Đánh giá đa dạng di truyền một số giống đậu tương kháng bệnh phấn trắng bằng chỉ thị phân tử SSR

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - NGUYỄN ðÌNH DUY ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN MỘT SỐ GIỐNG ðẬU TƯƠNG KHÁNG BỆNH PHẤN TRẮNG BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Hà Nội 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - NGUYỄN ðÌNH DUY ðÁNH GIÁ ðA DẠNG DI TRUYỀN MỘT SỐ GIỐNG ðẬU TƯƠNG KHÁNG BỆNH PHẤN TRẮNG BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 60.42.02.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS CHU HOÀNG HÀ Hà Nội 2013 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan, kết số liệu nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ học vị khác Tôi xin cam ñoan, giúp ñỡ việc thực luận văn ñã ñược cảm ơn, thông tin trích dẫn luận văn ñều ñã ñược rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn ðình Duy Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Chu Hoàng Hà ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn suốt thời gian thực ñề tài, suốt trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Lê Văn Sơn, KS Hồ Mạnh Tường, cán phòng Công nghệ ADN ứng dụng phòng Công nghệ Tế bào Thực vật, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam ñã giúp ñỡ nhiều trình làm ñề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Công nghệ sinh học, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, ñặc biệt thầy PGS.TS Phan Hữu Tôn thầy cô Bộ môn Sinh học Phân tử Công nghệ Sinh học ứng dụng, ñã có nhiều ý kiến ñóng góp quý báu giúp hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, gia ñình người thân ñã nhiệt tình giúp ñỡ, ñộng viên suốt thời gian thực ñề tài hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 2013 Nguyễn ðình Duy Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH ix Chương MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề 1.2 Mục ñích yêu cầu 1.2.1 Mục ñích 1.2.2 Yêu cầu Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan ñậu tương 2.1.1 Nguồn gốc phân loại 2.1.2 ðặc ñiểm nông học 2.1.3 ðặc ñiểm di truyền 2.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất ñậu tương Việt Nam giới6 2.2.1 Tình hình nghiên cứu ñậu tương giới 2.2.2 Tình hình sản xuất ñậu tương giới 2.2.3 Tình hình nghiên cứu ñậu tương Việt Nam 2.2.4 Tình hình sản xuất ñậu tương Việt Nam 2.3 Bệnh phấn trắng tình hình nghiên cứu bệnh phấn trắng ñậu tương 11 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii 2.3.1 Triệu chứng thời gian gây hại bệnh phấn trắng 11 2.3.2 Nghiên cứu bệnh phấn trắng ñậu tương 12 2.4 Các phương pháp ñánh giá ña dạng di truyền 13 2.4.1 RFLP (Restriction Fragment length Polymorphism - ña hình ñộ dài ñoạn cắt giới hạn) 13 2.4.2 RAPD (Random Amplified Polymorphism DNA - ña hình ñoạn DNA nhân ngẫu nhiên) 14 2.4.3 AFLP (Amplified Fragment Lengthe Polymorphism - ña hình ñộ dài ñoạn ñược nhân chọn lọc) 15 2.4.4 Kỹ thuật SSR (Simple Sequence Repeats - trình tự lặp lại ñơn giản) 16 2.4.4.1 Các bước tiến hành lập thị SSR 17 2.4.4.2 Ứng dụng kỹ thuật SSR 18 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 Vật liệu 21 3.1.1 Vật liệu thực vật nấm bệnh 21 3.1.2 Hoá chất 23 3.1.3 Máy móc thiết bị 23 3.1.4 Mồi phản ứng SSR 23 3.2 Phương pháp nghiên cứu 25 3.2.1 Phương pháp nhiễm bệnh nhân tạo khu cách biệt 25 3.2.2 Phương pháp tách chiết ño nồng ñộ DNA tổng số 27 3.2.2.1 Phương pháp tách chiết DNA tổng số 27 3.2.2.2 Phương pháp ño OD máy Nano Drop 28 3.2.3 Phương pháp PCR-SSR 28 3.2.4 Phương pháp ñiện di DNA 29 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv 3.2.4.1 ðiện di DNA