phát hiện nguồn gen kháng bệnh bạc lá phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Là VINH HOA PHÁT HIỆN NGUỒN GEN KHÁNG BỆNH BẠC LÁ PHỤC VỤ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA LAI BA DÒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền chọn giống trồng Mã số : Người hướng dẫn : 62 62 05 01 1.PGS.TS PHAN HỮU TÔN 2.GS TS LÝ DƯƠNG THỤY HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây công trình nghiên cứu tôi, số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực chưa ñược công bố công trình khoa học khác Tất thông tin trích dẫn sử dụng luận án ñều ñược ghi rõ nguồn gốc Mọi giúp ñỡ ñã ñược cảm ơn Tác giả Lã Vinh Hoa Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành ñến PGS.TS Phan Hữu Tôn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội GS.TS Lý Dương Thụy Viện Khoa học Nông nghiệp Quảng Tây, Trung Quốc ñã tận tình hướng dẫn tạo ñiều kiện ñể hoàn thành luận án tiến sĩ Xin cảm ơn Thầy cô giáo, kỹ thuật viên sinh viên Bộ môn Công nghệ sinh học ứng dụng, Khoa Công nghệ sinh học, Khoa Nông học giúp ñỡ suốt thời gian thực ñề tài Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 07 năm 2010 Tác giả Lã Vinh Hoa Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình x MỞ ðẦU 1 Tính cấp thiết ñề tài Mục ñích yêu cầu Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài ðối tượng phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1 Nghiên cứu bệnh bạc lúa 1.1.1 Bệnh bạc lúa 1.1.2 Tác hại bệnh 1.1.3 Triệu chứng bệnh 1.1.4 Nguyên nhân gây bệnh 1.1.5 Quy luật phát sinh phát triển bệnh 1.2 Các chủng vi khuẩn bệnh bạc lúa, phân lập lây nhiễm nhân tạo 11 1.2.1 Các chủng vi khuẩn bệnh bạc 11 1.2.2 Phân lập nuôi cấy vi khuẩn bệnh bạc 14 1.2.3 Phương pháp lây nhiễm ñánh giá khả kháng bệnh 14 1.2.4 Thời kỳ lây nhiễm chọn vi khuẩn lây nhiễm 15 1.2.5 Nghiên cứu thời gian ñánh giá tính kháng 16 1.3 Di truyền tính kháng bệnh bạc lúa Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… iii 18 1.3.1 Khái niệm tính kháng phân tích di truyền tính kháng 18 1.3.2 Gen kháng bệnh bạc lúa 21 1.3.3 Nghiên cứu thị phân tử liên quan số gen kháng bệnh bạc lúa 22 1.3.4 Dòng ñẳng gen kháng bệnh bạc lúa 23 1.3.5 Gen không gây nhiễm vi khuẩn bệnh bạc lúa 24 1.3.6 Ứng dụng thị phân tử nghiên cứu gen kháng bệnh bạc 24 1.4 Tình hình nghiên cứu chọn giống lúa kháng bệnh bạc 25 1.4.1 Chọn giống kháng bệnh bạc lúa Trung Quốc 25 1.4.2 Chọn giống kháng bệnh bạc IRRI 28 1.4.3 Tình hình nghiên cứu bệnh bạc lúa Việt Nam 29 1.4.4 ðánh giá khả kháng bệnh bạc số dòng bố mẹ lúa lai 1.5 Tình hình nghiên cứu phát triển lúa lai ba dòng 30 31 1.5.1 Sự biểu ưu lai lúa 34 1.5.2 Lúa lai hệ ba dòng 37 1.5.3 Những thành công lúa lai ba dòng 38 1.6 Nghiên cứu tạo dòng bất dục ñực tế bào chất phục hồi 38 1.6.1 Phân loại tính bất dục ñực CMS 38 1.6.2 Nghiên cứu di truyền dòng bất dục ñực CMS phục hồi 41 1.6.3 Nghiên cứu ứng dụng thị phân tử ñánh dấu gen phục hồi bất dục ñực 46 CHƯƠNG VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 2.1 Vật liệu nghiên cứu 50 2.2 Nội dung nghiên cứu 50 2.3 ðịa ñiểm thời gian nghiên cứu 50 2.4 Phương pháp nghiên cứu 50 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… iv 2.4.1 Nội dung 1: Sử dụng thị phân tử DNA tìm nguồn gen kháng bệnh bạc 50 2.4.2 Nội dung 2: ðánh giá khả kháng bệnh bạc lây nhiễm nhân tạo 54 2.4.3 Nội dung 3: ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học mẫu giống nghiên cứu 56 2.4.4 Nội dung 4: Lai thử dòng CMS với giống có chứa gen kháng bệnh, tìm dòng trì, dòng phục hồi, dòng có tế bào chất bất dục 57 2.4.5 Nội dung 5: ðánh