Nghiên cứu, ứng dụng chỉ thị phân tử ADN nhằm xác định gen CMS, gen duy trì, gen phục hồi phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng

Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Lúa lai là một trong những thành tựu to lớn của các nhà khoa học trong việc tăng năng suất cây trồng giải quyết vấn đề an ninh lương thực. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì lúa lai có thể tăng năng suất lên 20% - 30% so với lúa thường. Vì vậy nhiều nước trên thế giới đã đưa lúa lai vào sản xuất đại trà. Trung Quốc là nước đầu tiên đưa lúa lai vào sản xuất và đã đạt được những thành tựu đáng kể. Nhận thấy được vai trò của việc sản xuất lúa lai nên trong những năm gần đây các nhà khoa học nước ta đã đầu tư rất nhiều công sức nghiên cứu và phát triển lúa lai. Sản xuất và phát triển lúa lai đã trở thành một chương trình chiến lược trong việc tăng năng suất lúa ở nước ta. Hiện nay trên thế giới cũng như ở nước ta có hai hệ thống sản xuất lúa lai chủ yếu là: hệ thống lúa lai hai dòng mẫn cảm với nhiệt độ, ánh sáng và hệ thống lúa lai ba dòng bất dục đực tế bào chất. So với lúa lai hai dòng thì lúa lai ba dòng ổn định hơn ít biến động với điều kiện môi trường. Nó rất thuận lợi đối với một nước có điều kiện tự nhiên như nước ta. Chính vì vậy từ lâu hệ thống lúa lai ba dòng đã được nghiên cứu và sản xuất rộng rãi trên thế giới. Để có được những tổ hợp có ưu thế lai cao thì cần có sự đa dạng về các dòng bất dục, dòng duy trì, dòng phục hồi. Để chọn tạo được các dòng này bằng các phương pháp truyền thống như: Lai chuyển gen, đánh giá đời con…thì tốn rất nhiều thời gian và công sức và thường đem lại hiểu qủa không cao. Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học đặc biệt là kỹ thuật phân tử ADN (Chỉ thị phân tử) đã đem lại hiệu quả cao trong công tác chọn tạo giống. Khoa Nông học Trường ĐHNN I 1 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 Xuất phát từ thực tiễn là nhanh chóng tạo đựơc các dòng bất dục, dòng duy trì, dòng phục hồi chúng tôi tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu, ứng dụng chỉ thị phân tử ADN nhằm xác định gen CMS, gen duy trì, gen phục hồi phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng ”. 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Xác định gen duy trì, gen phục hồi, gen CMS trong các dòng, giống lúa địa phương. - Xác định marker – PCR cho một số gen CMS, gen duy trì, gen phục hồi nhất định. 1.2.2. Yêu cầu - Tạo được nhiều tổ hợp lai giữa các dòng lúa bất dục với các giống lúa địa phương. - Nghiên cứu khả năng bất dục, hữu dục hạt phấn của các tổ hợp F1 để chọn dòng có khả năng duy trì, phục hồi hữu dục. - Tìm được các marker nghiên cứu. - Đo đếm đánh giá một số tính trạng, chỉ tiêu nông sinh học. Khoa Nông học Trường ĐHNN I 2 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Hiện tượng ưu thế lai ở lúa 2.1.1. Khái niệm Ưu thế lai là hiện tượng quần thể con lai F1 thu được khai lai hai bố mẹ không giống nhau về mặt di truyền tỏ ra hơn hẳn so với cả hai bố mẹ về sức sinh trưởng, sức sống, khả năng sinh sản khả năng chống chịu với các điều kiện bất thường, khả năng thích nghi, năng suất hạt, chất lượng hạt và các đặc tính khác nữa [10]. 