Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện và chọn lọc gen TGMS phục vụ công tác chọn tạo giống lúa lai hai dòng

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong diều kiện hiện nay tốc độ đô thị hóa ngày càng cao, diện tích đất dành cho nông nghiệp ngày càng giảm cùng với sự gia tăng mạnh mẽ về dân số vấn đề an ninh lương thực được đặt ra hàng đầu. Do đó, để đảm bảo an ninh lương thực cho hiện tại và tương lai thì phải tăng năng suất lúa gạo. Một trong những hướng để tăng năng suất lúa gạo là sử dụng ưu thế lai. Hiện nay chúng ta đang sử dụng hai hệ thống: hệ thống lúa lai hai dòng và lúa lai ba dòng. Nhưng lúa lai hai dòng vượt trội hơn hẳn vì: cơ hội chọn tạo các dòng bố lớn thuận lợi cho việc cải tạo chất lượng gạo, không có hiệu ứng đồng tế bào chất nên ít bị sâu hại hơn, năng suất cao hơn lúa lai hệ ba dòng từ 5-10% hệ thống lúa lai chỉ cần hai dòng (một là dòng TGMS hoặc PGMS, hai là dòng cho phấn) nên giá thành giảm, tính trạng bất dục đực mẫn cảm với điều kiện môi trường (EGMS) chủ yếu do một cặp gen lặn điều khiển thuận lợi cho việc tạo giống mới. Để chọn tạo lúa lai hai dòng thành công thì dòng TGMS phải nhiều và phong phú từ đó mới tạo ra được tổ hợp cho ƯTL cao. Hiện nay các dòng TGMS đang sử dụng (như 103S, T1S-96, 64S, 287S, 36S 2 , Kim 76S, Pải 64S và 25S) chúng ta không biết chúng thuộc gen tms nào? Để phục vụ đắc lực cho công tác chọn tạo giống thì phải xác định được gen dạng TGMS từ đó có hướng chọn lọc hiệu quả. Các nhà khoa học đã tìm được 6 gen TGMS (tms1, tms2, tms3, tms4, tms5 và tms6) mỗi gen này có ngưỡng chuyển hoá hữu dục và bất dục khác nhau trong đó gen tms2 có ngưỡng chuyển hóa hữu dục ổn định. Nhà chọn giống đã sử dụng các gen TGMS này lai chuyển vào các dòng, giống lúa triển vọng để tạo dòng TGMS tốt, có khả năng phối hợp cao, tạo ra nhiều tổ hợp lai mới cho ưu thế lai cao. 1 Khi lai chuyển gen này vào các dòng giống lúa triển vọng có nhiều cách khác nhau như: lai tích luỹ, chọn lọc phân ly,… Tuy nhiên tất cả các cách đều cần đến phương pháp chọn lọc cây chứa gen TGMS. Để phát hiện được cây nào chứa gen TGMS người ta thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau như: Trồng trong điều kiện nhiệt độ bất dục, soi hạt phấn (nhuộm màu bằng dung dịch I-KI 1%) tiến hành khi lúa bắt đầu trỗ, tự thụ bắt buộc sau đó suy đoán khả năng chứa gen TGMS . Đối với những nơi không có khí hậu thích hợp cho bất dục thì cần phải có nhà khí hậu nhân tạo. Do đó, việc chọn các cây mang gen TGMS rất tốn thời gian, công sức và kinh phí. Hiện nay, nhờ sự phát triển của Công nghệ sinh học người ta đã định vị lập bản đồ các gen TGMS trên từng nhiễm sắc thể và xác định các chỉ thị phân tử liên quan đến gen TGMS. Tác giả M.T.Lopez và Cs (2003) sử dụng chỉ thị PCR xác định được marker RM11 liên kết chặt với gen tms2 là 5 cM. Bằng việc sử dụng các AND marker (chỉ thị phân tử) thời gian chọn tạo ra các dòng mới đã được rút ngắn. Các chỉ thị liên kết chặt với các tính trạng kiểu hình. Do đó, có thể xác định được các tính trạng dựa trên sự có mặt của các gen mong muốn. Kỹ thuật này không chỉ có độ chính xác cao mà còn xác định được trên một lượng lớn vật liệu nghiên cứu. Để đáp ứng được mục tiêu chọn giống chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện và chọn lọc gen TGMS phục vụ công tác chọn tạo giống lúa lai hai dòng”. 