Đồ án Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông (Gossypium L.) sử dụng chỉ thị phân tử SSR

Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Mở đầu I Đặt vấn đề Đợc trồng rộng rãi 80 quốc gia giới, (Gossypium L.) loại trồng lấy sợi tự nhiên hàng đầu quan trọng Hàng năm ngành công nghiệp dệt đóng góp vào kinh tế khoảng 500 tỉ USD với việc sử dụng khoảng 115 triệu kiện xơ [14] Cùng với nhận thức vấn đề chăm sóc sức khỏe mức sống phát triển, ngời quay trở lại sử dụng sợi thay cho sợi nhân tạo (sợi có lợi nh vốn thấp, suất cao, độ thấm, độ thoáng, giữ nhiệt tốt không tĩnh điện) làm cho nhu cầu cung cấp sợi ngày tăng Việt Nam nớc có ngành công nghiệp dệt may phát triển, sản phẩm dệt may chiếm tới 4,8% cấu giá trị sản xuất công nghiệp [7] Năm 2007, dệt may vơn lên vị trí dẫn đầu danh mục mặt hàng xuất khẩu, vợt qua dầu thô [8], (Gossypium L.) trồng đợc trọng Nhng nhiều khó khăn (sâu bệnh, chi phí sản xuất cao ), thực trạng sản xuất vải Việt Nam ngày giảm, năm 2005 diện tích nớc 27.996 với tổng sản lợng 32.615 tấn, năm 2006 diện tích giảm xuống 20.900 với sản lợng 28.600 [29] Năm 2007 tổng số 220.000 nguyên liệu, Việt Nam phải nhập 95% từ nớc Mỹ, ấn Độ, Tây Phi, Uzebekistan Theo định phê duyệt chơng trình Phát triển vải Việt Nam Thủ tớng Chính phủ, tiêu đến năm 2015 diện tích trồng nớc ta cần đạt 30.000 ha, suất bình quân 1.5 tấn/ha, sản lợng xơ đạt 20.000 tấn, định hớng đến năm 2020 diện tích đạt 76.000 ha, suất bình quân tấn/ha, sản lợng xơ đạt 60.000 tấn, để cung cấp nguyên liệu xơ cho sản xuất nớc, tạo điều kiện cho ngành dệt may phát triển ổn định [9] Muốn mở rộng đợc diện tích trồng cần phải có sách hỗ trợ, tạo điều kiện cho ngời trồng quan trọng phải có giống tốt Các giống Việt Nam chủ yếu chọn tạo phơng pháp truyền thống (một số giống Viện nghiên cứu Bông PTNN Nha Hố chọn tạo đợc công nhận giống quốc gia đa vào phổ biến sản xuất, gồm có giống lai: L18, VN20, VN15, VN01-2, VN01-4, GL03 giống Luồi: TH1, TH2, M45610, TM1, MCU9, LRA5166, D162, C118) Tuy nhiên phơng pháp chọn tạo giống truyền thống có hạn chế khó đáp ứng đợc mục tiêu cải tiến đồng thời suất, chất lợng sợi sức chống chịu với điều kiện khắc nghiệt môi trờng [17] Sự phát triển gần di truyền phân tử giúp Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT cho nhà chọn giống tiếp cận nhanh chóng xác để phối hợp với chọn lọc truyền thống, giúp khắc phục nhợc điểm phơng pháp Chỉ thị phân tử công cụ hữu hiệu, đợc áp dụng rộng rãi nghiên cứu đa dạng di truyền khoảng cách di truyền Nghiên cứu tính đa dạng di truyền đóng vai trò quan trọng, thông qua phân tích đa dạng chọn tạo đợc cặp bố mẹ lai thích hợp chọn tạo giống trồng [3] Van Esbroeck and Bowman (1998) đa dạng di truyền đảm bảo sản xuất chống lại bệnh loài gây hại, thấy đợc lợi ích gen di truyền tơng lai [13] Cho đến thị ADN tiềm cho chơng trình chọn giống nhờ thị phân tử (MAS) trợ giúp nhiều cho việc chọn tạo đợc giống có suất cao, chất lợng tốt [27] Đối với bông, có số lợng lớn thị SSR đợc phát nhiều phòng thí nghiệm giới đợc lu trữ sở liệu thị (Cotton Marker Database-CDM), cung cấp nguồn thị phong phú cho nhà nghiên cứu [12] Đây thuận lợi để thực đề tài: "Nghiên cứu đa dạng dạng di truyền nguồn gen (Gossypium L.) sử dụng thị phân tử SSR" Đề tài nghiên cứu nội dung nghiên cứu đề tài thuộc chơng trình Công nghệ sinh học cấp Nhà nớc "Nghiên cứu áp dụng thị phân tử để chọn tạo giống có chất lợng xơ tốt" II Mục tiêu đề tài Đánh giá mức độ đa dạng di truyền 21 giống chọn lọc từ tập đoàn giống Viện nghiên cứu Bông PTNN Nha Hố, từ chọn lọc cặp giống có đa hình di truyền cao phục vụ lai tạo, tạo quần thể lai Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Chơng I: Tổng quan tài liệu I.1 Giới thiệu Cây công nghiệp quan trọng, có giá trị kinh tế Sản phẩm xơ bông, cung cấp nguyên liệu cho dệt may Ngoài vỏ rễ làm thuốc Hệ thống phân loại [30] Giới: Thực vật Ngành: Magnoliophy Lớp: Magnoliopsida Bộ: Malvales Họ: Malvanceae Phân họ: Malvoideae Chi: Gossypium L I.1.1 Nguồn gốc, xuất xứ Cây (Gossypium