2.1.2. Cơ sở di truyền của ưu thế lai Từ khi biết đến ưu thế lai các nhà di truyền học đã bắt tay ngay vào việc tìm hiểu cơ sở di truyền của nó. Đến nay đã có rất nhiều giả thuyết được đưa ra để giải thích hiện tượng ưu thế lai và các giả thuyết được nhiều người thừa nhận nhất đó là: Giả thuyết tính trội Theo giả thuyết này thì trong quá trình tiến hoá, các tính trạng có lợi thường do gen trội quy định, còn các tính trạng không có lợi do gen lặn quy định. Ở con lai F1 chứa nhiều gen trội có lợi nhất hơn cả bố mẹ vì F1 có độ dị hợp tử cao nhất về các cặp gen, nên các gen trội lấn át hoàn toàn các gen lặn trong cùng locus trên NST tương đồng làm cho con lai F1 có ưu thế lai hơn hẳn hai bố mẹ. VD: Khi lai AAbbCCdd với aaBBccDD cho con lai có kiểu gen AaBbCcDd nên cho ưu thế lai hơn bố mẹ rõ rệt. Giả thuyết siêu trội Theo giả thuyết này thì không có hiệu ứng trội cũng như hiệu ứng lặn giữa các alen.Do vậy, biểu hiện của ưu thế lai không phải do hiệu ứng trội mà là do sự phân hoá khác nguồn của các alen. Giữa alen trội và lặn trong cặp gen dị hợp có Khoa Nông học Trường ĐHNN I 3 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 sự tác động tương hỗ lẫn nhau. Điều này làm cho cơ thể có kiểu gen dị hợp sẽ có sức sống hơn hẳn cơ thể mang kiểu gen đồng hợp tử trội lẫn đồng hợp tử lặn (AA < Aa > aa). Giả thuyết cân bằng di truyền Theo giả thuyết này thì mỗi cơ thể sinh vật có một trạng thái cân bằng di truyền do các gen trong nhân quy định và có vai trò tác động của tế bào chất. Khi lai giữa hai cơ thể khác nhau sẽ tạo nên một cân bằng mới thích ứng hơn cân bằng cũ nên có nhiều tính trạng mới tốt hơn ở bố mẹ. 2.1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai ba dòng trên thế giới Hiện tượng con lai hơn hẳn bố mẹ đã được loài người biết đến từ lâu. Khoảng 584 năm trước Công nguyên người ta đã biết lai lừa với ngựa để tạo ra con la có sức khoẻ như ngựa và dẻo dai như lừa. Nhân dân vùng Trung du Bắc bộ từ thời Lê đã biết tạo con lai giữa vịt và ngan lớn nhanh có thịt thơm ngon. Theo tài liệu chính thức thì ưu thế lai đã được I. G. Kolreiter phát hiện mô tả và ứng dụng ở cây thuốc lá vào năm 1760, ở cây ngô đã được Beall (1878) mô tả và Shull (1904) ứng dụng thành công [2]. Ở cây lúa J. W. Jones là người đầu tiên báo cáo về sựu xuất hiện ưu thế lai trên các tính trạn số lượng và năng suất. Sau Jones có rất nhiều công trình nghiên cứu xác nhận sự xuất hiện ưu thế lai về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất (Anomymous- 1977, Li- 1977) về tích luỹ chất khô (Rao- 1965, Jenning- 1967 ) về các đặc tính sinh lý (cường độ quang hợp, diện tích lá ) và về các đặc tính chống chịu (chịu rét, hạn, chống bệnh, chịu sâu ). Các công trình nghiên cứu này khẳng định khai thác ưu thế lai ở lúa là một hướng rất có triển vọng [3]. Khoa Nông học Trường ĐHNN I 4 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 Lúa là cây tự thụ phấn điển hình, khả năng nhận phấn ngoài rất thấp, bởi vậy việc sản xuất hạt lai gặp rất nhiều khó khăn. Đã có rất nhiều nhà khoa học nghiên cứu vấn đề sản xuất hạt lai thương phẩm như: Các nhà khoa học Ấn Độ (Kadam- 1937, Richaria- 1962 ), các nhà chọn giống người Mỹ (Stansel và Craigmiles- 1966, Cranahan và cộng sự- 1972), Nhật Bản (Shinjyo và Omura- 1966), Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI có (Athwall và Virmani- 1972). Tuy nhiên vẫn chưa có phương pháp thích hợp để sản xuất hạt lai [22]. Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu với lúa lai muộn hơn nhưng là nước đầu tiên trên thế giới áp dụng thành công ưu thế lai trong sản xuất đại trà. Những năm đầu thập niên 60 của thế kỷ trước Yuan Long Ping và cộng sự đã phát hiện được cây lúa bất dục trong loài lúa dại: Oryza fatua spontanea tại đảo Hải Nam. Sau 9 năm lai lại liên tục với các dạng lúa trồng họ đã thành công trong việc chuyển gen bất dục đực tế bào chất vào lúa trồng (Oryza sativa) và tạo ra đựơc các dòng bất dục đực di truyền tế bào chất có các đặc điểm nông sinh học quý tương đối ổn định. Năm 1973 đã sản xuất được lô hạt giống F1 đầu tiên với sự tham gia của 3 dòng bố mẹ là: Dòng bất dục đực tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterile- CMS, dòng A), dòng duy trì bất dục (Maintaiiner line, dòng B), dòng phục hồi hữu dục (Restores line, dòng R). Năm 1974, Trung Quốc đã đưa ra nhiều tổ hợp lúa lai có ưu thế lai cao; năm 1975, đưa ra quy trình sản xuất hạt lai “3 dòng”; năm 1976 đã sane xuất đủ lượng hạt lai F1 để gieo cấy trên diện tích 140.000 ha. Năm 1990, đã cấy thêm được 5 triệu ha lúa lai thương phẩm và năm 1996, đã đưa diện tích lên tới 17,6 triệu ha chiếm 55% tổng diện tích gieo cấy cả nứơc. Năng suất lúa lai cao hơn lúa thuần khoảng 30%. Trên diện tích hẹp (0,1 ha) lúa lai đạt năng suất kỷ lục là 16,8 tấn/ha/vụ và 23 tấn/ha/2 vụ [2]. Khoa Nông học Trường ĐHNN I 5 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 Hiện nay, kỹ thuật sản xuất lúa lai của Trung Quốc đã phát triển ở mực độ cao. Năng suất hạt lai F1 trung bình 2,5 tấn/ha trên phạm vi cả nước. Nhiều dòng CMS có tỷ lệ thụ phấn chéo cao từ 85-90% như II-32A, ZhiA, You-IA và có phẩm chất tốt đã được tạo ra [23]. Kể từ khi tổ hợp lúa lai đầu tiên là Nan You được tạo ra năm 1974 và được đưa vào sản xuất đại trà năm 1976 đến nay đã có hơn 100 tổ hợp được trồng với diện tích lớn. Các tổ hợp lúa lai ba dòng Indica của Trung Quốc chủ yếu thuộc vào các hệ như Wei You (dòng mẹ là V20A) gồm Wei You 64, Wei You 77, hệ Shan You, Quế You 99 ,hệ Bo You (dòng mẹ là BoA) gồm Bo You 64, Bo You Quế 99B; Hệ Kim You (dòng mẹ là Kim 32 A) bao gồm Kim You 77, Kim You Quế 99, ngoài ra còn một số hệ mẹ khác như ZhiA, XieA, You IA. Nhiều dòng CMS tốt đã được tạo ra trên nền di truyền của các giống thuộc Viện nghiên cứu lúa IRRI, các giống có nguồn gốc từ Hàn Quốc và Ấn Độ. Các dòng IR54752A, IR54753A và IR54754A thích ứng tốt với điều kiện nhiệt đới , có khả nằng kết hợp cao và tỷ lệ thụ phấn chéo đảm bảo. Các dòng này đã được sủ dụng để tạo ra hạt lai F1. Qua hơn 30 năm nghiên cứu và phát triển Trung Quốc đã tạo ra được hơn 600 dòng bất dục đực tế bào chất (dòng A) và dòng duy trì tương ứng (dòng B), hơn 3000 dòng phục