Untitled BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ******************** VŨ VĂN TRƯỜNG ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CÂY CAO SU RONDONIA (Hevea brasiliensis Muell Arg ) ĐƯỢC BẢO TỒ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ******************** VŨ VĂN TRƯỜNG ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ CÂY CAO SU RONDONIA (Hevea brasiliensis Muell Arg.) ĐƯỢC BẢO TỒN TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Khoa học Cây trồng Mã số: 9.62.01.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh, 2022 Cơng trình hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn khoa học: TS Huỳnh Văn Biết TS Vincent Le Guen Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Cấp Trường họp Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Vào hồi … … ngày … tháng … năm … Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh - Thư viện Quốc gia DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Vu Van Truong, Lai Van Lam, Le Mau Tuy, Huynh Duc Dinh, Nguyen Thi Thao, Ronan Rivallan, Huynh Van Biet, Vincent Le Guen, 2020 Population genetic structure of a thousand rubber tree accessions from wild Rondonia populations conserved in Vietnam Genetic Resources and Crop Evolution, 67, pp.475 – 487, 2020 Published online: 01 October 2019 Vũ Văn Trường, Huỳnh Đức Định, Nguyễn Thị Thảo, Trần Thanh, Huỳnh Thị Minh Tâm, Ronan Rivallan, Huỳnh Văn Biết, Vincent Le Guen, 2021 Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen cao su bảo tồn Việt Nam Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn (ISS 1859 - 4581) Số 3+4/2021 Trang – 13 Vũ Văn Trường, Huỳnh Đức Định, Nguyễn Thị Thảo, Trần Thanh, Trần Đình Minh, Trần Bình An, Le Guen Vincent, Huỳnh Văn Biết, 2021 Đánh giá tiềm di truyền nguồn gen cao su có nguồn gốc từ bang Rondonia Brazil bảo tồn Việt Nam Tạp chí Nông nghiệp Phát triển (được chấp nhận đăng Tạp chí, ngày 22/12/2021) MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cải tiến giống cao su phụ thuộc lớn vào đa dạng di truyền tính trạng hữu ích có sưu tập quỹ gen, quần thể cao su tự nhiên suy giảm dần tính đa dạng di truyền; đó, bảo tồn phát triển quỹ gen nhằm đảm bảo cho chương trình cải tiến giống Ở nước trồng cao su, chọn tạo giống chủ yếu tập trung dòng suất cao (mủ gỗ) chu kỳ tuyển chọn giống rút ngắn; nữa, nguồn giống trồng có nguy thối hóa, nên việc mở rộng nguồn gen cần thiết cho công tác cải tiến giống Tầm quan trọng quỹ gen công tác cải tiến giống, Việt Nam nhập 3.000 mẫu giống từ nguồn gen IRRDB’81; hầu hết mẫu giống đánh giá đặc tính nơng học, nhiều mẫu giống trội đưa vào trồng cao su gỗ - mủ tạo nhiều hệ lai tiến hơn, số lượng mẫu giống đánh giá di truyền hạn chế Do cần thiết nghiên cứu di truyền mức độ phân tử sưu tập quỹ gen cao su Việt Nam nhằm đánh giá đa dạng, mối quan hệ di truyền nguồn gen tiềm mẫu giống để sử dụng hiệu bền vững Vì vậy, đề tài “Đa dạng di truyền