gel agarose 30 3.2.4.2 ðiện di DNA gel polyacrylamide 30 3.2.5 Phương pháp phân tích số liệu 32 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Kết ñánh giá ña dạng di truyền 34 giống ñậu tương 33 4.1.1 Kết tách DNA tổng số 33 4.1.2 Kết PCR- SSR ñiện di polyacrylamide 36 4.1.3 Kết lập phân loại 39 4.2 Kết ñánh giá giống ñậu tương nghiên cứu 43 4.2.1 Khả kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương 43 4.2.2 Kết chọn cặp lai 45 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 5.1 Kết luận 48 5.2 Kiến nghị 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AFLP Amplified fragment length polymorphism - ða dạng chiều dài phân ñoạn ñược nhân APS Ammonium persulfate ARN Acid ribonucleic ASET Avrdc Soybean Evaluation Trial - Hệ thống ñánh giá ñậu tương AVRDC Asian Vegetable Research Devlopment Center - Trung tâm phát triển rau màu Châu Á, ðài Loan BAC Bacterial Artificial Chromosomes Bp Base pair CTAB Cetylmethylammonium bromide DNA Deoxyribonucleic acid dNTPs Deoxynucleotide Triphosphates EDTA Ethylendiamine tetra acetic acid EtBr Ethidium bromide IITA Intenational Institute of Tropical Agriculture - Viện Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế Nigeria INTSOY International Soybean Program - Chương trình nghiên cứu ñậu tương Quốc tế, Hoa Kỳ IRRI International Rice Research Institute - Viện nghiên cứu lúa quốc tế, Philippin Kb Kilo base MAS Marker Assisted Selection - Chọn lọc nhờ trợ giúp thị phân tử Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi OD Optical Density - Mật ñộ quang học PCA Principal Coordinate Analysis QTL Quantitative Trait Loci - Các locus tính trạng số lượng RAPD Ramdom amplified polymorphism DNA - DNA ña hình ñược nhân ngẫu nhiên RFLP Restriction fragment length polymorphism - ña hình chiều dài phân ñoạn cắt hạn chế SDS Sodium dodecyl sulfate SSR Simple Sequence Repeat - trình tự lặp lại ñơn giản TAE Tris acetate EDTA TCA Trichloracetic acid TEMED N, N, N, N’ Tetramethylethylenediamine UPGMA Phương pháp phân nhóm YAC Yeast Artificial Chromosomes Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tình hình sản xuất ñậu tương giới Bảng 2.2 Tình hình sản xuất ñậu tương Việt Nam năm gần ñây 10 Bảng 3.1 Danh sách giống ñậu tương nghiên cứu 21 Bảng 3.2 Tên 15 mồi sử dụng cho phản ứng SSR-PCR 24 Bảng 3.3 Thang ñiểm nhiễm bệnh ñậu tương 26 Bảng 3.4 Thành phần phản ứng SSR -PCR 29 Bảng 3.5 Thành phần gel polyacrylamide 31 Bảng 4.1 Hàm lượng ñộ tinh DNA 34 giống ñậu tương nghiên cứu 35 Bảng 4.2 Kết phân tích ña hình thị SSR 38 Bảng 4.3 Phản ứng giống ñậu tương ñối với bệnh phấn trắng 44 Bảng 4.4 Khoảng cách di truyền giống ñậu tương 46 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii Trong ñó phân nhóm IIa gồm giống D2, D5, D15, D14, D14, D26 D17; phân nhóm IIb có giống D27; phân nhóm IIc có giống D6, D12, D21, D20 Hình 4.3 Sơ ñồ phân loại 34 giống ñậu tương Trong số phân nhóm ta thấy phân nhóm Ia có giống D9 giống D25, giống D32 giống D33 ñều có hệ số tương ñồng 0,74 ðiều ñó chứng tỏ, giống D9 giống D25; giống D32 giống D33 có nguồn gốc gần nhau, có ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển tương ñồng với Về mặt phát sinh giống giống ñậu tương D9 D25, D32 D33 có chung nguồn gốc từ giống ñậu tương ñó Hai phân nhóm Ia, Ib hầu hết giống ñều có chung nguồn gốc Việt Nam, trừ giống D3 có nguồn gốc Thái Lan, giống D18 D23 có nguồn gốc Trung Quốc Trong số ñó, giống nguồn gốc Việt Nam có giống D11 có thời gian sinh trưởng thấp 88 ngày, giống D29 có thời gian sinh trưởng dài 120 ngày Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 40 Các giống ñậu tương phân