Công nghệ sinh học trong bảo vệ thực vật - Di truyền quẩn thể pdf

CNSH trong BVTV Phân bố 1. 35 LT 2. 10 TH + BT Đa nh giá ́́ 1. Tham gia hoc (co măt + thao luân) 5 %̣́ ̣ ̉ 2. Th c ha nh (tham d + ba o ca o) 5 ̀ ́ ́ự ự % 3. Ba i tâp (ca tiêu luân ngă n) 10 ̀ ̣́ ̉ ̉ ̣ % 4. Kiêm tra gi a ky (tră c nghiêm) 10 ̃ ̀ ́̉ ư ̣ % 5. Thi hê t môn (tră c nghiêm) 70 ́ ́ ̣ % CNSH trong BVTV Mô t môn h cả ọ ng d ng CNSH trong nghiên c u:Ứ ụ ứ 1. S đa d ng c a dich haiự ạ ủ ̣ ̣ 2. T ng ta c gi a dich hai va câý ̃ ̀ươ ư ̣ ̣ 3. Xa c đinh va ch n đoán dich hai ́ ̣̀ ẩ ̣ ̣ 4. Phòng ch ngố M c tiêuụ Co kh năng hi u và v n d ng các ki n th c ́ ả ể ậ ụ ế ứ c a môn h c trong nghiên c u BVTV, đ c ủ ọ ứ ặ bi t trong ch n đoán, nghiên c u đa d ng và ệ ẩ ứ ạ phòng ch ng.ố CNSH trong BVTV H c ph n tiên quy tọ ầ ế 1. B nh cây/côn tru ng ĐC (ho c NN)̀ệ ặ 2. CNSH th c v t hoăc t ng đ ngự ậ ̣ ươ ươ Ta i liêu hoc chi nh̀ ̣́ ̣ 1. Ba i giang CNSH trong BC (BG + PP)̀ ̉ 2. Gia o tri nh CNSH, Vd:́ ̀  CNSH trong chon tao giô ng CT (thâ y Tôn)́ ̣̀ ̣  Nh p môn công ngh sinh h c (ebook) ậ ệ ọ  K thu t c b n trong SHPT (ebook)ỹ ậ ơ ả Vv… CNSH trong BVTV Ba i 1̀ 1. Kha i niêm CNSH́ ̣ 2. C1.Di truyê n quâ n thề ̀ ̉ Kha i niêm CNSH ́ ̣ Nghĩa r ngộ : là công ngh ệ d a trên sinh v t s ngự ậ ố Nghĩa h pẹ : là công ngh ệ d a trên các công c /phân ự ụ tích phân tử Sinh h c qu n ọ ầ thể Qu n thầ ể Là m t t p h p các cá th cùng loài ộ ậ ợ ể chi m m t không gian đ a lý nh t đ nh và ế ộ ị ấ ị th hi n s liên t c v m t sinh s n t ể ệ ự ụ ề ặ ả ừ th h này sang th h khác. ế ệ ế ệ Di truy n qu n thề ầ ể Quá trình d n t i trao đ i di truy n ẫ ớ ổ ề hay ti n hóa c a qu n th , th ng theo ế ủ ầ ể ườ th i gian (dài) và không gian (l n).ờ ớ Ti n hóaế Đ t bi n, ộ ế tái t ổ h p…ợ Ch n l c, trôi ọ ọ d t di ạ truy n…ề Đa dang thay đ i ổ t n s alleleầ ố Ti n hóaế Avr Avr, avr Avr, avr 1 0.1 0.9 Phả hệ học (Phylogenetics) (Đại tiến hóa = macroevolution) Biệt hóa loài (Speciation) Di truyền quần thể (Population genetics) (Vi tiến hóa = microevolution) Sinh học tiến hóa Sinh h c ti n hóaọ ế Ex. N m ấ đ o ôn ạ Pyricularia oryzae Năm l c ti n hóaự ế 1. Đ t bi nộ ế (mutation) 2. Trôi d t di truy nạ ề (genetic drift) 3. Giao l u gen/ki u genư ể (gene/genotype flow) 4. H th ng sinh s n/ghép c pệ ố ả ặ (reproductive/mating type systems) 5. Ch n l c t nhiênọ ọ ự (natural selection) Đ t ộ bi nế Vai trò  Là m t l c ti n hóa y u đ có th ộ ự ế ế ể ể làm thay đ i t n s alleleổ ầ ố  Là m t l c ti n hóa m nh đ t o ộ ự ế ạ ể ạ ra m t allele m i. ộ ớ [...]