L.) bao gồm khoảng 45 loài nhị bội loài tứ bội với cách thức di truyền phức tạp Nhóm nhị bội chia làm nhóm genome từ A- G k [15], loài nhị bội có nhóm chính: nhóm châu phi có kiểu gen a, b, e, f có xuất xứ từ châu phi châu á; nhóm có kiểu genome d có nguồn gốc xuất xứ từ nớc châu mỹ; nhóm thứ có kiểu gen c, g, k đợc tìm thấy châu úc [24] 52 loài kể hai loài tứ bội tự nhiên Gossypium hirsutum, Gossypium barbadense, có nguồn gốc từ loài tổ tiên Châu Phi A genome loài D Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT genome Tổ tiên loài tứ bội tồn ngày loài nhị bội Gossypium herbaceum(A1) Gossypium arboreum (A2) Gossypium raimondii (D5) Ulbrich [11] Quá trình tứ bội hóa xẩy khoảng 1-2 triệu năm trớc [24] tạo loài tứ bội I.1.2 Đặc điểm hình thái Rễ: có rễ cọc đâm sâu xuống đất, từ rễ cọc phát triển rễ thứ cấp phân nhánh mạnh Thân, cành: thân cao từ 0.7-1.5m tùy vào giống điều kiện môi trờng, thân có đốt, trung bình từ 20-30 đốt Cành có loại cành đực cành Lá: có màu xanh, số giống có màu nâu đỏ Lá có từ 3-5 đến thùy Hoa: hoa đợc hình thành từ nách lá, thân cành Hoa lỡng tính có đài, cánh hoa có màu trắng, màu kem màu vàng, bầu lớn nằm hoa, bầu hoa có 3-5 ô, ô phát triển thành múi, múi có 6-11 noãn Bông tự thụ phấn nhng có thụ phấn chéo nhờ côn trùng Có giống thụ phấn kín hoa không nở Xơ: biến dạng lớp biểu bì hạt Sau thụ tinh xơ trởng thành quả, sau hoa nở 15-20 ngày xơ đạt chiều dài cao chín Xơ khô có dạng sợi xoắn Quả hạt: có từ 100-300 quả, nặng 4-6g, có 45 múi, múi có 6-7 hạt I.1.3 Điều kiện sinh thái Bông có nguồn gốc nhiệt đới, a sáng nên đòi hỏi cao nhiệt độ ánh sáng Nhiệt độ tối u cho nảy mầm, sinh trởng, phát triển 25-30oC, dới 25oC phát triển chậm lại, 37-40oC ngừng phát triển Bông cần đầu khô, chân ẩm, nhng không chịu úng Do có rễ phát triển nên có khả chịu hạn tốt Hầu hết loại đất trồng cạn trồng vải, có pH thích hợp pHKCl>5 độ mặn < 0.4% [1] Các vùng trồng truyền thống có điều kiện đất đai, khí hậu thích hợp tỉnh [9]: Tây Nguyên: Đắc Lắk, Đắc Nông, Gia Lai Duyên hải Nam Trung Bộ: Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Phớc, Đồng Nai, Bà Rịa- Vũng Tàu Các tỉnh vùng núi phía Bắc: Điện Biên, Sơn La, Thanh Hóa, Bắc Giang Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Trong vùng trọng tâm Tây Nguyên I.1.4 Đặc điểm genome Kích thớc genome biến động tùy loài: kích thớc genome nhỏ đợc ghi nhận loài G.raimondii Ulbrich, đạt khoảng 880 Mb Genome đơn bội G.arboreum có kích thớc khoảng 1,75 Gb G.hirsutum có kích thớc 2,5 Gb [16] Biến động thành phần DNA loài nhị bội phản ánh mức độ nhiều hay trình tự lặp lại khác [28] Thành phần DNA loài đa bội xấp xỉ tổng số genome bố mẹ A D [18] I.1.5 Giá trị sản xuất thơng mại loài Trong loài có loài đợc trồng lấy sợi bao gồm hai dạng nhị bội genome A (2n=2x=26) G.herbaceum (A1) G.arboreum (A2) dạng tứ bội (song lỡng bội khác nguồn A, D (2n=2x=52) G.hirsutum, G.barbadense Hiện giống đợc trồng phổ biến sản xuất tứ bội có nguồn gốc lai hai nhóm genome A D Trong đó, có loài thuộc nhóm genome A cho lấy sợi nhóm genome D không [14] Hai loài tứ bội G.hirsutum L, G.barbadense L chiếm tơng ứng 90% 5% sản lợng toàn giới [25] I.2 Đa dạng di truyền I.2.1 Khái niệm [4] Đa dạng di truyền: tập hợp biến đổi gen kiểu gen nội loài Đa dạng di truyền chìa khóa loài tồn tự nhiên, có khả thích nghi với thay đổi bất lợi thời tiết, khí hậu, môi trờng, phơng thức canh tác, sức đề kháng loài sâu bệnh Do nguồn cung cấp vật liệu cho chơng trình chọn tạo cải tiến giống, cho nông nghiệp phát triển bền vững Đa dạng di truyền thể tách biệt tính kế thừa hay quần thể sinh vật I.2.2 Nguyên nhân phát sinh đa dạng di truyền Trong suốt trình tồn phát triển, loài tạo thành nhóm quần thể phân bố điều kiện sinh thái khác biến đổi, nên có chiều hớng biến đổi khác gây đột biến (đột biến gen, đột biến NST) Biến đổi trớc hết kiểu gen cuối kiểu hình thích nghi, điều tạo nên khác nhóm loài Sự biến đổi không xẩy quần thể loài mà cá thể quần thể, đợc biểu hình thái thay đổi Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT