Luận văn thạc sĩ VNUA thiết kế và ứng dụng các chỉ thị ADN xác định các gen liên quan đến tính kháng đạo ôn ở một số giống lúa bản địa của việt nam

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHƯƠNG HỮU PHA THIẾT KẾ VÀ ỨNG DỤNG CÁC CHỈ THỊ ADN XÁC ĐỊNH CÁC GEN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH KHÁNG ĐẠO ƠN Ở MỘT SỐ GIỐNG LÚA BẢN ĐỊA CỦA VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trần Đăng Khánh PGS TS Đồng Huy Giới LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn PGS TS Trần Đăng Khánh PGS TS Đồng Huy Giới Các kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 13 tháng 05 năm 2019 Tác giả luận văn Phương Hữu Pha i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Trần Đăng Khánh PGS TS Đồng Huy Giới tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Công nghệ sinh học, Khoa Công nghệ sinh học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức môn Kỹ thuật di truyền, Viện Di truyền Nông nghiệp, đặc biệt cảm ơn NCS Nguyễn Trường Khoa giúp đỡ, phân tích cho phép sử dụng số vật liệu, số liệu sử dụng luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi mặt để tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày 13 tháng 05 năm 2019 Tác giả luận văn Phương Hữu Pha ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan I Lời cảm ơn II Mục lục III Danh mục chữ viết tắt V Danh mục bảng VI Danh mục hình VII Trích yếu luận văn VIII Thesis abstract X Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Giới thiệu lúa 2.1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo giới 2.1.2 Tình hình sản xuất lúa gạo Việt Nam 2.2 Tình hình thiệt hại gây bệnh đạo ơn 2.2.1 Thiệt hại gây bệnh đạo ôn giới .6 2.2.2 Thiệt hại gây bệnh đạo ôn Việt Nam .7 2.3 Tình hình nghiên cứu hệ gen lúa 2.4 Tình hình nghiên cứu gen kháng đạo ôn lúa 10 2.5 Cơng nghệ giải trình tự hệ ứng dụng tin sinh học 11 2.5.1 Hệ thống giải trình tự gen Illumina 13 2.5.2 Ứng dụng tin sinh học phân tích kết giải trình tự gen 13 2.6 Chỉ thị phân tử SNP .15 2.7 Chỉ thị ADN xác định gen liên quan đến kháng đạo ôn 16 2.7.1 Chỉ thị ADN 16 2.7.2 Phương pháp thiết kế thị phân tử 17 2.8 Ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn 19 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phần Vật liệu phương pháp .20 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 20 3.2 Vật liệu nghiên cứu 20 3.2.1 Nguồn vật liệu .20 3.2.2 Hóa chất dụng cụ thí nghiệm .20 3.3 Phương pháp nghiên cứu .22 3.3.1 Phương pháp tầm sốt gen Pit Pi21 dựa trình tự genome 22 3.3.2 Phương pháp thiết kế mồi gen Pit Pi21 kiểm tra gen kháng Pit, Pi21 27 Phần Kết thảo luận 32 4.1 Kết tầm soát gen Pit kháng đạo ôn dựa liệu trình tự genome giống lúa địa giải mã 32 4.2 Kết thiết kế thị xác định gen Pit có khả kháng đạo ơn 36 4.3 Kết tầm sốt gen Pi21 kháng đạo ơn dựa liệu trình tự genome giống lúa địa giải mã 42 4.4 Kết thiết kế thị xác định gen Pi21 có khả kháng đạo ơn .46 Phần Kết luận kiến nghị 53 5.1 Kết luận 53 5.2 Kiến nghị 53 Danh mục cơng trình, cơng bố .54 Tài liệu tham khảo .55 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt aa Amino acid Axit amin ADN Axit Deoxyribonucleic Vật liệu di truyền AFLP Bp Amplified Fragment Length Polymorphism Base pair Đa hình chiều dài đoạn nhân chọn lọc Cặp bazơ nitơ cs Cộng Cộng CDS Coding ADN Sequence Vùng mã hóa gen CSDL Cơ sở liệu Cơ sở liệu dNTP Deoxynucleotide triphosphate GATK Genome Analysis Tool Kit Đơn phân ADN đã đươ ̣c triphosphoryl hóa Bộ cơng cụ phân tích hệ gen MABC Marker Assisted Backcrossing MAS Marker Assisted Selection NGS Next generation sequencing nu Nucleotide Cơng nghệ giải trình tự hệ Đơn phân RNA, AND PCR Polymerase Chain Reaction Phản ứng chuỗi trùng hợp QTL/ QTLs Quantitative Trait Loci - Locus RAPD Random Amplification of Polymorphic ADN Restriction Fragment Length Polymorphism Single Nucleotide Polymorphisms Simple Sequence Length Polymorphism Simple Sequence Repeat Kiểm sốt tính trạng số lượng Đa hình ADN nhân ngẫu nhiên Đa hình chiều dài mảnh phân cắt giới hạn Đa hình