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Xác định gen tms2 trong tập đoàn các dòng TGMS bằng chỉ thị phân tử. - Nghiên cứu di truyền gen tms2. - Khảo sát ƯTL giữa dòng TGMS 103S với các dòng bố tốt nhằm tìm ra tổ hợp có ƯTL cao. 2 1.2.2. Yêu cầu - Chiết tách ADN để tiến hành phản ứng PCR. - Phát hiện được các tổ hợp chứa gen tms2 ở các dòng TGMS và thế hệ F 2 của tổ hợp lai TH3-3 (T1S-96/R3) và Việt lai 24 (103S/IR24). - Đánh giá được khả năng hữu bất dục bằng phương pháp truyền thống ở các cá thể F 2 . - Khảo sát một số đặc điểm nông sinh học của các tổ hợp lai F 1 . 3 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Hiện tượng ƯTL 2.1.1 Khái niệm về ƯTL ƯTL (heterosis) là một thuật ngữ để chỉ tính hơn hẳn của con lai F 1 so với bố mẹ chúng về các tính trạng hình thái khả năng sinh trưởng, sức sống, sức sinh sản, khả năng chống chịu và thích nghi, năng suất chất lượng hạt và các đặc tính khác. Việc sử dụng rộng rãi giống lai F 1 vào sản xuất đã góp phần làm tăng năng suất nhiều loại cây trồng, đặc biệt là các cây lương thực, thực phẩm làm tăng thu nhập cho người nông dân, tăng hiệu quả sản xuất nông nghiệp, một ngành vốn có hiệu quả kinh tế thấp (Nguyễn Công Tạn, 2000) [7]. 2.1.2. Cơ sở di truyền của ƯTL Cơ sở di truyền của hiện tượng ƯTL vẫn đang là vấn đề gây tranh cãi trong suốt quá trình phát triển lịch sử của di truyền học. Một số giả thuyết đã được nêu ra trong thế kỷ XX để giải thích hiện tượng ƯTL và đã được nhiều người thừa nhận như: Giả thuyết tính trội: Theo giả thuyết này thì tính trội được hình thành trong quá trình tiến hoá của sinh vật. Các gen trội có lợi lấn át gen lặn có hại gây hậu quả xấu. Có nghĩa là gen trội át chế tác động của gen lặn tương ứng cùng locus trên NST tương đồng. Ví dụ: Khi lai AABBCC với aabbcc con lai F 1 có kiểu gen AaBbCc nên có ƯTL rõ rệt. Giả thuyết siêu trội: Giả thuyết này cho rằng nhiều tính trạng có lợi cho sự sinh trưởng do gen trội kiểm soát còn gen lặn tương ứng có tác dụng ngược lại. Tính dị hợp tử của một allen ở một vị trí nhất định sẽ sản sinh ra các vật chất có ảnh hưởng 4 đến sức sống vượt xa của các loài mang allen đồng hợp tử và do tác động tương hỗ của các allen khác nhau trên cùng một vị trí. Theo giả thuyết này thì cá thể có kiểu gen Aa sẽ có sức sống cao hơn hẳn cơ thể mang kiểu gen AA và aa. Mô hình toán học tổng quát của giả thuyết này là AA < Aa > aa. Giả thuyết cân bằng di truyền: Theo giả thuyết này thì mỗi cơ thể sinh vật ở trạng thái cân bằng di truyền nhất định, đảm bảo cho sự hình thành một kiểu hình thái ứng với điều kiện sống. Khi lai các cá thể có kiểu cân bằng di truyền khác nhau, sẽ hình thành cơ thể mới có trạng thái cân bằng di truyền mới, khác cân bằng di truyền cũ do vậy con lai xuất hiện những tính trạng mới tốt hơn ở bố mẹ (Hoàng Thuyết Minh, 2002) [3]. 