Xây dựng và ứng dụng quy trình xác định gene kháng bệnh khảm lá ở cây khoai mì bằng chỉ thị phân tử

SỞ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH GEN KHÁNG BỆNH KHẢM LÁ Ở CÂY KHOAI MÌ BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Công nghệ Sinh học Chủ nhiệm nhiệm vụ: TS Nguyễn Xuân Dũng Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 SỞ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH GEN KHÁNG BỆNH KHẢM LÁ Ở CÂY KHOAI MÌ BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu Ngày 25/06/2021 Chủ nhiệm nhiệm vụ: Nguyễn Xuân Dũng Cơ quan chủ trì nhiệm vụ Nguyễn Đăng Quân Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 SỞ NƠNG NGHIỆP VÀ PTNT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM CƠNG NGHỆ SINH HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG Tên nhiệm vụ: Xây dựng ứng dụng quy trình xác định gen kháng bệnh khảm khoai mì thị phân tử Thuộc: Chương trình mục tiêu phát triển giống cây, giống chất lượng cao địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2016-2020 (Quyết định số 4652/QĐ-UBND ngày 06/09/2016) Chủ nhiệm nhiệm vụ Họ tên: Nguyễn Xuân Dũng Ngày, tháng, năm sinh: 29/04/1979 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, học vị: Tiến sĩ Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Chức vụ: Trưởng phòng CNSH Thực vật Điện thoại: 0903800438 Tổ chức: (84-28) 37153792 Nhà riêng: 0274-3818746 E-mail: nxdung.snn@tphcm.gov.vn Tên tổ chức công tác: Trung tâm Công nghệ Sinh học TP HCM Địa tổ chức: Số 2374, QL 1, Kp.2, P.Trung Mỹ Tây, Q.12, TP HCM Địa nhà riêng: 147/19/10, Nguyễn Thị Minh Khai, khu 2, P Phú Hoà, TP Thủ Dầu Một, Bình Dương Tổ chức chủ trì nhiệm vụ Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Công nghệ Sinh học TP HCM Điện thoại: (84-28) 37153792 Fax: (84-28) 389169 97 E-mail: ttcnsh.snn@tphcm.gov.vn Website: http://hcmbiotech.com.vn Địa chỉ: Số 2374, QL 1, Kp.2, P.Trung Mỹ Tây, Q.12, TP HCM Họ tên thủ trưởng tổ chức: TS Nguyễn Đăng Quân Số tài khoản: 3713.0.1007645 Kho bạc: Kho bạc Nhà nước TP HCM Tên quan chủ quản đề tài: Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Thời gian thực nhiệm vụ - Theo Hợp đồng ký kết: từ tháng 04 năm 2019 đến tháng 12 năm 2020 - Thực tế thực hiện: từ tháng 04 năm 2019 đến tháng 06 năm 2021 Kinh phí sử dụng kinh phí a) Tổng số kinh phí thực hiện: 700.000.000 đ, đó: + Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 700.000.000 đ + Kinh phí từ nguồn khác: đ b) Tình hình cấp sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học: Theo kế hoạch Số TT Thực tế đạt Ghi Thời gian Kinh phí Thời gian Kinh phí (Số đề nghị (Tháng, năm) (đ) (Tháng, năm) (đ) toán) 04/201912/2019 01/202012/2020 04/2019- 350.000.000 12/2019 01/2020- 350.000.000 06/2021 312.287.820 312.287.820 318.978.500 318.978.500 c) Kết sử dụng kinh phí theo khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: đồng Số TT Theo kế hoạch Nội dung khoản chi Tổng Thực tế đạt Nguồn NSKH khác Tổng