nhóm Ic, Id, IIa, IIb IIc có nguồn gốc khác Việt Nam, ðài Loan, Trung Quốc, Mỹ, Úc Thái Lan Các giống ñậu tương ñó có hai màu hoa khác trắng tím ñều cho hạt màu vàng Trong số ñó, giống ñậu tương Việt Nam có thời gian sinh trưởng thấp 80 ngày thời gian sinh trưởng cao 113 ngày; giống ñậu tương nguồn gốc Trung Quốc có thời gian sinh trưởng thấp 75 ngày thời gian sinh trưởng cao 90 ngày; giống ñậu tương ðài Loan có thời gian sinh trưởng thấp 88 ngày thời gian sinh trương cao 113 ngày; giống ñậu tương Úc có hai giống với thời gian sinh trưởng 98 ngày 105 ngày; Mỹ Thái Lan ñều có giống ñậu tương với thời gian sinh trưởng 105 ngày Dựa theo ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển giống ñậu tương (bảng 3.1) , suất giống ñậu tương có suất khác nhau: suất cao giống D1, D3, D4, D5…; suất trung bình giống D2, D16, D23, D27… suất thấp giống D7, D8, D12, D13… Năng suất giống ñậu tương tiêu quan trọng việc lai tạo giống ñậu tương sau Trong việc chọn cặp lai thường tiến hành chọn giống ñậu tương có suất cao lai với giống ñậu tương có tính kháng bệnh cao Về khả kháng bệnh phấn trắng tự nhiên giống ñậu tương có mức phản ứng với bệnh khác nhau: giống kháng cao, giống kháng, giống kháng trung bình, giống nhiễm nặng giống nhiễm nặng Theo sơ ñồ hình 34 giống ñậu tương, kết hợp với tính kháng bệnh phấn trắng tự nhiên giống ñậu tương (bảng 3.1) cho thấy giống ñậu tương thuộc nhóm I giống ñậu tương mẫn cảm với bệnh phấn trắng, giống ñậu tương thuộc nhóm II giống ñậu tương có khả kháng bệnh phấn trắng mức ñộ khác Về thời gian sinh trưởng 34 giống ñậu tương bao gồm giống ñậu tương chín sớm, giống ñậu tương chín trung bình giống ñậu tương chín muộn Trong ñó, Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 41 giống ñậu tương chín sớm giống ñậu tương có thời gian sinh trưởng từ 75 ñến 78 ngày giống D18 (thời gian sinh trưởng 78 ngày), D21 (thời gian sinh trưởng 75 ngày); giống ñậu tương chín trung bình giống ñậu tương có thời gian sinh trưởng từ 80 ñến 100 ngày giống D1 (thời gian sinh trưởng 90 ngày), D8 (thời gian sinh trưởng 90 ngày), D9 (thời gian sinh trưởng 95 ngày), D10 (thời gian sinh trưởng 98 ngày)…; giống ñậu tương chín muộn giống ñậu tương có thời gian sinh trưởng từ 110 ñến 120 ngày giống D7 (thời gian sinh trưởng 110 ngày), D14 (thời gian sinh trưởng 113 ngày), D29 (thời gian sinh trưởng 120 ngày) D34 (thời gian sinh trưởng 113 ngày) Sau lập phân loại, có tiến hành so sánh kết hợp với chọn giống kiểu hình ñể tìm cặp lai thích hợp Qua theo dõi quan sát 34 giống ñậu tương ñược trồng tự nhiên nhiều năm, chọn giống ñậu tương ñể ñánh giá cụ thể khả kháng bệnh phấn trắng thị phân tử SSR Trong ñó giống ñược chia thành nhóm sau: Nhóm kháng bệnh phấn trắng: gồm giống D2, D27 Nhón mẫn cảm với bệnh phấn trắng: gồm giống D9, D31 Nhóm trung bính: giống D11 Ngoài 34 giống ñậu tương ñược phân tích mối quan hệ di truyền dựa phân tích tọa ñộ PCA, vị trí giống ñậu tương ñược chọn thể cụ thể qua hình 4.4 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 42 Hình 4.4 Kết phân tích mối quan hệ di truyền dựa phân tích tọa ñộ PCA 4.2 Kết ñánh giá giống ñậu tương nghiên cứu 4.2.1 Khả kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương Hạt giống ñậu tương ñược gieo trồng khu cách biệt vườn thí nghiệm Viện Công nghệ Sinh học Khi non có kép ñã mở hoàn toàn, bắt ñầu tiến hành lây nhiễm bệnh nhân tạo Bào tử nấm sau ñược phun nhiễm bề mặt lá, bắt ñầu nẩy mầm tạo ống bào tử có kích thước - 400 µm có khả mọc lan bề mặt cho ñến hình thành dạng u lồi hai tế bào biểu mô kề Các u xuyên qua lớp cutin ñi vào trung tâm tế bào biểu mô hình thành quầng