Khảo sát nguồn gen các giống lúa triển vọng kháng bệnh bạc lá

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT NGUỒN GEN CÁC GIỐNG LÚA TRIỂN VỌNG KHÁNG BỆNH BẠC LÁ Người thực : BÙI THỊ THU TRANG Lớp : K62CNSHC Khố : 62 Chun ngành : Cơng nghệ sinh học Giảng viên hướng dẫn : GS.TS PHAN HỮU TÔN   HÀ NỘI - 2021 LỜI CAM ĐOAN   Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học thực hướng dẫn GS.TS Phan Hữu Tơn Tồn tất nghiệm đề tài tơi thực Toàn số liệu, kết nghiên cứu khóa luận trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu trước Tơi xin cam đoan tồn thơng tin trích dẫn sử dụng luận văn trích dẫn rõ nguồn gốc, theo quy định giúp đỡ cho luận văn cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên BÙI THỊ THU TRANG   i LỜI CẢM ƠN   Khóa luận hồn thành cách thành cơng, để đạt điều này, cố gắng nỗ lực cịn có đồng hành, quan tâm, bảo tận tình thầy giáo, cán bộ, bạn bè, anh chị trước phòng thí nghiệm mơn Sinh học phân tử Cơng nghệ sinh học ứng dụng – Khoa Công nghệ sinh học Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban quản lý Học viện Nông nghiệp Việt Nam tạo điều kiện hết mức cho thực khóa luận tốt nghiệp, cảm ơn tới ban chủ nhiệm khoa Công nghệ sinh học thầy cô môn hỗ trợ, hướng dẫn chia sẻ kiến thức vô quý báu suốt q trình làm khóa luận phịng thí nghiệm mơn Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng thành kính, biết ơn sâu sắc đến GS.TS Phan Hữu Tôn trực tiếp hướng dẫn, dành thời gian kinh nghiệm quý báu chia sẻ cho từ ngày khóa luận hồn thiện Tơi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể phịng ban Khoa Cơng nghệ sinh học giúp đỡ nhiệt tình anh chị bạn phịng thí nghiệm, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khóa luận Và cuối cùng, với tất kính trọng, biết ơn sâu sắc, tơi xin gửi lời biết ơn vơ hạn tới gia đình người thân bạn bè sát cánh, động viên tơi để vượt qua giai đoạn khó khăn áp lực q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên BÙI THỊ THU TRANG   ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi TÓM TẮT viii PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích 1.2.2 Yêu cầu đề tài PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan lúa 2.1.1 Nguồn gốc phát sinh 2.1.2 Đặc tính nông sinh học giống lúa 2.2 Tình hình nghiên cứu bệnh bạc lúa 2.3.2 Triệu chứng bệnh 2.3.3 Tác hại bệnh bạc lúa 2.4 Quy luật phát sinh, phát triển, yếu tố ảnh hưởng tới phát triển bệnh bạc biện pháp phòng trừ bệnh bạc lúa 11 2.4.1 Quy luật phát sinh phát triển 11 2.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến phát sinh, phát triển bệnh bạc 11 2.4.3 Biện pháp phòng trừ 12 2.5 Cơ sở khoa học phương pháp chọn giống kháng bệnh bạc 13 2.5.1 Cơ sở di truyền tính kháng bệnh bạc lúa 13 2.5.2 Cơ chế chống bệnh 15   iii 2.5.3 Các phương pháp chọn tạo giống kháng bệnh 16 PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 20 3.1 Vật liệu, địa điểm thời gian 20 3.1.1 Vật liệu 20 3.1.2 Địa điểm thời gian 20 3.2 Nội dung 20 3.3 Phương pháp 20 3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm ngồi đồng ruộng 20 3.3.2 Phương pháp đánh giá số đặc điểm nông sinh học 21 3.3.3 Phương pháp lây nhiễm nhân tạo đánh giá khả kháng bệnh bạc 22 3.3.4 Kiểm tra khả mang gen kháng bệnh bạc 23 3.