NSKH Nguồn khác Trả công lao động (khoa học, 184.947.840 184.947.840 184.947.840 184.947.840 471.013.000 471.013.000 412.782.500 412.782.500 phổ thông) Nguyên, vật liệu, lượng Thiết bị, máy móc 0 0 0 0 0 0 Xây dựng, sửa chữa nhỏ Chi khác Tổng cộng 44.039.160 44.039.160 700.000.000 700.000.000 33.535.980 33.535.980 631.266.320 631.266.320 Đối với dự án: Đơn vị tính: đồng Số Nội dung TT khoản chi Theo kế hoạch Tổng NSKH Thiết bị, máy móc mua Nhà xưởng xây dựng mới, cải tạo Kinh phí hỗ trợ cơng nghệ Chi phí lao động Nguyên vật liệu, lượng Thuê thiết bị, nhà xưởng Khác Tổng cộng Thực tế đạt Nguồn khác Tổng NSKH Nguồn khác Các văn hành trình thực đề tài/dự án Số Số, thời gian ban hành TT Tên văn văn Quyết định thành lập Hội 72/QĐ-SNN ngày đồng khoa học xét duyệt đề 26/03/2019 cương chi tiết nhiệm vụ khoa học- công nghệ năm 2019 35/HĐGV-CNSH ngày 15/04/2019 04/2019/HĐ-SNN ngày 31/10/2019 Hợp đồng giao việc thực nhiệm vụ KH-CN cấp sở năm 2019 Hợp đồng thực nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp sở Quyết định thành lập Hội 245/QĐ-SNN ngày đồng Tư vấn giám định 16/06/2020 nhiệm vụ khoa học công nghệ 383/QĐ-SNN ngày 12/10/2020 Quyết định gia hạn thời gian thực nhiệm vụ khoa học công nghệ Quyết định thành lập Hội 191/QĐ-SNN ngày đồng Tư vấn nghiệm thu 21/05/2021 nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp sở Ghi Tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ Số TT Tên tổ chức Tên tổ chức đăng ký theo tham gia thực Thuyết minh Trung tâm Trung tâm Nghiên cứu Nghiên cứu Thực nghiệm Thực nghiệm Nông nghiệp Nông nghiệp Hưng Lộc Nội dung Sản phẩm tham gia chủ chủ yếu đạt yếu cấp Cung mẫu khoai mì bệnh kháng khảm Hưng Lộc Ghi chú* Mẫu khoai mì bệnh kháng khảm Cá nhân tham gia thực nhiệm vụ Số TT Tên cá nhân Tên cá nhân đăng ký theo tham gia Thuyết minh thực Nội dung tham gia Sản phẩm chủ yếu đạt - Nghiên cứu viết thuyết minh đề tài - Chủ trì thực Nguyễn Xuân TS Nguyễn đề tài, thiết Dũng kế Xuân Dũng thí nghiệm, kiểm tra, đánh giá kết thực - Viết báo cáo nghiệm thu đề tài - Thuyết minh đề tài - Báo cáo nghiệm thu đề tài Ghi chú* - Các mẫu giống khoai - Thu thập nguồn mì mẫu khoai phục vụ mì - Quy trình cho tách nghiên cứu chiết DNA - Tách chiết DNA - Quy trình từ khoai mì PCR nhận gen - Thiết lập quy diện trình PCR nhận kháng diện gen kháng CMD KS Nguyễn KS Nguyễn bệnh khảm - Báo cáo Thị Kim Thị Kim khoai mì dựa kết Thoa Thoa thị phân tử - Kiểm tra diện diện gen gen kháng kháng bệnh khảm CMD giống - Báo cáo khoai mì thu thập kết - Kiểm tra tính tính kháng kháng bệnh khảm virus giống giống khoai mì thu thập khoai mì - Tách chiết DNA từ khoai mì trình PCR nhận diện gen kháng KS Huỳnh bệnh khảm Nguyễn Minh Nguyễn khoai mì dựa Nghĩa thị phân tử Minh Nghĩa - Kiểm tra diện tách chiết DNA - Thiết lập quy KS Huỳnh - Quy trình gen kháng bệnh khảm giống khoai mì thu thập - Quy trình PCR nhận diện gen kháng CMD - Báo cáo kết diện gen kháng CMD - Thu thập nguồn - Các mẫu mẫu khoai phục