quần thể cao su Rondonia (Hevea brasiliensis Muell Arg.) bảo tồn Việt Nam” thực Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu tổng quát Đánh giá di truyền mức độ phân tử phần sưu tập quỹ gen cao su Việt Nam nhằm xác định đa dạng, mối quan hệ di truyền nguồn gen tiềm mẫu giống có nguồn gốc từ bang Rondonia (Brazil) để sử dụng hiệu bền vững dài hạn Mục tiêu cụ thể - Xác định mức độ đa dạng di truyền nguồn gen cao su có nguồn gốc từ bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam - Xác định mối quan hệ di truyền mẫu giống nhóm giống cao su có nguồn gốc từ tiểu vùng thuộc bang Rondonia (Brazil) - Xác định cấu trúc di truyền mẫu giống cao su sưu tập từ tiểu vùng thuộc bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam - Xác định mối quan hệ mẫu giống tiềm sinh trưởng suất mủ có nhóm giống từ tiểu vùng thuộc bang Rondonia Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học Cung cấp thông tin quan trọng đa dạng, mối quan hệ di truyền nguồn gen tiềm mẫu giống nguồn gen cao su bảo tồn nhằm để cải tiến giống cao su Việt Nam Ý nghĩa thực tiễn - Xác định mối quan hệ di truyền mẫu giống để giảm trùng lặp mẫu giống bảo tồn sưu tập quỹ gen cao su Việt Nam - Khai thác đa dạng, mối quan hệ di truyền nguồn gen để tránh nguy thối hóa giống tạo ưu lai chương trình chọn tạo giống cao su Việt Nam - Khai thác hiệu mẫu giống cao su tiềm tính trạng nơng học có nhóm giống sưu tập từ tiểu vùng thuộc bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam Tính đề tài SSR thị phân tử đại ứng dụng hiệu nghiên cứu di truyền cao su Việt Nam; nghiên cứu đa dạng cấu trúc di truyền toàn mẫu giống cao su có nguồn gốc từ bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam Thông qua 15 thị SSRs xác định mối quan hệ di truyền gần gũi mẫu giống mà kiểu hình khó phát trình bảo tồn Kết hữu ích việc định hướng lựa chọn nguồn gen cho chương trình chọn tạo giống với mức độ đa dạng cao khoảng cách di truyền lớn nguồn gen có quỹ gen cao su Việt Nam Bố cục luận án Luận án gồm 138 trang (không bao gồm phần bố cục phụ lục) với bố cục sau: Phần mở đầu có trang, tổng quan tài liệu có 28 trang, vật liệu phương pháp nghiên cứu có 16 trang, kết thảo luận có 75 trang, kết luận đề nghị có trang Luận án có 37 bảng 21 hình minh họa; 140 tài liệu tham khảo, 10 tài liệu tiếng Việt Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU Những cao su từ Brazil đưa đến châu Á vào năm 1876 từ sưu tập Wickham, đến cao su trồng hầu nhiệt đới châu Á, châu Phi Nam Mỹ; sản lượng mủ cao su chủ yếu sản xuất nước Đông Nam Á Những thập kỷ gần đây, gia tăng nhanh chóng diện tích sản lượng mủ, tiến giống yếu tố chính; suất mủ tăng từ 469 kg/ha/năm lên 2.500 kg/ha/năm với giống mới; đến năm 2016, diện tích cao su giới đạt khoảng 11,6 triệu sản lượng đạt 14,1 triệu vào năm 2017 Ở Việt Nam, cao su di nhập từ năm 1897, bị hạn chế chiến tranh kéo dài; sau 1975, cao su bắt đầu khôi phục phát triển