... thời 3 allele Avr1Avr2Avr3 -> avr1avr2avr3 = 1 0-6 x1 0-6 x1 0-6 = 1 0-1 8 => Không có bào tử đột biến nào được tạo ra/ha/ngày Trôi dạt di truyền Là quá trình thay đổi tần số allele trong quần thể một cách ngẫu nhiên 0.3 0.14 Sự tồn tại của các cá thể “may mắn” chứ không phải của các các thể “thích nghi” Trôi dạt di truyền 1.Sự xuất hiện lại các quần thể có kích thước nhỏ Trôi dạt di truyền 2 Hiện tượng “thắt... toàn bộ kiểu gen của một sinh vật sinh sản vô tính Giảm đa dạng trong quần thể  Dẫn tới tăng tính đồng hợp tử đối với sinh vật lưỡng bội và tăng hệ số tự thụ  Dẫn tới tăng sự sai khác di truyền giữa các quần thể nếu không có sự giao lưu gen (gene flow) giữa chúng Tăng đa dạng giữa các quần thể Trôi dạt di truyềChú ý n Mức độ trôi dạt di truyền phụ thuộc:  Kích thước quần thể hiệu quả Ne  Tần số... chuyển vật liệu di truyền (dưới dạng gen/kiểu gen) từ quần thể này sang quần thể khác của cùng loài Giao lưu gen/kiểu gen Đặc điểm Giao lưu gen/kiểu gen là một lực tạo sự đa dạng trong quần thể (thêm gen mới) Giao lưu gen/kiểu gen Đặc điểm Giao lưu gen/kiểu gen là một lực ngăn cản sự đa dạng giữa các quần thể Thay đổi tần số allele nhanh chóng qua các thế hệ của 5 quần thể biệt lập có tốc độ di cư m=0.1... tử/ ha / ngày Nếu tốc độ đột biến của 1 Avr -> avr = 1 0-6 => 107 bào tử avr /ha/ngày Đột biến trong chọn tạo giống kháng nấm phấn trắng lúa miến Vd Với giả thiết trên => 1013 bào tử/ha/ngày Tỷ lệ đột biến 1 alelle Avr1 -> avr1 = 1 0-6 => 107 bào tử avr/ha/ngày =>khắc phục 1 gen kháng R1 Tỷ lệ đột biến đồng thời 2 alelle Avr1Avr2 -> avr1avr2 = 1 0-6 x 1 0-6 =1 0-1 2 => 101 bào tử avr1avr2 /ha/ngày => khắc... quần thể có kích thước nhỏ Trôi dạt di truyền 2 Hiện tượng “thắt cổ chai” (sự suy giảm mạnh kích thước quần thể) Suy giảm mạnh kích thước quần thể ít nhất một thế hệ - Vd Trận lụt tại miền Bắc 2008 Trôi dạt di truyền 2 Hiệu ứng nền (sự thiết lập mới 1 quần thể từ một vài cá thể) Trôi dạt di truyền: ví dụ VD nấm Puccina striiformis gây bệnh gỉ sắt lúa mỳ ở Úc Kiểm tra mức đa dạng nấm tại Úc, NewZealand,... Mỹ => châu Âu => khắp toàn cầu Giao lưu gen/kiểu gen Siêu quần thể Là 1 tập hợp các quần thể địa phương liên hệ với nhau bởi sự di cư của các cá thể Đường hướng Puccinia Các quần thể nấm địa phương dọc đường