giá khả cho ưu lai tổ hợp chứa gen (Xa4, Xa7) kháng bệnh bạc lai F1 2.5 Phương pháp xử lý số liệu CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58 58 60 3.1 Phát mẫu giống mang gen kháng bệnh bạc trong tập ñoàn nghiên cứu 60 3.1.1 Ứng dụng thị phân tử DNA phát gen kháng bệnh bạc 60 3.1.2 ðánh giá tỷ lệ mẫu giống chứa gen kháng bạc loài phụ 62 3.1.3 Kết ñánh giá tính kháng bệnh lây nhiễm nhân tạo 64 3.2 ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học mẫu giống lúa chứa gen kháng bệnh bạc 72 3.2.1 Kết ñánh giá ñặc ñiểm nông sinh học 72 3.2.2 Kết chọn lọc mẫu giống theo tính trạng mục tiêu 82 3.3 Phát dòng có khả chứa gen trì, phục hồi có tế bào chất bất dục 85 3.3.1 Kết ñánh giá khả chứa gen trì, phục hồi mẫu giống chứa gen kháng bệnh bạc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… v 86 3.3.2 Ứng dụng thị phân tử DNA xác ñịnh dòng trì, phục hồi, tế bào chất bất dục 90 3.4 ðánh giá khả kháng bệnh bạc số tính trạng lai F1 hữu dục 3.4.1 ðánh giá biểu kháng bệnh bạc lai F1 97 97 3.4.2 Một số tính trạng nông sinh học lai F1 tuyển chọn số chọn lọc tổ hợp 101 3.4.3 Ưu lai trung bình tổ hợp lai F1 tuyển chọn tổ hợp số chọn lọc CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 104 107 4.1 Kết luận 107 4.2 ðề nghị 108 Các công trình ñã công bố có liên quan ñến luận án 109 Tài liệu tham khảo 110 Phụ lục 126 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT A : Dòng bất dục ñực tế bào chất B : Dòng trì tính bất dục ñực CMS : Cytoplasmic Male Sterile line CT : Công thức ðC : ðối chứng GA3 : Axit Gibberellic IRRI : Viện nghiên cứu lúa Quốc tế M hm2 : Million MAS : Marker assisted selection NIL : Near isogenic line, dòng ñẳng gen NSCT : Năng suất cá thể NST : Nhiễm sắc thể PCR : Polymerase Chain reaction QTLs : Quantitative trait loci R : Dòng phục hồi tính bất dục RAPD : Random Amplified Polymorphic DNA RFLP : Restriction Fragment Length polymorphism TGMS : Thermo sensitive Genic Male Sterile Dòng bất dục ñực chức di truyền nhân mẫn cảm với nhiệt ñộ TGST : Thời gian sinh trưởng UTL : Ưu lai WA : Bất dục ñực hoang dại (Wild Abortive) Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… vii DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Tiêu chuẩn ñánh giá bệnh bạc lúa Trung Quốc 17 1.2 Thang ñiểm ñánh giá khả kháng nhiễm giống 17 1.3 Thang ñiểm ñánh giá ñồng ruộng 18 1.4 Trình tự mồi nhân gen PCR phát gen kháng bệnh bạc lúa 23 1.5 Các loại thị DNA ñược sử dụng thông dụng 24 1.6 Tỷ lệ diện tích lúa lai từ năm 1990-2004 Trung Quốc 34 1.7 Kiểu gen dòng bất dục trì cho dạng CMS WA, HL BT 40 1.8 Một số dạng CMS dòng bố lúa lai dòng ñang sử dụng Trung Quốc 44 1.9 Khả phục hồi tính trạng số lượng nhiều gen quy ñịnh 46 2.1 Thành phần dung dịch chiết tách DNA 51 2.2 Thành phần dung dịch TE ñể bảo quản DNA 51 2.3 Chỉ thị DNA sử dụng ñể phát chọn lọc gen kháng bệnh bạc 53 2.4 Chuẩn bị cocktail cho phản ứng 53 2.5 Chu kỳ hoạt ñộng với gen Xa4 Xa7 53 2.6 Chuẩn bị dung dịch TAE (2M Tris – acete pH 8,0; 0,05M EDTA) 54 2.7 Chủng vi khuẩn gây bệnh bạc 55 2.8 Chỉ thị DNA sử dụng ñể phát gen trì, phục hồi CMS 58 3.1 ðánh giá khả kháng bệnh bạc mẫu giống lúa chứa gen Xa4 lây nhiễm nhân tạo 3.2 ðánh giá khả kháng bệnh bạc mẫu giống lúa chứa gen Xa7 lây nhiễm nhân tạo 3.3 65 Một số ñặc ñiểm nông sinh học mẫu giống loài phụ Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… viii 70 Indica chứa gen Xa4 3.4 Một số ñặc ñiểm nông sinh học mẫu giống loài phụ Japonica chứa gen Xa4 3.5 83 Kết tuyển chọn số chọn lọc mẫu giống thuộc loài phụ Indica chứa gen Xa7 3.10 83 Kết tuyển chọn số chọn lọc mẫu