TẠO VẬT LIỆU PHUC VU CHON DONG CHIU HAN Ở GIỐNG ĐẬU XANH VN93-1 VÀ VC1973A BẰNG KỸ THUAT NUOI CAY IN VITRO
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Chuyên ngành Di truyền học
Mã số: 60.42.70 Học viên: Bùi Hồng Xuyến
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Chu Hoàng Mậu
Trang 2- Cây đậu xanh (Mungbean, Green bean) có tên khoa học là
Vigna radiata (L.) Wilczek dong vai tro quan trong thu ba sau cây đậu tương và lạc (2 loại cây công nghiệp ngắn ngày)
s Trong ngành thực phẩm: Cây đậu xanh cung cấp nguồn dinh dưỡng rất lớn cho người và gia súc
» Trong lĩnh vực y học: Đậu xanh có tác dụng giải độc, thanh nhiệt, bớt sưng phù
‹ Trong nông nghiệp: Trồng đậu xanh giúp cải tạo đất
- Cây đậu xanh thuộc nhóm cây trồng chịu hạn trung bình, quả chín không tập trung gây khó khăn cho vo trình thu hoạch
- Chương trình chọn tạo ator đậu xanh iY nuoc ta hiện nay không chỉ
hướng tới tạo giống cé tiém Wee năng suất cao, ồn định, sinh Latent
mạnh, thời gian sinh trưởng ngắn mà còn phải chín tập trung, chất lượng hạt cao, có khả năng chịu hạn
Trang 32 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU
- Tạo dòng đậu xanh tái sinh từ mô sẹo chịu mât nước và xác định sự
thay đôi trong hệ gen của các dòng chọn lọc và giông gôc
3 NOI DUNG NGHIÊN CỨU
- Khảo sát môi trường tạo mô sẹo, môi trường tái sinh cây từ phôi đậu xanh
- Đánh giá khả năng chịu hạn của các giông đậu xanh nghiên cứu ở mức
độ mô sẹo
- Chon dong bién di soma ở giai đoạn mô sẹo thông qua các ngưỡng xử J0 ÙB si 105
- Sử dụng kỹ thuật RAPD với các môi ngầu nhiên đê khuêch đại các phan đoạn ADN của các dòng chọn lọc và giông gôc
Trang 4TỎNG QUAN TÀI LIỆU
Với 43 tài liệu tham khảo trong nước và nước ngoài, cùng với một số trang web chuyên ngành, luận văn tập trung vào các nội dung sau:
1 Đặc điểm sinh học của cây đậu xanh, tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và Việt Nam
2 Đánh giá khả năng chịu hạn và chọn dòng biến dị soma bằng kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật
Trang 5VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1 Vật liệu nghiên cứu
Hai giống đậu xanh VN93-1, VC1973A do bộ môn hệ thông canh tác của Viện nghiên cứu ngô cung cấp được sử dụng làm
nguyên liệu nghiên cứu
Bảng 2.1 Đặc điêm nông học và năng suât của hai giông đậu xanh nghiên cứu Nang Ho Nguồn số Màu sắc suất STT giống |“ 1 k THT (kg/ha) ° han Giông lai trong nước Xanh - Khá ạ
(Viện Nghiên cứu 3 không rn bóng ; Tron
Ngô lai tạo) —
Nhập nội từ Trung R
na - Xanh nâu — - R
VC1973A tâm Cải tiên Rau bóng Tròn Kém
Trang 62 Phương pháp nghiên cứu
2.1 Phương pháp nudi cay in vitro * Tạo mô sẹo từ hạt đậu xanh
- Khử trùng hạt
- Tạo mô sẹo
- Tai sinh cay
- Kéo đài chồi đậu xanh
- Tạo cây hoàn chỉnh
* Phương pháp đánh giá khả năng chịu mắt nước của mô sẹo - Phương pháp xử lý mô sẹo bằng thôi khô
- Chọn lọc mô sẹo sống sót sau khi xử lý băng thôi khô và tái sinh ca - Tạo cây hồn chỉnh từ mơ sẹo chọn lọc
Trang 72.2 Phương pháp nghiên cứu ngồi đơng ruộng
- Các dịng đậu xanh được trông thành từng lô thí nghiệm riêng - Chê độ chăm sóc giông nhau ở các dòng và giông gôc
- Theo dõi sự phát triên của các dòng chọn lọc qua các giai đoạn sinh trưởng trong vụ xuân hè
- Quả mỗi dòng được đánh dấu và thu hoạch riêng để gieo trồng vu tiép theo
2.3 Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu
2.4 Phuơng pháp sinh học phân tử
Trang 8KÉT QUÁ VÀ THẢO LUẬN
3.1 KET QUA CHON DONG CHIU HAN O HAI GIONG DAU
XANH NGHIEN CUU
3.1.1 Khả năng tạo mô sẹo va tai sinh cây của hai giông đậu xanh - 2 giống đậu xanh đều có khả năng tạo mô sẹo với tỷ lệ khá cao từ 86,36% - 95,67%
Trang 93.1.2 Độ mât nước và khả năng chịu mât nước của mô sẹo phôi các giông đậu xanh
3.1.2.1 Mức độ mất nước của mô sẹo sau khi xử lý bằng thối khô
3giờ Sgid 7giờ 9 gid _ = Ss Ss Ss Ss TỶ lê mắt nước (% ) yu FD @ Ss 70,28 91,79 98,32
Bảng 3.1 Độ mât nước của mô sẹo phôi Hình 3.1 Độ mât nước của mô