genome Bên cạnh biến đổi di truyền áp lực chọn lọc tự nhiên biến đổi áp lực nhân tạo (gây đột biến nhân tạo) góp phân lớn Do vật chất di truyền chép xác từ hệ sinh vật sang hệ sinh vật khác qua sinh sản nên biến đổi mặt di truyền đợc bảo tồn phát triển tạo nên tính đa dạng di truyền I.2.3 Các mức độ đa dạng di truyền Đa dạng di truyền thể mức độ phân tử cá thể Mức độ phân tử biểu đa dạng alen cá thể sinh đột biến gen tách biệt tính kế thừa nguồn genome có trớc Nói xa hơn, tập hợp đa dạng alen cá thể tạo nên khác genome cá thể Mức độ cá thể biểu số lợng NST cá thể hay nhóm cá thể nh: có loài đơn bội, lỡng bội đa bội Trong sinh học phân tử, nói đến đa dạng ADN, nghĩa khác mức độ phân tử ADN cá thể loài sống vùng địa lý định Nghiên cứu đa dạng ADN thực chất phân loại nhng mức độ ADN để xác định khác biệt hay giống cá thể loài [4] I.3 Nghiên cứu đa dạng di truyền I.3.1 Chỉ thị hình thái [2] Các đặc điểm hình thái phân loại sinh vật đợc sử dụng từ sớm Nguyên tắc phơng pháp là: hai đơn vị phân loại (taxon) có nhiều đặc điểm chung, giống quan hệ hai taxon gần gũi Ngời ta thờng kết hợp nhiều đặc điểm để làm tăng giá trị tin cậy kết so sánh Các thị hình thái có u điểm tiện lợi, nhanh chóng, kinh tế, nhng việc lựa chọn cân nhắc giá trị sử dụng đặc điểm phân loại khâu khó khăn nhất, không đòi hỏi kiến thức mà đòi hỏi kinh nghiệm khéo léo nhà phân loại học Bên cạnh phơng pháp nhiều không xác có tợng đồng quy tính trạng không phân biệt đợc loài đồng hình I.3.2 Chỉ thị isozym Các isozym đợc định nghĩa nh dạng khác enzym (protein), có chức giống hay gần gũi cá thể [21] Sự khác cấu trúc bậc protein enzym đột biến gen trình chọn lọc Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT quần thể loại theo chiều hớng ngoại cảnh khác nhau, làm enzym khác trọng lợng, kích thớc Protein enzym chất đa điện ly nên dạng dung dịch trạng thái phân cực điện tích Dới tác dụng dung dịch đệm có pH khác protein mang điện tích (-) (+) Trong điện trờng dòng chiều protein khác di chuyển phía anot hay catot theo tốc độ khác Nếu phân tử protein có kích thớc nhỏ, trọng lợng phân tử bé, lực hút tĩnh điện lớn chuyển động nhanh ngợc lại Do chúng nằm vị trí khác gel chạy điện di hỗn hợp protein, khác cấu tử điện di isozym đợc dùng để so sánh, đánh giá khác chất di truyền loài Sự khác mối quan hệ họ hàng chúng gần ngợc lại Việc phân tích isozym cho ta allen đồng trội, phơng pháp tơng đối rẻ, dễ tiến hành phơng pháp phân tích ADN Tuy nhiên với số lợng ỏi isozym chúng thể giai đoạn định trình phát triển cá thể sản phẩm gen nên cha phản ánh thật xác chất di truyền cá thể Do việc sử dụng thị isozym có hạn chế định I.3.3 Chỉ thị phân tử nghiên cứu đa dạng di truyền Chỉ thị phân tử đợc ứng dụng rộng dãi phân tích di truyền, nghiên cứu lai giống, nghiên cứu đa dạng di truyền họ hàng giống, loài tổ tiên hoang dại chúng Chỉ thị phân tử có vài u điểm so sánh với thị hình thái nh: mức độ đa dạng cao nhận đợc ảnh hởng điều kiện môi trờng phạm vi hoạt động sinh thái thực vật [13] Các thị phân tử phong phú tính đa dạng ADN Các thị phân tử chia làm nhóm bao gồm: Chỉ thị dựa cở sở lai acid nucleic (RFLP - Restriction Fragment Length Polymorphism) Các thị dựa sở phản ứng PCR (RAPD - Random Amplified Polymorphic DNA, SSR - Simple Sequence Repeats, loại thị phân tử khác nh SNP (Single Nucleotide Polymorphism ) Các thị phân tử đợc ứng dụng có hiệu nghiên cứu đa dạng di truyền thực vật I.4 Một số LOạI thị phân tử I.4.1 Chỉ thị dựa sở lai acid nucleic: RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) Lai acid nucleic gồm kiểu: lai ADN (ADN hibrization) hay gọi lai Southern lai ARN (ARN hibrization) hay gọi Northern [3] Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT RFLP có nghĩa đa hình độ dài đoạn phân cắt giới hạn Các đa hình RFLP sinh đột biến tự nhiên điểm cắt enzym giới hạn hệ gen Mỗi loài sinh vật có ADN đặc hiệu cấu trúc, thay đổi, hay thêm vào nucleotide khác tùy thuộc vào đặc điểm riêng họ, giống, loài, chí cá thể Vì dùng enzym cắt giới hạn