để nhận biết, phân loại các giống cây trồng
khác nhau như chuối, lúa mì, đu đủ, đậu tương...và phát hiện, bảo tồn sự ña
dạng di truyền ñặc biệt là các lồi q hiếm hay một số guống thực vật ñịa
phương.
2.4.2.1.5. Nghiên cứu sự ña dạng di truyền ở thực vật bằng kỹ thuật RAPD
Hiện nay, kỹ thuật RAPD ñã và ñang ñược ứng dụng rộng rãi trong
nghiên cứu và xác ñịnh quan hệ di truyền ở thực vật. Kỹ thuật RAPD cũng ñược
ứng dụng trong việc ñánh giá đa dạng di truyền giữa các lồi và trong việc phạm
vi một lồi phân tích và đánh giá hệ gen thực vật nhằm xác ñịnh những thay ñổi
17

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……………………