mạnh; đến năm 2017, diện tích đạt 0,97 triệu sản lượng đạt 1,1 triệu với suất đạt 1,7 tấn/ha/năm trở thành nước có suất dẫn đầu Do tầm quan trọng quỹ gen cho công tác cải tiến giống; giai đoạn 1983 - 1990, Việt Nam nhập hàng ngàn mẫu giống từ lưu vực sông Amazon, chủ yếu sưu tập IRRDB’81, từ quỹ gen cao su thức thành lập; tại, Việt Nam bảo tồn 3.500 mẫu giống, nguồn gen Amazon hoang dại chiếm 84% lưu giữ dạng vườn nhân chồi ghép (ex-situ germplasm); sưu tập quỹ gen phát huy hiệu chương trình chọn tạo giống Cây cao su đa dạng, chi Hevea thuộc họ Euphorbiaceae gồm 11 lồi, lồi có nhiễm sắc thể 2n = 36 thể lưỡng bội (2n = 2x = 36), H brasiliensis cho loài nhị bội kép (2n = 4x = 36); lồi giao phấn lẫn nhau, cao su coi phức hợp lồi Chi Hevea có phân bố rộng lãnh thổ chín Quốc gia Nam Mỹ thuộc hệ thống lưu vực sông Amazon, hầu hết xuất Brazil xem trung tâm nguồn gốc cao su Trong đó, H brasiliensis lồi cho sản xuất kinh doanh, chọn tạo giống có phân bố rộng lưu vực sơng Amazon Bên cạnh đó, để mở rộng vốn di truyền cho công tác cải tiến giống dài hạn, nhiều đợt sưu tập nguồn gen hoang dại từ rừng Amazon suốt kỷ XX; giai đoạn 1945 - 1982, có khoảng 10 sưu tập quỹ gen thực Brazil chuyển đến nước để hình thành sưu tập quỹ gen cao su Quỹ gen cao su tăng lên đáng kể từ đợt sưu tập nguồn gen vào năm 1981 IRRDB thực vùng thuộc lưu vực sơng Amazon, cải thiện vấn đề vốn di truyền hạn hẹp sưu tập Wickham Đánh giá đa dạng di truyền cho sưu tập quỹ gen, ngồi tiêu sinh học, nơng học, hình thái isozyme sử dụng; thị phân tử bước đưa vào ứng dụng thị sử dụng rộng rãi gồm RFLP, RAPD, RFLP SSRs Tuy nhiên, SSRs có nhiều ưu điểm so với thị khác lựa chọn để nghiên cứu di truyền cao su Những kết đạt thông qua thị SSRs nhận dạng giống xác định bố cho dòng lai; đánh giá đa dạng cấu trúc di truyền nguồn gen sưu tập quỹ gen Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu - Kiểm tra chất lượng mẫu DNA sử dụng nghiên cứu - Đánh giá khả tạo băng đa hình thị SSRs đa dạng di truyền nguồn gen cao su - Xác định mối quan hệ di truyền mẫu giống nhóm giống cao su dựa vào thị SSRs - Phân tích cấu trúc di truyền mẫu giống cao su có nguồn gốc từ bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam - Mối quan hệ mẫu giống cao su tiềm sinh trưởng suất mủ nhóm giống sưu tập từ bang Rondonia (Brazil) 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu Từ 2015 - 2017, thu thập mẫu ly trích DNA từ cao su Việt Nam; năm 2018, phân tích mẫu với 15 thị SSRs CIRAD (Montpellier Pháp); từ 2019 - 2022, tổng hợp, phân tích số liệu viết báo cáo 2.3 Vật liệu nghiên cứu 2.3.1 Chỉ thị SSRs 15 thị SSRs chọn lọc để nghiên cứu di truyền cho quỹ gen cao su Việt Nam; tất 15 thị SSRs đọc trình tự gen xác định 12 nhiễm sắc thể khác gen cao su (Bảng 2.1) Bảng 2.1 Đặc điểm 15 thị SSRs sử dụng để phân tích di truyền cho mẫu giống cao su nghiên cứu Tên thị A2365 A2368 A2387 A2406 A2508 A2684 A2689 A2736 A31 