để cắt phân tử ADN hệ gen đối tợng khác nhau, nh có đa hình đoạn cắt hạn chế đoạn ADN cần kiểm tra đa hình (các đoạn ADN có đoạn trình tự bổ sung với ADN mẫu dò) đối tợng sau bị cắt có chiều dài khác Sau dùng kỹ thuật lai Southern ngời ta nhận biết đợc đoạn ADN có chiều dài khác ADN mẫu dò đợc sử dụng để lai có trình tự bổ sung với đoạn trình tự ADN bảo thủ ADN đích Chỉ thị RFLP đợc ứng dụng rộng rãi có ý nghĩa quan trọng lập đồ gen, phân lập gen, xác định số gen, phân tích cấu trúc chức gen [3] Chỉ thị RFLP đợc sử dụng lần Bitstein cs (1980) để xây dựng đồ liên kết di truyền ngời RFLP đợc dùng để nghiên cứu di truyền nhiều đối tợng thực vật khác nh: lúa, cà chua, ngô, khoai tây, bắp cải, Đối với đối tợng bông, công trình Rong cộng 2004 sử dụng thị RFLP định vị đợc 2.584 locus phân bố thành 26 nhóm liên kết cách 1.72 cM (khoảng 600 Kb) [20] Chỉ thị RFLP thị đồng trội có nghĩa có khả biểu tất allen locus gen Do vậy, phân biệt đợc cá thể đồng hợp tử AA aa cá thể dị hợp tử Aa Do sử dụng mẫu dò mang tính đặc hiệu nên thị có độ xác cao, dùng để kiểm tra thị phân tử khác Hạn chế thị RFLP: tiêu tốn nhiều thời gian, sức lực, khối lợng công việc cồng kềnh I.4.2 Chỉ thị dựa sở PCR I.4.2.1 Phản ứng PCR PCR (Polymeraza Chain Reaction) có nghĩa phản ứng trùng phân, phản ứng chuỗi polymeraza, hay phản ứng PCR, đợc Kary Mullis phát minh vào năm 1985 [3], đa cách mạng di truyền học phân tử Đây kỹ thuật invitro để nhân nhanh đoạn ADN hệ gen sinh vật ADN đợc nhân lên theo cấp số nhân theo công thức: N = D ì 2n Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Trong đó: D: Là lợng ADN ban đầu N: Tổng số ADN tổng hợp sau n chu kỳ Thành phần phản ứng PCR Trong phản ứng PCR gồm có thành phân sau: ADN khuôn, dNTP, mồi (primer), enzyme polymeraza (Taq), MgCl 2, đệm PCR Phản ứng PCR đợc thực chu kỳ máy nhiệt (máy PCR) ADN khuôn (DNA template): đoạn mạch đơn mạch đôi chuỗi ADN hay ARN, thờng dài từ 300 bp trở lên, biết trớc trình tự hai đầu để thiết kế mồi Thông thờng lợng ADN khuôn cho vào phản ứng nên sử dụng khoảng dới g ADN hệ gen ADN mồi (primer): đoạn oligonucleotide mạch đơn dài 6-100 bp (thờng có độ dài từ 20-30 bp), có trình tự bazơ nitơ bổ trợ với trình tự bazơ nitơ hai đầu đoạn ADN khuôn Nó đợc sử dụng làm mồi cho khởi đầu trình tổng hợp ADN Các đoạn mồi cần mang tính đặc thù để làm tăng tính đặc hiệu phản ứng Mồi dài, khả tổng hợp xác đoạn ADN đích lớn Nồng độ mồi thờng dùng khoảng 1-2 M Các nucleotide (dNTP): hỗn hợp loại dATP, dCTP, dGTP, dTTP làm nguyên liệu cho phản ứng tổng hợp ADN Nồng độ dNTP thờng dùng khoảng 100 M Enzym ADN polymeraza chịu nhiệt: có nhiều loại enzym polymeraza chịu nhiệt nh: Taq ADN polymeraza tách từ vi khuẩn Thermus aquatucus, Pfu ADN polymeraza đợc tổng hợp từ vi khuẩn Thermococcus litoralis, Tth ADN polymeraza tổng hợp từ vi khuẩn Pyrococcus furiosus Mỗi loại có đặc điểm riêng nhng thông dụng Taq ADN polymeraza, có trọng lợng phân tử 94 kDa hoạt động tốt 70-80 oC Enzym có hoạt tính 5-3 exonucleaza Dung dịch đệm: thành phần chung dung dịch đệm gồm: KCl, MgCl2, Tris [3] Trong quan trọng ion Mg ++ Nó hình thành phức hợp hòa tan với dNTP, làm tăng nhiệt độ nóng chảy ADN sợi đôi tăng khả gắn mồi vào khuôn Nồng độ cuối Mg ++ phản ứng biến đổi từ 0.5-5.0 mM, tối u 1- 1.5 mM Diễn biến phản ứng PCR Lê Công Tùng MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Giai đoạn 1: Biến tính ban đầu nhiệt độ 93-98 oC, thời gian từ 1-5 phút ADN khuôn sợi đôi (ADN tổng số) đợc biến tính Khi liên kết hydro hai mạch đơn bị phá vỡ hai mạch đơn tách Nếu G+C > A+T (liên kết bổ sung hai sợi đơn bền hơn) khuôn ADN dài nhiệt độ biến tính phải cao hay thời gian biến tính lâu Giai đoạn 2: Phản ứng diễn theo chu kỳ Thờng 20-40 chu kỳ Mỗi chu kỳ gồm bớc sau: Chu kỳ Bớc 1: Biến tính ADN khuôn - diễn nh giai đoạn 5 3 5 Bớc 2: Gắn mồi nhiệt độ 35-65 oC (mồi ngắn G, C nhiệt độ gắn mồi thấp), thời gian từ 30 giây - phút Đoạn mồi gắn vào đoạn ADN khuôn cần nhân có ADN tổng số theo nguyên tắc bổ trợ với trình tự bazơ nitơ đầu 5 3 5, Bớc 