trắng Sau tuần lây nhiễm, vết bệnh biểu rõ bề mặt Phản ứng ñối với bệnh ñược theo dõi suốt trình sinh trưởng phát triển cây, kết ñược trình bày bảng 4.3 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 43 Bảng 4.3 Phản ứng giống ñậu tương ñối với bệnh phấn trắng Thang Tên giống Mức ñộ hại (%) ñiểm nhiễm ðánh giá bệnh có 1-10% vết bệnh có bào tử tổng Giống D2 số vết bệnh ñơn vị diện tích Kháng cao Kháng cao bị nhiễm bệnh có 1-10% vết bệnh có bào tử tổng Giống D27 số vết bệnh ñơn vị diện tích bị nhiễm bệnh có 26-50 % vết bệnh có bào tử Giống D11 tổng số vết bệnh ñơn vị diện tích bị nhiễm bệnh có 75% vết bệnh có bào tử Giống D9 tổng số vết bệnh ñơn vị diện tích bị nhiễm bệnh có 75% vết bệnh có bào tử Giống D31 tổng số vết bệnh ñơn vị diện tích bị nhiễm bệnh Nhiễm trung bình Nhiễm nặng Nhiễm nặng Như vậy, hai giống D2, D27 hai giống kháng bệnh với mức ñánh giá kháng cao, giống D11 giống nhiễm bệnh trung bình, giống D9 giống D31 hai giống nhiễm bệnh nặng Kết ñánh giá khả kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương phương pháp lây nhiễm nhân tạo trùng khớp với theo dõi phản ứng kháng bệnh tự nhiên Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 44 Kháng cao Nhiễm trung bình Nhiễm nặng Hình 4.5 Hình ảnh ñậu tương nhiễm bệnh phấn trắng 4.2.2 Kết chọn cặp lai Trên sở ñánh giá khoảng cách di truyền giống ñậu tương, khả kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương tự nhiên nhiễm bệnh nhân tạo ñặc ñiểm nông sinh học giống ñậu tương, tiến hành dự ñoán cặp lai tiềm Khoảng cách di truyền hai nhóm I nhóm II sơ ñồ hình 34 giống ñậu tương 0,76 Các giống ñậu tương D2, D27 thuộc nhóm II, giống Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 45 ñậu tương D9, D11 D31 thuộc nhóm I có khoảng cách di truyền xa nên chọn giống ñậu tương hai nhóm lai tạo với mang lại hiệu cao Khả kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương ñã ñược theo dõi tự nhiên ñã ñược ñánh giá phương pháp lây nhiễm nhân tạo nhà lưới Kết khả kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương cụ thể là: Giống ñậu tương D2 giống ñậu tương D27 giống hai giống ñậu tương có khả kháng cao với bệnh phấn trắng, giống ñậu tương D11 giống ñậu tương nhiễm bệnh phấn trắng mức trung bình, giống ñậu tương D31 giống ñậu tương D9 hai giống ñậu tương nhiễm bệnh phấn trắng nặng ðặc ñiểm nông sinh học giống ñậu tương ñược thể qua bảng 3.1 cho thấy, giống ñậu tương D9 giống ñậu tương Việt Nam cho suất cao có thời gian sinh trưởng 95 ngày, giống ñậu tương D31 giống ñậu tương Việt Nam cho suất cao có thời gian sinh trưởng 99 ngày Giống ñậu tương D2, giống ñậu tương D27 hai giống ñậu tương cho suất trung bình, ñó giống ñậu tương D2 có nguồn gốc từ Mỹ có thời gian sinh trưởng 105 ngày, giống ñậu tương D27 có nguồn gốc từ ðài Loan có thời gian sinh trưởng 88 ngày Bảng 4.4 Khoảng cách di truyền giống ñậu tương D2 D9 D11 D27 D2 D9 0,866667 D11 0,9 0,75 D27 0,666667 0,785714 0,821429 D31 0,935484 0,478261 0,785714 0,862069 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp D31 46 Dựa vào khoảng cách di truyền cụ thể giống ñậu tương ñược thể qua bảng 4.4 Qua ñó, tiến hành chọn cặp lai giống ñậu tương có khả kháng bệnh phấn trắng cao với giống ñậu tương cho suất cao, cặp lai chọn D2 với D9, D2 với D31, D27 với D31 Theo lựa chọn cặp lai tiềm cặp lai giống ñậu tương D2 với giống ñậu tương D9 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 47 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận ðã ñánh giá ñược ña dạng di truyền quan hệ di truyền 34 giống ñậu tương nghiên cứu sử dụng 15 thị SSR Lập ñược phân loại 34 giống ñậu tương