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 26 PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 4.1 Kết đánh giá số đặc điểm nông sinh học 28 4.1.1 Thời gian sinh trưởng 28 4.1.2 Chiều cao cây, chiều dài cổ chiều dài 30 4.1.3 Số nhánh tối đa, số nhánh hữu hiệu 32 4.1.4 Năng suất yếu tố cấu thành suất 34 4.2 Kết lây nhiễm nhân tạo 37 4.2.1 Phản ứng dòng đẳng gen với chủng vi khuẩn lây nhiễm 40 4.2.2 Phản ứng giống lúa thí nghiệm với chủng vi khuẩn lây nhiễm 41 4.3 Kết PCR kiểm tra gen kháng bạc 37 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 5.1 Kết luận 45 5.2 Kiến nghị 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46   iv DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thành phần dung dịch tách chiết DNA 24 Bảng 3.2 Thành phần dung dịch TE 24 Bảng 3.3 Các loại mồi đôi dùng PCR xác định gen kháng bệnh bạc 25 Bảng 3.4 Thành phần cocktail sử dụng cho phản ứng 25 Bảng 3.5 Chu kỳ nhiệt PCR gen Xa4 Xa7 25 Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng giống lúa 29 Bảng 4.2 Chiều cao cây, chiều dài cổ chiều dài 31 Bảng 4.3 Số nhánh tối đa, số nhánh hữu hiệu mẫu giống lúa 33 Bảng 4.4 Năng suất yếu tố cấu thành nên suất 35 Bảng 4.5 Kết phản ứng chủng vi khuẩn dòng đẳng gen 41 Bảng 4.6 Kết phản ứng chủng vi khuẩn với mẫu giống lúa thí nghiệm 41 Bảng 4.7 Kết kiểm tra gen kháng Xa4, Xa7 giống lúa 39 Bảng 4.8 Giới thiệu số giống triển vọng 43   v DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Giống IR24 sau lây nhiễm nhân tạo 41 Hình 4.2 Điện di sản phẩm PCR gen Xa4 sử dụng cặp mồi Npb181 38 Hình 4.3 Điện di sản phẩm PCR gen Xa7 sử dụng cặp mồi P3 39 Hình 4.4 Hình ảnh lây nhiễm nhân tạo 43    vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BNNVPTNT : Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn CNSH : Công nghệ sinh học DNA : Deoxyribo Nucleic Acid EDTA : Ethylenediaminetetraacetic acid IRRI : The International Rice Institute–Viện Nghiên cứu lúa quốc tế NST : Nhiễm sắc thể NSLT : Năng suất lý thuyết SDS : Sodium dodecyl sulphate PCR : Polymerase Chain Reaction – phản ứng khuếch đại gen RELP : Restriction Fragment Length Polymorphisms – đa hình chiều dài đoạn DNA dựa điểm cắt enzyme giới hạn TE : Tris – EDTA KHKT : Khoa học kĩ thuật       vii TÓM TẮT   Bệnh bạc vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv Oryzae bệnh gây hại nghiêm trọng cho vùng trồng lúa Để phòng trừ bệnh bạc người ta sử dụng nhiều biện pháp khác áp dụng biện pháp kỹ thuật canh tác, sử dụng phân bón, sử dụng thuốc hóa học,… Tuy nhiên biện pháp chưa thực triệt để cịn gây ảnh hưởng khơng tốt tới môi trường Các nghiên cứu cho thấy biện pháp chọn tạo giống kháng bệnh phương pháp phịng trừ bệnh bạc có hiệu cao Nhưng giống chứa gen kháng chứa số gen khác gây ảnh hưởng đến khả kháng bệnh bạc giống chứa gen khác Do chúng tơi tiến hành lây nhiễm nhân tạo sử dụng thị phân tử để xác định gen kháng Xa4, Xa7 mẫu giống nghiên cứu Sau tiến hành đề tài: “Khảo sát nguồn gen