vụ mì giống khoai cho mì nghiên cứu KS Nguyễn Thanh Tài - Quy trình ThS - Tách chiết DNA tách chiết Nguyễn từ khoai mì Thanh Tài - Thiết lập quy - Quy trình DNA trình PCR nhận PCR nhận diện gen kháng diện bệnh khảm kháng khoai mì dựa CMD gen 12 Bảng tổng hợp kích thước băng điện di 106 mẫu giống khoai mì khuếch đại thị phân tử Tên mẫu Primer NS158 NS169 NS198 SSRY28 SSRY106 RME1 Kích thước (bp) ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 ĐL5 ĐL6 ĐL7 ĐL8 ĐL9 ĐL10 ĐL11 ĐL12 ĐL13 ĐL14 ĐL15 ĐL16 ĐL17 ĐL18 ĐL19 ĐL20 150 - + + + - + - + + + - + + + + + - - - - 166 250 550 300 319 + + + + + - + - + - + + + + + - + + + + - + - + - + + + + - + - + - + - + - + + + + + + + + + + + + 400 800 1200 196 280 180 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 220 270 320 450 550 600 690 + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + - + + + + + + - + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 800 1020 1200 - + + + + + + + + + - + + + - + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1600 1800 + - + + + + - + - + - + - + + + + + + + + + + 2500 - + + + - + - + - + - + + + + + + + + + 4000 - + + + - + - + - + - + + - - + + + + + Tên mẫu Primer NS158 NS169 NS198 SSRY28 Kích thước (bp) ĐL21 ĐL22 ĐL23 ĐL24 ĐL25 ĐL26 ĐL27 ĐL28 ĐL29 ĐL30 ĐL31 ĐL32 ĐL33 ĐL34 ĐL35 ĐL36 ĐL37 150 - - - - - - - - - + - - - - - - - 166 + + + + + + + + + - + + + + + + + 250 550 + + + + + - + - - - + - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 300 - - - - - + - + + + - + - - + + + 319 + + + + + - + - - - + - + + - - - 400 + + + + + - + - - - + - + + - - - 800 1200 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 196 + + + + + + + + + + + + + + + + + 280 180 - - - - - - - + + - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + SSRY106 RME1 Primer NS158 NS169 220 + + + + + + + + + + + + + + + + + 270 320 + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - 450 550 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + - - - - - - - - 600 - - - - - - - - - - - - - - - - - 690 800 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1020 + + + + + + + + + + + + + + + + + 1200 + + + + + + + + + + - + + + + + + 1600 1800 - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - + + + + + + 2500 + + + + + + + + + + - + + + + + + 4000 + + + + + + + + + + - + + + + + + Kích thước (bp) 166 250 550 319 400 800 Tên mẫu VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 VT7 VT8 VT9 VT10 VT11 VT12 VT13 VT14 VT15 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - + + + - + + + - + + + + + + + + + - + + - NS198 SSRY28 SSRY106 RME1 Primer NS158 NS169 NS198 SSRY28 SSRY106 RME1 196 280 180 220 270 320 450 1500 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Tên mẫu Kích thước (bp) 166 300 550 319 400 800 196 280 180 220 270 320 450 + + + + + + + VT16 VT17 VT18 VT19 VT20 VT21 VT22 VT23 VT24 VT25 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 500 650 740 800 900 1020 1100 1200 