đậu xanh sau khi xử lý băng thôi khô sẹo phôi đậu xanh sau xử lý băng
Trang 103.1.2.2 Khả năng chịu mât nước của mô sẹo
Bảng 3.2 Tỷ lệ sống sót (%) của mô sẹo phôi đậu xanh sau thôi
khô I tuân nuôi phục hôi —®— VN93-1 —#— VC1973A Tỷ lệ sống sót (%)
Thời gian thối khô (Giờ)
Trang 113.1.2.3 Khả năng tái sinh cây từ mô sẹo sống sót sau thôi khô
Bảng 3.3 Khả năng tái sinh cây là mô sẹo phôi đậu xanh sống sót sau khi xử lý bằng thôi khô 70,63 63,40 50,16 15,75 ED 50,22 46,55 20,98 4,32 0,00 73A ° |[—+—VN931 —#— VC1973A | —#— VC1973A 5 7
Thời gian thôi khô (Giờ)
Trang 12Hình 3.4 Ảnh mô sẹo khi xử lý bằng thổi khô (giống VC1973A)
A Thôi khô 5 giờ B Sau 3 ngày cây tải sinh (thôi khô 5 giờ)
Hình 3 5 Một số hình ảnh cây tái sinh sau khi xử
lý bằng thối khô (giống VC1973A)
Trang 133.1.2.4 Kết quả
Trang 143.1.3 Phân tích mức độ biến động di truyền của một số đặc điểm nông học ở quân thê R0, RI1
Bảng 3.4 Mức biến động di truyền quần thể R0, R1 của giống đậu xanh VCI973A
Quần Du
Quản thể Rụ Quan thé R, VC1973A đối
Chỉ tiêu theo dõi chứng
me — -ˆ
ec ee ee
Trang 15Kêt quả phân tích và chọn lọc quân thê R0, RI của giông nghiên cứu và các dòng đậu xanh được tạo ra từ mô sẹo sau khi xử lý băng thôi khô ở ngưỡng Š giờ :
- Quân thê R0 có mức độ biên đôi vê đặc điêm nông học lớn hơn so với quan thé R1 va biên đôi rât lớn so với giông gôc
- Các dòng đậu xanh được tạo ra sau khi xử lý thôi khô đều có khả năng sinh trưởng, phát triên, ra hoa và kêt quả, tuy nhiên sô lượng hoa và quả chắc ít hơn so với đôi chứng
- Dòng 32 và 40 cho số lượng quả/cây là 42, số hạt /quả trung bình là 8, đa sô hạt đêu là hạt chắc, cao hon hăn các chỉ tiêu tương tự ở đôi chứng
Trang 167 ‘
ột số hình ảnh quần thể R0, R1 ngoài đồng ruộng
A Cac dong quan thé RO ra hoa va kết quả ngoài ruộng B Quần thể R1 mới gieo 3
Hình 3.7 Một số hình ảnh các dòng cây tái sinh và Quần thể cây VC1973A đối
Trang 173.2 ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐÓI ADN HỆ GEN CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐẬU XANH CÓ NGUÒN GÔC TỪ MÔ SEO CHỊU MÁT NƯỚC
3.2.1 Kết quả tách chiết ADN tổng số
IS ¡E 700) Tỉ số OD Hàm lượng ADN (ng/ml)
260/280
Bảng 3.7 Độ tỉnh sạch và hàm lượng ADN của 6 mẫu đậu xanh
Trang 183.2.2 Phân tích đa hình ADN et kỹ thuật RAPD
3.2.2.1 Số phân đoạn, tần số xuất hiện và đa hình về phân đoạn ADN được nhân bản
Bảng 3.8 Tổng số phân đoạn ADN được nhân bản tir ret cula cac
dong va aie dau xanh khi a tích với 10 môi == nhiên
Méi VC1973A D32 Tổng số phân
——
Trang 19Bảng 3.9 Phân tích đa hình về phân đoạn ADN được nhân bản với 10 môi ngẫu nhiên
Số yee đoạn Số phân đoạn Số phân đoạn % phân đoạn đa
đa hình đơn hình hình (%)
62.5
Trang 223.3 DAC DIEM CUA MOT SO DONG UU VIET
Trang 231 Kết luận
1 Cả hai giỗng đậu xanh nghiên cứu VN 93-1, VC 1973A đều có khả năng tạo mô sẹo và tái sinh cây Các dòng mô sẹo sông sót sau khi xử lý băng kỹ thuật thôi khô đêu có khả năng tái sinh cao
2 Ngưỡng chọn dòng chịu hạn của các giống phụ thuộc vào khả năng chịu mất nước của mô sẹo từng giống Xác định được đối tượng chọn dòng là giống đậu xanh VC1973A với ngưỡng xử lý thối khô là 5 giờ Kết quả thu được 160 dòng mô có khả năng chịu mắt nước và 117 cây xanh của hai giống đậu xanh phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo Trong đó giống VC1973A có 47 dòng cây tái sinh ở ngưỡng thôi khô 5
Trang 24ce l0) thể R0, R1 có mức độ biến động cao ở nhiều tính trạng nông học, đặc biệt là aera thé RO O thế hệ RI đã chọn được 4 dong
(dòng D2, D15, D20, D40) biểu hiện một số tính trạng tốt như cây thấp,
chắc, chín sớm, thời gian sinh trưởng ngắn, nhiều quả và nhiều hạt chắc/quả
4 Sử dụng kỹ thuật RAPD với 10 mồi ngẫu nhiên đã xác định 7/10 mồi cho tính đa hình của các phân đoạn ADN được nhân bản Hệ s6 sai khác đi truyền giữa các dòng chịu mất nước so với giống gốc từ
0,3276- 0.4310, sự khác biệt lớn nhất tìm thấy ở dòng D2 và dòng D20
Trang 252 Đề nghị