giống lúa triển vọng kháng bệnh bạc lá” Đã tiến hành đánh giá đặc điểm nông sinh học, suất, yếu tố cấu thành nên suất khả kháng bệnh bạc 25 mẫu giống lúa tham gia thí nghiệm bao gồm: bảng thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chiều dài cổ bông, số nhánh hữu hiệu, số nhánh tối đa, suất yếu tố cấu thành nên suất; đồng thời kiểm tra khả kháng bệnh bạc phương pháp lây nhiễm nhân tạo điện di sản phẩm PCR Qua kết chọn lọc, thu mẫu giống là: T61-1, T62-7, T60, T68, Khẩu đăm 3, Blau cẩm có khả kháng bạc có tiềm cho suất cao phù hợp cho mục đích chọn tạo giống lúa suất cao, kháng bệnh bạc   viii PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Lúa lương thực chính, nguồn cung cấp lương thực cho hàng tỷ người giới Đời sống cao nhu cầu người tăng cao, đòi hỏi chọn tạo giống lúa tốt với nhiều đặc tính mong muốn Các nhà chọn tạo giống đặt câu hỏi hàng đầu là: Làm để chọn tạo giống lúa lí tưởng? Một giống lúa lí tưởng bao gồm nhiều tiêu chí tốt hình thái thân, lá, cấu trúc cây; tiêu sinh lí thời gian sinh trưởng, hiệu suất quang hợp thuần, độ tàn lá, sinh hoa hàm lượng diệp lục, hàm lượng đạm cây… có khả chống chịu với điều kiện vơ sinh: hạn, mặn, úng, chống nóng lạnh; chống chịu tác nhân hữu sinh bệnh, sâu tuyến trùng Tất tính trạng đơn gen đa gen quy định Các tính trạng hầu hết xác định thị phân tử DNA liên kết Mỗi mẫu giống tập đồn nguồn gen nghiên cứu thường chưa có đủ tất đặc tính tốt mong muốn lúa lý tưởng có Vì chọn tạo giống lúa lý tưởng thành cơng cần phải nghiên cứu đánh giá để có kế hoạch lai tổ hợp nhiều mẫu giống vào giống Trong số đặc tính suất khả kháng bệnh yếu tố chủ đạo lúa lý tưởng Năng suất lúa thường bị ảnh hưởng trầm trọng số sâu bệnh gây hại, bệnh bạc vi khuẩn Xanthomonas Oryzae pv Oryzae gây bệnh gây hại nghiêm trọng vùng trồng lúa nhiệt đới giới, đặc biệt nước khu vực Châu Á Ở Việt Nam, bệnh bạc gây tác hại nghiêm trọng, chúng làm giảm 10% - 50% suất, chí bị nặng dẫn tới trắng Đối với miền Bắc nước ta, bệnh gây hại vụ xuân lẫn vụ mùa hại nhiều giống khác nhau, đặc biệt vụ mùa chịu ảnh hưởng nặng nề Để phòng trừ bệnh bạc người ta sử dụng nhiều biện pháp khác như: áp dụng biện pháp kỹ thuật canh tác, sử dụng phân bón, vệ sinh đồng ruộng… biện pháp chưa thực triệt để gây tác động tiêu cực tới môi trường hệ sinh thái nông nghiệp Các nghiên cứu cho thấy biện pháp chọn giống kháng bệnh phương pháp phịng trừ bệnh bạc có hiệu cao,   Số nhánh tối đa biến động khoảng từ 4,8 nhánh/khóm (Khẩu đăm 5) đến 17,2 nhánh/khóm (Tẻ tím) Số nhánh hữu hiệu dao động khoảng từ nhánh/khóm (Khẩu đăm 5) đến 9,2 nhánh/khóm (T62-1) Trong có: - Số nhánh tối đa 9 có: 12 giống Tỉ lệ nhánh hữu hiệu mẫu giống khác biến động từ 47,67% (Tẻ tím) đến 97,2% (98F16) Tỉ lệ nhánh hữu hiệu phần phản ánh khả đẻ nhánh tập trung giống, mẫu giống đẻ nhánh tập trung thường có tỉ lệ nhánh hữu hiệu cao 4.1.4 Năng suất yếu tố cấu thành suất Năng suất cao mục tiêu cuối nhà chọn giống Năng suất cấu thành từ yếu tố: Số khóm/m2 (mật độ cấy đơn vị diện tích), số bơng hữu hiệu khóm, tỷ lệ hạt khối lượng 1000 hạt Các yếu tố hình thành khoảng thời gian