hồi để tạo ra nhiều tổ hợp lai trong đó có hơn 200 tổ hợp được gieo trồng phổ biến ngoài sản xuất. Ở Hàn Quốc (theo Moon-1998; Moon và cộng sự- 1994) dự án hợp tác nghiên cứu với IRRI đã đóng vai trò đáng kể trong sự phát triển lúa lai. Nhiều tổ hợp lúa lai ba dòng đã được tạo ra và đạt năng suất từ 9-12 tấn/ha vượt trung bình 21% so với lúa thuần tốt nhất. Ví dụ như tổ hợp V20A/Miyang 46, V20A/Suweon 294, HR1619A/Iri362, IR54756A/ Iri362 Khoa Nông học Trường ĐHNN I 6 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 Ấn Độ bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ những năm 1970. Tuy nhiên phải đến năm 1989, nhờ sự ủng hộ của Nhà nước và các tổ chức quốc tế (IRRI, FAO) chương trình nghiên cứu, phát triển lúa lai mới được tăng cường. Vụ mùa năm 1996, Ấn Độ trồng được trên 60.000 ha lúa lai. Từ 1994 - 1996, 6 giống lúa lai ba dòng của các cơ quan nghiên cứu thuộc khu vực nhà nước đã được công nhận và đưa vào sản xuất đại trà. Đó là các giống: APHR-1, APHR-2, MGR-1, KRH- 1, CNRH-3 và DRRH-1. Các tổ hợp này cho năng suất cao hơn lúa thường từ 16 - 44% (Siddiq- 1996). Năm tổ hợp lúa lai của các công ty tư nhân cũng đã được chấp nhận và được trồng trên diện tích rộng, đó là các tổ hợp: PHB71, 6201, 6027, MPH516 và MPH517. trong đó tổ hợp 6201 đã được trồng thử nghiệm ở miền Bắc Việt Nam và đạt năng suất 7,2 tấn/ha. Hiện nay kỹ thuật sản xuất hạt giống lúa lai ở F1 của Ấn Độ đã đạt được những thành tựu bước đầu. Năng suất hạt F1 là 1,5 – 2,0 tấn/ha trên diện tích rộng. Theo Suprihatno và cộng sự (1994), Indonesia bắt đầu nghiên cứu lúa lai từ năm 1983. Đầu tiên là việc đánh giá và sử dụng nhiều dòng CMS vào chương trình chọn tạo giống lúa lai ba dòng. Các tổ hợp lúa lai IR58025A/BR827, IR58025A/IR53942, IR58025A/IR54852 đã được tạo ra và thử nghiệm ở Kuningham, tổ hợp IR62829/BR736 đạt 8,09 tấn/ha, cao hơn IR64 là 18%. Năm 1996, ở Tegalgondo (Trung Java) và Kuningan (Tây Java), tổ hợp IR58025A/IR53942 cao hơn giống lúa thuần mới công nhận Membaramo tương ứng là 17 và 27%. Ngoài ra, ở một số nước khác như Nhật Bản, CHDCND Triều Tiên, Philipin, Malaisia, Thái Lan 2.1.3. Tình hình nghiên cứu và sản xuất lúa lai ba dòng ở Việt Nam Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lúa lai vào năm 1980 tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp, Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long và Viện Di truyền Nông Khoa Nông học Trường ĐHNN I 7 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 Nghiệp. Nguồn vật liệu bố mẹ chủ yếu nhập nội từ IRRI, tuy nhiên những nghiên cứu này mới ở giai đoạn tìm hiểu. Bước đầu chúng ta chỉ đánh giá các dòng CMS, xây dựng các quy trình sản xuất hạt lai F1 và đánh giá ưu thế lai để tìm những tổ hợp lai có triển vọng. Đến năm 1992, chương trình nghiên cứu lúa lai quốc gia mới thực sự được hình thành [2]. Năm 1990, bộ Nông nghiệp đã nhập một số tổ hợp lúa lai từ Trung Quốc gieo trồng thử trong vụ xuân ở đồng bằng Bắc bộ. Cụ thể từ năm 1989 đến năm 1991 đã có một số tổ hợp cao hơn lúa thường từ 15 – 40% như IR62829/Pusan đạt 9,05 tấn/ha. Một số giống lúa lai hệ 3 dòng nhập