3: Tổng hợp ADN nhiệt độ 70-75 oC, thời gian từ 1-5 phút Enzyme ADN polymeraza chịu nhiệt hoạt động tổng hợp ADN diễn đoạn mồi gắn vào nhiệt độ enzyme hoạt động với vận tốc cao Lê Công Tùng 10 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Tính hệ số PIC giá trị để đánh giá đa dạng di truyền locus gen nghiên cứu 21 giống nghiên cứu Giá trị PIC lớn đa hình cao ngợc lại III.4.2 Các bớc tiến hành Từ sơ đồ nhận dạng ADN 21 giống nghiên cứu, xác định thông số: -Tổng số allen đọc đợc mồi i: Ni -Tổng số lần xuất allen thứ j tơng ứng với mồi i: nj -Tính Pij theo công thức: Pij = nj Ni ( j = 1.n) -Thay giá trị Pij vào công thức tính hệ số PIC n PIC = j = pij2 j =1 III.4.3 Kết Lê Công Tùng 39 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Bảng 11: Hệ số PIC, tổng số băng ADN, số allen/locus Locus: i Ni Số allen locus i PIC nj n1 n2 n3 n4 n5 n6 n7 BNL1551 22 15 # # # # 0.475 BNL1604 29 4 10 # # # 0.732 BNL1611 19 10 # # # # # 0.498 BNL2449 15 # # # 0.601 BNL3257 30 11 13 # # # # 0.637 BNL3261 20 13 # # # # # 0.455 BNL2812 17 11 # # # # 0.512 BNL3816 12 # # # # # 0.444 JESPR296 21 8 # # # # 0.653 NAU2556 20 10 # # # 0.640 NAU3171 19 16 # # # # # 0.265 NAU3377 34 11 14 # # # # 0.642 BNL1673 20 15 # # # # # 0.375 Bnl1693 18 15 # # # # # 0.277 Bnl3559 59 21 11 10 10 # # 0.767 Bnl4059 21 # # # 0.703 Bnl2590 28 10 # # # 0.765 Bnl2495 21 14 # # # # 0.490 Bnl2895 21 13 # # # # # 0.471 Bnl3379 24 4 0.823 Tổng 64 11.225 Trung bình 3.2 0.56 III.4.4 Nhận xét kết Phân tích 20 loci 21 giống thu đợc tổng số 64 allen, trung bình 3.2 allen/locus Những locus khác có mức độ đa dạng khác nhau, locus Bnl3379 cho nhiều allen đa hình allen Locus cho allen allen bao gồm Bnl2895, Bnl1693, BNL1673, NAU3171, BNL3816, BNL3261, BNL1611 Các loci lại loci cho allen, loci cho allen mồi BNL3559 cho allen Giá trị PIC 20 loci mẫu thay đổi từ 0.265 đến 0.823 với giá trị trung bình 0.56 Một số tác giả sử dụng thị SSR nghiên cứu đa dạng di truyền đối tợng (mục I.5) cho kết giá trị PIC trung bình số allen/locus nh sau Lê Công Tùng 40 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Tác giả Số allen/locus PIC Cãndida H.C de Magalhães Bertini cs 2,13 0.18-0.62 Gutierrez cs (2002) 2,0 # Liu cs (2000b) 5,0 0.05-0.82 Nguyễn Thị Minh Nguyệt cs (2009) 2.56 # Kết nghiên cứu đề tài 3.2 0.265- 0.823 Từ bảng cho thấy kết nghiên cứu xác định đợc số allen trung bình 3.2 allen/locus Kết gần giống với kết Nguyễn Thị Minh Nguyệt cs (2009) Nếu so sánh với kết Liu cs (2000b), số allen trung bình/locus nhận đợc nghiên cứu thấp hơn, đối tợng Liu cs sử dụng nghiên cứu bao gồm giống dại (mục I.5.1) nên dẫn đến mức độ đa dạng allen cao locus nghiên cứu So với tác giả Cãndida Gutierrez kết thu đợc nghiên cứu lại cao hơn, điều cho thấy locus mà lựa chọn để nghiên cứu có mức độ đa dạng allen cao hơn, có ý nghĩa phân tích di truyền Giá trị PIC nghiên cứu có giá trị trung bình 0.56, so với kết Cãndida H.C de Magalhães Bertini cs (2006) 0.4 Liu cs (2000b) 0.31 Mặc dù so sánh số allen/locus kết nghiên cứu thấp Liu nhng so sánh giá trị PIC trung bình đáng ý giá trị trung bình PIC nghiên cứu lại cao nhiều Liu (2000b) ý nghĩa giá trị PIC trung bình giá trị trung bình áp dụng cho tất loci [13], phản ánh mức độ đa dạng chung cho tất loci genome Nh giá trị PIC nghiên cứu áp dụng cho tất loci genome lại có mức độ đa dạng locus nghiên cứu thực tế lớn đối tợng mà Liu cs nghiên cứu Qua bảng 11 cho thấy giá trị PIC loci có số allen thể khác có mức độ dao động khác Các loci thể allen có giá trị PIC thay đổi từ 0.265- 0.498, loci thể allen thay đổi từ 0.475- 0.653, loci thể allen thay đổi từ 0.661- 0.765, mồi BNL3559 thể allen có giá trị PIC 0.767, loci thể alen có giá trị PIC 0.823 Kết phản ánh tơng đối xác tính đa dạng di truyền locus, locus có số allen thể tăng giá trị PIC tăng Lê Công Tùng 41 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Theo công thức tính giá trị PIC kết giá trị phụ thuộc không vào số allen locus mà phụ thuộc vào yếu tố: -Tổng số allen đọc đợc mồi i- Ni: giá trị