khác nhau, chịu tác động điều kiện khác chúng có mối quan hệ ảnh hưởng qua lại lẫn Qua trình theo dõi, thu số liệu suất yếu tố cấu thành suất sau:   34 Bảng 4.4 Năng suất yếu tố cấu thành nên suất STT   Giống Số Số khóm bơng trung hh/ bình/ khóm m2 Số hạt chắc/ bơng Số hạt/ Tỉ lệ hạt chắc/ (%) Khối lượng 1000 hạt (g) NSLT (tạ / ha) Blau cẩm 42 6,6 208,8 230,4 90,6 29,78 172,4 Khẩu lếch 42 7,2 131,4 141,8 92,7 37,6 149,4 Khẩu cảng 42 4,4 152,6 162,8 93,7 31,7 89,4 Tẻ cẩm 42 7,6 176,4 189,8 92,9 20,54 115,7 Khẩu đăm 42 200,4 234,2 85,6 32,56 164,4 T68 42 6,8 216,2 229,8 94,1 23,02 121,2 T60 42 219,2 227,2 96,4 24,62 140,5 T62 42 7,6 188,2 231,2 81,4 21,57 129,6 T62-1 42 8,8 140,8 221,2 63,7 26,74 139,2 10 T62-3 42 8,6 209,4 255,6 81,9 26,72 202,1 11 T62-7 42 8,4 210,4 278,2 75,6 24,32 180,5 12 T61 42 8,2 205,6 277 74,2 24,09 170,6 13 T61-1 42 7,8 205 231,6 88,5 26,83 180,2 14 T61-4 42 8,8 206,8 250,2 87,2 27,29 208,6 15 T62-5 42 7,6 195,8 265,6 73,7 24,59 153,7 16 Khẩu đăm 42 77,2 91,8 84,1 31,034 30,2 17 94F13 42 121,4 135,2 89,8 39,56 121,0 18 44F14 42 4,8 208,8 228,2 91,5 27,84 117,2 19 98F16 42 6,2 154 169 91,1 29,28 117,4 20 HC1 42 118,2 171 69,1 29,84 88,9 21 746F13 42 7,4 158,8 218,8 72,6 23,98 118,4 22 11487 42 139,6 159 87,8 28,54 117,1 23 10132 42 81 113 71,7 25,8 61,4 24 KT 42 170,2 187,2 90,9 30,52 130,9 25 45F16 42 5,2 115 143,6 80,1 31,46 79,0 35 Năng suất lý thuyết (tạ/ha) = (Số bông/m2 x Số hạt chắc/bông x M1000 hạt x 42)/10000 Số hữu hiệu yếu tố có tính chất định tới suất Số bơng hữu hiệu/khóm chịu ảnh hưởng nhiều kỹ thuật canh tác điều kiện ngoại cảnh Theo tiêu chuẩn IRRI số bơng hữu hiệu thích hợp từ – bơng/khóm, tương đương với 225 – 360 bơng/m2 số bơng hữu hiệu/khóm q cao làm giảm suất bé Kết cho thấy số bơng hữu hiệu/khóm dao động từ bơng hữu hiệu/khóm (Khẩu đăm 5) đến 8,8 bơng hữu hiệu/khóm (T621, T61-4), có 17 mẫu giống có số bơng hữu hiệu nằm khoảng từ – hữu hiệu/khóm đạt tiêu chuẩn IRRI như: 10132, 11487, KT, T60, Blau cẩm, Tẻ tím, Khẩu lếch… Đặc tính tổng số hạt/bông chủ yếu yếu tố di truyền định Theo tiêu chuẩn IRRI, tổng số hạt/bông thích hợp 200 – 250 hạt/bơng Qua số liệu theo dõi nhận thấy tổng số hạt/bông biến động phạm vi rộng, từ 91,8 hạt/bông (Khẩu đăm 5) đến 278,2 hạt/bơng (T62-7) Trong đó, có mẫu giống có tổng số hạt/bơng từ 200–250 hạt/bơng thích hợp với tiêu chuẩn IRRI: Blau cẩm, Khẩu đăm 3, T60, 746F13, 44F14… Tỷ lệ hạt yếu tố chịu ảnh hưởng nhiều điều kiện ngoại cảnh đặc biệt thời kỳ trỗ Nếu điều kiện thời tiết giai đoạn thuận lợi trình thụ phấn, thụ tinh diễn tốt cho tỷ lệ hạt cao Các mẫu giống có nguồn gốc khác có thời gian trỗ khác nên có tỷ lệ hạt biến động lớn Tỷ lệ hạt mẫu giống biến động từ 63,7% (T62-1) đến 96,4% (T60) Theo kết theo dõi có mẫu giống có tỷ lệ hạt thấp (90%) Các mẫu giống có tỷ lệ hạt cao ưa chuộng Khối lượng 1000 hạt tiêu biến động tác động mơi trường mà cịn phụ thuộc vào giống, khối lượng 1000 hạt mẫu giống biến động từ 20,54g (Tẻ cẩm) đến 39,56g (94F13) Trong có mẫu có khối lượng 1000 hạt nhỏ (30g)   36 Năng suất lý thuyết suất đạt số giống dựa số liệu đo đạc Năng