giống thuộc loài phụ Japonica chứa gen Xa4 3.9 78 Kết tuyển chọn số chọn lọc mẫu giống thuộc loài phụ Indica chứa gen Xa4 3.8 77 Một số ñặc ñiểm nông sinh học mẫu giống loài phụ Japonica chứa gen Xa7 3.7 74 Một số ñặc ñiểm nông sinh học mẫu giống loài phụ Indica chứa gen Xa7 3.6 73 84 Kết tuyển chọn số chọn lọc mẫu giống thuộc loài phụ Japonica chứa gen Xa7 85 3.11 Kết ñánh giá khả bất dục số tổ hợp F1 87 3.12 Kết ñánh giá khả hữu dục số tổ hợp F1 89 3.13 Kết phát giống chứa gen trì rf 91 3.14 Kết phát giống chứa gen Rf4 93 3.15 Kết phát giống chứa gen (cms-bo) 94 3.16 Kết phát mẫu giống chứa gen CMS, trì phục hồi 95 3.17 Các mẫu giống lúa có triển vọng phục vụ công tác chọn tạo lúa lai ba dòng Việt Nam 96 3.18 ðánh giá khả kháng bệnh bạc lai F1 98 3.19 So sánh tỷ lệ R/M/S với dòng bố lai F1 100 3.20 Một số ñặc ñiểm nông sinh học tổ hợp hữu dục lai F1 102 3.21 Ưu lai trung bình lai F1 104 3.22 Kết tuyển chọn mốt số tổ hợp tốt số chọn lọc 105 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… ix Phụ lục ðánh giá khả kháng bệnh bạc tập ñoàn giống lúa TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10001 10005 10007 10008 10009 10049 10051 10052 10053 10055 10056 10058 10060 10061 10064 10065 10066 10067 S S R S R S R M R M S S S S R S R M S R - M S M S S R S S M S S R R R S M S S M S S S M M S M S S S R S R R R M R S R M S S M R M S M S S S S R R R R S R R R R S S R R M S R S M R S S R R R M R M R R S S M R M S M S R M S S S R R M S R S M R S R R R S R S R R R S R R R R R M R M S R M R M R R M M M R S R S M R R M R R R S S R R M R S M M S S S M S R S R M M 10068-1 M S S S S S S S S S 10068-2 S S M S R - S - S S 10069 10070 10071 10072 10073 10074 10075 10076 10077 10078 10079 10080 10081 10082 M S R S M S R M R M S S M M R M M S M S S S S S S S S S S S S S S S M S R S R M S S S R R R R M M R S S S M S S S M R S S S R S R S R S R M S M R R M S M S R M S M S M R S M S M M S S M R S R R R M R S R R M R S M S S M S R R M R - R S R M S S S R S - S S S S S S S S M S M M S S 6/0/4 1/3/6 1/3/5 3/2/5 0/3/7 6/2/2 1/3/6 8/0/2 4/2/4 6/2/2 2/4/4 3/2/5 7/0/3 7/2/1 4/5/1 6/2/2 4/3/3 2/3/5 0/1/9 1/1/6 3/4/3 1/5/4 0/0/10 2/2/6 5/2/3 1/2/7 4/1/5 3/4/3 1/5/4 5/2/3 3/3/4 5/2/2 1/0/8 0/3/7 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 162 Bảng TT 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10083 10084 10085 10086 10090 10094 10095 10096 10098 10104-1 10409 S S M S S S S S S S S S S S S M S S S S S S S M S S S S S S S M S M R M R S S S M R S S S S R M S R S R R S R R R R R S S S M R R R R M R R R S M S M M M R S R S R S R S R M S R M M M M S S S M S M M S - M R R R R R R M R R S R M M M M M M M M R S R S M M S S R S M R S S M M R R S R R M R R S M R M S S S M R S M M M S S S M S M S R M S S S S R S S S S M S S S S S S S S S M S S S M S S S S S S S S S S M R R R M S M M R R M R M M M M S R M M S R M S M S S M R S M M S S S S R M R S S S R S S S S S S S S S R S S S S M S S M S S S S S M M M R R R R M M M S M M R M M S R S M S M R M R M R S S S M S M R S S R M R R M S M M S S S M M R M M S M M S M M M M M S S S R S R M S S 3/4/3 4/3/3 9/1/0 5/1/3 3/3/4 2/1/7 2/5/3 1/6/3 4/2/4 4/1/5 0/2/8 4/2/4 2/4/4 2/5/3 0/3/7 3/4/3 0/1/9 3/4/3 3/5/2 0/3/7 4/2/4 2/4/3 3/4/3 1/6/3 2/4/4 0/1/9 0/2/8 0/1/9 3/4/3 1/0/9 3/4/3 3/5/2 1/1/8 0/3/6 10419-1 10419-2 10424-1 10424-2 10456 10464 10465 10466 10467 10468 10469 10470 10471 10472 10473 10474 10475 10477 10479 10480 10481 10482 10483 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 163 Bảng TT 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10484 10485 