PIC tỷ lệ thuận với Ni tổng số allen đọc đợc locus tăng lên giá trị PIC tăng ngợc lại Điều thể rõ locus có allen, theo giá trị tăng Ni 15, 20, 21, 28 giá trị PIC lần lợt 0.61, 0.64, 0.703, 0.765 Thông số Ni nói lên mức độ dị hợp tử locus giống, số allen locus không thay đổi mà mức độ dị hơp tử tăng Ni tăng lên -Số lần xuất allen thứ j tơng ứng với mồi i- nj : giá trị PIC bị ảnh hởng thông số so với Ni Tuy nhiên thông số lại ảnh hởng qua lại lẫn Khi Ni tăng lên giá trị nj tăng lên Sự ảnh hởng nj thể locus BNL3261- BNL1673 có tổng số allen đọc đợc 20 nhng giá trị PIC lần lợt 0.455, 0.375 locus JESPR296- BNL2495 có tổng số allen đọc đợc 21 nhng giá trị PIC lần lợt 0.653, 0.490 Khi quan sát cặp locus thấy locus có tỷ lệ xuất allen đa hình số lợng cá thể xuất băng đa hình khác Những locus có giá trị PIC lớn số lợng cá thể xuất băng đa hình cao tỷ lệ xuất hiên băng đa hình không có giá trị PIC nhỏ Những điều nêu giải thích sánh locus với nhau, có locus có số allen lại có giá trị PIC khác có locus có allen lại có giá trị PIC lớn Nhng xét giá trị trung bình locus có số allen thấy giá trị PIC tăng theo số allen locus III.5 hệ số tơng đồng di truyền biểu đồ quan hệ di truyền giống nghiên cứu III.5.1 Mục đích Trên sở tính toán hệ số tơng đồng di truyền, sơ đồ quan hệ di truyền nhằm mục đích đánh giá khoảng cách di truyền giống nghiên cứu xác định cặp lai thích hợp để lai tạo, tạo quần thể lai III.5.2 Các bớc tiến hành Từ sơ đồ nhận dạng ADN (mục III.3.3), tiến hành ghi điểm nh nêu mục (II.2.4), chuẩn bị ma trận nhị phân Nhập ma trận vào phần mềm NTSYS pc v.2.1 để xử lý cho ma trận hệ số tơng đồng sơ đồ quan hệ di truyền 19 mẫu nghiên cứu III.5.3 Kết nhận xét III.5.3.1 Hệ số tơng đồng di truyền S Lê Công Tùng 42 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Hệ số tơng đồng di truyền phản ánh mối quan hệ di truyền giống với Các giống gần mặt di truyền hệ số tơng đồng di truyền chúng lớn ngợc lại giống có hệ số tơng đồng di truyền thấp mối quan hệ di truyền chúng xa Lê Công Tùng 43 MSSV: 507301110 Hé10 Hé62 L1458 Hé129 L1488 L1490 Hé138 Hé139 L1503 L1516 L1530 Hé141 L1562 Hé147 L1598 Hé148 bảng 12: hệ số tơng đồng di truyền 19 giống L1358 L1426 L1598 | Hé147 | L1562 | Hé141 | L1530 | L1516 | L1503 | Hé139 | Hé138 | L1490 | L1488 | Hé129 | L1458 | Hé10 | | L1426 | L1358 | 0.71 0.44 0.70 0.44 0.72 0.47 0.67 0.68 0.64 0.43 0.47 0.73 0.69 0.40 0.81 0.36 0.42 0.94 1.00 0.74 0.44 0.62 0.44 0.66 0.47 0.67 0.68 0.64 0.43 0.40 0.70 0.69 0.37 0.75 0.36 0.42 1.00 0.56 0.77 0.53 0.69 0.55 0.67 0.66 0.63 0.59 0.68 0.68 0.58 0.48 0.74 0.48 0.84 1.00 0.47 0.77 0.47 0.69 0.42 0.70 0.52 0.50 0.48 0.75 0.72 0.48 0.39 0.77 0.42 1.00 0.81 0.44 0.66 0.41 0.75 0.41 0.67 0.74 0.64 0.37 0.40 0.83 0.81 0.37 1.00 0.33 0.77 0.43 0.81 0.40 0.75 0.42 0.37 0.49 0.74 0.81 0.44 0.40 1.00 0.84 0.40 0.66 0.44 0.72 0.44 0.67 0.74 0.64 0.37 0.40 0.83 1.00 0.74 0.42 0.76 0.53 0.83 0.40 0.77 0.77 0.70 0.46 0.46 1.00 0.41 0.81 0.55 0.80 0.45 0.83 0.53 0.48 0.57 0.87 1.00 0.45 0.81 0.58 0.84 0.48 0.77 0.64 0.55 0.68 1.00 0.67 0.59 0.88 0.68 0.80 0.61 0.95 0.82 1.00 0.80 0.53 0.80 0.54 0.74 0.55 0.88 1.00 0.73 0.55 0.94 0.60 0.86 0.57 1.00 0.52 0.82 0.55 0.81 0.44 1.00 0.71 0.47 0.91 0.47 1.00 0.42 0.73 0.51 1.00 0.65 0.51 1.00 0.48 1.00 L591 1.00 Hé148 | Hé62 | L591 MSSV: 507301110 44 Lê Công Tùng Khoa CNSH&MT Đồ án tốt nghiệp Kết tính hệ số tơng đồng di truyền (bảng 12) cho thấy: hệ số tơng đồng di truyền 19 giống dao động từ 0.33- 0.95 Cặp L591- HĐ129 có Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Hình 10: Biểu đồ quan hệ di truyền 19 giống sai khác lớn mặt di truyền Cặp L1530- L1503 gần mặt di truyền Cãndida H.C de Magalhães Bertini cs (2006) đánh giá đa dạng di truyền 53 giống Gosypium hirsutum L, tìm hệ số không tơng đồng từ 0,41 (hệ số tơng đồng 0.59- 1) [13] Đối tợng mà tác giả sử dụng loài mức độ dao động giá trị hệ số di truyền cao Nguyễn thị Minh Nguyệt cs (2009) nghiên cứu đa dạng di truyền 49 giống địa phơng nhập nội, đại diện cho nhóm Luồi (G.hirsutum