nucleotide đơn Đa hình đoạn lặp đơn giản Sự lặp lại trình tự đơn giản RFLP SNP SSLP SSR Chọn lọc nhờ thị phân tử kết hợp lai trở lại Chọn lọc nhờ thị phân tử v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Diện tích trồng sản lượng lúa Việt Nam từ năm 2007 - 2017 (Tổng cục thống kê, 2018) Bảng 3.1 Bảng vật liệu nghiên cứu 20 Bảng 4.1 Bảng thống kê số lượng tỉ lệ nucleotide gen Pit giống lúa giải trình tự 33 Bảng 4.2 Bảng thống kê số lượng amino acid gen ứng viên Pit giống lúa giải trình tự 37 Bảng 4.3 Bảng thống kê số lượng tỉ lệ nucleotide gen Pi21 giống lúa giải trình tự 44 Bảng 4.4 Bảng thống kê số lượng amino acid gen ứng viên Pi21 giống lúa giải trình tự 47 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Mơ hình SNP(ww.nutrigeneticsspecialists.com/singlepost /2017/03/27/What-is-a-SNP) 16 Hình 3.1 Phương pháp tầm sốt gen Pit Pi21 17 giống lúa giải trình tự phần mềm NextGENe_V2.4.2.3 MEGA 6.0 26 Hình 3.2 Phương pháp thiết kế mồi phần mềm Vetor NTI 11.0 29 Hình 3.3 Phương pháp kiểm tra tính đặc hiệu mồi phần mềm MEGA 6.0 BLAST 31 Hình 4.1 Ảnh dóng hàng, dóng cột so sánh trình tự đoạn gen kháng đạo ôn Pit số giống lúa địa 34 Hình 4.2 Vị trí nucleotide bị thiếu ảnh hưởng làm amino acid sau dịch mã 35 Hình 4.3 Ảnh thiết kế mồi nhân đoạn ADN có chứa vùng chèn thêm 17 nucleotide thông qua phần mềm Vetor NTI 11.0 39 Hình 4.4 Kiểm tra bắt cặp cặp mồi Pit 17 giống lúa 40 Hình 4.5 Kết BLAST với mồi PitF: TCTT AACGACTGCCC AA AACT 41 Hình 4.6 Kết BLAST với mồi PitR: AGATTACAGAGATTGG AAATTCTC 41 Hình 4.7 Ảnh điện di sản phẩm PCR cặp mồi Pit nhận biết gen Pit giống lúa địa Việt Nam (thứ tự mẫu theo bảng 1) 42 Hình 4.8 Ảnh dóng hàng, dóng cột so sánh trình tự đoạn gen kháng đạo ôn Pi21 số giống lúa địa 46 Hình 4.9 Ảnh thiết kế mồi nhân đoạn ADN có chứa vùng chèn thêm 17 nucleotide thông qua phần mềm Vetor NTI 11.0 49 Hình 4.10 Kiểm tra bắt cặp cặp mồi Pi21 vùng CDS 17 giống lúa 50 Hình 4.11 Kết BLAST với mồi Pi21F: GACCCGGAGAAGCTGTGCAA GA 51 Hình 4.12 Kết BLAST với mồi Pi21R: CTTTGGGCAGCACCACTGCC 51 Hình 4.13 Ảnh điện di sản phẩm PCR cặp mồi Pi21 nhận biết gen Pi21 giống lúa địa Việt Nam (thứ tự mẫu theo bảng 1) 52 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phương Hữu Pha Tên Luận văn: Thiết kế ứng dụng thị ADN xác định gen liên quan đến tính kháng đạo ôn số giống lúa địa Việt Nam Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Tên sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Tầm sốt gen Pit, Pi21 liên quan đến tính kháng đạo ôn số giống lúa địa Việt Nam giải trình tự - Thiết kế thị ADN đặc trưng cho gen Pit, Pi21 kháng đạo ôn phục vụ công tác nghiên cứu, chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn Phương pháp nghiên cứu Phương pháp tầm soát gen Pit Pi21 dựa trình tự genome: - Lắp ráp gọi SNP sử dụng phần mềm NextGENe_V2.4.2.3 (SoftGenetics LLC, State College, PA, USA) (Biswas et al., 2015) https://softgenetics.com /NextGENe.php phần mềm phân tích di truyền tiến hóa phân tử MEGA 6.0 cho hệ điều hành Windows để dóng hàng cột cho 17 giống lúa (http://www.megasoftware.net/mega.php) (Tamura et al., 2013, Huu Trung Khuat cs., 2017) Phương pháp thiết kế mồi gen Pit Pi21 kiểm tra gen kháng Pit, Pi21: - Cặp mồi đặc hiệu thiết kế phần mềm Vector NTI Advance 11.0 công bố vào ngày 15/12/2008 - phần mềm hãng Invirogen, Carlsbad (Jia et al., 2002) - Mẫu lúa (3 tuần tuổi) thu thập tách chiết ADN tổng số theo phương pháp CTAB (Obara et al., 1998) có cải tiến - Phản ứng PCR tiến hành máy Veriti 96 giếng Thermal cycler Tổng thể tích phản ứng 15 µl, bao gồm: µl ADN (nồng độ 10ng); 0,15 µM mồi; 0,2 mM dNTPs; 1X Buffer PCR; 2,5 mM MgCl2 0,25 đơn vị Taq polymerase - Sản phẩm PCR điện di gel polyacrylamide 6,0% gel agarose phát tia cực tím phương pháp nhuộm ethidium bromide Kết kết luận Tất 17 giống lúa địa nghiên cứu mang trình tự tương đồng với gen Pit Pi21 Đối với gen Pit thu nhận đoạn trình tự tương đồng có độ dài nucleotide đoạn trình tự tương đồng có độ dài 20 nucleotide (bao gồm nucleotide bên đoạn 17 