BAC55B02 M574 MnSod T2083 TA2163 TAs2558 Ký hiệu NCBI AY486666 AY486668 AY486690 AY486697 AY486740 AY486821 AY486822 AY486841 AF383940 DQ115609 AF221706 G73377 AY486904 AY486617 AY486760 Motif lặp (ct)16 (ct)14 (ct)17 (ga)20 (ct)21 (ga)20 (ct)22 (ct)15 (ga)22 (ct)7 (ta)10(ga)24 (ct)16 (ca)5 (ct)11(ca)9 (ct)9(ga)19 Kích thước (bp) 188 - 229 191 - 279 187 - 227 114 - 178 238 - 317 238 - 315 84 - 120 102 - 148 124 - 180 147 - 175 210 - 270 178 - 244 280 - 308 193 - 248 212 - 269 Màu nhuộm NED FAM FAM VIC NED FAM FAM FAM PET NED VIC PET VIC NED PET Trên NST1 17 13 11 15 11 12 15 1NTS nhiễm sắc thể; nhiệt độ bắt mồi (Ta) 50oC; nhiệt độ nóng chảy (Tm) tối ưu 60oC; FAM = xanh, NED = vàng, PET = đỏ, VIC = xanh lục 2.3.3 Vật liệu giống nghiên cứu - Vật liệu giống nội dung nội dung Tổng số 1.127 mẫu từ 18 nhóm giống cho nội dung nghiên cứu 2; đó, 1.062 mẫu giống có nguồn gốc từ 14 vùng thuộc bang Rondonia (Brazil); 65 mẫu giống từ nguồn gen AC, MT, W WxA (Bảng 2.2) Bảng 2.2 Số lượng mẫu nhóm giống có nguồn gốc từ vùng sưu tập Trung tâm bảo tồn quỹ gen cao su Vùng sưu tập Nhóm giống (Bang/Quận) Nguồn gen từ bang Rondonia, Brazil RO Rondonia RO/A/7 Rondonia/Ariquemes RO/C/8 Rondonia/Calama RO/C/9 Rondonia/Calama RO/CM Rondonia/Costa Marques RO/CM/10 Rondonia/Costa Marques RO/CM/11 Rondonia/Costa Marques RO/CM/12 Rondonia/Costa Marques RO/J/5 Rondonia/Jaru RO/J/6 Rondonia/Jaru RO/JP/3 Rondonia/Ji-Parana RO/OP/4 Rondonia/Ouro Preto RO/PB/1 Rondonia/Pimenta Bueno RO/PB/2 Rondonia/Pimenta Bueno Các nguồn gen khác AC Acre MT Mato Grosso W Wickham WxA Wickham x Amazon Tổng số Tổng số mẫu 1.062 18 153 87 124 29 115 66 41 62 51 144 27 53 92 65 14 35 1.127 Trung tâm bảo tồn Việt Nam CIRAD 1.060 18 152 86 124 29 115 66 41 62 51 144 27 53 92 34 31 14 33 1.094 33 - Vật liệu giống nội dung 3: Số lượng gồm 1.022 mẫu 18 nhóm giống khơng trùng lặp di truyền, sau loại bỏ 105 mẫu giống có quan hệ di truyền gần gũi với mẫu giống khác - Vật liệu giống nội dung 4: Cấu trúc di truyền phân tích cho tồn 951 mẫu giống có nguồn gốc từ 14 tiểu vùng thuộc bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam - Vật liệu giống nội dung 5: Các mẫu giống từ bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam đánh giá sinh trưởng gồm 821 mẫu giống suất mủ gồm 616 mẫu giống, mẫu giống có thí nghiệm Lai Khê (Lai Hưng, Bàu Bàng, Bình Dương) 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp thu thập mẫu ly trích DNA - Phương pháp thu thập mẫu lá: Mẫu non giai đoạn màu tím đồng tầng cùng; giống có cây, thu thập mẫu để ly trích DNA - Phương pháp ly trích DNA: 200 mg thịt nghiền với nitơ lỏng, DNA tổng số ly trích theo phương pháp CTAB Dịch trích mẫu có chứa DNA ủ 65°C 45 phút với dung dịch đệm CTAB, pH = 8; thêm dung dịch phenol:chloroform:isoamyl alcohol (25:24:1) RNA loại bỏ cách ủ với RNase A 37°C giờ; tiếp tục bổ sung Isopropanol lạnh để kết tủa DNA, mẫu DNA cuối hòa tan dung dịch TE 