L.), Hải Đảo (G.barbadense L.), Cỏ (G.arboreum L.) sử dụng 50 cặp mồi SSR tìm độ tơng đồng di truyền giống nằm khoảng 0.48-0.97 [6] Kết tác giả gần giống với kết nghiên cứu III.5.3.2 Biểu đồ quan hệ di truyền giống nghiên cứu Biểu đồ quan hệ di truyền biểu mối quan liên kết di truyền giống nghiên cứu Các giống nghiên cứu phân thành nhóm mức độ giống định mặt di truyền Sử dụng 20 cặp mồi để mô tả sơ vùng vi vệ tinh giống, dùng để phân biệt 19 giống cho kết (hình 10) mức tơng đồng di truyền 0.48, 19 giống nghiên cứu chia làm nhóm riêng biệt Nhóm gồm 11 giống Luồi Nhóm gồm giống Hải Đảo Lê Công Tùng 45 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT mức độ tơng đồng 0.69, nhóm giống Luồi tách thành phân nhóm, phân nhóm gồm giống Luồi (L1358, L1426, L1458, L1490, L1488 L591), phân nhóm gồm giống Luồi lại (L1503, L1530, L1598, L1562 L1516) Trong phân nhóm 2, có hai giống không đợc Lê Công Tùng 46 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT tách riêng L1530 L1503 Có khả giống giống cách ngẫu nhiên, đợc tính toán dựa tần suất xuất alleles đợc phát hai giống locus vi vệ tinh Tuy nhiên vị trí hai giống chọn lọc để nghiên cứu lại hai tập đoàn giống hoàn toàn khác Cũng mức độ tơng đồng 0.72, nhóm giống Hải đảo tách thành phân nhóm phụ, phân nhóm gồm giống HĐ10 HĐ62, phân nhóm gồm giống lại (HĐ129, HĐ138, HĐ139, HĐ147, HĐ141, HĐ148) Trình tự vi vệ tinh phân bố rải rác khắp hệ genome Nh nêu (mục I.4.2.4) genome bông, nhà khoa học thiết lập đợc hàng nghìn thị SSR Mỗi mồi SSR đợc lựa chọn để phân tích đa dạng di truyền khuếch đại đoạn ADN khác tơng ứng với đoạn ADN vi vệ tinh genome giống cần so sánh Do sử dụng nhiều mồi phân tích vùng ADN đợc so sánh giống nhiều cho kết hệ số tơng đồng di truyền sơ đồ phát sinh chủng loại đáng tin cậy Trong nghiên cứu sử dụng 20 mồi SSR cho kết độ tơng đồng giống nhóm Luồi 0.69 Hải Đảo 0.72 Cây nói chung, Hải Đảo Luồi nói riêng có đặc điểm gen lớn ( mục I.1.4 ), hệ gen luồi G.hirsutum có kích thớc lên tới 2,5 Gb, để so sánh đợc toàn genome đối tợng phải sử dụng nhiều mồi phủ hết hệ gen III.6 Kết xác định cặp GiốNG BÔNG CHO ĐA HìNH DI TRUYềN CAO Lê Công Tùng 47 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Từ kết ma trận tơng đồng di truyền giống nghiên cứu, tiến hành chọn cặp giống có độ tơng đồng di truyền nằm khoảng từ 0.45 đến 0.50, với mục đích cung cấp thông tin đa hình di truyền cặp giống cho nhà chọn giống để tạo hệ lai cho u lai cao Kết chọn lọc đợc 17 cặp giống cho đa hình di truyền cao (Bảng 13) Kết đánh giá đa hình di truyền cặp giống bố mẹ đợc kết hợp số liệu đánh giá đặc tính nông sinh học, suất chất lợng xơ Viện nghiên cứu Bông PTNN Nha Hố để từ xác định đợc cặp lai có tơng phản đặc tính suất, chất lợng xơ đồng thời cho đa hình di truyền cao phục vụ công tác chọn giống có suất, chất lợng tốt Bảng 13 : cặp giống cho đa hình di truyền cao TT Cp lai tng ng di truyn 0.47 L1358 x H138 0.47 L1358 x H41 0.47 L1426 x H141 0.48 L1458 x H10 0.48 L1488 x H10 0.48 L1490 x H62 0.48 L1503 x H62 0.47 L1598 x H62 0.47 L591 x H62 10 L1503 x H129 0.49 11 L1490 x H138 0.46 12 L1490 x H139 0.46 13 L1516 x H138 0.48 14 L1562 x H139 0.48 15 L1562 x H147 0.47 16 L1562 x H148 0.47 17 L591 x H148 0.48 Kết luận kiến nghị Kết luận Từ kết phân tích đa hình di truyền 21 giống lựa chọn từ tập đoàn giống Viện nghiên cứu Bông PTNN Nha Hố với 20 thị SSR đến kết luận sau : - 20 mồi SSR khuếch đại 21 locus, có mồi BNL3599 khuếch đại loci, mồi lại khuếch đại locus Các mồi cho từ 2-7 allen đa hình, mồi cho nhiều allen BNL3379 Lê Công Tùng 48 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT - Trong trình phân tích kết quả, giống HĐ129, HĐ156 bị loại có tỷ lệ khuyết số liệu >15%, 19 giống lại đợc phân tích đa hình di truyền, thu đợc tổng số 64 allen, số allen trung bình locus 3.2, hệ số PIC giao động từ 0.265- 0.823, trung bình 0.56 - Hệ số tơng đồng di truyền cặp giống nghiên cứu giao động từ 0.33- 0.95 Cặp L591- HĐ129 có sai khác lớn mặt di truyền Cặp L1530- L1503 gần mặt di truyền - mức