Nghiên cứu phát triển và ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống bạch đàn urô (educalyptus urophylla ST blake)

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực Nông nghiệp và PTNT đến năm 2020 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla ST. Blake) (Mã số: CNSH.ĐT.07/06-10) Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam Cơ quan thực hiện: Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp Chủ nhiệm đề tài: TS. Trần Hồ Quang Hà Nội - 2011 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực Nông nghiệp và PTNT đến năm 2020 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla ST. Blake) Chủ nhiệm đề tài TS. Trần Hồ Quang Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Hà Nội - 2011 PHẦN 1. BÁO CÁO THỐNG KÊ LỜI CẢM ƠN Chủ nhiệm và nhóm cán bộ thực hiện đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla)” xin chân thành cảm ơn Văn phòng chương trình Công nghệ Sinh học Nông nghiệp & Thuỷ sản, Vụ Khoa học công nghệ & Môi trường – Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn đã cấp kinh phí và tạp nhiều điều kiện thuận lợi để thực hi ện đề tài. Trong quá trình thực hiện, đề tài đã nhận được sự giúp đỡ hiệu quả từ Trung tâm nghiên cứu Giống cây rừng (Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) về hiện trường, nguồn vật liệu nghiên cứu, lai giống, duy trì vườn tập hợp, các số liệu liên quan cũng như nguồn nhân lực. Các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm Công nghệ gen và chỉ thị phân tử thu ộc Trung tâm Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Công nghệ Sinh học và Trường Đại học Khoa học Nông nghiệp Thụy Điển. Trong suốt quá trình thực hiện, đề tài đã nhận được rất nhiều sự cộng tác và tạo điều kiện của các của các cơ quan liên quan cũng như các ý kiến đóng góp của các nhà khoa học có uy tín và các đồng nghiệp trong và ngoài cơ quan. Qua đây cho phép chúng tôi gửi lờ i cảm ơn chân thành nhất đến những sự giúp đỡ quí báu đó.  CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Trần Hồ Quang  VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VN ______________ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, ngày 5 tháng 8 năm 2011 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla St.Blake) Mã số đề tài, dự án: CNSH.ĐT.07/06-10 Thuộc: Chương trình (tên, mã số chương trình): Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực Nông nghiệp và PTNT đến năm 2020 2. Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: Trần Hồ Quang Ngày, tháng, năm sinh: 09/02/1969 Nam/ Nữ: Nam Học hàm, h ọc vị: Tiến sỹ Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên Chức vụ: Phó phòng phụ trách Điện thoại: Cơ quan: 04 2 2415648 Nhà riêng: 04 6 2812013 Mobile: 0983 394 883 Fax: 04 3 7523733 E-mail: Tran.Ho.Quang@fsiv.org.vn Tên cơ quan đang công tác: Trung tâm Công nghệ Sinh học Lâm nghiệp – Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Địa chỉ cơ quan: Đông Ngạc – Từ Liêm – Hà Nội Địa chỉ nhà riêng: Phòng 1003 – Nhà HH1, Khu đô thị Yên Hòa, Cầu Giấy, Hà Nội 3. Tổ chức chủ trì đề tài/dự án: Tên tổ chức chủ trì đề tài: Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Điện thoại: 04 3 8389301 Fax: 04 3 8389722 E-mail: vkhln@vista.gov.vn; vkhln@hn.vnn.vn Website: http://www.fsiv.org.vn Địa chỉ: Đông Ngạc – Từ Liêm – Hà Nội Họ và tên thủ trưởng cơ quan: PGS. TS Nguyễn Hoàng Nghĩa Số tài khoản: 301.01.034 Tại: Kho bạc Nhà nước Từ Liêm – Hà Nội Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án: - Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 8/ 2006 đến tháng 12/ 2010 - Thực tế thực hiện: từ tháng 8/2006 đến tháng 10/2010 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2.500 tr.đ, trong đó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2.500 tr.