2.1.3. Duy trì ƯTL Các giống ƯTL (F 1 ) khi nhân đời sau qua sinh sản hữu tính thì thu được quần thể phân ly F 2 . Khi đó, giá trị trung bình quần thể của tính trạng thu được sẽ là đại lượng giảm hơn so với đại lượng này ở F 1 và tiếp tục giảm ở thế hệ tiếp theo. Do đó, cần phải có các hệ thống sản xuất ra khối lượng lớn hạt lai F 1 tuỳ loại cây trồng. Ví dụ: Ở lúa là hệ thống lúa lai hai dòng, ba dòng và một dòng. Các giống nhân giống bằng vô tính thì ƯTL cơ bản được duy trì qua các thế hệ. Tuy nhiên, hay xảy ra hiện tượng lan truyền virus, thoái hoá do đó cần phải làm sạch và chọn lọc. Cũng có thể duy trì ƯTL thông qua vô phối. Phương pháp này tỏ ra có ưu thế hơn cả (Nguyễn Hồng Minh, 2004) [8]. 2.1.4. Đánh giá ƯTL ƯTL là hiện tượng phổ biến trong trồng trọt và chăn nuôi. Ở cây lúa, người đi tiên phong trong lĩnh vực ƯTL là J. W.Jones (1936) (Nhà di truyền học người Mỹ) lần đầu tiên báo cáo về sự xuất hiện ƯTL trên những tính trạng số lượng và năng suất (Anomymous, 1997; Li, 1977) về tích luỹ chất khô (Rao, 5 1965; Jenning,1967,…) ; về sự phát triển của bộ rễ (Anomymous, 1974); về cường độ quang hợp, diện tích lá (Lin và Yuan, 1980; MC Donal và CS, 1971; Wu và CS, 1980) (Nguyễn Công Tạn, 2002) [7]. Chúng ta đánh giá ƯTL qua các công thức sau: ƯTL trung bình: H MP % = Trong đó: MP (mid parents) là giá trị trung bình của hai bố mẹ. ƯTL trung bình là biểu hiện sự hơn hẳn của một tính trạng nào đó ở con lai F 1 so với giá trị trung bình của tính trạng đó của hai bố mẹ. ƯTL thực: H BP % = Trong đó BP (best parents) là bố hoặc mẹ tốt nhất. ƯTL thực là biểu hiện sự hơn hẳn ở một tính trạng nào đó của con lai F 1 so với giá trị đó của bố hoặc mẹ tốt nhất (Hoàng Thuyết Minh, 2002) [3]. Nói chung, sức sống của con lai F 1 có thể biểu hiện tăng hơn so với bố mẹ ở một tính trạng nhất định gọi là ƯTL dương, và nếu có hiện tượng giảm đi thì được gọi là ƯTL âm (Trần Duy Quý, 2000) [18]. 2.2. Hệ thống lúa lai hai dòng 2.2.1. Khái niệm về hệ thống lúa lai hai dòng Lúa lai hai dòng là hệ thống lúa lai khi sản xuất hạt lai F 1 phải sử dụng hai loại dòng có bản chất di truyền khác nhau: một dòng là TGMS hoặc PGMS, hai là dòng cho phấn (dòng bố trong sản xuất hạt lai). Thực chất là không cần đến gen duy trì bất dục cũng như dòng B. Trong khi chọn dòng cho phấn cũng không cần quan tâm đến gen phục hồi hữu dục (như ở hệ thống lúa lai 3 dòng). Muốn sản xuất hạt của dòng mẹ chỉ cần điều chỉnh thời vụ gieo cấy để chúng trải qua giai đoạn phân bào giảm nhiễm vào lúc có thời gian chiếu sáng ngày ngắn (với 6 F 1 - MP MP x 100 F 1 - MP BP x 100 dòng PGMS) và nhiệt độ dưới 24 o C (với dòng TGMS) là có thể thu hạt tự thụ (Hoàng Thuyết Minh, 2002) [3]. 