nucleotide) viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.9 Ảnh thiết kế mồi nhân đoạn ADN có chứa vùng chèn thêm 24 nucleotide thơng qua phần mềm Vetor NTI 11.0 Để kiểm tra tính đặc hiệu cặp mồi 17 giống lúa địa Việt Nam, tiến hành đối chiếu cặp mồi thu từ phần mềm Vector NTI Advance 11.0 phần mềm MEGA 6.0 Kết (Hình 4.10) cho thấy hai mồi bắt cặp đặc hiệu với vị trí đoạn trình tự ADN tương đồng so với gen Pi21 tham chiếu công bố Để kiểm tra tính đặc hiệu cặp mồi tồn trình tự gen lúa công cố sở liệu NCBI, tiến hành đối chiếu cặp mồi thu từ phần mềm Vector NTI Advance 11.0 phần mềm BLAST Kết (Hình 4.11, Hình 4.12) cho thấy hai mồi bắt cặp đặc hiệu với vị trí gen Pi21 trình tự hệ gen lúa công bố 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.10 Kiểm tra bắt cặp cặp mồi Pi21 vùng CDS 17 giống lúa Trong nghiên cứu nhờ có khác biệt gen Pi21 giống lúa giải trình tự mà phát triển thị SSLP dựa vào thêm/bớt ADN alen Pi21 với thị thiết kế có tên Pi21 (Pi21F: GACCCGGAGAA GCTGTGCAAGA / Pi21R: CTTTGGGCAGCACCACTGCC) (Hình 4.9) Theo tính tốn thiết kế so sánh với gen tham chiếu giới cơng bố, cặp mồi Pi21 nhân lên băng kích thước 393 bp (ở giống mang gen Pi21 giống với trình tự giới cơng bố) băng 369 bp (ở giống mang gen Pi21 khác với trình tự gen Pi21 giới công bố) 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.11 Kết BLAST với mồi Pi21F: GACCCGGAG AAGCTGTGC AAGA Hình 4.12 Kết BLAST với mồi Pi21R: CTTTGGGCAGCACCACTGCC Dựa vào kết kiểm tra phần mềm MEGA 6.0 BLAST cho thấy cặp mồi Pi21 đặc hiệu cho gen kháng đạo ơn Pi21 nhân lên băng kích thước 393 bp (ở giống mang gen Pi21 giống với trình tự giới cơng bố) băng 369 bp (ở giống mang gen Pi21 khác với trình tự gen Pi21 giới cơng bố (Hình 4.10, Hình 4.11, Hình 4.12) 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 4.13 Ảnh điện di sản phẩm PCR cặp mồi Pi21 nhận biết gen Pi21 giống lúa địa Việt Nam (thứ tự mẫu theo bảng 3.1) Theo thiết kế mồi so sánh với gen tham chiếu giới công bố thực phản ứng PCR với cặp mồi Pi21 có khả sau xảy ra: có xuất băng kích thước 393 bp, nghĩa giống mang gen Pi21 có vùng CDS có số lượng giống với gen Pi21 cơng bố; có xuất băng kích thước khác 369 bp nghĩa giống có vùng CDS khác với gen Pit kháng đạo ôn công bố Sử dụng cặp mồi thiết kế Pi21 để kiểm tra đa hình locus gen kháng Pi21 với 17 giống lúa tập đoàn lúa địa (Hình 4.13) Kết thu nhận thơng qua số liệu hình ảnh cho thấy 9/17 giống lúa địa Khẩu Liến, Tám xoan Bắc Ninh, Ble te lo, OM6377, Tép Thái Bình, Nàng quớt biển, Chiêm nhỡ Bắc Ninh 2, Nếp lùn, Lúa gốc đỏ giải trình tự có xuất băng kích thước 393 bp, giống có đoạn chèn thêm 24 nu chiều dài gen tham chiếu Tám giống lại: Khấu điển lư, Tám xoan Hải Hậu, Hom râu, Khấu mặc buộc, Nếp mèo nương, Thơm Lài, Nếp mặn, Tốc lùn xuất băng với kích thước 369 bp, giống khơng có đoạn chèn thêm 24 nucleotide Kết điện di trùng khớp với kết phân tích đối chiếu 17 đoạn trình tự gen tương đồng với trình tự gen Pi21 tham chiếu Như vậy, cặp mồi xác định đa hình gen Pi21 sử dụng để xác định có mặt gen bố, mẹ hệ lai phục vụ cho cơng tác chọn tạo giống lúa có khả kháng đạo ôn 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Tất 17 giống lúa địa nghiên cứu mang trình tự tương đồng với gen Pit Pi21 Đối với gen Pit thu nhận đoạn trình tự tương đồng có độ dài nucleotide đoạn trình tự tương đồng có độ dài 20 nucleotide (bao gồm nucleotide bên đoạn 17 nucleotide) Đối với gen Pi21 thu nhận đoạn trình tự tương đồng có độ dài đoạn trình tự tương đồng giống cịn lại có độ dài 24 nucleotide Đã thiết kế trình tự mồi đặc hiệu với gen Pit (PitF: TCTTAACGAC TGCCCAAAACT/ PitR: AGATTACAGAGATTGGAAATTCTC) Pi21 (Pi21F: GACCCGGAGAAGCTGTGCAAGA/Pi21R: CTTTGGGCAGCACC ACTGCC), cặp mồi chứng minh có khả nhân lên đoạn gen từ ADN giống lúa địa Việt Nam 5.2 KIẾN NGHỊ Tiến hành đánh giá mức độ kháng bệnh điều kiện nhân tạo ngồi đồng ruộng dịng/giống mang gen kháng đạo ơn Tiếp tục tìm kiếm đoạn trình tự tương đồng giống lúa so sánh với gen kháng đạo ôn công bố khác, từ thiết kế mồi nhận biết gen ứng viên