Tiểu luận nhóm 13

Đánh giá mùi thơm bằng phương pháp cảm quan và chỉ thị phân tử...31.1 Đánh giá bằng phương pháp cảm quan31.2 Đánh giá bằng phương pháp chỉ thị phân tử...41.3 Sự tương quan của 2 phương p

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA KHOA HỌC SINH HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC ỨNG DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC NHẰM XÁC ĐỊNH KIỂU GEN QUY ĐỊNH TÍNH TRẠNG MÙI THƠM Ở LÚA Ngành học : CƠNG NGHỆ SINH HỌC Mơn học : THIẾT BỊ VÀ KĨ THUẬT CƠNG NGHỆ SINH HỌC Nhóm : NHĨM Niên khóa : 2021 2025 Thành phố Hồ Chí Minh, 10/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA KHOA HỌC SINH HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC ỨNG DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC XÁC ĐỊNH KIỂU GEN QUY ĐỊNH TÍNH TRẠNG MÙI THƠM Ở LÚA Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực TS HUỲNH VĂN BIẾT HỒ VĂN TIẾN 21126535 Th.S TRƯƠNG QUANG TOẢN LÊ HỮU TÌNH 21126537 ĐẶNG NHẬT BẰNG 20126188 Ký tên Thành phố Hồ Chí Minh, 10/2023 MỤC LỤC I ĐẶT VẤN ĐỀ II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Giới thiệu 2 Vật liệu nghiên cứu Quy trình nghiên cứu 3.1 Ly trích DNA 3.2 Phản ứng PCR 3.3 Điện di III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đánh giá mùi thơm phương pháp cảm quan thị phân tử 1.1 Đánh giá phương pháp cảm quan 1.2 Đánh giá phương pháp thị phân tử 1.3 Sự tương quan phương pháp xác định mùi thơm giống lúa4 IV KẾT LUẬN I ĐẶT VẤN ĐỀ Tiểu luận tập trung vào khía cạnh quan trọng nghiên cứu phát triển lĩnh vực nông nghiệp, hiệu thị phân tử trợ giúp trình chọn tạo giống lúa Cải thiện chất lượng hạt gạo phương pháp lai tạo truyền thống phải nhiều thời gian tiêu tốn nhiều chi phí Trong chọn giống nhờ thị phân tử liên kết với tính trạng mục tiêu gọi tắt MAS (marker-assisted selection) quy trình sử dụng thị phân tử để chọn lọc gián tiếp nhiều yếu tố định di truyền tính trạng quan trọng, phương pháp giới ủng hộ mạnh mẽ kỹ thuật rút ngắn thời gian lai tạo giống cho kết sau ba hệ chọn lọc (Tanksley and Nelson, 1996) MAS cho phép lựa chọn kiểu gen không bị ảnh hưởng yếu tố môi trường MAS làm tăng hiệu lựa chọn sử dụng giai đoạn giống, phân biệt đồng hợp tử với dị hợp tử, lựa chọn cho số đặc tính lúc Chỉ thị phân tử trợ giúp công cụ quan trọng trình tạo giống lúa, giúp chọn lọc gen quan trọng liên quan đến suất, khả chống bệnh, khả chịu đựng với điều kiện môi trường khắc nghiệt nhiều tính chất khác Sự hiệu việc sử dụng thị phân tử trợ giúp giúp tiết kiệm thời gian nguồn lực, đồng thời cải thiện đáng kể chất lượng giống lúa cuối II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Giới thiệu Việc xác định tính trạng mùi thơm giống lúa, ngồi biện pháp nhận diện kiểu hình, hay xét nghiệm hóa học người ta kết hợp việc kiểm tra marker phân tử (hay gọi thị sinh học) Chỉ thị sinh học nói đến tiểu luận gồm thị SNP (chỉ thị đa hình nucleotide đơn) đoạn DNA cắt bỏ khỏi gen thơm để gen biểu bình thường Trong tập trung vào quy trình ứng dụng kĩ thuật sinh học phân tử để từ thị sinh học xác định nhanh cá thể lúa có mùi thơm đồng hợp, thơm không đồng hợp không thơm dị hợp quần thể phân ly nhiều tính trạng mùi thơm lúa Vật liệu nghiên cứu Tổng cộng có 25 giống lúa sử dụng nghiên cứu này, giống lúa OM6073 cung cấp từ viện lúa Ơ Mơn, dịng lúa Jasmine8584, Jasmine85-46, Jasmine85-68 thu nhập từ ruộng lúa lẫn tạp nơng dân tỉnh Đồng Tháp Quy trình thực 3.1 Ly trích DNA Hạt lúa cho nẩy mầm, sau 7-10 ngày lúa non ly trích DNA 3.2 Phản ứng PCR Phản ứng PCR thực với thành phần sau: 75 mM Tris HCl (pH 8,8), 10 mM (NH4)2SO4; 0,1% Triton X-100; 0,5% DMSO, 2mM MgCl2, 0,2 mM dNTP loại, 200 nM loại mồi (đối với phản ứng PCR sử dụng cặp mồi nồng độ loại mồi 400 nM), 1,25 unit Taq polymerase 50-100 ng DNA Thêm nước cất vơ trùng cho đủ thể tích 25 μl Phản ứng khuếch đại tiến hành 95 oC phút, sau lặp lại 35 chu kỳ với bước sau: biến tính 95 oC 30 giây, bắt cặp mồi vào khuôn 59oC (đối với mồi S00310 55 oC) 30 giây, kéo dài 72 oC 50 giây Cuối phản ứng trì 72 oC 10 phút Bảng Trình tự đoạn mồi sử dụng để PCR gen BADH2 Tên mồi Trình tự mồi ESP 5’TTGTTTGGAGCTTGCTGATG3’ INSP 5’CTGGTAAAAAGATTATGGCTTCA3’ EAP 5’AGTGCTTTACAAAGTCCCGC3’ IFAP 5’CATAGGAGCAGCTGAAATATATACC Trên NST Tác giả (Bradbury et al.,2005b) 3’ 3.3 Điện di Sản phẩm PCR sau khuếch đại phân tích điện di gel 1,5% agarose dung dịch đệm TBE 1X chụp máy chụp hình gel Biorad UV 2000 Thang chuẩn 100bp cơng ty Fermentas sử dụng để ước lượng kích thước đoạn sản phẩm PCR III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đánh giá mùi thơm lúa phương pháp cảm quan 1.1 Đánh giá phương pháp cảm quan ST T Giống/Dịng lúa Cấp độ Kiểu hình VND95-20 Không thơm Jasmine85-45 Thơm nhẹ Jasmine85-46 Thơm nhẹ MTL480 Thơm MTL495 Thơm MTL513 Thơm MTL514 Thơm MTL540 Thơm MTL549 Thơm 10 MTL555 Thơm 11 MTL559 Thơm 12 MTL579 Thơm 13 Jasmine85 Thơm Bảng Đánh giá mùi thơm hạt gạo phương pháp cảm quan Từ Bảng thấy kết đánh giá có giống cấp độ kiểu hình (VND95-20), giống có cấp độ kiểu hình (Jasmine85-45, Jasmine85-46) 10 giống cịn lại có mùi thơm cấp độ 1.2 Đánh giá phương pháp thị phân tử Hình 1: Sản phẩm PCR với mồi ESP IFAP, INSP EAP M: thang chuẩn 100 bp, 1: Đối chứng không thơm đồng hợp VND95-20, 2: MTL480; 3: MTL495; 4: MTL513; 5: MTL514; 6: MTL540; 7: MTL549; 8: MTL555: 9: Jasmine85-45; 10: Jasmine85-46; 11: MTL559; 12: MTL579; 13:Đối chứng thơm đồng hợp Jasmine85 Đối với giống lúa thơm vùng gen betaine aldehyde dehydrogenase (BADH2) nhiễm sắc thể có cặp nucleotid nằm exon thứ bị loại bỏ, lúa khơng thơm khơng bị vùng Dựa đặc điểm mà Bradbury et al (2005a) thiết kế bốn đoạn mồi ESP, EAP, INSP IFAP Trong có cặp mồi