suất lý thuyết mẫu giống dao động từ 30,2 tạ/ha (Khẩu đăm 5) đến 208,6 tạ/ha (T61-4) 4.2 Kết PCR kiểm tra gen kháng bạc Theo Phan Hữu Tơn gen Xa4, Xa7 gen kháng hiệu chủng vi khuẩn bạc Việt Nam Vì vậy, phạm vi nghiên cứu tiến hành xác định khả mang gen kháng nói mẫu giống Để kiểm tra khả mang gen kháng bạc Xa4, Xa7 mẫu giống tiến hành PCR xác định gen kháng sử dụng cặp mồi có trình tự nêu phần phương pháp nghiên cứu Các đối chứng sử dụng dòng BB4 chứa gen Xa4, BB7 chứa gen Xa7 IR24 không chứa gen Kết xác định gen kháng kỹ thuật PCR trình bày hình 4.1, hình 4.2 Các gen kháng xác định cách so sánh kích cỡ vạch băng nhân lên mẫu với kích thước vạch băng giống đối chứng từ đưa kết luận giống có chứa gen hay khơng Cụ thể, trường hợp gen Xa4 dùng thị Npb181, mẫu chứa gen Xa4 có kích thước vạch băng nhân lên có chiều dài 150bp, không chứa gen Xa4 130bp; trường hợp gen Xa7 sử dụng thị P3, mẫu chứa gen Xa7 có kích thước 297bp, khơng chứa gen Xa7 262bp Kết biểu bảng 4.5   37 Hình 4.1 Điện di sản phẩm PCR gen Xa4 sử dụng cặp mồi Npb181   38 Hình 4.2 Điện di sản phẩm PCR gen Xa7 sử dụng cặp mồi P3   39 Bảng 4.5 Kết kiểm tra gen kháng Xa4, Xa7 giống lúa Giống Gen kháng Giống Gen kháng Blau cẩm Xa7 T61-4 Xa7 Khẩu lếch Xa7 T62-5 - Khẩu cảng Xa7 Khẩu đăm Xa7 Tẻ cẩm Xa4 94F13 Xa7 Khẩu đăm Xa4 44F14 Xa4, Xa7 T68 Xa7 98F16 Xa4, Xa7 T60 Xa4 HC1 Xa4 T62 Xa4 746F13 Xa4 T62-1 Xa4, Xa7 11487 - T62-3 - 10132 Xa7 T62-7 Xa4, Xa7 KT Xa7 T61 Xa4 45F16 Xa4, Xa7 T61-1 Xa4 Kết kiểm tra cho thấy mẫu giống gần chứa gen kháng bệnh bạc Trong có 13 mẫu giống có chứa gen kháng Xa4, 14 mẫu giống chứa gen kháng Xa7, mẫu giống chứa gen kháng Xa4, Xa7; mẫu không chứa gen kháng 4.3 Kết lây nhiễm nhân tạo Khả kháng bệnh bạc giống đồng ruộng nhiều yếu tố định Ngoài đặc điểm di truyền giống, cịn phụ thuộc vào nguồn bệnh ban đầu, điều kiện thời tiết khí hậu,… Do để dự đoán khả kháng nhiễm giống lúa, dịng đẳng gen chúng tơi tiến hành lây nhiễm nhân tạo chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv Oryzae vào thời điểm lúa bắt đầu có địng Chủng vi khuẩn lựa chọn dựa tiêu chí có độc tính, phân biệt gen kháng Sau đánh giá khả kháng bệnh giống cách đo vết bệnh sau 20 ngày   40 4.3.1 Phản ứng dòng đẳng gen với chủng vi khuẩn lây nhiễm Bảng 4.6 Kết phản ứng chủng vi khuẩn dòng đẳng gen STT Giống Lá Lá Lá Lá Lá Tổng kết Kết luận BB7 R R R R R 5R/0M/0S R BB4 R R R R R 5R/0M/0S R IR24 S S S S S 0R/0M/5S S Kí hiệu: R: resistance (kháng), M: medium resistance (kháng vừa), S: susceptible (nhiễm) Dịng IR24 khơng mang gen kháng bị nhiễm nặng với chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv Oryzae Dòng BB4 mang gen Xa4 kháng chủng vi khuẩn Dòng BB7 mang gen Xa7 kháng chủng vi khuẩn   Hình 4.3 Giống IR24 sau lây nhiễm nhân tạo 4.3.2 Phản ứng giống lúa thí nghiệm với chủng vi khuẩn lây nhiễm Sau đo chiều dài vết bệnh giống vi khuẩn tạo tiến hành đánh giá theo tiêu chuẩn GS Satoru Taura đề ra:   - Chiều dài vết bệnh 12cm: nhiễm nặng (Susceptible) 41 Bảng 4.7 Kết phản ứng chủng vi khuẩn với mẫu giống lúa thí nghiệm STT Tên giống Lá Lá Lá Lá Lá Tổng kết Kết luận R/M/S