kháng đạo ơn có giống lúa nghiên cứu ứng dụng chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH, CƠNG BỐ Toản, Nguyễn Trường Khoa, Nguyễn Thúy Điệp, Nguyễn Thái Dương, Nguyễn Như Phương Hữu Pha, Đặng Thị Thanh Hà, Kiều Thị Dung, Trần Thị Thúy, Trần Đăng Khánh, Khuất Hữu Trung (2018), Tầm soát thiết kế thị chức xác định candidate gen kháng đạo ôn Pit số giống lúa địa Việt Nam, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam Số 11(96)/2018: 41- 45 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt: Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2015) https://www.mard.gov.vn/Pages/default.aspx Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2018) https://www.mard.gov.vn/Pages/default.aspx Cục Bảo vệ thực vật (2015) http://www.ppd.gov.vn/ Cục Bảo vệ thực vật (2017) http://www.ppd.gov.vn/ Tổng cục thống kê (2018) https://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=717 II Tài liệu tiếng Anh: Arabidopsis Genome Initiative (2000) Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana Nature 408:796-815 Ashkani, S., Rafii, M Y., Rahim, H A., & Latif, M A (2013) Genetic dissection of rice blast resistance by QTL mapping approach using an F3 population Molecular Biology Reports, 40, 2503-2515 Ballini E, Morel JB, Droc G, Price A, Courtois B, Notteghem JL, Tharreau D, (2008) A genome-wide meta-analysis of rice blast resistance genes and quantitative trait loci provides new insights into partial and complete resistance Mol Plant-Microbe Interact 21:859–868 Basavaraj SH, Singh VK, Singh A, Singh A, Singh A (2010) Marker-assisted improvement of bacterial blight resistance in parental lines of Pusa RH10, a superfine grain aromatic rice hybrid Molecular Breeding 26: 293-305 Basavaraj SH, Singh VK, Singh AK, Singh D, Nagarajan M (2009) Marker aided improvement of Pusa 6B, the maintainer parent of rice hybrid Pusa RH10, for resistance to bacterial blight Indian journal of Genetics and Plant Breeding 69: 10-16 Biswas C, Dey P, Karmakar PG, Satpathy S (2015) Discovery of large-scale SNP markers and construction of linkage map in a RIL population of jute (Corchorus capsularis) Mol Breeding.;35(5):1–10 Chaisson, M J p A Pevzner (2008) Short read fragment assembly of bacterial genomes Genome research 18(2): 324-330 Chaisson, M J., D Brinza p A Pevzner (2009) De novo fragment assembly with short matepaired reads: Does the read length matter? Genome research 19(2): 336-346 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Costanzo, S and Y Jia, (2009) Alternatively spliced transcripts of Pi-ta blast resistance gene in Oryza sativa Plant Sci., 177 (5): 468-478 10 DiGuistini, s., N Y Liao, D Platt, G Robertson M Seidel (2009) De novo genome sequence assembly of a filamentous fungus using Sanger, 454 and Illumina sequence data Genome Biol 10(9) 11 Dohm JC, Lottaz C, Borodina T, Himmelbauer H (2007) SHARCGS, a fast and highly accurate short-read assembly algorithm for de novo genomic sequencing Genome Res17(11): 1697-1706 12 Du Huilong, Ying Yu, Yanfei Ma, Qiang Gao, Yinghao Cao, Zhuo Chen, Bin Ma, Ming Qi, Yan Li, Xianfeng Zhao, Jing Wang, Kunfan Liu, Peng Qin, Xin Yang, Lihuang Zhu, Shigui Li and Chengzhi Liang (2017) Sequencing and de novo assembly of a near complete indica rice genome Nat Commun 8:15324 13 Dudchenko O, Batra SS, Omcr AD ct al (2017) De novo assembly of the Aecles aegypti genome using Hi-C yields chromosome-length scaffolds Science 356:92-95 14 DW, J B T c Mockler (2012) De novo short read assembly Springer 15 DW, J B., w Wong T Mockler (2009) QSRA: a quality-value guided de novo short read assembler BMC bioinformatics 10 16 Eid J Fehr A Gray J el al (2009) Real-time ADN sequencing from single polymerase molecules Science 323:133-138 17 El-Metwally, s., o M Ouda M Helmy (2014) Next generation sequencing technologies and challenges in sequence assembly Springer: 103-116 18 El-Metwally, s., T Hamza, M Zakaria M Helmy (2013) Next-generation sequence assembly: four stages of data processing and computational