2.2.2. Ưu điểm của hệ thống lúa lai hai dòng Lúa lai hai dòng đã khắc phục được rất nhiều nhược điểm của lúa lai hệ ba dòng, triển vọng của ứng dụng kỹ thuật này trong thế kỷ XXI là rất lớn. Đặc biệt khi con người không chỉ khai thác ƯTL của các giống trong cùng một loài mà còn thực hiện các phép lai xa khác loài và khác loài phụ. Năng suất của lúa lai không dừng lại ở mức 10 -15 tấn và có thể đạt trên 15 tấn. Tuy nhiên công nghệ sản xuất hạt lai F 1 vẫn phức tạp và phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố thời tiết. Việc ứng dụng các dòng EGMS để phát triển lúa lai so với ứng dụng dòng CMS kinh điển có các ưu điểm hơn hẳn sau: Quá trình sản xuất hạt lai được đơn giản hoá, không phải tổ chức một lần lai để duy trì dòng bất dục như ở hệ “Lúa lai 3 dòng” vì không cần dòng B. Dòng TGMS trong điều kiện nhiệt độ cao cần thiết và dòng PGMS trong điều kiện ngày dài cần thiết để bất dục tuyệt đối, ở thời kỳ này chúng được sử dụng làm mẹ để sản xuất hạt lai F 1 . Trong điều kiện nhiệt độ ôn hoà hoặc ngày ngắn cần thiết để các dòng TGMS và PGMS sẽ hữu dục bình thường, chúng được nhân giống để duy trì hạt dòng mẹ bằng tự thụ phấn. Do tính bất dục được kiểm soát bởi các gen lặn nên hầu hết các giống lúa thường phục hồi phấn được cho các dòng TGMS và PGMS. Như vậy việc chọn được dòng phục hồi sẽ dễ dàng hơn, phổ cập hơn, có thể mở rộng ra ngoài phạm vi của một loài phụ và khả năng tạo ra các tổ hợp năng suất cao hơn được tăng lên đáng kể. Kiểu gen của TGMS và PGMS dễ dàng được chuyển sang giống khác, để tạo ra các dòng bất dục mới với nguồn di truyền khác nhau, tránh được nguy cơ đồng tế bào chất và thu hẹp phổ di truyền. Tính bất dục của các dòng TGMS và PGMS không liên quan đến tế bào chất vì thế các ảnh hưởng của kiểu bất dục dạng dại “WA” đã được khắc 7 phục, khả năng kết hợp giữa năng suất cao và chất lượng tốt được mở rộng và hiện thực hơn. Chất lượng gạo của lúa lai hệ hai dòng dễ được cải thiện hơn lúa lai hệ ba dòng, vì cơ hội chọn tạo dòng bố rất lớn. Tóm lại, hệ thống lúa lai hai dòng đơn giản hơn nhiều so với lúa lai ba dòng trong sản xuất hạt lai và nhân dòng bất dục. Do vậy, giá thành sản xuất hạt lai thấp hơn và hiệu quả của lúa lai thương mại cũng cao hơn (Hoàng Thuyết Minh, 2002) [3]. 2.2.3. Phát hiện bất dục đực chức năng di truyền nhân 2.2.3.1. Phát hiện bất dục đực chức năng di truyền nhân Năm 1973, theo dõi giống Nongken 58 (Japonica chín muộn có nguồn gốc là bất dục đực di truyền TBC), Shi Mong Shong ở Trung tâm nghiên cứu lúa lai tỉnh Hồ Bắc (Trung Quốc) phát hiện thấy một số cá thể bất dục phấn khi trỗ bông vào thời gian có độ dài ngày ngắn dưới 13h45phút, giai đoạn mẫn cảm xảy ra khi phân hoá gié đến khi hình thành tế bào mẹ hạt phấn. Có thể coi đây là công cụ đầu tiên để khai thác chọn tạo giống lúa lai hai dòng (Nguyễn Công Tạn, 2002) [7]. Sau công trình này người ta tiếp tục tìm ra các dòng vật liệu bất dục đực di truyền nhân cảm ứng với nhiệt độ (TGMS), các dòng vừa cảm ứng với nhiệt độ, vừa cảm ứng với quang chu kỳ (PTGMS, TPGMS), các dòng PGMS ngược, TGMS ngược, các dòng bất dục đực di truyền nhân cảm ứng với điều kiện môi trường (Environmental-sensitive Genni Male Sterility EGMS) (Nguyễn Công Tạn, 2002) [7]. 