1500 1600 1800 2500 4000 Primer NS158 NS169 NS198 + - + - + - + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - Tên mẫu Kích thước (bp) BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 LA1 LA2 LA3 LA4 LA5 LA6 166 190 220 250 300 319 400 196 280 + + + + + - + + + + + + + + + + - + + + + - + + + + + - + + + + + - + + + + + - + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + SSRY28 SSRY106 RME1 Primer NS158 180 220 270 320 450 550 690 740 800 900 1020 1100 1200 1500 1600 1800 2000 2500 4000 + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - + + + + + - + + + + + - + + + + + - + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + - + + + + + + + + + - + + + + + + + + + - + + + + + + + + + - LA16 TN1 TN2 TN3 NT1 NT2 + + + + + + + + + + + + Tên mẫu Kích thước (bp) LA7 LA8 LA9 166 250 + + + + + + LA10 LA11 LA12 LA13 LA14 LA15 + + + + + + + + + + + + NS169 NS198 SSRY28 SSRY106 RME1 550 319 400 800 196 280 180 220 270 320 450 550 600 650 740 800 900 1000 1100 1200 1400 1500 1800 2000 2500 4000 + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - - - - - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + - Primer NS158 NS169 NS198 SSRY28 SSRY106 RME1 Tên mẫu Kích thước (bp) NT3 BP1 BP2 BP3 BP4 BP5 BP6 BP7 BP8 BP9 BP10 BP11 BP12 BP13 BP14 150 166 250 550 300 319 400 800 196 280 180 220 270 320 450 550 600 650 740 800 900 1000 + + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + - + + + + + + - + + + + + + - + + + + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + - + + + + + + + + + + - - - - - + + + + 1100 1200 1400 1500 1800 2000 2500 4000 + + - + + - + - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - + + + + + - + + - + + - + + - + + - + + - + + - + + - 13 Bảng tổng hợp kích thước băng mục tiêu 106 mẫu giống khoai mì khuếch đại thị phân tử Tên mẫu * Kích thước (bp) ĐL1 ĐL2 ĐL3 ĐL4 ĐL5 ĐL6 ĐL7 ĐL8 ĐL9 ĐL10 ĐL11 ĐL12 ĐL13 ĐL14 ĐL15 ĐL16 ĐL17 ĐL18 ĐL19 ĐL20 NS158 166 + - - - + - + - - - + - - - - - + + + + NS169 319 + - - - + - + - - - + - - - - - + + + + Primer NS198 196 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 20 SSRY28 180 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 20 SSRY106 270 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 20 RME1 690 - + + + - + - + - + - + + + + + + + + + 15 4 5 4 4 4 6 6 ** Tên mẫu Kích thước (bp) ĐL21 ĐL22 ĐL23 ĐL24 ĐL25 ĐL26 ĐL27 ĐL28 ĐL29 ĐL30 ĐL31 ĐL32 ĐL33 ĐL34 ĐL35 ĐL36 ĐL37 * NS158 166 + + + + + + + + + - + + + + + + + 16 NS169 319 + + + + + - + - - - + - + + - - - NS198 196 + + + + + + + + + + + + + + + + + 17 SSRY28 180 + + + + + + + + + + + + + + + + + 17 Primer SSRY106 270 + + + + + + + + + + + + + + + + + 17 RME1 690 + + + + + + + + + + + + + + + + + 17 6 6 6 5 6 5 ** Tên mẫu Kích thước (bp) VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 VT7 VT8 VT9 VT10 VT11 VT12 VT13 VT14 VT15 * NS158 166 + + + + + + + + + + + + + + + 15 NS169 319 + + + + + + + + + + + + + + + 15 Primer NS198 