Nguyen Thi Quyen ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM �� NGUYỄN THỊ QUYÊN Tên đề tài “ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KIỂU GEN KHÁNG BỆNH XOĂN VÀNG LÁ (TOMATO YELLOW LEAF CURL VIRUS TYLCV)[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - NGUYỄN THỊ QUYÊN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KIỂU GEN KHÁNG BỆNH XOĂN VÀNG LÁ (TOMATO YELLOW LEAF CURL VIRUS - TYLCV) CỦA CÁC DÒNG CÀ CHUA CHỌN TẠO BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG VỤ XUÂN HÈ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2010 - 2014 Thái Nguyên, 2014 n ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - NGUYỄN THỊ QUYÊN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KIỂU GEN KHÁNG BỆNH XOĂN VÀNG LÁ (TOMATO YELLOW LEAF CURL VIRUS - TYLCV) CỦA CÁC DÒNG CÀ CHUA CHỌN TẠO BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG VỤ XUÂN HÈ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Sinh học Khoa : CNSH – CNTP Khóa học : 2010 – 2014 Người hướng dẫn : TS Trần Ngọc Hùng Bộ môn Công nghệ Sinh học, Viện Nghiên cứu Rau TS Nguyễn Văn Duy Khoa CNSH - CNTP - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, 2014 n LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Ngọc Hùng, Bộ môn Công nghệ Sinh học, Viện Nghiên cứu Rau Việt Nam TS Nguyễn Văn Duy, Khoa Công nghệ sinh học Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tận tình hướng dẫn tạo điều kiện cho em q trình thực hồn thành khóa luận Qua em xin gửi lời cảm ơn tới anh chị công tác Bộ môn Công nghệ Sinh học, Viện Nghiên cứu Rau tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành khóa luận Em xin bày tỏ lịng biết ơn đến tập thể thầy khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm Thầy tận tình giảng dạy, giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, em xin gửi tới người thân bạn bè, người quan tâm ủng hộ chỗ dựa cho em suốt thời gian em làm khóa luận này, sống Xin trân trọng cám ơn! Thái Nguyên, ngày 06 tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Quyên n DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Cs DNA dNTP EDTA FAO KG MT NST PCR TB TYLCV : Cộng : Deoxyribonucleic Acid : Deoxynucleotide Triphosphate : Ethylene Diamine Tetraacetace Acid : Food and Agriculture Organization of the United : Kiểu gen : Môi trường : Nhiễm sắc thể : Polymerase chain reaction : Trung bình : Tomato Yellow Leaf Curl Virus n MỤC LỤC trang Phần 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Yêu cầu đề tài 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 2.1 Giới thiệu chung cà chua 10 2.1.1 Nguồn gốc phân loại 10 2.1.2 Đặc điểm thực vật học 11 2.1.3 Phân bố sinh thái 12 2.1.4 Tình hình sản xuất cà chua Thế giới Việt Nam 16 2.2 Bệnh xoăn vàng cà chua 23 2.2.1 Triệu chứng bệnh 23 2.2.2 Nguyên nhân gây bệnh 23 2.3 Chỉ thị phân tử 24 2.3.1 Giới thiệu chung thị phân tử 24 2.3.2 Chọn tạo giống cà chua chống chịu bệnh xoăn vàng thị phân tử 27 Phần 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 28 3.1.1 Đối tượng, hóa chất, thiết bị môi trường nuôi cấy 28 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 31 3.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 31 3.3 Nội dung nghiên cứu 31 3.3.1 Nội dung 1: Chọn lọc dòng cà chua kháng TYLCV thị phân tử 31 n 3.3.2 Nội dung 2: Đánh giá đặc tính nơng sinh học dịng cà chua kháng bệnh xoăn vàng 31 3.4 Phương pháp nghiên cứu 31 3.4.1 Chọn tạo dòng cà chua kháng TYLCV thị phân tử 31 3.4.2 Đánh giá đặc điểm nông sinh học 33 Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 4.1 Xác định gen kháng bệnh xoăn vàng 35 4.2 Đánh giá đặc điểm nông sinh học dòng cà chua kháng TYLCV 40 4.2.1 Kết đánh giá đặc điểm nông sinh học 40 4.3.3 Kết đánh giá tính chịu nhiệt 42 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 5.1 Kết luận 44 5.2 Kiến nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 n DANH MỤC CÁC BẢNG trang Bảng 1: Diện tích, suất sản lượng cà chua châu lục giới năm 2011 17 Bảng 2.2: Những nước có sản lượng cà chua cao năm 2011 17 Bảng 2.3: Những nước có giá trị nhập cà chua lớn giới năm 2008 18 Bảng 3.1: Mã hiệu dòng cà chua 28 Bảng 3.2: Các thị phân tử 29 Bảng 3.3: Các thiết bị sử dụng sinh học phân tử 30 Bảng 3.4: Môi trường LB 30 Bảng 3.5: Thành