ESP-EAP khuếch đại đoạn DNA khoảng 580bp cho hai giống lúa thơm không thơm Đặc biệt cặp mồi ESP-IFAP giúp nhận diện gen thơm sản phẩm PCR có kích thước 257bp cặp mồi INSP-EAP giúp nhận diện lúa không thơm sản phẩm PCR có kích thước 355bp Ngồi ra, có lúc hai sản phẩm có kích thước 257bp 355bp giống lúa mang kiểu gen thơm dị hợp Trong nghiên cứu này, tổng cộng có 13 giống/dòng lúa tiến hành đánh giá Kết phân tích sản phẩm PCR gel agarose có giống lúa khơng thơm đồng hợp (VNĐ95-20), dịng lúa thơm dị hợp (Jasmine85-45 Jasmine85-46) 10 giống lại mang gen thơm đồng hợp 1.3 Sự tương quan phương pháp xác định mùi thơm giống lúa Nếu so sánh phương pháp thấy có nhiều điểm tương đồng kết như: Giống lúa VND95-20 xác định không thơm giống lúa MTL với đối chứng Jasmine85 biểu giống lúa thơm Bên cạnh giống lúa Jasmine85-45 Jasmine85-46 có kết thơm nhẹ cảm quan kiểu gen dị hợp thị phân tử, chứng minh giống lúa chưa phải dịng cịn phân ly Sự tương quan phương pháp so sánh 100% Tuy nhiên, sử dụng thị phân tử hiệu việc chọn lọc đơn giản, khơng tốn nhiều thời gian, nhận diện cá thể phân ly Điều tốt việc trì hạt giống IV KẾT LUẬN Nghiên cứu cho thấy mối tương quan việc sử dụng thị phân tử với phương pháp đánh giá truyền thống mùi thơm cao Vì vậy, thị phân tử chức sử dụng phân tích chẩn đốn để dự đốn tính trạng mùi thơm đồng hợp hay dị hợp cao hay thấp Các thị phân tử sử dụng rộng rãi chương trình chọn tạo giống lúa bố mẹ có kiểu alen khác quần thể phân ly TÀI LIỆU THAM KHẢO Jin, L., Y Lu, Y.F Shao, G Zhang, P Xiao, S.Q Shen, H Corke and J.S Bao 2010 Molecular marker assisted selection for improvement of the eating, cooking and sensory quality of rice (Oryza sativa L.) Journal of Cereal Science, 51:159-164 McCouch SR, L Teytelman, Y.B Xu, K.B Lobos, K Clare, M Walton, B.Y Fu, R Maghirang, Z.K Li, Y.Z Xing, Q.F Zhang, I Kono, M Yano, R Fjellstrom, G DeClerck, D Schneider, S Cartinhour, D Ware and L Stein 2002 Development and mapping of 2,240 new SSR markers for rice (Oryza sativa L.) DNA Res 9:199– 207 Myint, K K M., D Fujita, M Matsumura, T Sonoda, A Yoshimura and H Yasui 2012 Mapping and pyramiding of two major genes for resistance to the brown planthopper (Nilaparvata lugens Stal.) in the rice cultivar ADR52 Theor Appl Genet 124: 495 – 504 Olufowote JO, Y Xu, X Chen, W.D Park, H.M Beachell, R.H Dilday, M Goto and S.R.McCouch 1997 Comparative evaluation of within-cultivar variation of rice (Oryza sativa L.) using microsatellite and RFLP markers Genome 38:1170–1176 Rogers SO and A.J Bendich 1994 Extraction of DNA from plant, fungal and algal tissues In: Gelvin SB, Schilperoort RA (eds) Plant Molecular Biology Manual Boston, MA: Kluwer Academic Publishers, D 1: 1-8 Sood, B.G., and E.A Siddiq 1978 A rapid technique for scent determination in rice, Indian J Genet Plant Breed 38: 268-271