10486 10487 10488 10489 10490 10491 10492 10493 10494 S S S S S S S S S S M S S M S S S S S S S S S M S S S S S S M M S R M M R R S M R R R R R R S R S R R S R S S S R S S M R R R R M R M S R M S S M M M M R M M S M S M M S S S S S R S M S M R M S R R R S M M S S R M M R M M M R S M R S S M S S R S S M M M M S M R M S R M S M M M M M R M M S M S M M M S S M S M S S S M M R S M R S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S M M R M S M R M R M R M M M M S R M M M S S S R S M S R R M S R R S S M S S S S S S S M S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S R S M M S S M M M M R M R S M S R M S S M S S R S S S M R M S M R M S R M S S M R M M M R M S M S M R S S M S M S S S M M R S R R 3/4/3 0/2/8 4/4/2 1/6/3 1/0/9 0/2/8 2/5/3 2/5/3 2/5/3 2/5/3 5/4/1 2/5/3 2/5/3 0/2/7 2/5/3 0/0/10 3/4/3 3/4/3 0/2/8 1/1/7 0/2/8 0/2/8 0/0/10 5/3/2 0/0/10 0/2/8 0/2/8 2/5/3 4/3/3 3/4/3 1/1/7 3/5/2 7/0/3 10495-1 10495-2 10496 10497 10499 10500 10501 10503 10504 10505 10506 10507 10508 10509 10510 10511-1 10511-2 10512 10513 10514 10515 10516 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 164 Bảng TT 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10517 10518 10519 10520 10521 10522 S S M S S S M M S M M R S S S S S S S S S S S S S M S S S S S S M S R R M M S S S R R R R R R S R M S S S M S S S R M M S R S S S S S R S S S S S S S M S S S M M S M S S M S S S S R M M M S M S S M S S M S S S S S M S R S S S M M S R S S S S M S R R M M S M S S M S M S S S S S S S M S S S M M S M S S S M S S S M M R M S R S S M S M R R R M S S S M S M M S R R S S S S S S S S S S S S R S S S S S S S S S S S M S M S R S S S M M M M M S S M M M M R R R M S M M S M S M R R S S S S S R M M M R M M S S S S S S S S S S S S M S S S S S S S S S S S S S S R S S S M R S M S S M S S M S R M M M S R M S S M S M S S S S S S S M S S S M M S R S S S S M S S M M M M S M S S S S S M 3/0/7 2/0/7 0/3/7 0/2/8 0/0/10 0/2/8 1/2/7 4/5/1 1/2/7 1/3/6 2/1/7 3/7/0 3/6/1 0/1/9 3/4/3 0/2/8 0/0/9 0/2/8 0/2/8 0/3/7 0/3/7 0/1/9 4/2/4 3/4/3 2/5/3 1/9/0 0/0/10 3/4/3 0/2/8 0/0/10 0/3/6 0/2/8 0/3/7 3/4/3 10523-1 10523-2 10523-3 10523-4 10523-5 10524 10525 10526 10527 10528 10529 10530 10531 10532 10533 10534 10535 10536 10537 10538 10539 10540 10541 10542 10543 10544 10545 10546 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 165 Bảng Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 136 10547 137 10548 138 10549 139 10564-1 140 10564-2 141 10564-3 142 10564-4 143 10564-5 144 10564-6 145 10564-7 146 10564-8 147 10564-9 148 10564-10 149 10564-11 150 10564-12 151 10565-1 152 10565-2 153 10565-3 154 10565-4 155 10565-5 156 10565-6 157 10565-7 158 10565-8 159 10565-9 160 10565-10 161 10565-11 162 10565-12 163 10566-1 164 10566-2 165 10566-3 166 10566-4 167 10566-5 169 10567-1 170 10567-2 S S M S S M S S M S S S S S S S M S S R S S S S S S S S S S S S S S M M R R S M M R R S M S S S S S M S S S S S S M S M R M M S S R M R R S S S S S S M S S R S S S M S S S M S S S R R S S M S S S S M S S M M S S S S S R S S R S S S S S S S S S S S M M S S M S S S S M S S M S S S S S S M S S M S S M S S S S S S S S R R S S R S S S M R S S S S S S S S M S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S R M S M S S S R S M M M S M S M S S M M S M R R M M M S M S M M M M M S R S S M M S M S S S S S S S M S S S S S S S S S S M S S S S S S M S S S S S S M S S M M S M S M S S S S S S M R S S M S S S S M S S M S S S S S S M S S M S S S S M S S S S S S M M S S S S S S S M S S 2/6/2 0/3/7 2/1/7 1/1/8 0/0/10 0/3/7 0/3/7 3/4/3 1/2/7 0/1/9 2/5/3 0/2/7 0/0/10 0/3/7 0/1/9 