Blau cẩm M M M S S 0R/3M/2S M Khẩu lếch M S M S M 0R/3M/2S M Khẩu cảng S M M S S 0R/2M/3S S Tẻ tím M S S M S 0R/2M/3S S Khẩu đăm M S M S M 0R/3M/3S M T68 M M S M S 0R/3M/2S M T60 S S S M S 0R/1M/4S S T62 S M S M M 0R/3M/2S M T62-1 S S M M S 0R/2M/3S S 10 T62-3 S S S S S 0R/0M/5S S 11 T62-7 S S S S S 0R/0M/5S S 12 T61 M S R M M 1R/3M/1S M 13 T61-1 M M M R R 2R/3M/0S M 14 T61-4 R M R S S 2R/M/2S M 15 T62-5 M M S S S 0R/2M/3S S 16 Khẩu đăm S S S S S 0R/0M/5S S 17 94F13 M S S M M 0R/3M/2S M 18 44F14 R S M M M 1R/3M/1S M 19 98F16 R M S S S 1R/1M/2S S 20 HC1 S S S S M 0R/1M/4S M 21 746F13 M M S M S 0R/3M/2S M 22 11487 R M M S M 1R/3M/1S M 23 10132 M M M S S 0R/3M/2S M 24 KT M M M M M 0R/5M/0S M 25 45F16 S S S M S 0R/1M/4S S   42 => Hầu hết giống bị nhiễm nặng với chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv Oryzae  Một số hình ảnh lây nhiễm nhân tạo Hình 4.1 Hình ảnh lây nhiễm nhân tạo 4.4 Giới thiệu số giống triển vọng Qua đề tài này, tiến hành khảo sát đặc điểm nông sinh học xác định khả chứa gen kháng Xa4, Xa7 25 mẫu giống nghiên cứu, thấy số giống có suất tiềm có mang gen kháng bệnh bạc Bảng Giới thiệu số giống triển vọng NSLT (tạ/ha) Chứa gen kháng bạc 24,62 26,83 96,4 88,5 140,5 180,2 Xa4 Xa4 Xa4, Xa7 Xa4 Xa7 Xa7 T60 T61-1 135 139 102,7 ± 4,4 111,1 ± 4,2 T62-7 136 129,1 ± 3,3 8,4 24,32 75,6 180,5 Khẩu đăm T68 Blau cẩm 134 143 135 105,8 ± 2,9 120 ± 5,9 133,3 ± 3,8 6,8 6,6 32,56 23,02 29,78 85,6 94,1 90,6 164,4 121,2 172,4   Chiều cao Tỉ lệ hạt (%) Giống Thời gian sinh trưởng (ngày) Khối lượng 1000 hạt (g) Số bơng hữu hiệu/ khóm 7,8 STT 43 Qua q trình thí nghiệm, theo dõi đặc điểm nông sinh học khả chứa gen kháng bệnh bệnh bạc chúng tơi thấy: có giống thể bảng 4.8 chứa gen kháng bệnh bạc có tiềm năng suất   44 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Từ kết theo dõi đánh giá số đặc điểm nông sinh học; kiểm tra khả mang gen kháng bệnh bạc 25 giống lúa đưa kết luận đây: Kết kiểm tra PCR cho thấy giống chứa gen kháng bệnh bạc bao gồm: 14 mẫu giống mang gen kháng Xa7, 13 mẫu giống mang gen kháng Xa4, có mẫu giống mang hai gen kháng Xa4, Xa7 có mẫu giống khơng mang gen kháng Sau phân tích chọn lọc chúng tơi kết luận mẫu giống có tiềm cho suất có khả kháng tốt bệnh bạc lá, phù hợp cho giống lúa chất lượng cao mẫu giống là: T60, T61-1, T62-7, Khẩu đăm 3, T68, Blau cẩm Tuy nhiên, giống cần phải củng cố thêm vài tính trạng nơng sinh học để đạt hiệu tốt 5.2 Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu sâu tính kháng bệnh bạc gen ứng viên Xa4, Xa7 gen ứng viên khác có giống địa Việt Nam Tiếp tục chọn lọc, đánh giá nguồn vật liệu dòng triển vọng để tạo giống lúa có suất cao, chất lượng tốt có khả kháng bền vững với bệnh bạc để phục vụ sản xuất tốt Tiếp tục sử dụng thị DNA kiểm tra diện gen kháng hữu hiệu khác xa5   45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Văn Giang (2015), “Nghiên cứu chọn tạo giống lúa nếp kháng bệnh bạc thị phân tử cho tỉnh phía Bắc”, Đề tài nhiệm vụ KHCN, Báo cáo kết thực nhiệm vụ KHCN, Đề tài/dự án thuộc Chương trình trọng điểm cấp Nhà nước Lê Huy Hàm Trần Đăng Khánh (2015), Ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống lúa Nhà xuất Nông nghiệp, 284tr Lã Vinh Hoa, Tống Văn Hải, Phan Hữu Tôn, Trần Minh Thu (2010), “Khảo sát nguồn gen lúa mang gen kháng bệnh bạc thị phân tử”, Tạp chí Khoa học phát triển, 8(1), tr.9-10 Nguyễn Văn Hoan (2006), Cẩm nang lúa, Nhà xuất Lao động, tr.169-180 Dương Đức Huy Nguyễn Văn Hoan (2016), “Chuyển gen Xa7 kháng vi khuẩn bạc vào dòng phục hồi để phát triển lúa lai hai dịng”, Tạp chí KH Nơng nghiệp Việt Nam, 14(12), tr.1859-1867 IRRI (1996), Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá lúa, (Xuất lần thứ 4), Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam dịch xuất Nguyễn Thị Lan, Phạm Tiến Dũng (2006), Giáo trình phương pháp thí nghiệm, Nhà xuất Nơng nghiệp Hà Nội Vũ Hồng Quảng, Nguyễn Thị Phương Thảo, Nguyễn Thị Thủy, Phạm Thị Thu Hằng, Nguyễn Văn Hoan (2011), “Phát gen kháng bệnh bạc Xa7, Xa21 dịng bố thị phân tử”, Tạp chí Khoa học Phát triển, 9(2), tr 204-210 Nguyễn Đức Thành (2014), “Các kỹ thuật thị DNA nghiên cứu chọn lọc thực vật”, Tạp chí Sinh học, 36(3), tr.265-294 10 Bộ Nông nghiệp & PTNT (2011), QCVN 01-55:2011/BNN&PTNT-Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia khảo nghiệm giá trị canh tác giá trị sử dụng giống lúa 11 Lưu Văn Quyết (1999), Nghiên cứu bệnh bạc vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv.oryzae hại số giống lúa Đồng sông Hồng, Luận văn Thạc sĩ, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 12 Bùi Trọng Thuỷ, Phan Hữu Tôn (2004), “Khả kháng bệnh bạc dòng lúa thị (tester) chứa đa gen kháng với số chủng vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh bạc lúa phổ biến Miền Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp, 2, tr.1-6 13 Phan Hữu Tôn (2004), “Nghiên cứu thị phân tử phục vụ chọn tạo giống lúa suất cao, chất lượng tốt, kháng bệnh bạc Đồng Bằng Bắc Bộ” Báo cáo hội thảo khoa học cơng nghệ quản lý nơng học phát triển Nông nghiệp bền vững Việt Nam 14 Bùi Trọng Thuỷ Phan Hữu Tôn (2003), “Nghiên cứu khả kháng chủng bạc Việt Nam tập đoàn thị chứa gen chống bệnh khác nhau”, Tạp chí KHKT Nơng nghiệp, 1(4), tr 284-288 15 Dương Xuân Tú, Nguyễn Văn Khởi, Lê Thị Thanh, Nguyễn Thị Hường, Nguyễn Thế Dương, Trần Thị Diệu, Phan Hữu Tôn (2014), “Sử dụng thị ADN xác định gen mùi thơm chọn tạo giống lúa”, Tạp chí Khoa học Phát triển, 12(4), pp.539-548   46 16 Võ Thị Minh Tuyển (2012), Phát triển nguồn vật liệu mang gen kháng vi khuẩn bạc (Xanthomonas oryzae pv Oyzae) phục vụ công tác chọn tạo giống lúa cho tỉnh phía Bắc Việt Nam, Luận án tiến sĩ Nơng nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, 142tr 17 Nguyễn Thị Hồng Tươi (2015), Phát triển vật liệu lúa cẩm theo hướng tăng khả quang hợp kháng bệnh bạc lá, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 18 O.U.S.H., Bệnh hại lúa Nhà xuất nông nghiệp, 1983 19 Trần Kim Đổng, Nguyễn Quang Phổ, Lê Thị Hoa (1991) Giáo trình sinh lý trồng Nhà xuất Đại học giáo dục chuyên nghiệp, Hà Nội 20 Vũ Văn Liết (2007) Giáo trình Sản xuất giống cơng nghệ hạt giống Nhà xuất nơng nghiệp Tài liệu nước ngồi 21 Akhtar M.A., Abbasi