bao gồm hai nhóm lớn I, II Nhóm lớn I chia thành phân nhóm Ia, Ib, Ic Id; nhóm lớn II chia thành phân nhóm IIa, IIb IIc ðã ñánh giá ñược tính kháng bệnh phấn trắng giống ñậu tương phương pháp lây nhiễm nhân tạo, giống D2 giống D27 hai giống ñậu tương kháng cao, giống D11 giống nhiễm trung bình, lại hai giống D9 D31 nhiễm bệnh nặng ðã chọn ñược cặp lai tiềm giống kháng bệnh phấn trắng giống mẫn cảm với bệnh phấn trắng dựa việc ñánh giá tính kháng bệnh phấn trắng phương pháp lây nhiễm nhân tạo, ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển khoảng cách di truyền cụ thể giống ñậu tương: giống D2 D9 5.2 Kiến nghị ðề nghị tiến hành tạo quần thể từ cặp lai ñược chọn, thiết lập ñồ liên quan ñến tính kháng bệnh phấn trắng Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Nguyễn Thị Bình, S Takamasu, Phạm Tùng Anh (2004), Một số kết nghiên cứu nấm bệnh phấn trắng ñậu tương miền Bắc Việt Nam, Những vấn ñề nghiên cứu khoa học sống, Nxb Khoa học Kỹ thuật, tr 319 - 322 Nguyễn Thị Bình (1990), Nghiên cứu ñánh giá khả chống chịu bệnh gỉ sắt (Phakopsora pachyrhisi sydow) tập ñoàn ñậu tương Miền Bắc Việt Nam, Luận án tiến sĩ Sinh học, Hà Nội ðường Hồng Dật (1995), Sâu bệnh trồng, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội Nguyễn Danh ðông (1982) Trồng ðậu tương, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội Vũ Thị Thu Hiền, Phạm Văn Cường, (2012), “Phân tích ña dạng di truyền mẫu giống lúa canh tác nhờ nước trời thị SSR”, Tạp chí Khoa học Phát triển, 10(1), tr 15 – 24 Lê Quốc Hưng (2007), "Phát triển ñậu tương - Tiềm lớn", Tạp chí NN & PTNT, (1), tr 73 - 74 Nguyễn ðăng Khôi (1997), Các ñậu ăn hạt Việt Nam, Tạp chí Sinh học, 19, tr – 10 Nguyễn Thị Kim Liên (2003), Nghiên cứu ñịnh vị locus số tính trạng hình thái lúa cạn phục vụ cho việc chọn dòng lúa chịu hạn, Luận án Tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học Hà Nội, tr 24 - 34 Trần Thị Phương Liên, Lê Thị Muội (2003) “Nghiên cứu ña dạng di truyền số giống ñậu tương thị phân tử SSR”, Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 3, tr 347 - 354 10 Chu Hoàng Mậu (2001), Sử dụng phương pháp ñột biến thực nghiệm ñể tạo dòng ñậu tương ñậu xanh thích hợp cho miền núi ðông Bắc Việt Nam, Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Công nghệ sinh học Hà Nội Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 49 11 Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Phạm Anh Tuấn, Phạm Thị Hoa, Nguyễn Thị Tân Phương, Lã Tuấn Nghĩa, Nguyễn Thị Lan Hoa, ðặng Minh Tâm, Trịnh Minh Hợp, Nguyễn Văn Chánh, Nguyễn Thị Thanh Bình, Nguyễn Duy Bảy, Nguyễn Thị Thanh Thủy (2009), “Phân tích ña dạng di truyền phân tử, ñặc tín nông sinh học tính kháng bệnh xanh lùn số giống vải nước nhập nội” , Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 7, số 2, tr 211 – 219 12 Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2008), Nghiên cứu tính ña dạng di truyền phân lập số gen liên quan ñến tính chịu hạn ñậu xanh (Vignaradiata (L.) Wilczeck), Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội 13 Lê Duy Thành (2001), Cơ sở di truyền chọn giống thực vật, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 14 Khuất Hữu Trung (2010), Nghiên cứu ña dạng di truyền tập ñoàn nhãn ñịa Việt Nam kĩ thuật SSR (Microsatellite), Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 15 Lê Thị Ngọc Vi, Nguyễn Thị Lang (2006) Nghiên cứu gen kháng bệnh gỉ sắt ñậu nành phương pháp phân tử microsatellite Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, kỳ tháng 9/2006: 36-39 Tài liệu Tiếng Anh 16 Abe J., Xu H., Suzuki Y., Kanazawa A., Shimamoto Y (2003), “Soybean