đ. + Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ. b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Số TT Theo kế hoạch Thực tế đạt được Ghi chú (Số đề nghị quyết toán) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (đồng) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (đồng) 1 11/2006 750.000.000 12/2006 2 3/2007 350.000.000 12/2007 1.100.000.000 1.100.000.000 3 2/2008 700.000.000 12/2008 627.762.500 627.762.500 4 2/2009 500.000.000 12/2009 543.157.500 543.157.500 5 2/2010 200.000.000 10/2010 200.000.000 200.000.000 Kinh phí tiết kiệm năm 2008: 29.080.000 đ. Năm 2008, còn 43.157.500 đ chuyển sang quyết tóan năm 2009. c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: 1000 đồng Số TT Nội dung các khoản chi Theo kế hoạch Thực tế đạt được Tổng SNKH Tổng SNKH 1 Trả công lao động (khoa học, phổ thông) 801.855 801.855 941.297 941.297 2 Nguyên, vật liệu, năng lượng 1.232.983 1.232.983 1.021.122 1.021.122 3 Thiết bị, máy móc 129.000 129.000 125.930 125.930 4 Xây dựng, sửa chữa nhỏ 30.500 30.500 31.000 31.000 5 Chi khác 305.662 305.662 300.073 300.073 Tổng cộng 2.500.000 2.500.000 2.419.422 2.419.422 - Lý do thay đổi (nếu có): Chưa có quyết toán tài chính năm 2010 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án: (Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có) Số TT Số, thời gian ban hành văn bản Tên văn bản 1 Số 3454/BNN-KHCN, ngày 10/8/2006 Thông báo kết quả thNm định các thuyết minh đề tài, dự án thuộc chương trình CN SH nông nghiệp năm 2006 2 Số 4523/BNN-KHCN , ngày 25/10/2006 Viết thuyết minh đề tài nghiên cứu khoa học và dự toán kinh phí năm 2006 của các đề tài thuộc chương trình CN SH nông nghiệp 2006 3 Số 491/BNN-KHCN , ngày 18/1/2007 Thông báo kế hoạch vốn sự nghiệp khoa học năm 2006 cho các đề tài CN SH NN 2006 4 Số 34/QĐ/KHLN -KH, ngày 1/2/2007 Giao kế hoạch vốn sự nghiệp khoa học đợt 3 năm 2006 cho Trung tâm nghiên cứu Giống cây trồng rừng 5 Số 69/TB/KHLN -KH, ngày 2/2/2007 Xây dựng đề cương, kế hoạch dự toán đề tài KHCN và dự án SXTN năm 2007 6 Số 225/KHLN -TCKT, ngày 17/4/2007 Thông báo chuyển số dư dự toán năm 2006 7 Số 3451/BNN-KHCN , ngày 3/7/2007 Thông báo điều chỉnh các đề tài thuộc Chương trình CN SH năm 2006 và 2007 8 Số 403/HĐ-BNN-KHCN , ngày 14/12/2007 Hợp đồng trách nhiệm về việc thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ 9 Số 918/KHLN -KH, ngày 29/12/2008 Tờ trình điều chỉnh kế hoạch đề tài năm 2008 10 Số 3741/BNN-KHCN , ngày 02 tháng 7 năm 2010 Thực hiện đề tài, dự án thuộc Chương trình CN SH nông nghiệp 11 Số 327/QĐ/KHLN - TCKT, ngày 24/6/2008 Quyết định giao chỉ tiêu tiết kiệm 10% chi thường xuyên năm 2008 12 Số 634/KHLN -TCKT, ngày 26/8/2008 Thực hiện tiết kiệm KP đề tài 13 Số 2688/BNN-KHCN , ngày 12 tháng 5 năm 2010 Điều chỉnh nội dung, kinh phí đề tài thuộc Chương trình Công nghệ Sinh học N ông nghiệp 14 Số 4317/BNN-KHCN , ngày 03 tháng 8 năm 2010 Kiểm tra tiến độ thực hiện nhiệm vụ KHCN thuộc chương trình Công nghệ Sinh học N ông nghiệp Thủy sản 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 Viện Công nghệ Sinh học Viện Công nghệ Sinh học - Thu mẫu xylem, tách chiết RN A - Tổng hợp thư viện cDN A, tinh sạch plasmid - N ghiên cứu phát triển các chỉ thị EST - Phân lập và xác định trình tự các gen - Mẫu RN A tinh sạch - Các chủng E.coli mang plasmid - Trình tự các dòng cDN A - Trình tự ESTs 2 Viện Di truyền N ông nghiệp Viện Di truyền N ông nghiệp - Thu mẫu xylem, tách chiết RN A - Tổng hợp thư viện cDN A, tinh sạch plasmid - N ghiên cứu phát triển các chỉ thị EST - Phân lập và xác định trình tự các gen - 2 dòng gen liên quan đến tính lignin - Trình tự một số đoạn gen, chiều dài của 2 gen nghiên cứu - Lý do thay đổi (nếu có): 5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án: (Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chính Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 ThS. Trần