2.2.3.2 Đặc điểm của dòng bất dục đực chức năng di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt độ - TGMS Sự thay đổi của các dòng TGMS chủ yếu là do nhiệt độ. Các dòng TGMS hiện có trở nên hoàn toàn bất dục đực trong điều kiện nhiệt độ cao hơn và hữu dục trở lại dưới nhiệt độ thấp hơn. Độ dài của ngày có ít ảnh hưởng đến sự thay đổi tính hữu thụ (Trần Duy Quý, 2000) [18]. 8 Đặc điểm di truyền của dòng TGMS là dòng bất dục đực mẫn cảm với nhiệt độ. Gen kiểm tra tính bất dục nằm trong nhân tế bào là một cặp gen lặn tms cặp gen lặn tms cũng có hai chức năng tương tự như gen pgm. Ở vào giai đoạn mẫn cảm nếu nhiệt độ môi trường tăng cao thì gen tms hoạt động gây bất dục, nếu nhiệt độ môi trường giảm xuống thấp thì gen tms hoạt động theo hướng ngược lại là gây nên tính hữu dục đực (Nguyễn Công Tạn, 2002) [7]. Theo Yuan Long Ping và XI Q.F (1995) [23] thì giai đoạn chuyển hoá hữu dục của các dòng TGMS là từ khi hình thành tế bào mẹ hạt phấn đến phân chia tế bào mẹ hạt phấn tức 12 - 18 ngày trước khi lúa trỗ. Giới hạn gây bất dục đực nằm trong khoảng 23- 30 o C tuỳ theo dòng (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [16]. Thời kỳ cảm ứng nhiệt độ của dòng TGMS tương đối ngắn và muộn. Nhiệt độ tới hạn gây hữu dục và bất dục của các dòng rất khác nhau. Liu Yi Bai và Cs (1997) (Trần Duy Quý, 2004) [18] đã đưa ra bốn giới hạn có liên quan đến quá trình chuyển hoá hữu dục, bất dục của các dòng TGMS. Mối liên hệ này được minh họa theo sơ đồ sau: Biểu hiện hữu dục Bất dục sinh lý Hữu dục Bán bất dục Bất dục Bất dục sinh lý Ảnh hưởng của nhiệt độ BLT FT ST BUT Trong đó: BUT (Biological Upper Temperature): nhiệt độ giới hạn sinh học trên. BLT (Biological Lower Temperature): nhiệt độ giới hạn sinh học dưới. F.T (Fertile Temperature): nhiệt độ gây hữu dục. S.T (Sterile Temperature): nhiệt độ gây bất dục. Ở nước ta, theo tài liệu thống kê thì trong điều kiện miền Bắc có hai giai đoạn mà nhiệt độ môi trường có thể phù hợp để dòng TGMS hữu dục. Đó là giai đoạn từ 10 - 30/3 và 15 - 25/10 đặc biệt là từ 10 - 30/3. Thời kỳ này bố 9 trí duy trì dòng TGMS. Còn giới hạn để gây chuyển hoá hữu dục an toàn ở nước ta là 24 o C. Điều này có nghĩa trong điều kiện nhiệt độ 19 - 24 o C, dòng TGMS sẽ hữu dục, trong điều kiện nhiệt độ lớn hơn 26 o C dòng TGMS sẽ bất dục hoàn toàn (Nguyễn Văn Hoan, 2006) [16]. 