germplasm pools in Asia revealed by nuclear SSRs”, Theor Appl Gener 106, pp 445-453 17 Akkaya M.S., Bhagwat A.A., Cregan P.B (1992), “Length polymorphism of simple sequence repeat DNA in soy bean”, Genetic, 132, pp 1131-1139 18 Bostein D., White R.I., Skolnick M., Davis R.W (1980), “Construction of genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphism”, Am J Hum Genet, 32, pp 314 – 331 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 50 19 Cregan P.B, Javik T, Bush A.L, Shoemaker R.C, Lark K.G, Kahler A.L, Kaya N, Van Toai T.T, Lohnes D.G, Chung J, Specht J.E (1999), “An integrated genetic linkage map of the soybean genome”, Crop Sci , 39, pp 1464 – 1490 20 Diwan N., Cregan P.B (1997), “Automated sizing of fluorescentlabeled simple sequence repeat (SSR) marker to assay genetic variation in soybean”, Theor Appl Genet, 95, pp 723-733 21 Gawel N.J., Jarret R.L., (1991), “A modified CTAB DNA extraction procedure for Musa and Ipomoea”, Plant Mol Biol Reptr, 9, pp 262–266 22 Grau CR and Laurence JA (1975), “Observations on resistance and heritability of resistance to powdery mildew of soybean”, Plant Disease Reporter, 59(6), pp.458-460 23 Grau CR (2006) “Powdery mildew of soybean [online]” http:/ /www.plantpat h.wisc.edu/soyheal th/pdf/powdery_mildew_06.pdf 24 Gyu-Taek Cho, Jeongran Lee, Jung-Kyung Moon, Mun-Sup Yoon, HyungJinBaek, Jung-Hoon Kang, Tae-San Kim, Nam-Chon Paek (2008), “Genetic Diversity and Population Structure of Korean Soybean Landrace [Glycine max (L.) Merr.]”, J.Crop Sci Biotech 11 (2) : 83 – 90 25 Kang ST and Mian MAR (2010) “Genetic map of the powdery mildew resistance gene in soybean PI 243540” Genome, 53, pp 400-405 26 Killgore E, Heu R (1994), “First report of soybean rust in Hawaii”, Plant Dis 78, pp 1216 27 Lambrides C J., Lawn R J., Godwin I D., Manners J., Imrie B C (2004), “Two genetic linkage maps of mungbean (Vigna radiata L Wilczek) using RFLP and RAPD markers”, Australian Journal of Agricultural Research , 51(4), pp 415 - 425 28 Lehman SG (1947), “Powdery mildew of soybean”, Phytopathology, 37, pp 434 29 Li Z., Nelson R.L., (2002), “RAPD Marker Diversity among Cultivated and Wild Soybean Accessions from Four Chinese Provinces”, Crop Science, 42, pp 1737-1744 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 51 30 Litt M., Luty J A., (1989), “A hypervariable microsatellite revealed by in vitro amplification of a dinucleotide repeat within the cardiae muscle actin gene”, Am J Hum Genet, 44(3), pp 397 - 401 31 Lohnes DG, Wagner RE and Bernard RL, (1993), “Soybean genes Rj2, Rmd, and Rps2 in linkage group 19” Journal of Heredity, 84, pp 109-111 32 Lohnes DG and Nickell CD., (1994), “Effects of powdery mildew alleles Rmdc, Rmd, and rmd on yield and other characteristics in soybean”, Plant Discovery, 78, pp 299-301 33 Maughan P.J., Maroof M.A.S., Buss G.R., (1995), “Microsatellite and amplyfied sequence length polymorphism in cultivated and wild soybean”, Genome, 38, pp 715 - 723 34 Mignucci JS and Lim SM (1980), “Powdery mildew (Microspraera diffusa)development on soybeans with adult-plant resistance”, Phytopathology, 70(9), pp.919-921 35 Narvel J.M., Fehr W.R., Chu W.C., Grant D., Shoemarker R.C (2000), “Simple sequence repeat diversity among soybean plant introdution and elite Genotypes”, Crop Sci, 40, pp 1452 - 1458 36 Nei M (1987), Molecular Evolutionary Genetics Columbia University Press NY 37 Polzin KM, Lohnes DG, Nickell CD and Shoemaker RC, (1994), “Integration of Rps2, Rmd, and Rj2 into linkage group J of the soybean molecular map” Journal of Heredity, 85, pp 300 - 303 38 