challenges PLoS Comput Biol 9(12) 19 Fleischmann RD Adams MD White O et al., (1995) Whole-genome random sequencing and assembly of Haemophilus influenzae Rd Science 269:496-512 20 Fukuoka, S., Mizobuchi, R., Saka, N., Ivan, S., Matsumoto, T., Okuno, K (2012) A multiple gene complex on rice chromosome is involved in durable resistance to rice blast Theor Appl Genet 125, 551–559 21 Goff SA Ricke D Lan T-H et al., (2002) A draft sequence of the rice genome (iOryza sativa L ssp japónica) Science 296:92-100 22 Gonnella, G s Kurtz (2012) Readjoiner: a fast and memory effi cient string graph- based sequence assembler BMC bioinformatics: 13:82 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 23 Guo C., Sun X., Chen X.,, Yang S., Li J., Wang L., and Zhang X., (2016) Cloning of novel rice blast resistance genes from two rapidly evolving NBS-LRR gene families in rice Plant Mol Biol 90(1-2):95-105 24 Hayashi K, Yoshida H, Ashikawa I (2006) Development of PCR-based allelespeci Wc and InDel markers sets for nine rice blast resistance genes Theor Appl Genet 113:251–260 25 Hayashi, K., N Hashimoto, M Daigen and I Ashikawa, (2004) Development of PCR-based SNP markers for rice blast resistance genes at the Piz locus Theor Appl Genet., 108, 1212-1220 26 Hayashi, K., Yasuda, N., Fujita, Y., Koizumi, S., and Yoshida, H (2010) Identification of the blast resistance gene Pit in rice cultivars using functional markers Theor Appl Genet 121:1357–1367 27 Hernandez, D., p Francois, L Farinelli, M Osteras J Schrenzel (2008) De novo bactena genome sequencing: Millions of very short reads assembled on a desktop computer Genome research 18(5): 802-809 28 Hossain, M., N Azimi va s Skiena (2009) Crystallizing short-read assemblies around seeds BMC bioinformatics 10 29 Huu Trung Khuat, Truong Khoa Nguyen, Thuy Diep Nguyen, Thi Thuy Tran, Thi Thanh Ha Dang, Duy Cuong Tran, Dang Khanh Tran (2017) Designing functional markers to identify the candidate gene SRWD2 involved in salt tolerances of Vietnamese rice landraces Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering 59 32-35 10.31276/VJSTE.59(1).32 30 Jeck, w R., J A Reinhardt, D A Baltrus, M T Hickenbotham V Magrini (2007) Extending assembly of short ADN sequences to handle error Bioinformatics 23(21): 2942-2944 31 Jia, Y., G Liu, S Costanzo, S Lee and Y Dai, (2009) Current progress on genetic interactions of rice with rice blast and sheath blight fungi Front Agric China (3): 231–239 32 Jia, Y., Z Wang, and P Singh (2002) Development of Dominant Rice Blast Pita Resistance Gene Markers Crop Sci 42:2145-2149 33 Kawahara Y, de la Bastide M, Hamilton JP et al., (2013) Improvement of the Oryza saliva Nipponbare reference genome using next generation sequence and optical map data Rice (N Y) 6:4 57 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 34 Khush, G.S., (2013) Strategies for increasing the yield potential of cereals: case of rice as an example Plant Breed 132, 433–436 35 Koide Y, Kobayashi N, Xu D, Fukuta Y (2009) Resistance genes and selection ADN markers for blast disease in rice (Oryzasativa L.) JARQ 43(4):255–280 36 Langmead, B and S L Salzberg (2012) Fast gapped-read alignment with Bowtie Nature methods 9(4): 357-359 37 Li W., Liu Y., Wang J., He M., Xiaogang Z., Yang C., Yuan C., Wang J., Chern M., Yin J., Chen W., Ma B., Wang Y., Qin P., Li S., Ronal P., and Chen X., (2016) The durably resistant rice cultivar Digu activates defence gene expression before the full maturation of Magnaporthe oryzae appressorium Mol Plant Pathology, 17 (3), p 354-36 38 Li, H., B Handsaker, A Wysoker, T Fennell, J Ruan, N Homer, G Marth, G Abecasis and R Durbin (2009) The sequence alignment/map format and SAMtools Bioinformatics 25(16): 2078-2079 39 Li, R., H Zhu, J Ruan, w Qian X Fang (2010) De novo assembly of human genomes with massively parallel short read sequencing Genome research 20(2) pp 265-272 40 Liang Z., Wang L., and Pan Q., (2016) A New Recessive Gene Conferring Resistance Against Rice Blast