nội từ Trung Quốc như Shan ưu 63, Bắc ưu 903, Nhị ưu 63 đã cho năng suất cao hơn lúa thuần từ 13 – 30 %. Một số dòng CMS được đánh giá có tính bất dục hoàn toàn và gần như là ổn định là V20A, IR58025A, BoA. Các dong phục hồi cho các dòng trên cũng đựơc chọn lọc như Minh khôi 63, Trắc 64, Quế 99 [5]. Tại Viện di truyền Nông nghiệp, một số tổ hợp lai cho năng suất cao cũng được tạo ra. Tiêu biểu là tổ hợp BoA/DT12 cho năng suất 7,5-10 tấn/ha có tính thích ứng cao và đã được chọn lọc để để đưa ra sản xuất thử [10]. Ngoài việc thu thập các dòng CMS chúng ta còn tiến hành nghiên cứu để tạo dòng CMS mới. Chúng ta đã tạo ra được 8 dòng CMS mới từ 5 nguồn lúa dại, 4 trong số 8 dòng đó có nguồn tế bào chất bất dục từ lúa dại Đồng Tháp kết hợp với nhân của các giống IR66, IR70, PMS23, V20B; 4 dòng còn lại là: OMS1, OMS2, OMS4, RPMS2 có kiểu bất dục giao tử thể rất khác với dạng bất dục đực “WA” của Trung Quốc [6]. Trung tâm nghiên cứu và phát triển lúa lai thuộc Viện Khoa học Kỹ Thuật Nông nghiệp Việt Nam đã tạo ra được nhiều tổ hợp 3 dòng có triển vọng như: HYT56, HYT57, HYT82, HYT83 trong đó HYT57 và HYT83 đã được công Khoa Nông học Trường ĐHNN I 8 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 nhận cho khu vực hoá. Các tổ hợp này có đặc điểm nổi bật là: năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu được với sâu bệnh và điều kiện bất thuận ở Việt Nam [8]. Theo Phạm Đồng Quảng (2006) tính đến năm 2003-2004 Việt Nam đã sản xuất được trên 600.000 ha lúa lai, chủ yếu là lúa lai ba dòng, sản lượng thu được là gần 4000 tấn/năm, chiếm 25% nhu cầu giống trong nước. Vì vậy FAO coi Việt Nam là nước áp dụng thành công công nghệ sản xuất lúa lai vào đại trà và Việt Nam là nước có diện tích lúa lai thương phẩm đứng thứ 2 trên thế giới chỉ sau Trung Quốc [9]. Tuy nhiên các giống lúa lai được trồng ở Việt Nam thì có đến hơn 80% được nhập nội từ Trung Quốc. Việt Nam vẫn chưa có một tổ hợp lai 3 dòng nào hoàn toàn do Việt Nam tạo ra được đưa váo sản xuất trên diện rộng thực sự đem lại hiệu quả cao. (Tạp chí nông thôn mới, số ra 179/20065). Với mục tiêu năm 2010 nước ta chủ động sản xuất hạt giống cho khoảng 1 triệu ha lúa lai thì buộc các nhà chọn giống phải tích cực hơn nữa trong việc tạo ra nhiều tổ hợp lúa lai ba dòng nội địa cho năng suất cao, chất lượng tốt, thích ứng rộng, chống chịu tốt. Đây là vấn đề cấp bách đòi hỏi các nhà chọn giống cùng bắt nhau nhau tích cực thực hiện. 2.2. Hệ thống lúa lai ba dòng 2.2.1. Khái niệm Hệ thống lúa lai ba dòng là hệ thống sản xuất hạt lai F1 dựa vào 3 dòng có bản chất di truyền khác nhau đó là: Dòng bất dục đực tế bào chất (Cytoplasmic Male Sterile- CMS, dòng A), dòng duy trì bất dục (Maintainer line, dòng B), dòng phục hồi hữu dục (Restores line, dòng R). 