Rafalski J.A., Tingey S., (1993), “Genetic diagnostics in plant breeding: APDs, microsatellites and mechines”, TIG, 9, pp 275-280 39 Sambrook J & Russell D., (2001), Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 3rd edn Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 52 40 Seitova A.M., Ignatov A.N., Suprunova T.P., Tsvetkov I.L., Deĭneko E.V., Dorokhov D.B., Shumnyĭ V.K., Skriabin K.G., (2004), “Assessment of genetic diversity of wild soybean (Glycine soja Siebold et Zucc.) in the far eastern region of Russia”, Genetika, 40(2), pp.224-231 41 Sholihin, Hautea D.M., (2002), “Molecular mapping of drought resistance in mungbean (Vigna radiata L.): 1.QTL linked to drought resistance, 2.Linkage map in mungbean using AFLP markers”, Jurnal Bioteknologi Pertanian, 7(1-2), pp 17 - 61 42 Specht J.E., Chase K., Macrander M., Graef G.L., Chung J., Markwell P., Germann M., Orf J.H., Lark K.G (2001), “Soybean response to water: A QTL analysis of drought tolerance”, Crop Sci, 41, pp 493 – 509 43 Tran Thi Phuong Lien, Le Thi Thu Hien, H.H.T Thu, T.N Dang, Nguyen Dang Ton, Tran Thị Truong, Nong Van Hai, (2009), “Study on biodiversity of Vietnamese soybean local varieties”, World Soybean Research Conference VII, 8, pp 51 44 Verma D.P.S, Shoemaker R.C (1996), “Soybean, genetics, molecularbiology and biotechnology”, Cab International, pp 37-40 45 Williams J., Kube Lik A., Livak K., Rafalski J., Tingey S (1990), “DNA polymorphisms amplified by arbitrary primer are useful as genetic marker”, Nucl Acids Res, 18, pp 6531 - 6535 46 Yong Bi Fu, Gregory W Peterson, Malcolm J Morrison (2007), “Genetic Diversity of Canadian Soybean Cultivars and Exotic Germplasm Revealed by Simple Sequence Repeat Marker”, Crop Science; 47, pp 47 Yorinori JT (1997) Oídio da Soja Londrina: EMBRAPA – soja Oidiosja Doc, pp 13 48 Young N.D, Kumar L., Menancio - Hautea, Danesh D., Talekar N.S,Shanmugasundarum S., Kim D.H., (1992), “RFLP mapping of a major bruchid resistance gene in mungbean (Vigna radiata L Wilczek)”, Theoretical and Applied genetics, 44(7-8), pp 839 - 844 49 Soybase: http://soybase.agron.iastate.edu/ Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 53 50 FAO (2009), Statistic Databaase, Available on the World Wide Web: http://www.fao.org/statistic/database 51 http://www.vietrade.gov.vn/nong-sn-khac/3467-sn-xut-va-tieu-th-u-nanh-ti-vitnam-2013-va-mt-s-d-bao.html 52 http://soybase.org 53 http://www.phytozome.net Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 54 [...]... ña dạng di truyền ở mức DNA của các giống ñậu tương có khả năng kháng bệnh phấn trắng khác nhau ðánh giá khả năng kháng bệnh phấn trắng của một số giống ñậu tương cần nghiên cứu Xác ñịnh cặp lai giữa giống kháng bệnh phấn trắng và giống mẫn cảm với bệnh phấn trắng 1.2.2 Yêu cầu Xác ñịnh ña dạng di truyền và mối quan hệ di truyền của các giống ñậu tương nghiên cứu Xác ñịnh khả năng kháng bệnh phấn trắng. .. chọn giống ñậu tương kháng bệnh phấn trắng nói riêng và chọn tạo các giống cây nông nghiệp năng suất cao kháng bệnh nói chung Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành ñề tài: "ðánh giá ña dạng di truyền của một số giống ñậu tương kháng bệnh phấn trắng bằng chỉ thị phân tử SSR " làm cơ sở cho việc tuyển chọn một số giống ñậu tương cũng như phát hiện các chỉ thị phân tử phục vụ chọn tạo giống. .. nghiên cứu sự ña dạng di truyền ở mức DNA là cơ sở khoa học ñể ñề xuất việc chọn những giống ñậu tương có khả năng kháng bệnh nói chung và bệnh phấn trắng nói riêng góp phần bảo tồn, phát triển nguồn gen cây ñậu tương, tuyển chọn giống ñậu tương thích hợp làm vật liệu