0/3/7 0/3/7 0/0/10 0/2/8 1/1/8 0/0/9 0/1/9 3/3/4 4/3/3 0/1/9 0/2/8 2/4/4 0/2/8 0/2/8 0/0/10 0/2/8 2/5/3 0/2/8 1/1/8 TT Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 166 Bảng TT 171 168 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10567-3 10568 M S M M R R S S R S S M S M M S M S S M M S R S S M S S M 0/4/6 1/0/8 3/7/0 10574 S S R S S M M R M M 2/4/4 10575 M M M - M M M R M M 1/8/0 10576 S S S S M S S S S S 0/1/9 10577 M M R S S S S R R R 4/2/4 10578 S S R S S M R R S R 4/1/5 10579 S M R S S R S R M R 4/2/4 10580 S S S S S S S S S S 0/0/10 10581 M R R M S M M R M M 3/6/1 10582 S S S S S S S R S S 1/0/9 10583 S S R S S S S R S S 2/0/8 10584 S S S M S S M S S S 0/2/8 10585 S S R S R S R R R R 6/0/4 10586 S S - S S S S S S S 0/0/9 10587 M S R S S S M R S S 2/2/6 10588 S S S S S S S S S S 0/0/10 10589 S S S S S S S S S S 0/0/10 10590 R M R M M M R M M M 3/7/0 10591 S S R S S S S S S S 1/0/9 10592 S S S S S S S S S S 0/0/10 10593 S S R S S S S R S S 2/0/8 10594 M M R M M R M R R R 5/5/0 10595 S S S S S M S M S S 0/2/8 10596 S M R M M S M R S M 2/5/3 10597 S S R S S M S S S S 1/1/8 10598 S S R S S M M R M M 2/4/4 10599 S S S S S S S R S S 1/0/9 10600 M R R M M M R M R 5/5/0 10601 S M - S M M R R S M 2/4/3 10602 S S R S S - S R M R 3/1/5 10603 S S R S S S S R S M 2/1/7 10604 S S S S S S S S S S 0/0/10 10566-6 R Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 167 Bảng TT 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10605 10606 R R R M M M S R M R 5/4/1 S S S S S S S S S S 0/0/10 10607 M S R M M M R R R M 4/5/1 10608 10609 10610 10611 10612 10613 10614 10615 10616 10617 10618 10619 10620 10621 10622 10623 10624 10625 10626 10627 10628 10629 10630 10631 10632 10633 10634 10635 10636 10637 10638 S S R S S S S R S M 2/1/7 S S S S S S S S S S 0/0/10 S S R S S M M R S M 2/3/5 S S S S S S S S S S 0/0/10 S S R M S M M R S R 3/3/4 S M R S S S S R S S 2/1/7 S S M S S S S R S M 1/2/7 S S S S S S S S S S 0/0/10 S S M S S M S S M S 0/3/7 S S S S S S S S S S 0/0/10 S S S S S S S S S S 0/0/10 S S R S S S S R S S 2/0/8 S S S S S S S S S S 0/0/10 S S S M S S S S S S 0/1/9 S M S S S S S S S S 0/1/9 M S M S M S S M S M 0/5/5 S M S S S M S S S M 0/3/7 R S S M S R S S S S S S M S S S M R M R S S M S S S M S S S R R R R R R R S R S M R S S S M S R S S S S S S M M M S M R R R M R R S R M S R S S R S R R M S R S S S S S M S R R R R S M R M M S M R R S R R R R S S R S S S M M S S R R S R S S S S S S R M S S S M M R S S S S S S M M 2/2/6 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 168 0/0/10 5/2/3 6/3/1 5/2/3 10/0/0 1/2/7 2/1/7 5/1/4 0/1/9 2/1/7 0/1/9 1/7/2 3/4/3 Bảng TT 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10639 10640 10641 10642 10643 10644 10645 10646 10647 10648 10649 10650 10651 10652 10653 10654 10655 10656 10657 10658 10659 10660 10661 10662 10663 10664 10665 10666 10667 10668 10669 10670 10671 10672 R M S S S M S M S R R S S M S R S M S S S S S S R S M R S M R R M S R R S M M S R M S M R M R R M R M R S S S S S S M S R R S S M M R S R M M M S S M R R R R S S R M M M M S S S S S S M R M S S S S S M R R M S M M S S R M R R M M M M R M M S M S S M S M S R M M S S M R R M S S S M S S R M R M S S S M R M M M S S S S S S S R M S S S M M M 5/5/0 R S R R R S R R S S 6/0/4 R S R R R R R S R M 7/1/2 R S R R R R R S R M 7/1/2 R S R R R S R R S S 6/0/4 S M R M R S R R S S 4/2/4 R S R R R S R R S S 6/0/4 - - - - - - - - - - - R S R R M S M M S S 3/3/4 M S R S M S S S S R 2/2/6 S M S M R M R R S S 3/3/4 R S R R R S S S S S 4/0/6 S S S S S S S S S S 0/0/10 R M R R R S M R M S 5/3/2 S S