196 + + + + + + + + + + + + + + + 15 SSRY28 180 + + + + + + + + + + + + + + + 15 SSRY106 RME1 270 690 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - 15 0 740 ** - - - - - - - - - - - - - - - 5 5 5 5 5 5 5 Tên mẫu Kích thước (bp) VT16 VT17 VT18 VT19 VT20 VT21 VT22 VT23 VT24 VT25 * NS158 166 + + + + + + + + + + 10 NS169 319 + + + + + + + + + + 10 Primer NS198 196 + + + + + + + + + + 10 SSRY28 180 + + + + + + + + + + 10 SSRY106 RME1 270 650 + - + - + - + - + + + + + + + + + + + - 10 740 - - - - + + + + + - 5 5 6 6 ** Primer NS158 Tên mẫu Kích thước (bp) BT1 BT2 BT3 BT4 BT5 BT6 BT7 BT8 LA1 LA2 LA3 LA4 LA5 LA6 * 166 - - + + - - - - + + + + + + NS169 319 + + - - + + + + + + + + + + 10 NS198 196 + + + + + + + + + + + + + + 14 SSRY28 180 + + + + + + + + + + + + + + 14 SSRY106 RME1 270 690 + - + + + + + + + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - 14 740 - - - + - - - - + + + + + + 6 6 ** 5 4 4 6 Primer Kích thước (bp) LA7 LA8 LA9 LA10 LA11 LA12 LA13 LA14 LA15 LA16 TN1 TN2 TN3 NT1 NT2 * NS158 166 + + + + + + + + + + + + + + + 15 NS169 319 + + + + + + + + + + + + + + + 15 Tên mẫu NS198 196 + + + + + + + + + + + + + + + 15 SSRY28 180 + + + + + + + + + + + + + + + 15 SSRY106 270 + + + + + + + + + + + + + + + 15 RME1 740 + + + + + + + + - - - + + + + 12 6 6 6 6 5 6 6 ** Kích thước (bp) NT3 BP1 BP2 BP3 BP4 BP5 BP6 BP7 BP8 BP9 BP10 BP11 BP12 BP13 BP14 * NS158 166 + + + - - - - + + + + + + + + 11 NS169 319 + + + - - - - + + + + + + + + 11 NS198 196 + + + + + + + + + + + + + + + 15 SSRY28 180 + + + + + + + + + + + + + + + 15 SSRY106 270 + + + + + + + + + + + + + + + 15 RME1 740 + + - - - - - + + + + + + + + 10 6 5 5 6 6 6 6 Primer ** Tên mẫu Ghi chú: (+): màu đỏ: mẫu có diện băng mục tiêu với kích thước số lượng băng giống với mẫu kháng trung tâm Hưng Lộc; (*): Số mẫu có băng DNA phù hợp với thị; (**): Số thị có băng DNA phù hợp với mẫu 14 Kết PCR khuếch đại gen virus gây bệnh khảm khoai mì với cặp mồi SLCMV/I/SLCMV điều kiện lây nhiễm tự nhiên 15 Kết PCR khuếch đại gen virus gây bệnh khảm khoai mì với cặp mồi SLCMV/I/SLCMV điều kiện lây nhiễm nhân tạo - Trước lây nhiễm (-): Chứng âm, (+): Chứng dương, ©: Kiểm chứng PCR, (L): Thang DNA chuẩn, 1-6: mẫu DNA tách chiết từ khoai mì VT20, VT21, VT22, VT23, VT24, LA1 - Lây nhiễm lần tuần tuần tuần - Lây nhiễm lần 2 tuần tuần tuần ... quát Xây dựng quy trình xác định gen có liên quan đến khả kháng bệnh khảm virus gây khoai mì ứng dụng quy trình để sàng lọc dịng khoai mì có khả kháng bệnh 3.2 Mục tiêu cụ thể - Chọn lọc thị phân. .. giống khoai mì kháng virus 1.5 Tình hình nghiên cứu xác định gen kháng bệnh khảm khoai mì thị phân tử Đã có nhiều nghiên cứu thực để tìm thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh khảm khoai mì giới... hay sử dụng nguồn gen kháng tự nhiên Trong đó, sử dụng nguồn gen kháng tự nhiên xem giải pháp triển vọng Vì vậy, ? ?Xây dựng ứng dụng quy trình xác định gen kháng bệnh khảm khoai mì thị phân tử? ?? vấn