Rice (N Y); 9: 47 41 Liu ZJ and Cordes JF (2004) DNA marker technologies and their applications in aquaculture genetics., Aquaculture 238:1-37 42 Liu, W D., Liu, J L., Leach, J E., and Wang, G L (2014) Novel insights into rice innate immunity against bacterial and fungal pathogens Annu Rev Phytopathol 52, 213–241 43 Liu, W D., Liu, J L., Leach, J E., and Wang, G L (2014) Novel insights into rice innate immunity against bacterial and fungal pathogens Annu Rev Phytopathol 52, 213–241 44 Liu, z J J F Cordes (2004) ADN marker technologies and their applications in aquaculture genetics Aqiuiculture 238: 1-37 45 Maccallum, L, D Przybylski, s Gneưe, J Burton I Shlyakhter (2009) ALLPATHS 2: small genomes assembled accurately and with high continuity from short paired reads Genome Biol 10(10) 58 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 46 Marchant, A., F Mougel, V Mendonỗa, M Quartier, E Jacquin-Joly, J A da Rosa, E Petit M Harry (2016) Comparing de novo and reference-based transcriptome assembly strategies by applying them to the blood-sucking bug Rhodnius prolixus Insect Blochemistry and Molecular Biology 69:25-33 47 Margulies, M., M Egholm, w E Altman, s Attiya J s Bader (2005) Genome sequencing in microfabricated high-density picolitre reactors, Nature 437(7057) pp.376-380 48 Matsumoto Takashi, Jianzhong Wu, Takeshi Itoh, Hisataka Numa, Baltazar Antonio, and Takuji Sasaki (2016) The Nipponbare genome and the next-generation of rice genomics research in Japan Rice (N Y) 9:33 49 McKenna, A., M Hanna, E Banks, A Sivachenko, K Cibulskis, A Kemytsky, K Garimella, D Altshuler, S Gabriel and M Daly (2010) The Genome Analysis Toolkit: a MapReduce framework for analyzing next- generation ADN sequencing data Genome research 20(9): 1297-1303 50 Miah, G., Rafii, M Y., Ismail, M R., Puteh, A B., Rahim, H A., Islam, KhN., & Latif, M A, (2015) Inheritance patterns and identification of microsatellite markers linked to the rice blast resistance in BC F population of rice breeding Bragantia, Campinas,74(1) pp.33-41 51 Michael TP, Jupe F Bemm F et al., (2017) High contiguity Arabidopsis thaliana genome assembly with a single nanopore flow cell bioRxiv:l-18 52 Miller, J R., A L Delcher, s Koren, E Venter B p Walenz (2008) Aggressive assembly of pyrosequencing reads with mates Bioinformatics 24(24).pp 2818- 2824 53 Mohanty S (2013) Trends in global rice consumptions Rice Today; 12(1):44-45 54 Morin, p A., G Luikart R K Wayne (2004) The SNP working group, SNPs in ecology, evolution and conservation Trends EcolEvol 19: 208-216 55 Myers, E w., G G Sutton, A L Delcher, I M Dew D p Fasulo (2000) A whole- genome assembly of Drosophila Science 287(5461): 2196-2204 56 Narzisi, G B Mishra (2011) Comparing de novo genome assembly: the long and short of it PLoS ONE 6(4) 57 Nikola Hájková, Ivana Tichá, Jan Hojný, Kristýna Němejcová, Michaela Bártů, Romana Michálková, Michal Zikán, David Cibula, Jan Laco, Tomáš Geryk, Gábor Méhes, Pavel Dundr (2019) Synchronous endometrioid endometrial and 59 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ovarian carcinomas are biologically related: A clinico‑pathological and molecular (next generation sequencing) study of 22 cases Oncology Letters, 17, 2207-2214 58 Nyren, P (2007) The History of Pyrosequencing® Pyrosequencing® Protocols: 1-13 59 Obara-Okeyo, P and S Kako, (1998) Genetic diversity and identification of Cymbidium cultivars as measured by random amplified polymorphic ADN (RAPD) markers Euphytica, 99 (2): 95-101 60 Pettersson, E., J Lundebeig and A Ahmadian (2009) Generations of sequencing technologies Genomics 93(2): 105-111 61 Poehlmann, A., D Kuester, F Meyer, H Lippert, A Roessner and R SchneiderStock (2007) K-ras mutation detection in colorectal cancer using the I vrosequencing technique Pathology-Research and Practice 203(7): 489-497 62 Rahim, H A., Bhuiyan, M A R., S aad, A., Azhar, M., & Wickneswari, R (2013) Identification of virulent pathotypes causing rice blast disease (Magnaporthe oryzae) and