R R M R R R M S 5/2/3 R M R R R S M R S M 5/3/2 M S R R S S S M S S 2/2/6 R S R R M S R S S S 4/1/5 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 169 1/4/5 0/2/8 0/3/7 0/3/7 0/2/8 1/1/8 4/5/1 2/2/6 7/3/0 6/3/1 0/3/7 1/2/7 3/3/4 1/7/2 6/4/0 2/5/3 Bảng TT 272 274 275 276 273 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10673 10675 10676 10677 10674 10678 10679 10680 10681 10682 10683 10684 10685 10686 10687 10688 10689 10690 10691 10692 10693 10694 - - - - - - - - - - - R S R R M S M M S S 3/3/4 M S M R R S M R S S 3/3/4 S S M R M S S M S S 1/3/6 R S S M M S S S S S 1/2/7 S S M M R S M M S S 1/4/5 M R S S R S R S S S 3/1/6 S S S R R S R R S S 4/0/6 M M R R R R S M R M 5/4/1 M S - - S - - - S S 0/1/4 M S R S R S M M S S 2/3/5 R S R R M S R M S M 4/3/3 R M R R R R S R M R 7/2/1 R M R R R M R R M S 6/3/1 R S R R R R R R M R 8/1/1 R R M R R S S R S M 5/2/3 R S R R R M R R S S 6/1/3 M S S R S S S S S M 1/2/7 S S S M S R R M S S 2/2/6 - S R R R S M S S S 3/1/5 M S R R R S R - S S 4/1/4 R S R R R S R R S S 6/0/4 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 170 Bảng TT 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 Mẫu Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Chủng Tỷ lệ giống 10 R/M/S 10695 10696 10697 10698 10699 10700 10701 10702 10703 10704 10705 S S S M R S S S S S 1/1/8 R S R R R S R R S R 7/0/3 S M R R R R R R M M 6/3/1 S S - S M S S S S S 0/1/8 S S M S S S R M S R 2/2/6 - S S M M M S M R S 1/4/4 S S R R R S M - S S 3/1/5 M S R R R S M - S S 3/2/4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - IRBB4 R R S M M R M S S R 4/3/3 IRBB7 R R M S R R M M R R 6/3/1 IR24 S S S S S S S S S S 0/0/10 R/M/S 37R/ 49M/ 213S 74R 57M/ 171S 105R/ 66M/ 126S 79R/ 76M/ 142S 80R/ 89M/ 132S 30R/ 40M/ 222S 82R/ 111M/ 108S 68R/ 52M/ 177S 52R/ 79M/ 170S 40R/ 95M/ 166S 647R/ 714M/ 1627S - Ghi chú: R: kháng, M: Nhiễm vừa, S: Nhiễm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 171 - Phụ lục Danh sách mẫu giống lúa mang gen kháng ( Xa4, Xa7) STT Mẫu ðặc tính giống Nguồn gốc ðịa Linh, Ba Bệ, Bắc Cạn, Việt Nam Japan Lương Lươn Mộc Châu, Sơn La, VN Phiêng Vông, Nhươi Lộc, Thuân ChâuSơn La, Việt Nam Phiêng Vông, Nhươi Lộc, Thuân ChâuSơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thuân Châu, Sơn La, Việt Nam Thi xã ðinh Bình Mương Lây, Lai Châu, Việt Nam Mương Lây, Lai Châu, Việt Nam ðiện Biên, Lai Châu, Việt Nam Làng Tuống, Bằng Hữu, Lạng Sơn, VN Làng Tuống, Bằng Hữu, Lạng Sơn,VN Tân Thành, Cao Lộc, Lạng Sơn,VN giống 10001 10008 10053 10055 10056 10069 Nếp ñịa phương S.Queen Nếp (3) Lúa tẻ 1(ñịa phương) 10070 Lúa tẻ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 10071 10072 10073 10075 10076 10077 10078 10079 10080 10081 10083 10084 10085 10090 10094 10095 10096 10098 10104-1 10419-1 10419-2 10424-1 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 10456 10465 10466 10468 10469 10470 10471 10472 10477 10480 10481 10484 10486 10487 Lúa nếp (10) Lúa nếp ñịa phương (7) Lúa nương (1) Lúa nếp (4) Lúa nếp (6) Lúa nếp (9) Lúa nếp (11) Bao thai lùn Thóc tẻ nương Cẩm lùn Nếp bê lanh Bắc thơm Nếp cẩm vô ñổ Nếp cẩm vô ñổ Khẩu nua mùm (nếp râu) Khẩu nua mùm (nếp râu) Nếp thơm nương (khẩu nua lậy) Khau cu Khau ñăm ñoi Nếp C.Cu Nếp ñăm ñoi Chắm loi Nếp cu Nếp Táo Dàn dàn Nếp hạt tròn, vổ trắng Tẻ ñỏ, vỏ trắng Cẩm ñen Nếp ông vua Nếp vàng Lạng Sơn, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Nghệ An, Việt Nam Kim Bôi, Hoà Bình, Việt Nam Hà Giang, Việt Nam Hà Giang, Việt Nam Hà Giang, Việt Nam Hà Giang, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 172 Bảng STT