phần hóa chất cho phản ứng PCR 32 Bảng 3.6: Quy trình thực phản ứng PCR 33 Bảng 4.1: Các gen kháng TYLCV 38 Bảng 4.2: Kết đánh giá đặc điểm nông sinh học 41 Bảng 4.3 Đánh giá tính chịu nhiệt 43 n DANH MỤC CÁC HÌNH trang Hình 2.1: Bệnh xoăn vàng cà chua 23 Hình 4.1: Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR thị Ty1 35 Hình 4.2: Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR thị Ty2 36 Hình 4.3: Ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR thị Ty3 37 Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Virus gây bệnh xoăn vàng cà chua (Tomato Yellow Leaf Curl Virus - TYLCV) thuộc chi Begomovirus họ Geminiviridae, lan truyền nhờ bọ phấn (Bamisia tabaci) phát lần Israel vào năm 1939 [33] Bệnh gây hại hủy diệt nhiều giống cà chua [19] Theo Pico cs (1996)[33], thiệt hại lớn sản xuất cà chua TYLCV ghi nhận vùng Nhiệt đới, Á Nhiệt đới, chí kể Châu Âu nửa Tây bán cầu Năng suất thiệt hại trung bình từ 55 - 90% chí 100% bị nhiễm bệnh Một biện pháp hiệu để phòng trừ hữu hiệu dịch hại dùng giống kháng bệnh, hàng thập kỷ qua cơng tác tạo giống theo hướng liên tục thực Tuy nhiên số dòng, giống cà chua kháng tốt bệnh hạn chế [27] Mặc dù chưa có thống kê đầy đủ thiệt hại TYLCV gây Việt Nam, bệnh tàn phá nhiều ruộng cà chua, đặc biệt vụ xuân hè Để hạn chế bệnh, phần lớn nông dân trông cậy vào thuốc hóa học để diệt trừ vật chủ trung gian truyền bệnh luân canh trồng Ngoài ra, nước ta sử dụng giống kháng bệnh hướng nghiên cứu Savior coi giống cà chua lai đưa vào Việt Nam có khả chống chịu với bệnh xoăn vàng Trong vụ sớm, giống chủ lực nhiều vùng cà chua phía Bắc [13] Nhiệt độ thích hợp để cà chua sinh trưởng 22 - 240C (Lorenz, 1988) [30] nên tỉnh phía Bắc nước ta cà chua trồng mùa vụ: vụ sớm (gieo hạt cuối tháng 7, đầu tháng trồng cuối tháng 8, đầu n tháng 9); vụ (gieo hạt đầu tháng đến đầu tháng 10, trồng đầu tháng 10 đến đầu tháng 11); vụ muộn (gieo hạt tháng 11 đến tháng 12, trồng tháng 12 đến tháng 1); vụ xuân hè (gieo hạt đầu tháng 2, trồng cuối tháng đến đầu tháng 3) [1] Trong vụ xuân hè nhiệt độ ẩm độ liên tục tăng, điều kiện thuận lợi cho bọ phấn - vật chủ trung gian truyền bệnh xoăn vàng phát triển Hiện nay, locus liên quan đến tính kháng bệnh TYLCV tìm thấy số mẫu cà chua hoang dại: S Chilense, S habrochatis, S pimpinellifolium, S peruvianum, S Cheesmaniae Các gen kháng định vị nhiễm sắc thể (NST) thông qua đồ liên kết gen Hai gen trội khơng hồn tồn Ty1 (Zamir cs, 1994) [34] Ty3 (Ji cs, 2007) [27] tìm thấy mẫu giống ‘LA1969’ (S chilense) ‘LA2779’ (S chilense), gen nằm NST số nguồn gen kháng hiệu với bệnh xoăn vàng cà chua nửa Tây bán cầu Locus Ty2 nằm NST số 11, tìm thấy mẫu giống ‘B6013’ (S habrochatis) thể khả kháng tốt với chủng virus xoăn vàng Nam Ấn Độ, Nhật Bản Bắc Việt Nam [19] Những năm gần đây, thị phân tử (PCR - based molecular markers) liên kết chặt với gen kháng bệnh xoăn vàng phát triển ứng dụng hiệu chọn tạo giống [13] Từ năm 2010, Bộ môn Công Nghệ Sinh Học, Viện Nghiên cứu Rau bước đầu sử dụng thị phân tử để tạo giống cà chua chống chịu bệnh TYLCV gây Nhiều dòng cà chua (F3-F4) tạo Tiếp tục q trình tạo giống, dịng cần xác định kiểu gen liên quan đến tính kháng bệnh xoăn vàng đặc điểm nông sinh học (dạng quả, chất lượng quả) phù hợp với vụ xuân hè Đó lý cần thiết để thực đề tài “Đánh giá đặc điểm nông sinh học kiểu gen kháng bệnh xoăn vàng (Tomato Yellow Leaf Curl Virus - TYLCV) dòng cà chua chọn tạo thị phân tử vụ xuân hè” 1.2 Mục đích nghiên cứu n Chọn lọc dịng cà chua kháng TYLCV đưa sản xuất 1.3 Yêu cầu đề tài Chọn lọc dòng cà chua kháng TYLCV thị phân tử Đánh giá đặc tính nơng sinh học dòng cà chua kháng bệnh xoăn vàng n ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - NGUYỄN THỊ QUYÊN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KIỂU GEN KHÁNG BỆNH XOĂN VÀNG LÁ (TOMATO YELLOW LEAF CURL VIRUS - TYLCV). .. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 4.1 Xác định gen kháng bệnh xoăn vàng 35 4.2 Đánh giá đặc điểm nông sinh học dòng cà chua kháng TYLCV 40 4.2.1 Kết đánh giá đặc điểm nông sinh học 40... điểm nông sinh học (dạng quả, chất lượng quả) phù hợp với vụ xuân hè Đó lý cần thiết để thực đề tài ? ?Đánh giá đặc điểm nông sinh học kiểu gen kháng bệnh xoăn vàng (Tomato Yellow Leaf Curl Virus