2.2.4. Các phương pháp chọn tạo dòng mẹ lúa lai hai dòng (EGMS) 2.2.4.1. Những yêu cầu đặc thù đối với một dòng EGMS Theo Yuan Long Ping (1995) thì tiêu chuẩn để công nhận các dòng TGMS và PGMS mới sử dụng cho hệ thống lúa lai hai dòng. Ngoài một số đặc điểm tương tự dòng CMS thì cần phải có một số yêu cầu như sau: Phải có một quần thể đủ lớn, ít nhất là 1000 cá thể ổn định và đồng nhất về các đặc tính nông sinh học. Tỷ lệ cây bất thụ đực trong quần thể phải đạt 100% và mật độ bất dục khi kiểm tra bằng bao cách ly phải đạt ít nhất là 99.5%. Trong điều kiện tự nhiên phải có thời kỳ bất dục đực ổn định tối thiểu là 30 ngày và ở thời kỳ hữu dục tỷ lệ đậu hạt phấn phải lớn hơn 30%. Sự chuyển hoá hữu dục của một dòng EGMS phải được thử cẩn thận bằng việc kiểm tra trong điều kiện nhân tạo để xác định chính xác phản ứng của dòng EMGS với quang chu kỳ và nhiệt độ. Ở ruộng sản xuất hạt giống, tỷ lệ nhận phấn ngoài của dòng EGMS không được kém hơn dòng CMS đang sử dụng để sản xuất hạt lai thương phẩm (Nguyễn Thị Trâm, 2000) [10]. 2.2.4.2. Phương pháp chọn tạo dòng mẹ lúa lai hai dòng (EGMS) Có nhiều phương pháp khác nhau để chọn tạo dòng TGMS. Các phương pháp truyền thống: * Nhập nội: Nhập các dòng sẵn có từ các trung tâm nghiên cứu quốc tế hoặc từ các quốc gia khác nhằm đón đầu những thành tựu khoa học mới của thế giới, tuy nhiên các dòng nhập nội có thể chưa thích ứng với điều kiện mới nên sau khi nhập cần đánh giá lại và tìm biện pháp khai thác thích hợp (Nguyễn Công 10 [...]... và kiểu hình 2.3 Chỉ thị phân tử và ứng dụng trong chọn tạo giống lúa lai hai dòng 2.3.1 Khái niệm chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử là bất kỳ chuỗi mã DNA nào được dùng để phân biệt giữa hai cá thể, hai dòng hoặc giống khác nhau, đều có thể xem là chỉ thị DNA (Phan Hữu Tôn, 2005) [17] Chỉ thị phân tử được phát minh và sử dụng từ những năm 1980, là một kỹ thuật quan trọng trong nghiên cứu di truyền và. .. chỉ thị phân tử DNA và bản đồ di truyền trong công tác nghiên cứu hệ gen và công tác chọn tạo giống lúa, một số sở nghiên cứu của Việt Nam, với sự hợp tác trong nước và quốc tế đã tiến hành triển khai hướng nghiên cứu này (Nguyễn Công Tạn, 2002) [7] Nguyễn Văn Đồng và Cs (1977) đã sử dụng chỉ thị microsatellite để đánh giá mức độ thuần chủng của các dòng TGMS (làm mẹ) và các dòng không phải TGMS (dòng. .. xuất hạt lai F1 lúa lai hai dòng đã được hoàn thiện Tại Viện nghiên cứu Lúa Quốc tế IRRI, chương trình nghiên cứu tập trung vào phát triển lúa lai cho vùng nhiệt đới, các gen tms2 từ giống Norin PL.12 và tms3 từ dòng đột biến IR32364S đã được sử dụng để tạo ra các dòng TGMS mới Như dòng ID24 được đưa vào Ấn Độ đã được sử dụng để chọn tạo và sản xuất lúa lai hai dòng Các dòng TGMS IR73827 - 23S và IR73824S... mì (Devos K.M và Cs, 1992) (Nguyễn Văn Hoan, 2004) [15] RAPD là một chỉ thị trội, nghĩa là chỉ thị này không phân biệt được giữa những cá thể đồng hợp tử và dị 15 hợp tử trong quần thể F2 2.