1X bảo quản –200C Chất lượng mẫu DNA kiểm tra điện di gel agarose 1% nồng độ DNA xác định máy đo Nanophotometer® P330 2.4.2 Phản ứng PCR với thị SSRs cho mẫu giống cao su Phản ứng PCR thực với ba đoạn mồi gắn nhãn M13 gồm đoạn mồi xi chuỗi đặc hiệu có M13 đầu 5’, đoạn mồi ngược đoạn mồi gắn nhãn huỳnh quang M13 Tổng thể tích cho phản ứng PCR 10 µL gồm µL DNA mẫu (25 ng/μL), 0,2 μM cặp mồi, 200 μM deoxynucleotide (dNTP), mM MgCl2, 1x PCR buffer 1U Taq DNA polymerase Chu trình nhiệt phản ứng PCR gồm bước biến tính ban đầu 94oC phút, 10 chu kỳ (Touchdown) với nhiệt độ giảm 0,5°C bắt cặp mồi chu kỳ từ 55°C xuống 50°C (94°C 45 giây, 55°C phút, 72°C phút 15 giây); 25 chu kỳ với nhiệt độ bắt cặp mồi 50°C (94°C 45 giây, 50°C phút, 72°C phút) bước kéo dài cuối 72°C 30 phút Sản phẩm PCR biến tính với 10 - Phương pháp thu thập số liệu: Mẫu giống từ bang Rondonia bảo tồn Việt Nam đánh giá tiêu nơng học thí nghiệm; thí nghiệm bố trí theo kiểu khối đầy đủ ngẫu nhiên, ô giống có - với - lần lặp lại so sánh với đối chứng GT1 Dữ liệu đúc kết qua nhiều năm, thí nghiệm đánh giá theo quy trình chung lưu trữ Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam - Sinh trưởng (vòng thân, cm): Sinh trưởng mẫu giống thí nghiệm đo vào tháng hàng năm vị trí cách mặt đất 100 cm - Năng suất mủ khô (g/c/c): Mẫu giống thí nghiệm cạo mủ theo chế độ S/2 d3; từ năm cạo thứ trở có sử dụng chất kích thích mủ Ethrel (2,5%) Năng suất mủ thu thập định kỳ lần/tháng tính trung bình cho giống qua năm - Phương pháp phân tích số liệu Kiểm tra phân bố trắc nghiệm λ2 gồm xác định khoảng biến thiên mẫu, chia tổ; tính giới hạn trên, trị số tổ, tần số quan sát (fi) tổ; tính giá trị trung bình, phương sai mẫu, xác suất tổ trị số λ2; so sánh trị số λ2 tính bảng ứng với độ tự (df = số tổ - 3) Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kiểm tra chất lượng mẫu DNA sử dụng nghiên cứu 3.1.1 Chất lượng mẫu DNA ly trích từ cao su Việt Nam Độ tinh nồng độ mẫu DNA xác định máy đo quang phổ, kết cho thấy hầu hết mẫu DNA có tỷ lệ OD260nm/OD280nm cao, đạt 1,54 - 2,13 số mẫu DNA có tỷ lệ OD260nm/OD280nm > 1,7 chiếm 99,5%; đó, mẫu DNA có độ tinh cao đáp ứng yêu cầu cho phản ứng PCR với thỉ thị SSRs Bên cạnh đó, định tính mẫu DNA thơng qua so sánh với vạch sáng DNA thang chuẩn xuất gel agarose 1%, mẫu DNA băng rõ ràng bị gãy, quy trình ly trích DNA Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam chuẩn xác Như vậy, mẫu DNA đạt yêu cầu chất lượng, nồng độ cho phản ứng PCR với thị SSRs 11 3.1.2 Chất lượng sản phẩm PCR mẫu giống cao su khuếch đại thị SSRs Sản phẩm PCR 1.127 mẫu giống với 15 thị SSRs có tỷ lệ thành cơng cao, trung bình đạt 98% Đánh giá 15 thị SSRs, hầu hết thị SSRs có tỷ lệ thành cơng đạt 93,7% - 99,7% với trung bình đạt 98% tỷ lệ mẫu khuyết 2% Tương tự, số mẫu nhóm giống khuếch đại thành cơng với 15 thị SSRs đạt 95% - 100% số lượng mẫu khuyết 2%, nhóm giống AC WxA có tỷ lệ đạt 100% Như