Mẫu ðặc tính giống Nguồn gốc giống 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 10490 10491 10492 10493 10494 10495-1 10495-2 10497 10500 10501 10508 10511-2 10512 10513 10515 10516 10523-2 Ray may, vỏ trắng Nếp thơm vỏ trắng Thái lùn Kết trắng ðoàn kết ñỏ Tam nông Tam nông Nếp nương Nếp ngâu Mà tra (Mông) Nếp lông (2) Nếp nương Nếp cầm Blề trắng Nếp ñồi Nếp ruộng(2) Lào Cai, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Lào Cai, Việt Nam Mường Khương, Việt Nam Lạng Sơn, Việt Nam Yên Châu, Sơn La, Việt Nam Mà tra, Sapa, Lào Cai, Việt Nam Bát Sát, Lao Cai, Việt Nam x Trịnh Tường, Bát Xát, Lao Cai,VN 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 10524 10525 10527 10535 10536 10537 10538 10540 10546 10547 10564-5 10564-8 10565-8 10565-9 10565-12 10566-5 10568 Y trắng chấm ñầu Y ñen ñầu hạt dài Nếp nương trắng Khẩu lương Khẩu kăm Khẩu ñắm Khẩu kảy pu Khẩu ñoc du Coi xanh (lúa mẹ) Coi caha sang(lúa ñịa phương trắng) Nếp trắng Nếp trắng Nếp Nếp Nếp Cẩm tím Khẩu ruốt (Nếp có râu) x A Mú Sung, Bát Xát, Lào Cai,VN x Trịnh Tường, Bát Xát, Lao Cai,VN x A Mú Sung, Bát Xát, Lào Cai,VN Sa pa, Lào Cai, Việt Nam Sa pa, Lào Cai, Việt Nam Sa pa, Lào Cai, Việt Nam Sa pa, Lào Cai, Việt Nam Sa pa, Lào Cai, Việt Nam Sa pa, Lào Cai, Việt Nam Vị Xuyên, Hà Giang, Việt Nam 78 79 80 81 82 83 10574 10577 10578 10579 10580 10581 - Việt Nam Việt Nam Việt Nam Việt Nam Việt Nam Việt Nam Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 173 Bảng STT Mẫu ðặc tính giống Nguồn gốc Việt Nam Việt Nam Việt Nam Trung Quốc Trung Quốc Thôn nà chuông-Tri Lễ-Văn Quan, Lạng Sơn, Việt Nam Bản pha lao - Phỏng lái – Sơn la,VN Tủa Chùa, Lai Châu, Việt Nam Tủa Chùa, Lai Châu, Việt Nam Tủa Chùa, Lai Châu, Việt Nam Hoàng Su Phì,Hà Giang, Việt Nam Thuận Châu, Sơn La, Việt Nam Thuận Châu, Sơn La, Việt Nam giống 84 85 86 87 88 89 90 91 10584 10585 10590 10594 10596 10622 10624 10629 Shây may 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 10639 10648 10649 10662 10666 10669 10684 10689 10693 10694 10696 10697 Nếp cẩm (Ble hủa) Nếp ñỏ ñuôi trâu Lúa Lạnh Thuỷ Lúa Tẻ Khảu hôm lẳng ñểu (Vỏ ñỏ) Tẻ thơm Nếp 87 Tẻ 64 Nếp 358 Tẻ mèo Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 174 Phụ lục 10 Kết tuyển chọn số chọn lọc tổ hợp Chi so di truyen Ver 1.0 Nguyen dinh Hien So dong [...]... phân tử DNA phát hiện mẫu giống lúa chứa gen kháng bệnh bạc lá, gen duy trì, mang gen quy ñịnh tế bào bất dục dạng WA và gen phục hồi phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng kháng bệnh bạc lá + Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ bổ sung làm phong phú thêm nguồn gen dòng, giống lúa chứa gen kháng bệnh bạc lá, gen duy trì, phục hồi và gen CMS sử dụng làm bố mẹ ñể tạo ra các tổ hợp lúa lai ba dòng ở Việt... Sử dụng các mẫu giống mang gen kháng bệnh bạc lá lai với một số dòng CMS và ứng dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện giống mang gen duy trì, bất dục CMS và phục hồi + Chọn ñược một số dòng có mang gen kháng bệnh bạc lá, gen duy trì, bất dục và phục hồi phục vụ chọn tạo lúa lai ba dòng, năng suất cao, kháng bệnh bạc lá 2.2 Yêu cầu + ðánh giá một số ñặc ñiểm nông sinh học của mẫu giống lúa + Sử dụng phương... kháng bệnh bạc lá, ñể tạo ra các tổ hợp lúa lai F1 ba dòng vừa có năng suất cao, chất lượng tốt vừa kháng ñược bệnh bạc lá là việc làm cần thiết Chính vì thế chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: Phát hiện nguồn gen kháng bệnh bạc lá phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng 2 MỤC ðÍCH VÀ YÊU CẦU 2.1 Mục ñích + Phát hiện gen kháng bệnh bạc lá (Xa4, Xa7) trong các tập ñoàn mẫu giống lúa Trường ðại học... các nhà chọn giống rút ngắn ñược thời gian tạo ra một giống 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG LÚA KHÁNG BỆNH BẠC LÁ 1.4.1 Chọn giống kháng bệnh bạc lá lúa ở Trung Quốc + Chọn giống lúa thuần kháng bệnh bạc lá Chọn tạo giống kháng thuộc loài phụ Indica: theo Lin et al (1991) [87] năm 60-70 ở Trung Quốc khi nghiên cứu khả năng kháng nhiễm các giống thấy trong số 177 giống nghiên cứu có 17 giống kháng. .. nhiều gen Xa nhất 1.3.3 Nghiên cứu chỉ thị phân tử liên quan một số gen kháng bệnh bạc lá lúa Hiện ñã có một số marker phân tử ñược sử dụng ñể xác ñịnh gen kháng bệnh bạc lá Trong chọn tạo giống kháng bệnh bạc lá lúa, người ta sử dụng rất nhiều gen kháng bệnh khác nhau như: Xa4, xa5, Xa7, Xa13, Xa21 và Xa23 v.v tuỳ theo thành phần mỗi một vùng và khả năng kháng của từng gen Một số trình tự mồi nhằm phát. .. mẫu giống lúa và 3 tổ hợp lai F1 năng suất cao, kháng bệnh bạc lá 4 ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ðề tài sử dụng 304 mẫu giống lúa, một số dòng CMS, duy trì, phục hồi, ñánh giá một số ñặc ñiểm nông sinh học, ñánh giá khả năng chống chịu bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo và kết hợp sử dụng chỉ thị phân tử DNA phát hiện nguồn gen kháng bệnh bạc lá ðồng thời sử dụng một số mẫu giống lúa có chứa gen kháng. .. Sử dụng phương pháp chỉ thị phân tử DNA phát hiện gen kháng bệnh bạc lá + Sử dụng 10 chủng vi khuẩn bệnh bạc lá lây nhiễm nhân tạo với mẫu giống lúa + Sử dụng mẫu giống chứa gen kháng bệnh bạc lá lai thử với một số dòng CMS, ñánh giá con lai F1 + Sử dụng phương pháp chỉ thị phân tử DNA xác ñịnh khả năng mang gen duy trì, bất dục và phục hồi + ðánh giá ưu thế lai 3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA... chế; gen kháng bệnh liên kết với gen không lây nhiễm thì biểu hiện hiệu ứng kháng của gen chính, nếu liên kết với gen ñộc tính thì biểu hiện kháng một phần hoặc tính kháng số lượng; gen chính với QRL (Quantitative Resistance Loci) tác dụng cấu thành phức tạp mang di truyền tính kháng bệnh bạc lá Tính kháng của giống: Các giống khác nhau có tính kháng khác nhau rất lớn, thông thường lúa nếp và các giống. .. 1.3.2 Gen kháng bệnh bạc lá lúa Theo Xu và Zhang (2007) [102] tính ñến năm 2006, kết quả ñăng ký trên tạp chí Quốc tế ñã phát hiện ñược 30 gen kháng bệnh bạc lá lúa trong ñó có 21 gen trội (dominant) (Xa), 9 gen lặn (recessive) (xa), và trong số ñó có 18 gen kháng suốt thời gian sinh trưởng (gồm 2 gen bắt ñầu từ ñẻ nhánh tối ña biểu hiện tính kháng) và 18 gen kháng ở cây lớn Có 18 gen ñược ñánh dấu... cao và kháng bệnh bạc lá 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp…………… 3 + Phát hiện ñược 76 mẫu giống chứa gen Xa4, 26 mẫu giống chứa gen Xa7 và 1 mẫu giống chứa cả gen Xa4 và Xa7 + Phát hiện ñược 7 mẫu giống có chứa gen duy trì, 3 mẫu giống mang gen quy ñịnh tế bào chất bất dục dạng “WA” và 7 mẫu giống có khả năng chứa gen phục hồi + Chọn lọc ... ñược thời gian tạo giống 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHỌN GIỐNG LÚA KHÁNG BỆNH BẠC LÁ 1.4.1 Chọn giống kháng bệnh bạc lúa Trung Quốc + Chọn giống lúa kháng bệnh bạc Chọn tạo giống kháng thuộc loài... thị phân tử DNA phát mẫu giống lúa chứa gen kháng bệnh bạc lá, gen trì, mang gen quy ñịnh tế bào bất dục dạng WA gen phục hồi phục vụ chọn tạo giống lúa lai ba dòng kháng bệnh bạc + Kết nghiên... tử DNA phát giống mang gen trì, bất dục CMS phục hồi + Chọn ñược số dòng có mang gen kháng bệnh bạc lá, gen trì, bất dục phục hồi phục vụ chọn tạo lúa lai ba dòng, suất cao, kháng bệnh bạc 2.2