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo lúa lai hai dòng 2.2.3.1 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới Trong chọn giống, để tạo vật liệu khởi đầu mới các nhà chọn giống truyền... của NST số 2 cách chỉ thị phân tử E5/M12-600 là 3.3 cM (Nguyễn Công Tạn, 2002) [7] Nguyễn Thị Lang đã sử dụng DNA marker để định vị gen tms3 và lập bản đồ di truyền của dòng TGMS mang gen này 2.2.3.3 Ưu điểm của kỹ thuật chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS) Đối với chọn giống, sự trợ giúp của chỉ thị phân tử MAS là một kỹ thuật đã thành thục hiện nay và có ưu điểm nổi bật là có thể phát triển bản đồ... Việt lai 24- 14 Hình 1: Ảnh diện di kiểm tra độ nguyên vẹn cà tinh sạch của ADN 4.1.2 Xác định gen tms2 trên các dòng TGMS Hiện nay có rất nhiều dòng TGMS tuy nhiên chúng tôi chưa biết chúng chứa gen tms nào Bởi vậy, để phục vụ công tác chọn tạo giống lúa lai hai dòng chúng tôi tiến hành nghiên cứu các dòng TGMS sau: 103S, 64S, T1S96, 287S, Kim 76S, 36S2, Pải 64S và 25S Để biết các dòng TGMS này chứa gen. .. lai hai dòng nói riêng chỉ thị phân tử có 3 ứng dụng lớn: thứ nhất nhằm xác định các tính trạng cụ thể và bảo vệ nguồn tài nguyên di truyền của các dòng bố mẹ, thứ hai là lập bản đồ genom và cuối cùng là trợ giúp của chỉ thị phân tử trong công tác chọn giống (MAS- Marker Assisted Selection) (Hoàng Thuyết Minh, 2002) [3] Các chỉ thị phân tử liên kết chặt chẽ với các tính trạng kiểu hình đã được sử dụng. .. vào thiết bị chiếu tia UV và chụp ảnh điện di Quan sát hình ảnh điện di dể phát hiện gen mong muốn 30 3.3.2 Nghiên cứu chọn lọc TGMS mới Chọn lọc theo sơ đồ: ♀ TGMS (tms2tms2) x ♂ (Tms2Tms2) F1 (Tms2tms2) (Tms2Tms2) thụ, chọn cây có kiểu (Tự gen Tms2Tms2 bằng PCR) F2 (Tms2Tms2, Tms2tms2, tms2tms2 Từ F2 dùng chỉ thị phân tử DNA chọn dạng tms2tms2 trồng và chọn lọc các đặc tính sinh học tốt để phục vụ. .. phụ thuộc vào điều kiện môi trường Quá trình này gọi là quá trình chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử (MAS) hay còn gọi là chọn giống phân tử Nhờ kỹ thuật MAS mà nhà chọn giống có thể thực hiện chọn lọc một số tính trạng trong thời gian ngắn mà chọn giống kháng bệnh, giống có những đặc điểm sinh lý khác nhau và giống chất lượng MAS có thể phát hiện giữa những cây đồng hợp tử (AA) và những cây dị hợp tử (Aa)... vọng cho việc sử dụng các dòng TGMS trong nghiên cứu và phát triển lúa lai hai dòng tại Philippin Theo công bố của M Ilyas Ahmed và các cộng sự Viện nghiên cứu Lúa Hyderabad Ấn Độ (2002), các tác giả đã tiến hành đánh giá ngưỡng chuyển hóa bất dục, hữu dục, tỷ lệ thò vòi nhụy, tỷ lệ thụ phấn chéo và các tính trạng nông sinh học khác của 31 dòng TGMS được chọn tạo tại IRRI và trên 50 dòng TGMS khác của . tài: Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện và chọn lọc gen TGMS phục vụ công tác chọn tạo giống lúa lai hai dòng . 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Xác định gen tms2 trong. vào môi trường và kiểu hình. 2.3. Chỉ thị phân tử và ứng dụng trong chọn tạo giống lúa lai hai dòng 2.3.1. Khái niệm chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử là bất kỳ chuỗi mã DNA nào được dùng để phân. hình nghiên cứu và ứng dụng trong nước Nhận thức vai trò của chỉ thị phân tử DNA và bản đồ di truyền trong công tác nghiên cứu hệ gen và công tác chọn tạo giống lúa, một số sở nghiên cứu của Việt