vậy, 15 thị SSRs đưa vào ứng dụng để nghiên cứu di truyền cho thấy sản phẩm PCR thu từ 1.127 mẫu giống cao su đạt yêu cầu với mức độ độ tin cậy độ xác cao để tiếp tục cho bước phân tích sâu 3.2 Đánh giá khả tạo băng đa hình thị SSRs đa dạng di truyền nguồn gen cao su 3.2.1 Khả tạo băng đa hình 15 thị SSRs dựa mẫu giống Bảng 3.4 Đa hình 15 thị SSRs dựa 1.127 mẫu từ 18 nhóm gống Chỉ thị SSRs A2365 A2368 A2387 A2406 A2508 A2684 A2689 A2736 A31 BAC55B02 M574 MnSod T2083 TA2163 TAs2558 Trung bình Tổng số Nguồn gen Rondonia Số băng đa hình 34 21 17 42 42 39 31 22 29 15 42 47 16 35 35 31,1 467 Na 11,2 10,9 7,6 17,1 15,7 15,8 11,3 12,0 14,3 6,7 17,7 18,4 3,2 13,6 14,1 12,6 - PIC 0,83 0,89 0,81 0,93 0,90 0,94 0,91 0,89 0,92 0,74 0,95 0,94 0,34 0,93 0,92 0,86 - Ho 0,49 0,63 0,64 0,69 0,85 0,73 0,69 0,76 0,87 0,39 0,80 0,85 0,27 0,42 0,83 0,66 - He 0,69 0,77 0,69 0,83 0,84 0,83 0,78 0,83 0,85 0,65 0,87 0,87 0,28 0,82 0,84 0,76 - Fst 0,17*** 0,13*** 0,14*** 0,11*** 0,07*** 0,12*** 0,14*** 0,07*** 0,08*** 0,12*** 0,08*** 0,07*** 0,18*** 0,12*** 0,08*** 0,11 - 457 13,7 0,85 0,65 0,78 0,09 Na: Số băng đa hình trung bình; Ho: Dị hợp tử quan sát; He: Dị hợp tử kỳ vọng; PIC: Chỉ số thơng tin đa hình; Fst: Hệ số cận giao bên quần thể 12 Mức độ đa hình thị SSRs tạo dựa 1.127 mẫu 18 nhóm giống cao su, kết Bảng 3.4 cho thấy thị SSRs có số cận giao (Fst) khác biệt ý nghĩa, tần số allele mẫu nhóm giống khơng đồng Mức độ đa hình cao 15 thị SSRs với tổng số băng đa hình đạt 467 (15 - 47 băng) Bên cạnh đó, mức độ đa hình cao thị SSRs với số băng đa hình trung bình (Na) đạt 12,6 số thơng tin đa hình (PIC) đạt 0,86; dị hợp tử kỳ vọng (He) đạt 0,76 Tương tự, đa hình cao 15 thị SSRs đạt đánh giá cho 951 mẫu giống từ 14 vùng thuộc bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam Như vậy, toàn 1.127 mẫu giống tiếp tục nghiên cứu sâu di truyền dựa vào 15 thị SSRs 3.2.2 Đa dạng di truyền nhóm giống cao su từ tiểu vùng sưu tập dựa vào 15 thị SSRs Ứng dụng 15 thị SSRs để phân tích cho 1.127 mẫu 18 nhóm giống từ nhiều nguồn gen, kết Bảng 3.6 cho thấy tỷ lệ đa hình thị SSRs đạt 100% với nhóm giống từ bang Rondonia Acre; tỷ lệ đa hình đạt 93,3% với nhóm giống MT, W WxA Các nhóm giống hoang dại có số cố định (F) hệ số dương, nhóm giống W có số (F = -0,01) nhóm WxA (F = 0); giống nhóm W xảy tượng thối hóa Đa dạng di truyền cao tất nhóm giống với số allele trung bình (Na) đạt 12,6; đó, nhóm giống từ bang Rondonia có số allele trung bình (Na) đạt 10,8 - 19,8 allele, nhóm giống MT, W WxA đạt 6,3 6,9 allele; dị hợp tử kỳ vọng (He) trung bình đạt 0,76 18 nhóm giống, nguồn gen Rondonia có dị hợp tử (He) cao thấp nhóm giống W (He = 0,65); ngồi ra, số allele cá thể (Pa) phong phú nhóm giống từ bang Rondonia, khơng xuất nhóm WxA Như vậy, nguồn gen từ bang Rondonia đa dạng di truyền, số allele trung bình (Na = 13,7 allele), dị hợp tử kỳ vọng (He = 0,78); nhóm giống từ bang Rondonia đa