study on single nuclear gene inheritance of blast resistance in F2 population derived from Pongsu Seribu × Mahshuri Australian Journal of Crop Science, 7, 1597-16 63 Rakesh Kaundal,Amar S Kapoor and Gajendra PS Raghava (2006) Machine learning techniques in disease forecasting: a case study on rice blast prediction BMC Bioinformatics., 64 Ranade SA, Yadav H (2014) Universal molecular markers for plant breeding and genetics analysis Plant Biochemistry & Physiology 65 Rasal, K D., V Chakrapani, A K Pandey, A R Rasal, J K Sundaray, A Ninawe p Jayasankar (2017) Status and future perspectives of single nucleotide polymorphisms (SNPs) markers in farmed fishes: Way ahead using next generation sequencing Gene Reports 6: 81-86 66 Rosangela Bevitori and Raquel Ghini (2014) Rice Blast Disease in Climate Change Times Rice Research: Open Acess, 67 Rusk, N (2011) Torrents of sequence Nature Methods 8(1): 44-44 68 Sakai H, Naito K, Ogiso-Tanaka E et al., (2015) The power of single molecule real-time sequencing technology in the de novo assembly of a eukaryotic genome Sci Rep 5:16780 https://doi.org/ 10.1038/srcp 16780 69 Sanger, F., S Nicklen and A R Coulson (1977) DNA sequencing with chainterminating inhibitors Proceedings of the national academy of sciences 74(12) pp.5463-5467 60 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 70 Sasaki T (1998) The rice genome project in Japan Proc Natl Acad Sci U S A 95:2027-2028 71 Schadt, E E., S Turner and A Kasarskis (2010) A window into third- generation sequencing Human molecular genetics 19(R2): R227-R240 72 Schmidt B., R Sinha B Beresford-Smith s J Puglisi (2009) A fast hybrid short read fragment assembly algorithm Bioinformatics 25(17): 2279-2280 73 Schuster, s c (2007) Next-generation sequencing transforms today's biology Nature 200(8): 16-18 74 Selvaraj, C.I., P Nagarajan, K Thiyagarajan, M Bharathi and R Rabindran, (2011) Studies on heterosis and combining ability of well- known blast resistant rice genotypes with high yielding varieties of rice (Oryza sativa L.) Int J Plant Breed Genet., 5: 111-129 75 Simpson J T R Durbin (2012) Efficient de novo assembly of large genomes using compressed data structures Genome research 22(3): 549-556 76 Simpson, J T., K Wong, s D Jackman, J E Schein s J Jones (2009) ABySS: a parallel assembler for short read sequence data Genome research 19(6): 1117- 1123 77 Singh A K., Singh P K., Madhuri A., Singh N K and Singh U S (2015) Molecular Screening of Blast Resistance Genes in Rice using SSR Markers Plant Pathol J 31(1): 12-24 78 Singh VK, Singh A, Singh SP, Ellur RK, Choudhary V, et al., (2012) Incorporation of blast resistance into PRR78, an elite Basmati rice restorer line, through marker assisted backcross breeding Field Crops Research 128: 8-16 79 Su, J., Wang, W J., Han, J L., Chen, S., Wang, C Y., Zeng, L X., et al., (2015) Functional divergence of duplicated genes results in a novel blast resistance gene Pi50 at the Pi2/9 locus Theor Appl Genet 128, 2213–2225 80 Su, J., Wang, W J., Han, J L., Chen, S., Wang, C Y., Zeng, L X., et al., (2015) Functional divergence of duplicated genes results in a novel blast resistance gene Pi50 at the Pi2/9 locus Theor Appl Genet 128, 2213–2225 81 Sunyaev, s., J Hanke, A Aydin, u Wirkner, I Zastrow, J Reich and p Bork (1999) Prediction of nonsynonymous single nucleotide polymorphisms in human disease-associated genes JMol Med 77: 754 - 760 82 Talbot, N J (2007) Fungal genomics goes industrial Nature Biotechnology, 542-543 61 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 83 Tamura, K., G Stecher, D Peterson, A Filipski, and S Kumar (2013) MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0 Molecular Biology and Evolution 30: 2725–2729 84 Tang, W & Tang, A.Y J For Res (2019) Biological significance of RNA-seq and single-cell genomic research in woody plants, Journal of Forestry Research pp 1–14 85 Tanwaeer F, Rafii M, Sijam K, Rahim H, Ahmed F, Latif M (2015) Current advance methods for the identification of