chọn giống Trong ñó, việc ñánh giá ña dạng di truyền của các giống ñậu tương kháng bệnh phấn trắng bằng chỉ thị phân tử SSR lần ñầu tiên... tính ña dạng di truyền của một số giống ñậu xanh chịu hạn khác nhau [12] Nguyễn Thị Minh Nguyệt và cs (2009) ñã sử dụng SSR ñể xác ñịnh các chỉ thị phân tử liên kết gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ [11] Khuất Hữu Trung (2010) ñã sử dụng kỹ thuật SSR ñể nghiên cứu ña dạng di truyền tập ñoàn nhãn bản ñịa Việt Nam [14] Vũ Thị Thu Hiền, Phạm Văn Cường (2012) ñã sử dụng 34 chỉ thị phân tử SSR phân tích... HÌNH Hình 2.1 Bệnh phấn trắng trên cây ñậu tương 11 Hình 4.1 Hình ảnh ñiện di DNA tổng số của các giống ñậu tương 34 Hình 4.2 Phổ ñiện di sản phẩm PCR của một số cặp mồi SSR 37 Hình 4.3 Sơ ñồ cây phân loại của 34 giống ñậu tương 40 Hình 4.4 Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền dựa trên phân tích tọa ñộ PCA 43 Hình 4.5 Hình ảnh lá ñậu tương nhiễm bệnh phấn trắng 45... (2003) nghiên cứu về sự ña dạng di truyền của một số giống ñậu tương bằng chỉ thị phân tử Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 19 SSR [9], ñược thực hiện trên 7 kiểu gen ñậu tương của Việt Nam Cũng trên ñối tượng ñậu tương, Trần Thị Phương Liên và cs (2009) ñã ñánh giá khả năng kháng bênh gỉ sắt trên 40 giống ñã phát hiện 4 giống kháng mới, 11 giống trung gian nhiễm... những giống ñậu tương kháng bệnh nấm trở nên rất cấp thiết Hiện nay, việc nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng nói chung và ñậu tương nói riêng nhờ chỉ thị phân tử ñã và ñang ñược áp dụng rộng rãi Các nhà khoa học ñã sử dụng một số kỹ thuật sinh học phân tử như RAPD, AFLP, RFLP, SSR ñể xác ñịnh quan hệ di truyền của cây trồng nhằm tạo cơ sở khoa học cho công tác chọn tạo giống cây trồng Chỉ thị phân tử. .. thân cây Hình 2.1 Bệnh phấn trắng trên cây ñậu tương Bệnh phấn trắng hại ñậu tương gây hại năng suất từ 10-50% Nấm phấn trắng hại ñậu tương là loài nấm kí sinh chuyên tính riêng của cây ñậu tương trồng và ñậu tương dại Nấm phấn trắng hại ñậu tương ở Nhật Bản, Nam Triều Tiên, Việt Nam có 2 loài là: Eryshiphe glycines và Odium sp Nấm phấn trắng hại ñậu tương ở Việt nam là gọi chung là Odium sp theo phương... nghiên cứu ña dạng di truyền và trong chọn giống thực vật Lần ñầu tiên sự thể hiện của SSR về những biến ñổi ở mức ñộ alen và tính di truyền ñược tìm thấy ở một loài thực vật là ñậu tương và ñây là một trong những chỉ thị phân tử dựa trên kỹ thuật PCR thành công nhất hiện nay Akaya và CS (1992) [17] ñã phân tích ña dạng di truyền trên 43 giống ñậu tương ở Bắc và Nam Mỹ Kết quả cho thấy SSR có sự ña... kháng và rmd có phản ứng nhiễm với M.diffusa Nghiên cứu trên việc xây dựng bản ñồ gen ñối với gen kháng bệnh phấn trắng của giống ñậu tương PI243540, Kang (2010b) [25] thông báo rằng ñơn gen kiểm soát tính trạng kháng bệnh phấn trắng của ñậu tương nằm gần trên nhiễm sắc thể số 16 (nhóm liên kết J) Theo thông báo của Lohnes (1992) [32], Naohiro (2004) và Kang (2010) [25] tính trạng kháng bệnh phấn trắng ... dạng di truyền mức DNA giống ñậu tương có khả kháng bệnh phấn trắng khác ðánh giá khả kháng bệnh phấn trắng số giống ñậu tương cần nghiên cứu Xác ñịnh cặp lai giống kháng bệnh phấn trắng giống. .. ñó, việc ñánh giá ña dạng di truyền giống ñậu tương kháng bệnh phấn trắng thị phân tử SSR lần ñầu tiên ñựơc thực nước ta ñóng vai trò quan trọng chọn giống ñậu tương kháng bệnh phấn trắng nói riêng... bệnh phấn trắng 1.2.2 Yêu cầu Xác ñịnh ña dạng di truyền mối quan hệ di truyền giống ñậu tương nghiên cứu Xác ñịnh khả kháng bệnh phấn trắng số giống ñậu tương Chọn ñược cặp lai giống kháng bệnh