dạng di truyền nguồn gen qua trình chọn tạo gồm Wickham, Wickham x Amazon nguồn gen từ bang Mato Grosso 13 Bảng 3.6 Đa dạng di truyền 18 nhóm giống cao su từ nguồn gen khác dựa vào 15 thị SSRs Nhóm giống RO RO/A/7 RO/C/8 RO/C/9 RO/CM RO/CM/10 RO/CM/11 RO/CM/12 RO/J/5 RO/J/6 RO/JP/3 RO/OP/4 RO/PB/1 RO/PB/2 AC MT W WxA Trung bình Nguồn gen Rondonia Tổng Pa Na 11,2 17,0 19,8 16,3 13,3 14,9 14,4 11,5 14,1 12,6 16,0 11,7 10,8 13,7 10,3 6,7 6,3 6,9 12,6 13,7 - Ho 0,67 0,63 0,71 0,59 0,61 0,67 0,72 0,66 0,67 0,70 0,65 0,63 0,64 0,61 0,70 0,62 0,66 0,75 0,66 0,65 - He 0,81 0,79 0,85 0,75 0,80 0,76 0,74 0,71 0,79 0,80 0,79 0,80 0,74 0,74 0,79 0,67 0,65 0,75 0,76 0,78 - F 0,18 0,21 0,16 0,22 0,23 0,12 0,04 0,06 0,16 0,12 0,19 0,22 0,14 0,17 0,11 0,08 -0,01 0,00 0,13 0,16 - Pa 11 17 6 5 1 5,4 6,6 97 P (%) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 93,3 93,3 93,3 98,9 - Na: Số allele trung bình; Ho: Dị hợp tử quan sát; He: Dị hợp tử kỳ vọng; F: Chỉ số cố định; Pa: Số allele hiếm; P (%): Tỷ lệ đa hình thị 3.3 Xác định mối quan hệ di truyền mẫu giống nhóm giống cao su dựa vào thị SSRs 3.3.1 Mối quan hệ di truyền mẫu giống dựa vào 15 thị SSRs Mối quan hệ di truyền mẫu giống xác định dựa vào 15 thị SSRs phân chia từ phả hệ cho thấy gần mẫu nhóm giống tập trung lại theo cụm di truyền riêng cụm di truyền có khác biệt ý nghĩa với số khác biệt di truyền (Fst) thấp, số khác biệt cụm hình thành từ mẫu giống vùng sưu tập thấp so với cụm di truyền khác Tuy nhiên, có giao thoa mẫu giống, ngồi mối quan hệ di truyền gần gũi mẫu giống vùng, mẫu giống từ vùng khác có mối quan hệ di truyền mà khó nhận diện thị hình thái 14 Kết phân tích tồn 1.127 mẫu giống phát 170 mẫu giống gồm 85 cặp mẫu có tương đồng di truyền đạt 95% - 100% từ phả hệ kích thước đoạn khuếch đại giống từ 13 đến 15 thị tổng số 15 thị SSRs Tương tự, 30 mẫu giống 10 ba có mức độ tương đồng di truyền đạt 100% từ phả hệ kích thước đoạn khuếch đại giống từ 14 đến 15 thị SSRs Do vậy, 105 mẫu giống trùng lặp di truyền với mẫu giống khác loại khỏi liệu loại khỏi sưu tập quỹ gen, tương ứng với 9,3%; bước phân tích thực liệu gồm 1.022 mẫu giống từ 18 nhóm giống thuộc nhiều nguồn gen khác 3.3.2 Mối quan hệ di truyền nhóm giống dựa vào 15 thị SSRs Phân tích tồn 1.022 mẫu giống, kết cho thấy cụm di truyền tập hợp mẫu giống từ tiểu vùng, nhóm giống từ vùng sưu tập xem cụm di truyền riêng biệt Phân tích biến lượng di truyền (AMOVA) nguồn gen, Hình 3.4A cho thấy biến lượng di truyền nội mẫu giống (74%), mẫu giống (17%) nhóm giống (9%) tổng biến lượng Mặc dù, biến lượng di truyền xảy bên mẫu giống nhóm giống khác biệt Giá trị khác biệt di truyền (Fst) nhóm giống 0,10 thấp nhiều so với mẫu giống (0,18) nội mẫu giống (0,26) Tương tự, phân tích cho 951 mẫu giống từ 14 vùng thuộc bang Rondonia, tỷ lệ thành phần biến lượng di truyền hoàn toàn giống với biến lượng di truyền phân tích từ 18 nhóm giống (Hình 3.4B) Đối với nguồn