blast resistance genes in rice Comptes Rendus Biol 2015;338:321–334 doi: 10.1016/j.crvi.03.001 86 Vaseeharan B, Rajakamaran p, Jayaseelan D, Vincent AY (2013) Molecular markers and their application in genetic diversity of penaeid shrimp Aquacult Int 21:219-241 87 Vaseeharan, B R p D Jayaseelan A Y Vincent (2013) Molecular markers and their application in genetic diversity of penaeid shrimp Aquacult Int 21: 219-241 88 W.A.D Jayawardana et al., (2014) Evaluation of ADN markers linked to blast resistant genes, pikh, Pit(p), and Pita, for parental selection in Sri Lankan rice breeding, Trop Agric Res 26 82-93 89 Warren, R- L., G G Sutton, s J Jones R A Holt (2007) Assembling millions of short ADN sequences using SSAKE Bioinformatics 23(4)' 500-501 90 Xiao N., Wu Y., Pan C., Yu L., Chen Y., Liu G., Li Y., Zhang X., Wang Z., Dai Z., Liang C and Li Aihong (2017) Improving of Rice Blast Resistances in Japonica by Pyramiding Major R Genes Front Plant Sci 91 Ye, c., z s Ma, c H Cannon, M Pop D w Yu (2012) Exploiting sparseness in de novo genome assembly BMC bioinformatics 13 92 Yohei K, Nobuya K, Donghe X, Yoshimichi F (2009) Resistance genes and selection ADN markers for blast disease in rice (Oryza sativa L.) JARQ 43(4): 255-280 93 Young-Chan Cho, Soon-Wook Kwon, Im-Soo Choi, Sang-Kyu Lee, Jong-Seong Jeon, Myung-Kyu Oh, Jae-Hwan Roh, Hung-Goo Hwang, Sae-June Yang, Yeon-Gyu Kim (2007) Identification of Major Blast Resistance Genes in Korean Rice Varieties (Oryza sativa L.) Using Molecular Markers J Crop Sci Biotech 10 (4) : 265 ~ 276 94 Yu J Hu S, Wang J et al., (2002) A draft sequence of the rice genome {Oryza sativa L ssp indica) Science 296:79-92 95 Zerbino D R E Bimey (2008) Velvet: Algorithms for de novo short read assembly using de Bruijn graphs Genome research 18(5): 821-829 62 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 96 Zhai C., Lin F., Dong Z., He X., Yuan B., Zeng X., Wang L, Pan Q (2011) The isolation and characterization of Pik, a rice blast resistance gene which emerged after rice domestication New Phytol 189, 321–334 97 Zhang W.,J Chen Y Yang, Y Tang J Shang (2011) A Practical Comparison of De novo Genome Assembly Software Tools for Next-Generation Sequencing Technologies PLoS ONE 6(3) 98 Zheng, W., Wang, Y., Wang, L., Ma, Z., Zhao, J., Wang, P., Lixia Zhang, Zhiheng Liu, Xiaochun Lu, (2016) Genetic mapping and molecular marker development for Pi65(t), a novel broad-spectrum resistance gene to rice blast using next-generation sequencing Theor Appl Genet 129, 1035–1044 99 Zheng, W., Wang, Y., Wang, L., Ma, Z., Zhao, J., Wang, P., et al., (2016) Genetic mapping and molecular marker development for Pi65(t), a novel broadspectrum resistance gene to rice blast using next-generation sequencing Theor Appl Genet 129, 1035–1044 doi: 10.1007/s00122-016-2681-7 100 Zheng, S., Wu, X., Zhang, L., Xin, C., Liu, Y., Shi, J., … Wang, J ( 2017) The occurrence of porcine circovirus without clinical infection signs in Shandong Province Transboundary and Emerging Diseases, 64, 1337– 1341 101 Zhou YL, Uzokwe VNE, Zhang CH, Cheng LR, Wang L, Kai Chena,Xiao-Qing Gaoa, Yong Suna, Jin-Jie Chenb, Ling-Hua Zhua, Qi Zhanga, Jauhar Alic, JianLong Xua,Zhi-Kang Li (2011) Improvement of bacterial blight resistance of hybrid rice in China using the Xa23 gene derived from wild rice (Oryza rufipogon) Field Crop Res 30: 637-44 63 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phương Hữu Pha Tên Luận văn: Thiết kế ứng dụng thị ADN xác định gen liên quan đến tính kháng đạo ơn số giống lúa địa Việt Nam Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60... thị ADN xác định gen liên quan đến kháng đạo ôn 16 2.7.1 Chỉ thị ADN 16 2.7.2 Phương pháp thiết kế thị phân tử 17 2.8 Ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống lúa kháng đạo ôn. .. bố thị khắp hệ gen (Ranade and Yadav, 2014) Tiếp cận theo định hướng nghiên cứu này, việc Thiết kế ứng dụng thị ADN xác định gen liên quan đến tính kháng đạo ơn số giống lúa địa Việt Nam cần thiết