2.2.2. Dòng bất dục đực tế bào chất a) Bản chất di truyền dòng bất dục Khoa Nông học Trường ĐHNN I 9 Báo cáo tốt nghiệp Trần Bảo Ngọc - CNSH49 Sự bất dục là do sự tương tác giữa gen nhân và gen trong tế bào chất gây ra. Cây bất dục này thì có tế bào chất bất dục dạng (S) và trong nhân có chứa gen bất dục là (rfrf). Cây bất dục có kiểu gen là Srfrf. Những cây này thì ty thể không cung cấp đủ năng lượng cho các hoạt động của tế bào trong khi đó các sản phẩm của các gen trong nhân lại không bù đắp được. Chính điều này làm cho hạt phấn của những cây này bị bất dục do không tích luỹ được năng lượng, hạt phấn lép, méo mó biến dạng, không có khả năng nảy mầm thụ tinh. b) Đặc điểm Dòng này thì có nhụy phát triển bình thường nhưng hạt phấn bị thui chột. Nên dòng này không có khả năng tự thụ phấn tạo hạt nhưng có khả năng nhận phấn của các dòng khác có chúa gen phục hồi để tạo hạt [19]. Chúng ta có thể nhận biết được những dòng này bằng cách nhuộm hạt phấn bằng dung dịch I-KI1% và soi trên kính hiển vi thì các hạt phấn này không nhuộm màu, có hình dạng méo mó. Hoặc nhận bằng cách bao cách ly dòng này thì dòng này không cho hạt, các hạt bị lép hoàn toàn. c) Một số dạng bất dục phổ biến + Bất dục đực hoang dại (Wild Abortion: WA) Đây là dạng bất dục bào tử thể nó đựơc tạo ra bằng cách lai giữa lúa dại và lúa trồng là các giống thuộc loài phụ Indica chín sớm như như: V20, V41, Zhen Shan 97…Các giống Indica ngắn ngày của Trung Quốc có thể được dùng làm dòng duy trì còn các giống Indica chín muộn và các giống trồng ở vùng Đông Nam Á có thể dùng làm các dòng phục hồi như: IR24, IR26, Zhu Ai, Tai Yin1… Hiện nay dạng bất dục “WA” được sử dụng rộng rãi nhất, nó chiếm 95% tổng số lượng hạt giống F1 được đưa vào sản xuất. Khoa Nông học Trường ĐHNN I 10 [...]... CNSH49 hợp để tìm nguồn gen trong các giống lúa địa phương, cụ thể là các gen bất dục, gen duy trì, gen phục hồi để phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa lai ba dòng 2.3.4 Ưu điểm của việc sử dụng chỉ thị phân tử Việc sử dụng chỉ thị phân tử và bản đồ di truyền giúp cho các nhà chọn giống thấy rõ được mối quan hệ giữa: Tính trạng -Gen- Môi trường Điều này giúp cho các nhà chọn giống có những biện pháp... được chính dòng A Vì vậy dòng B làm nhiệm vụ duy trì tính bất dục của dòng A Và mỗi dòng A chỉ có một dòng B tương ứng c) Chọn tạo dòng duy trì bất dục Trong tập đoàn lúa tồn tại một số dòng duy trì, tuy nhiên không thể phân biệt giữa dòng duy trì với các giống lúa thường khác bằng quan sát hình thái Muốn tìm được dòng B trong tập đoàn lúa phải có dòng A bất dục Ta sẽ tiến hành lai thử các giống trong... trọng nghiên cứu và chọn tạo giống cây trồng Cho đến nay đã có nhiều chỉ thị được phát hiện ra dựa trên kỹ thuật PCR như: AFLP, RAPD, SSR, STS, CAPS nó đã trợ giúp đắc lực trong công tác chọn tạo giống cây trồng nói chung và chọn tạo giống lúa lai nói riêng Các chỉ thị phân tử liên kết chặt với nhiều tính trạng kiểu hình được sử dụng để xác định các đặc trưng của bố mẹ trong nghiên cứu lúa lai và để xác. .. sẽ cho các cây F1 đồng nhất về đa số các tính trạng và cho ưu thế lai cao c) Chọn tạo dòng phục hồi hữu dục Có 3 phương pháp để gây tạo dòng phục hồi + Phân lập dòng phục hồi trong quần thể tự nhiên bằng lai thử Để phát hiện dòng phục hồi trong quần thể tự nhiên các nhà chọn giống sử dụng dòng A để lai thử với các giống trong tập đoàn giống tự nhiên Sau đó gieo Khoa Nông học 14 Trường ĐHNN I Báo cáo... lúa lai và để xác định tiêm