gen chọn tạo W WxA, tỷ lệ biến lượng di truyền mẫu giống nhóm giống giảm đáng kể so với nguồn gen hoang dại, biến lượng di truyền mẫu giống chiếm 2% không khác biệt ý nghĩa, biến lượng di truyền từ nội bên mẫu giống cao (94%) có khác biệt mức ý nghĩa P ≤ 0,05; ngồi ra, nhóm giống có khác biệt di truyền, biến lượng di truyền chiếm 4% tổng biến lượng (Hình 3.5B) 15 Hình 3.4 Thành phần biến lượng di truyền dựa phân tích AMOVA hai mẫu giống Hình 3.5 Thành phần biến lượng di truyền dựa phân tích AMOVA hai mẫu giống Mối quan hệ di truyền 18 nhóm giống số 1.022 mẫu giống kiểm tra dựa 1.000 hoán vị ngẫu nhiên, kết Bảng 3.15 cho thấy nhóm giống có khác biệt di truyền số khác biệt di truyền (Fst) thay đổi theo nhóm giống Giữa nhóm giống từ bang Rondonia có số khác biệt di truyền thấp, nhóm giống có mối quan hệ di truyền gần gũi với so với nhóm giống bên ngồi bang Rondonia; nhóm giống W MT có số khác biệt di truyền lớn với nhóm giống (0,07 - 0,11) Nhóm giống WxA với nhóm giống AC, RO, W có mối quan hệ di truyền gần gũi với so với nhóm giống khác với mức độ khác biệt di truyền ý nghĩa P ≤ 0,05 P ≤ 0,01 16 Bảng 3.15 Mối quan hệ di truyền 18 nhóm giống từ vùng sưu tập tổng số 1.022 mẫu giống Nhóm giống RO/A/7 RO/C/8 RO/C/9 RO/CM RO/CM/10 RO/CM/11 RO/CM/12 RO/J/5 RO/J/6 RO/JP/3 RO/OP/4 RO/PB/1 RO/PB/2 AC MT W WxA RO 0,04 0,03 0,06 0,03 0,03 0,04 0,05 0,02 0,04 0,04 0,03 0,05 0,06 0,04 0,08 0,08 0,05* RO/ A/7 0,03 0,08 0,05 0,05 0,06 0,07 0,04 0,04 0,06 0,06 0,07 0,06 0,06 0,09 0,09 0,06 RO/ C/8 RO/ C/9 RO/ CM RO/ CM/ 10 RO/ CM/ 11 RO/ CM/ 12 RO/ J/5 RO/ J/6 RO/ JP/3 RO/ OP/4 RO/ PB/1 RO/ PB/2 AC MT W 0,05 0,04 0,04 0,04 0,06 0,04 0,02 0,04 0,04 0,05 0,04 0,05 0,07 0,08 0,05 0,07 0,08 0,08 0,09 0,07 0,07 0,06 0,06 0,10 0,09 0,08 0,11 0,11 0,09 0,02 0,03 0,02 0,03 0,04 0,04 0,03 0,04 0,05 0,04 0,08 0,08 0,05** 0,03 0,03 0,03 0,05 0,04 0,04 0,04 0,07 0,05 0,09 0,10 0,06 0,04 0,04 0,05 0,04 0,05 0,06 0,06 0,06 0,09 0,08 0,06 0,04 0,07 0,06 0,06 0,07 0,08 0,06 0,11 0,11 0,08 0,04 0,03 0,03 0,05 0,07 0,05 0,09 0,09 0,06 0,05 0,04 0,07 0,05 0,06 0,09 0,09 0,06 0,02 0,05 0,07 0,06 0,10 0,11 0,07 0,04 0,07 0,05 0,09 0,10 0,06 0,06 0,07 0,09 0,11 0,07 0,07 0,08 0,09 0,07 0,09 0,09 0,04* 0,09 0,07 0,04** Giá trị khác biệt di truyền (Fst) nhóm giống dựa 1.000 hoán vị với mức ý nghĩa *P ≤ 0,05; **P ≤ 0,01; ***P ≤ 0,001 17 Xác định mối quan hệ di truyền nhóm giống phân bố trục tọa độ dựa vào khoảng cách di truyền phân tích PCA Rõ ràng cho thấy nhóm giống có mối quan hệ di truyền gần gũi với nhóm lại theo cụm di truyền; nhóm giống AC, MT, W WxA thuộc cụm di truyền (Hình 3.6) Hình 3.6 Phân bố nhóm giống theo khoảng cách di truyền thơng qua phân tích thành phần (PCA) 3.4 Phân tích cấu trúc di truyền mẫu giống cao su có nguồn gốc từ bang Rondonia (Brazil) bảo tồn Việt Nam Hình 3.9 Minh họa số mẫu nhóm giống theo cụm di truyền (K) với ba cấp độ phân cụm Bayses phần mềm STRUCTURE