F.M., Ahmad H., Shahzad M., Shah M.A., Shah A.H., (2011), “Evaluation of rice germplasm against Xanthomonas oryzae causing bacterial leaf blight”, Pak J Bot 43(6), pp.3021-3023 22 Ali S., Baratali F., Noroozi M and Moazami gudarz K (2014), “Leaf blight resistance in rice: a review of breeding and biotechnology”, International Journal of Farming and Allied Sciences, 3-8, pp.895-902 23 Antony G., Zhou J.H., Huang S., Li T., Liu B., White F., Yang B (2010), “Rice xa13 recessive resistance to bacterial blight is defeated by induction of the disease susceptibility gene Os-11N3”, Plant Cell, 22(11), pp.3864-3876 24 Arif M., Jaffar M., Babar M., Sheikh M.A., Kousar S., Arif A.,, Zafar Y (2008), “Identification of bacterial blight resistance genes Xa4 in Pakistani rice germplasm using PCR”, African Journal of Biotechnology, (5), pp.541-545 25 Busungu C., Taura S., Sakagami J.I., Ichitani K (2016), “Identification and linkage analysis of a new rice bacterial blight resistance gene from XM14, a mutant line from IR24”, Breeding Science, 66, pp.636–645 26 Bradbury L.M.T., Fitzgerald T.L., Henry R.J., Jin Q and Waters D.L.E (2005a), “The gene for fragrance in rice”, Plant Biotechnol J., 3, pp.363-370 24 Bradbury L.M.T., Fitzgerald T.L., Henry R.J., Jin Q and Waters D.L.E (2005b), “A perfect marker for fragrance genotyping in rice”, Molecular Breeding ,16, pp.279-283 27 Cao L.Y., Zhuang J.Y., Zhan X.D., Zheng K.L., Cheng S.H., (2003), “Hybrid rice resistant to bacterial blight developed by marker assisted selection”, Zhongguo Shuidao Kexue (Chinese Journal of Rice Science), 17(2), pp.184-186 28 Chen S., Lin X.H., Xu C.G., Zhang Q.F (2000), “Improvement of bacterial blight resistance of „Minghui 63‟, an elite restorer line of hybrid rice, bymolecularmarkerassisted selection”, Crop Sci, 40, pp.239-244 29 Chen S., Xu C.G., Lin X.H., Zhang Q.F (2001), “Improving bacterial blight resistance of „6078‟, an elite restorer line of hybrid rice, by molecular marker-assisted selection”, Plant Breed, 120, pp.133-137   47 30 Chen M., Bergman C., Pinson S and Fjellstrom R., (2008), “Waxy gene haplotypes: associations with apparent amylose content and the effect by the environment in an international rice germplasm collection”, Journal of Cereal Science, 47, pp.536-545 31 Chu Z.H., Fu B.H., Yang H., Xu C., Li Z., Sanchez A., Park Y.J., Bennetzen J.L., Zhang Q., Wang S.H., (2006), “Targeting xa13, a recessive gene for bacterial blight resistance in rice”, Theor Appl Genet, 112, pp.455-461 32 Chu Z., Ouyang Y., Zhang J., Yang H., Wang S (2004), “Genome-wide analysis of defense responsive genes in bacterial blight resistance of rice mediated by a recessive R gene, xa13”, Mol Gen Genomics, 271, pp.111-120 33 Cordeiro G.M., Christopher M.J., Henry R.J., Reinke R.F (2002), “Identification of microsatellite markers for fragrance in rice by analysis of the rice genome sequence”, Molecular Breeding, 9, pp.245-50 34 David O.N., Pamela C.R., Adam J.B (2006), “Xanthomonas oryzaepathovars: model pathogens of a model crop”, Molecular Plant Pathalogy, 7(5), pp.303-324   48