Đặt vấn đề- Lúa là cây lương thực chính được tiêu thụ và xuất khẩu nhiều nhất nên nước ta chú trọng quy hoạch và phát triển.- Trong những năm gần đây, biến đổi khí hậu, đặc biệt là hạn h
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KHOA HỌC SINH HỌC NHÂN GIỐNG LÚA THƠM VÀ CHỊU HẠN Ngành học : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC Nhóm thực : NHĨM Niên khố : 2021 – 2025 TP Hồ Chí Minh, 10/2023 Danh sách thành viên STT Họ tên MSSV Công việc Đánh giá Nguyễn Lan Anh (NT) 21126009 Nội dung + PPT 100% Nguyễn Thị Lan Anh 21126014 Nội dung + Tổng hợp 100% Phan Bá Quốc Anh 21126278 Nội dung + Tổng quan 100% Phạm Nguyễn Vĩ Ân 21126270 Tổng hợp + Phân tích kết luận 100% Phạm Trương Chí Bảo 21126283 Nội dung + Tổng quan 100% Vũ Đình Bình 21126285 Nội dung + Đặt vấn đề 100% Đỗ Ngọc Bảo Chân 21126287 Nội dung + Kết luận 100% Võ Uyên Chi 21126292 Nội dung + Hình ảnh 100% Nguyễn Hùng Cường 21126295 Nội dung + Tài liệu tham khảo 100% 10 Lê Đăng Dâng 21126297 Nội dung + Mục tiêu nghiên cứu 100% Nội dung thực 01 Đặt vấn đề 02 Mục tiêu nghiên cứu 03 Tổng quan nghiên cứu 04 Kết luận Đặt vấn đề - Lúa lương thực tiêu thụ xuất nhiều nên nước ta trọng quy hoạch phát triển - Trong năm gần đây, biến đổi khí hậu, đặc biệt hạn hán gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất lúa nước ta - Việt Nam nước có 3/4 diện tích đồi núi vùng đất khó khăn để khai thác trồng trọt địa hình đất dốc, màu mỡ chưa có hệ thống tưới tiêu chủ động - Việc canh tác lúa lương thực khác nước ta chủ yếu nhờ điều kiện khí hậu tự nhiên - Với tốc độ phát triển Việt Nam, đời sống nhân dân ta ngày cải thiện, nhu cầu ăn uống ngày tăng chất lượng - Vấn đề cải tiến giống kỹ thật canh tác đặt ra, việc tạo giống lúa có tính chịu hạn cao, gạo thơm ngon biện pháp hữu hiệu - Nhiều nghiên cứu chất lượng gạo đời với việc chọn lọc giống có khả chịu hạn Chính để nâng cao đời sống ổn định sản lượng lúa điều kiện khô hạn tác giả nghiên cứu nhân giống lúa mang mùi thơm có khả chịu hạn Hình 1.1 Gạo (Oryza sativa L.) Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu ảnh hưởng di truyền gene badh2 đến hương thơm lúa chọn lọc giống mang hương thơm có khả chịu hạn - Nhân giống lúa chịu hạn kết hợp giống lúa có hương thơm với khả chịu hạn Hình 2.1 Cánh đồng lúa Hình 2.2 Hạn hán TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3.1 Giới thiệu 3.1.1 Gạo - Gạo (Oryza sativa L.) lương thực chủ yếu tiêu thụ rộng rãi phần lớn dân số giới - Gạo nguồn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng thiết yếu 3.1.2 Nguồn cung cấp gạo - Châu Á có sản lượng lúa năm 2020 đạt 756.743.722 tấn, chiếm gần 90% lúa gạo toàn giới 3.1.3 Một số ảnh hưởng đến suất gạo - Biến đổi khí hậu ngày gia tăng, ảnh hưởng đến tính đặn mức độ biến động thủy văn, mối đe dọa lớn nông nghiệp, hạn chế lớn hạn hán -Việc sử dụng nước để tưới tiêu cách tiếp cận phổ biến để quản lý việc hạn hán hệ sinh thái vùng thấp Đầu tư sở hạ tầng tốn - Vì vậy, trồng giống chịu hạn lựa chọn tốt Hình 3.1 Thu hoạch lúa TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3.2 Sở thích người tiêu dùng gạo hương thơm gạo 3.2.1 Sở thích người tiêu dùng gạo - Thị trường nước quốc tế cho thấy nhu cầu ngày tăng chất thơm gạo - Các yếu tố kinh tế xã hội ảnh hưởng đáng kể đến sở thích người tiêu dùng mức thu nhập, trình độ học vấn tình trạng làm việc người tiêu dùng lúa gạo - Hương vị gạo, mùi thơm gạo, kết cấu độ trắng hạt gạo sau tách vỏ thuộc tính ảnh hưởng đáng kể đến sở thích người tiêu dùng 3.2.2 Hương thơm gạo - Hương thơm gạo chịu ảnh hưởng hỗn hợp phức tạp 500 hợp chất hóa học dễ bay - Trong số hợp chất sinh hóa này, acetyl-1-pyrroline (2AP) có báo cáo quan trọng tạo nên hương vị cho gạo - Hợp chất 2AP tìm thấy với nồng độ cao giai đoạn đầu sinh trưởng Trong giai đoạn sinh Hình 3.2 Gạo sản, hợp chất vận chuyển từ bẹ thân sau tích lũy hạt giống thơm 3.3 