hướng này luôn trải qua qua trình di t vong và tái xuất hiện nhưng toàn bộ quần thể nấm ở vùng Bắc Mỹ (siêu quần thể) vẫn ổn Hệ thống sinh sản và ghép cặp Virus/viroid Vi khuẩn Nấm Tuyến trùng Phức... Mexico 0.037 0.046 0.20 Bên ngoài 0.120 0.066 -0 .82 Hệ thống sinh sản và ghép cặp Vd tuyến trùng nốt sưng Meloidogyne spp     ~ 100 loài Sinh sản đơn tính Sinh sản hữu tính 2n Hệ thống sinh sản và ghép cặp F=1 − Sinh sản vô tính − Hữu tính: tự thụ − Đa dạng kiểu gen thấp − Chủ yếu các dòng F=0 F =-1 − Sinh sản hỗn hợp − Đa dạng kiểu gen trung gian − Sinh sản hữu tính − Giao phối (không tương hợp)... Ngành Myxomycota Ngành Plasmodiophoromycota Ngành Oomycota (nấm trứng) Ngành Chytridiomycota (nấm nhầy) Giới Fungi (nấm thât) Ngành Zygomycota (nấm tiếp hợp) Ngành Basidiomycota (nấm đảm) Ngành Ascomycota (nấm túi) Ngành Deuteromycota (nấm bất toàn) Hệ thống sinh sản và ghép cặp Vd nấm đạo ôn Pyricularia oryzae  Nấm túi  Sinh sản vô tính ngoài tự nhiên  1n Hệ thống sinh sản và ghép cặp Ví dụ nấm... isolate của Anh giống với các isolate Úc + New Zealand => Kết luận: quần thể nấm ở Úc - NZ hình thành từ 1 dòng nấm có nguồn gốc châu Âu (hiệu ứng nền) Trôi dạt di truyền: ví dụ VD nấm Puccina striiformis gây bệnh gỉ sắt lúa mỳ ở Úc AFLP Anh Colombia Úc Vd 3 isolates Anh, Colombia, Đan mach Cặp mồi 1 Cặp mồi 2 Hậu quả: Trôi dạt di truyền  Dẫn tới thay đổi tần số allele  Dẫn tới cố định allele do mất...Giả sử Đột biến 1 Tốc độ đột biến A1 -> A2 = 1 0-5 / thế hệ 2 Tốc độ đột biến A2 -> A1 = 1 0-6 / thế hệ 3 Tần số allele A1 = 0.99 và tần số A2 = 0.01 => Tần số mới của A2 là = 0.01001  Để chuyển tần số allele A1 từ 1.00 lên 0.99 (thay đổi 1%) sẽ cần 2000 thế hệ  Để chuyển tần số này từ 0.10 lên 0.09 (thay đổi 1%) sẽ cần 10,000 thế hệ Đột biến trong bệnh cây Vd nấm phấn trắng lúa (barley) Blumeria . ờ Avr1Avr2Avr3 -& gt; avr1avr2avr3 = 10 -6 x10 -6 x10 -6 = 10 -1 8 => Không có bào t đ t bi nử ộ ế nào đ c t o ra/ha/ngày ượ ạ Trôi d t di ạ truy nề Là quá trình thay đ i t n s allele ổ ầ ố trong. ế ủ -& gt; avr = 10 -6 => 10 7 bào t avr /ha/ngày. ử Đ t bi n trong b nh câyộ ế ệ Đ t bi n trong ch n t o gi ng ộ ế ọ ạ ố kháng T l đ t bi n 1 alelleỷ ệ ộ ế Avr1 -& gt; avr1 = 10 -6 =>. ả Vv… CNSH trong BVTV Ba i 1̀ 1. Kha i niêm CNSH́ ̣ 2. C1 .Di truyê n quâ n thề ̀ ̉ Kha i niêm CNSH ́ ̣ Nghĩa r ngộ : là công ngh ệ d a trên sinh v t s ngự ậ ố Nghĩa h pẹ : là công ngh ệ d