Hồ Quang TS. Trần Hồ Quang - Xây dựng thuyết minh, báo cáo kết quả. - Tổ chức thực hiện đề tài. - Tham gia tất cả các nội dung của đề tài. Sản phNm khoa học chính của đề tài Chủ nhiệm đề tài 2 TS. Hà Huy Thịnh CN . Mai Thị Phương Thúy CTV đề tài, thực hiện các nội dung hoạt động của đề tài - Chu trình và phuơng pháp tối ưu các mồi - Chạy bản gel PA, ghi số liệu các băng vạch 3 Ths. N gô Thị Minh Duyên Ths. N gô Thị Minh Duyên - Xây dựng kế hoạch đề tài - Thực hiện một số nội dung của đề tài - Chu trình và phuơng pháp tối ưu các mồi - Phân tích, xử lý số liệu 4 CN . Trần Đức Vượng Ths. Trần Đức Vượng CTV đề tài, thực hiện các nội dung hoạt động của đề tài - Phân tích, xử lý số liệu - Phân tích tương quan giữa chỉ thị phân tử và tính trạng 5 ThS. Phí Hồng Hải KS. Trần Bá Lực CTV đề tài, thực hiện các nội dung hoạt động của đề tài - Các mẫu ADN tách chiết - Chu trình và phuơng pháp tối ưu các mồi 6 ThS. N guyễn Đức Kiên CN . N guyễn Việt Tùng CTV đề tài, thực hiện các nội dung hoạt động của đề tài - Các mẫu ADN tách chiết - Chu trình và phuơng pháp tối ưu các mồi 7 CN . N guyễn Thiên Hương CN . N guyễn Thiên Hương CTV đề tài, thực hiện các nội dung hoạt động của đề tài - Mẫu DN A tách chiết - Tối ưu các mồi nghiên cứu 8 TS. Lưu Thị N gọc Huyền TS. Lưu Thị N gọc Huyền Thực hiện nội dung đề tài nhánh - Báo cáo nội dung thực hiện của đề tài nhánh Viện DTNN 9 TS. Chu Hoàng Hà TS. Chu Hoàng Hà Thực hiện nội dung đề tài nhánh - Báo cáo nội dung thực hiện của đề tài nhánh Viện CN SH 10 TS. Lê Văn Sơn TS. Lê Văn Sơn Thực hiện nội dung đề tài nhánh - Lý do thay đổi ( nếu có): do Chủ nhiệm đề tài và một số CTV được điều chuyển sang công tác tại đơn vị mới. 6. Tình hình hợp tác quốc tế: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Thực tế đạt được (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia ) Ghi chú* 1 - Tham quan, học tập về các tiến bộ khoa học kĩ thuật. - Thời gian: tháng 9/2008 - Kinh phí: 150.096.000 đ - Địa điểm: Viện N ghiên cứu Tài N guyên và năng lượng TERI (Ấn Độ) - Số lượng người tham gia: 02 - Học tập về ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu cây rừng - Thời gian: 2 tháng, từ tháng 10- tháng 12 năm 2008 - Kinh phí: 150.096.000 đ - Địa điểm: Viện Busgen 2, Trường Đại họ c Tổng hợp Goetingen, Đức - Số lượng người tham gia: 01 - Lý do thay đổi (nếu có): + Thay đổi địa điểm và số người đi học tập, đào tạo ngắn hạn ở Ấn Độ sang Đức do không thỏa thuận được về mặt kinh phí với đối tác 7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị: Số TT Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm ) Thực tế đạt được (Nội dung, th ời gian, kinh phí, địa điểm ) Ghi chú* 1 N ội dung: Hội thảo về ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu cây lâm nghiệp Thời gian: 2007 Kinh phí: 3.000.000 Địa điểm:Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt N am N ội dung: Hội thảo về ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu cây lâm nghiệp Thời gian: 2007 Kinh phí: 3.000.000 Địa điểm:Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt N am - Lý do thay đổi (nếu có): 8. Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu: (Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài) Số TT Các nội dung, công việc chủ yếu (Các mốc đánh giá chủ yếu) Thời gian (Bắt đầu, kết thúc - tháng … năm) Người, cơ quan thực hiện Theo kế hoạch Thực tế đạt được [...]... LIỆU NGHIÊN CỨU 3  1.1.  Bạch đàn urô và giá trị sử dụng 3  1.2.  Kết quả nghiên cứu cải thiện giống Bạch đàn urô tại Việt Nam 5  1.3.  Chỉ thị phân tử ADN 7  1.4.  Ứng dụng chỉ thị phân tử trong cải thiện giống bạch đàn 10  1.4.1.  Đánh giá biến dị di truyền 10  1.4.2.  