Cơ sở phân tử di truyền hương thơm gạo - Một hợp chất hữu dễ bay (VOCs) quan trọng tìm thấy gạo thơm 2acetyl-1-pyrroline (2AP) - Đây hợp chất hữu có mạch carbon, có hương vị đặc trưng gắn liền với gạo thơm 2AP yếu tố quan trọng việc phân biệt loại gạo thơm loại gạo không thơm - Gene badh2 (betaine aldehyde dehydrogenease 2) chịu trách nhiệm việc chuyển đổi hợp chất hữu thành 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) - Sự diện alel khơng có chức gene badh2 dạng đồng hợp tử yếu tố kiểm sốt mùi thơm lúa gạo Hình 3.3 Kiểm định chất lượng lúa TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3.3 Dấu hiệu phân tử tuyển chọn giống lúa thơm 3.3.1 Điểm đánh dấu sử dụng cải tiến trồng - Kỹ thuật đa hình DNA nhân ngẫu nhiên (RAPD): nhân DNA geneome phản ứng PCR với mồi ngẫu nhiên để tạo đa hình DNA tái xếp nucleotide vị trí bắt mồi - Kỹ thuật AFLP sử dụng để phát đa hình DNA gắn chuỗi nhận biết vào mồi hay gọi chuỗi tiếp hợp (adapter) để nhân chọn lọc phân đoạn DNA cắt hạn chế - Kỹ thuật chuỗi lặp lại đơn giản (InterSimple Sequence Repeat-ISSR): nhân đoạn DNA nằm hai vùng lặp lại giống hệt ngược chiều - Gene nhảy ngược (retrotransposons) cho phép tạo hệ thị phân tử tuyệt vời chúng có chuỗi dài bảo thủ, đa hình thêm nucleotide tạo hoạt động chép 3.3.2 Nhân giống để tạo mùi thơm cho lúa - Các phương pháp khác nhà nghiên cứu sử dụng để chọn lọc dòng giống thơm: đánh giá cảm quan, mũi điện tử, phương pháp quang phổ cận hồng ngoại phương pháp sắc ký khí Hình 3.4 Người nơng dân gặt lúa Kết luận - Hương thơm đặc tính chất lượng hạt thu hút người tiêu dùng toàn giới - Các giống lúa thơm cho có suất thấp thích nghi với điều kiện môi trường, bao gồm hạn hán + Tính trạng mùi thơm chủ yếu kiểm soát gene badh2 biểu bị ảnh hưởng mạnh mẽ yếu tố môi trường - Mỗi loại thị phân tử có ưu điểm nhược điểm tùy theo mục đích cụ thể (Iqbal et al., 2021), (Jiang, 2103), (Nadeem et al., 2018) + SSR có hầu hết đặc điểm mong muốn lựa chọn phổ biến cho nhiều loại trồng + SNP coi loại quan trọng để nhân giống nhờ hỗ trợ thị, chúng đòi hỏi kiến thức chi tiết thay đổi nucleotide đơn cụ thể chịu trách nhiệm biến thể di truyền cá thể nghiên cứu Bảng 4.1 Ưu nhược điểm SNP SSR SNP Ưu điểm - Hiệu mặt chi phí SSR - Số lượng DNA cần thiết thấp Hình 4.1 Đất nứt nẻ - Phân bố rộng rãi gene, - Khả tái sản xuất cao, đồng khơng cần thơng tin trình tự trước trội - Khả tái sản xuất cao, đồng trội Nhược điểm - Đắt tiền để phát triển - Đắt tiền để phát triển - Có nhiều alen vơ ích - Xuất hiện tượng đồng hợp tử SNP nhanh chóng thay SSR chúng phong phú hơn, ổn định hơn, tự động hóa, hiệu ngày tiết kiệm chi phí Hình 4.2 Lúa Kết luận - Hầu hết công việc thực khả chịu hạn lúa gạo tiến hành nước châu Á, nơi số giống lúa chịu hạn Viện Nghiên cứu Lúa gạo Quốc tế (IRRI) đưa Ngược lại, nghiên cứu tiến hành khả chịu hạn lúa Châu Phi + Việc lựa chọn kiểu gen chịu hạn xem xét giai đoạn sinh trưởng lúa mục tiêu Sàng lọc điều kiện hạn hán cho phép lựa chọn chịu hạn dòng Việc lựa chọn đơn lẻ khuyến nghị thực hệ F3 phát triển dòng (Kumar et al., 2021) + Phương pháp nhân giống truyền thống nhấn mạnh đặc điểm kiểu hình, chúng thành cơng phần chọn lọc trực tiếp bị cản trở khả di truyền thấp chọn lọc kiểu gen bị cản trở tương tác môi trường tương tác di truyền , chẳng hạn hiệu ứng epistark đa gen (Sahebi et al., 2018) - Đánh giá cảm quan kết hợp với việc sử dụng thị chức dường phương pháp tốt để tuyển chọn thành công giống lúa thơm + Chưa có báo cáo cơng bố việc đưa giống lúa thơm chịu hạn + Các chương trình nhân giống tương lai tập trung vào việc cải tiến giống lúa thơm có khả chịu hạn 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ndikuryayo, C., Ndayiragije, A., Kilasi, N., Kusolwa, P (2022) Breeding for Rice Aroma and Drought Tolerance: A Review Agronomy, 12, 11 Thank you for listening! Don't hesitate to ask any questions 12