năng ưu thế lai Chỉ thị phân tử đã được sử dụng để lập bản đồ một số gen quan trọng và định vị một số gen số lượng thông qua liên kết di truyền Một số gen vô cùng quan trọng trong công tác chọn tạo giống lúa lai như gen kiểm soát tính trạng phục hồi hữu dục, gen tương hợp rộng, gen kiểm soát tính trạng bất dục đực tế bào chất đã được định vị Nhiều chỉ thị liên quan đến các... tổ hợp lai thu được sẽ được gieo trồng và tiến hành chọn lọc phả hệ ở các thế hệ phân ly Chọn lọc những cá thể có nhiều đặc tính mong muốn lai thử với dòng A để đánh giá khả năng phục hồi Những dòng có khả năng phục hồi tốt sẽ tiếp tục được chọn thuần + Tạo dòng phục hồi bằng phương pháp sử lý đột biến Người ta có thể tạo ra các dòng phục hồi hữu dục mới hoặc làm tăng khả năng phục hồi của các dòng sẵn... con lai F1 và lựa chọn những tổ hợp lai bất dục, cặp nào có độ ổn định bất dục cao thì đó chính là dòng CMS và dòng duy trì mới e) Yêu cầu đối với một dòng A tốt để sản xuất hạt lai F1 - Hạt phấn phải bất dục hoàn toàn và ổn định qua các vụ - Phải tương đối dễ phục hồi: • Phổ phục hồi rộng có nghĩa là nhiều giống lúa thường khi lai với dòng A cho con lai F1 hữu dục cao trên 80%, trên cơ sở đó có thể chọn. .. học tương phản có thể bổ sung cho nhau Chọn các cá thể phân ly ở F2 và tiến hành lai với các dòng CMS để đánh giá khả năng phục hồi Lặp lại liên tục đến khi dòng bố ổn định cả về khả năng phục hồi, cả về tính trạng nông sinh học, đó là dòng R mới Lai dòng phục hồi với những dòng không có khả năng phục hồi nhưng có những đặc điểm tốt có thể bổ sung cho dòng phục hồi như: có tiềm năng năng suất cao, chống... chương trình chọn giống với các tính trạng Chỉ thị phân tử còn giúp cho các nhà chọn giống chọn được chính xác gen quy định tính trạng mong muốn và trong thời gian rất ngắn Từ đó rút ngắn được thời gian và công sức nâng cao hiệu quả chọn lọc Ngoài ra nó còn có nhiều ưu điểm nữa, chính vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài này để tìm ra những chỉ thị thích hợp nhất phục vụ cho công tác chọn tạo giống ở Việt... hơn dòng A • Có nhiều tính trạng quý có thể di truyền cho con lai F1 • Bao phấn to mẩy chứa nhiều hạt phấn, khi nở hoa bao phấn mở, tung phấn mạnh, tập trung, khả năng bám dính của hạt phấn tốt, nảy mầm nhanh và khả năng thụ tinh mạnh • Có khả năng phục hồi mạnh, cho con lai F1 đậu hạt cao trên 80% • Có khả năng tương hợp rộng 2.3 Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa lai 2.3.1 Khái niệm Chỉ . chóng tạo đựơc các dòng bất dục, dòng duy trì, dòng phục hồi chúng tôi tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu, ứng dụng chỉ thị phân tử ADN nhằm xác định gen CMS, gen duy trì, gen phục hồi phục vụ chọn tạo. tạo giống lúa lai ba dòng ”. 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích - Xác định gen duy trì, gen phục hồi, gen CMS trong các dòng, giống lúa địa phương. - Xác định marker – PCR cho một số gen CMS,. năng phục hồi mạnh, cho con lai F1 đậu hạt cao trên 80%. • Có khả năng tương hợp rộng. 2.3. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa lai 2.3.1. Khái niệm Chỉ thị phân tử là đoạn ADN bất