Xác định các đặc điểm di truyền bằng kỹ thuật dấu vân tay ADN. .. đối tượng cây rừng như Bạch đàn lai (E grandis x E urophylla) ở Brazil, Bạch đàn xanh (E globulus), Bạch đàn niten (E nitens) ở Ôxtrâylia, Thông taeda (Pinus taeda) ở N ew Zealand vv 1 N hằm góp phần hỗ trợ vào việc nâng cao hiệu quả chọn giống cây rừng, chúng tôi đã thực hiện đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla ST Blake) 2 ... nguồn nhân lực mới trong lĩnh vực công nghệ sinh học cho các cơ quan nghiên cứu trong nước b) Hiệu quả về kinh tế xã hội Kết quả của đề tài cùng đã góp phần vào công tác chọn giống Bạch đàn urô ở Việt N am; tăng hiệu quả và thời gian chọn giống Các chỉ thị SN P đặc trưng cho các cây có hàm lượng lignin thấp và cenlulose sẽ là các chỉ thị phân tử mới ứng dụng cho chọn giống Bạch đàn urô theo tính chất... công nghệ chỉ thị phân tử nói riêng đã tạo ra một công cụ hữu ích cho các nhà chọn giống Chỉ thị phân tử được sử dụng như là một công cụ trợ giúp, góp phần làm tăng hiệu quả của quá trình chọn tạo giống truyền thống Phương pháp chọn lọc dựa trên chỉ thị phân tử (MAS – Marker Assisted Selection) sử dụng các chỉ thị phân tử có liên quan đến gen và tính trạng mong muốn đã được nghiên cứu trên nhiều đối... giữa 11/200 6chỉ thị phân tử và các tính 12/2010 trạng chọn giống Thu thập thông tin về chỉ thị 11/ 2006 SSR cho bạch đàn urô trên các tạp chí khoa học quốc tế Xác định khả năng và mức độ 11/2006đa hình của các chỉ thị SSR 12/2010 trên bạch đàn urô Thu thập mẫu lá của các cây 11/2006 – tại quần thể, tách chiết ADN 5/2009 tổng số và tinh sạch, xác định chất lượng và hàm lượng ADN Chạy phản ứng PCR, xác... xenlulose ở bạch đàn 18  1.4.6.  Phương pháp nghiên cứu và chỉ thị phân tử sử dụng trong đề tài 19  III.  MỤC TIÊU, NỘI DUNG , VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21  2.1 Mục tiêu 21  2.2 Nội dung nghiên cứu 22  2.3 Vật liệu nghiên cứu 23  2.3.1 Vật liệu nền cho nghiên cứu 23  2.3.2 Vật liệu cho nghiên cứu tương... giữa chỉ thị phân tử và tính trạng sinh trưởng 24  2.3.2.1.  Vật liệu cho tách ADN tổng số 24  2.2.3.2.  Vật liệu sinh học phân tử: các chỉ thị microsatellite sử dụng trong nghiên cứu 25  2.3.3.  Vật liệu cho nghiên cứu về tách dòng gen sinh tổng hợp lignin 25  2.3.4.  Vật liệu cho nghiên cứu tách dòng gen sinh tổng hợp xenlulose 25  2.3.5.  Vật liệu cho nghiên cứu. .. thiện giống cho Bạch đàn urô đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp hạt giống có chất lượng di truyền cao và chọn được các cây cá thể ưu việt thuộc cá gia đình và các xuất xứ có triển vọng (Hà Huy Thịnh và cộng sự, 2010) Tuy nhiên, quá trình chọn giống truyền thống này mất nhiều thời gian, tốn kém về sức người, sức của Hiện nay nhờ sự phát triển của công nghệ sinh học nói chung và công nghệ chỉ thị. .. đáp ứng yêu cầu kế hoạch và phù hợp với tiến độ - N gười chủ trì: Phạm Văn Mạch Phó Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ - Đề tài thực hiện chậm, phải xác định được chỉ thị phân tử liên quan đến tính trạng chọn giống (sinh trưởng nhanh, cải thiện chất lượng gỗ) và ứng dụng các chỉ thị này trong chọn giống bạch đàn - Cần tập trung đNy mạnh tiến độ thực hiện Đề tài thực hiện nghiêm túc, đảm bảo tiến độ và. .. 1.4.3.  Chọn lọc dựa trên sự trợ giúp của chỉ thị phân tử (MAS) 11  1.4.3.1.  Chọn lọc gián tiếp dựa trên liên kết chỉ thị phân tử với locus tính trạng số lượng (QTL) 12  1.4.3.2.  Chọn lọc trực tiếp dựa trên tương quan giữa chỉ thị phân tử và tính trạng mục tiêu 14  1.4.4.  Tách dòng và xác định chức năng gen ở thực vật 15  1.4.5.  Tách dòng và xác định chức năng gen lignin và xenlulose . KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla ST. Blake) (Mã số: CNSH.ĐT.07/06-10) Cơ. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla ST. Blake) Chủ nhiệm đề tài TS. Trần. TÀI I. THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong chọn giống bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla St. Blake) Mã số đề tài, dự án: CNSH.ĐT.07/06-10