Bài giảng Công cụ di truyền mới trong chọn tạo giống cây trồng: Chương 5 - TS. Vũ Thị Thúy Hằng

07/08/2017

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

Chỉ thị di truyền phân tử là một gen hay
đoạn ADN bất kì được sử dụng để phân
biệt sự khác nhau về kiểu hình giữa các cá
thể hay loài

SỬ DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ
TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG

CÁC ỨNG DỤNG CỦA THỊ PHÂN TỬ

1. Sử dụng chỉ thị phân tử trong phân tích
đa dạng di truyền


Phân tích đa dạng di truyền
Xây dựng bản đồ gen



Chọn lọc dựa vào chỉ thị phân tử
Quy trình chọn lọc sử dụng chỉ thị phân tử



Hiện trạng của MAS


Ý nghĩa của phân tích đa dạng di truyền




Xác định nguồn gốc cá thể/loài (qua phát hiện đột biến)
Điều khiển ảnh hưởng của biện pháp canh tác



Đa dạng di truyền là cơ sở, nền tảng cho đa dạng
sinh học ở các cấp, từ đó hình thành nên cộng đồng
và hệ sinh thái
Những biến động di truyền dẫn đến những thay đổi
trong quá trình tiến hóa và chọn lọc nhân tạo

Đa dạng di truyền

Xây dựng cơ chế truyền gen (gene flow) (chuyển alen hoặc
gen từ quần thể này sang quần thể khác)





Đa dạng di truyền được hình thành từ các đột biến
xảy ra ở cấp độ DNA hoặc NST

Xác định ở mức độ địa lý để quản lý và duy trì đa dạng di
truyền





Khái niệm: Đa dạng di truyền là sự biến động di
truyền giữa các cá thể trong loài và giữa các loài

Quản lý số lượng nhỏ các cá thể trong thu thập bảo tồn ex
situ
Thiết lập danh tính các giống và các bản sao (fingerprint)
Phân tích mối quan hệ giữa các lồi; từ đó có thể hỗ trợ lựa
chọn bố mẹ trong lai tạo giống

/>1


07/08/2017

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam

Nhận dạng

Làm thế nào để phân tích đa dạng di truyền
a. Sử dụng các kỹ thuật khác nhau như (i) hình thái,
(ii) đặc điểm hóa sinh; (iii) chỉ thị phân tử ADN
fingerprints

Hạt,
cây con

Các chỉ thị phân tử cũng tuân theo cơ chế di truyền
như bất cứ tính trạng nào, tức là có thể trội, lặn hoặc
đồng trội

Chọn lọc sớm các alen tốt

* Chỉ thị hình thái: vd màu sắc hạt, hoa; hình dạng quả,
hoa, hạt; kiểu sinh trưởng…
- Ưu:….???

* Chỉ thị phân tử:
- Có thể phát hiện các biến động do mất, nhân đôi, đảo
đoạn và thêm đoạn ở NST
- Các chỉ thị phân tử không ảnh hưởng đến kiểu hình
của tính trạng vì các chỉ thị nằm ở vị trí gần hoặc liên
kết với gen điều khiển tính trạng

- Nhược điểm:?????
* Chỉ thị hóa sinh:
- Ưu: đồng trội, xác định đa dạng ở cấp độ gen chức
năng và di truyền đơn giản; yêu cầu một lượng nhỏ vật
liệu để phân tích
- Nhược điểm: chỉ có một số ít chỉ thị hóa sinh; các chỉ
thị này có cấu trúc phức tạp và khó sử dụng nên mức
độ phát hiện đa dang di truyền bị giới hạn

b. Phân tích đa dạng di truyền
- Có 2 cách phân tích: (i) Phân tích quan hệ di truyền
giữa các mẫu/cá thể; (ii) phân tích và xác định các tham

số di truyền quần thể

- Chỉ thị có thể trội, đồng trội
- Ưu điểm: ????
- Nhược điểm: ???

- Khoảng cách di truyền có thể tính bằng một trong các
hệ số (i) hệ số Nei and Li’s (GDNL), (ii) hệ số Jaccard’s
(GDJ), (iii) hệ số tương đồng đơn giản (simple matching
coefficient (GDSM); and (iv) khoảng cách Rogers (GDMR).

- Phân tích quan hệ di truyền giữa các cá thể cần xây
dựng một ma trận về khoảng cách di truyền (hay mức độ
giống nhau) giữa từng cặp mẫu

N11: số băng/alen xuất hiện
ở cả 2 mẫu
𝑁00 số băng không xuất
hiện ở cả 02 mẫu;
𝑁10 số băng xuất hiện chỉ ở
mẫu i
𝑁01 số băng xuất hiện chỉ ở
mẫu 𝑗;
N: tổng số băng

/>2


07/08/2017

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nơng Nghiệp Việt Nam

Sau khi có ma trận khoảng cách di truyền, có 02 cách
phân tích:

Luyện tập: Xác định số lượng các băng/score cho từng mẫu

+ sử dụng PCA (Principle component analysis – phân
tích thành phần chính) cho hình ảnh 3 chiều về mối
quan hệ giữa các mẫu/cá thể
+ cây di truyền (dendrogram): nhóm 2 cá thể gần nhau
vào cùng một nhóm
+ Các phân tích này được thực hiện trong nhiều phần
mềm khác nhau (tham khảo Govindaraj 2015 – link:
/>- ..\..\..\Research grants\Hang's articles\Published papers\Trieu Thi
Thinh 2010 - SB genetic diversity SSR.pdf

Hết chương V

/>3