độ tơng đồng di truyền 0.48, 19 giống phân chia thành nhóm riêng biệt Nhóm gồm 11 giống Luồi với mức độ tơng đồng di truyền giống nhóm 0.69 có hai giống không đợc tách riêng L1530 L1503 Nhóm gồm giống Hải Đảo với mức độ tơng đồng giống nhóm 0.72 - Dựa kết đánh giá đa dạng di truyền giống chọn lọc đợc 17 cặp giống cho đa hình cao với độ tơng đồng di truyền nằm khoảng từ 0.45 đến 0.50 để phục vụ công tác chọn giống có suất, chất lợng tốt Lê Công Tùng 49 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Kiến nghị Từ kết phân tích đa hình di truyền sử dụng thị phân tử SSR, đề tài xác định đợc cặp giống bố mẹ cho đa hình di truyền cao, có tiềm cho u lai Tuy nhiên, kết cần phải đợc kết hợp với số liệu đánh giá đặc tính nông sinh học, suất chất lợng xơ Viện nghiên cứu Bông PTNN Nha Hố để từ xác định đợc cặp lai có tơng phản đặc tính suất, chất lợng xơ đồng thời cho đa hình di truyền cao phục vụ công tác chọn giống có suất, chất lợng tốt Lê Công Tùng 50 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Cục Khuyến Nông & Khuyến Lâm (2003) Kỹ thuật trồng vải NXB Nông nghiệp TPHCM Hà Trọng Huy (2009) Đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn cam địa Miền Bắc Việt Nam thị phân tử SSR( Microsatellite) Luận văn thạc sĩ khoa sinh học-Viện sinh thái tài nguyên sinh vật ĐH Thái Nguyên Lã Tuấn Nghĩa, Nguyễn Đức Quang, Trần Duy Quý (2004) Cơ sở lý thuyết ứng dụng công nghệ gen chọn tạo giống trồng NXB Nông nghiệp Hà Nội Lê Trọng Cúc (2002) Đa dạng sinh học bảo tồn thiên nhiên NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn thị Lý Anh, Nguyễn thị Phơng Thảo (2005) Giáo trình công nghệ sinh học nông nghiệp NXB Nông nghiệp Nguyễn thị Minh Nguyệt, Phạm Anh Tuấn, Phạm thị Hoa, Nguyễn thị Tân Phơng, Lã Tuấn Nghĩa, Nguyễn thị Lan Hoa, Đặng Minh Tâm, Trịnh Minh Hợp, Nguyễn văn Chánh, Nguyễn thị Thanh Bình, Nguyễn Duy Bảy, Nguyễn thị Thanh Thủy (2009) Phân tích đa dạng di truyền phân tử, đặc tính nông sinh học tính kháng bệnh xanh lùn số giống vải nớc nhập nội Tạp chí công nghệ sinh học 7(2) : 211-219, 2009 Niên giám thống kê (2006), tổng cục thống kê Niên giám thống kê (2007), tổng cục thống kê Quyết định Phê duyệt Chơng trình phát triển vải Việt Nam đến năm 2015, định hớng đến năm 2020 thủ tớng phủ Số 29/QD-TTg Tiếng Anh 10 A B Dongre*, Manoj Bhandarkar+ Shubha Banerjee (2007) Genetic diversity in tetraploid and diploid cotton( gossypium ssp) using ISSR and microsatellite DNA markers Indian Journal of Biotechnology Vol 6, july 2007, pp.349-353 11 Brubaker CL, Paterson AH, Wendel JF (1999) Comparative genetic mapping of allotetraploid cotton and its diploid progenitors Genome 42: 184203 12 Blenda A, Scheffer J, Scheffler B, Palmer M, Lacape JM, Yu JZ et al (2006) A cotton microsatellite database resource for Gossypium genomics BMC Genomics 7: 132 Lê Công Tùng 51 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT 13 Cãndida H.C de Magalhães Bertini, Ivan Schuster, Tocio Sediyama, Everaldo Goncalves de Barros and Maurílio Alves Moreira (2006) Characterization and genetic diversity analysis of cotton cultivars using microsatellites Genetics and Molecular Biology, 29, 2, 321-329 (2006) Copyright by the Brazilian Society of Genetics Printed in Brazil www.sbg.org.br 14 Chen Niu, Dong J Hinchliffe, Roy G Cantrell Congli Wang, Philip A and Jinfa Zhang (2007) Indentification of Molecular marker Associated with Root-Knot Nematode Ressistance in upland CottonCrop science V.47, No.3, p.951-960 15 Fryxell PA (1992) A revised taxonomic interpretation of Gossypium L.(Malvaceae) Rheedea 2: 108-165 16 Hendrix B, Stewart (2005) Estimation of the nuclear DNA content of Gossypium species Ann Bot ( Lond) 95:789-797 17 Lin Z, He D, Zhang X, Nie Y, Guo X, Feng C et al (2005) Lingage map construction and mapping QTL for cotton fiber quality using SRAP, SSR and RAPD Plant Breed 124:180-187 18 Liu B, Brubaker G, Cronn RC, Wendel JF (2001) Polyploid formation in cotton is not accompanied by rapid genomic changes Genome 44: 321 19 Plaschke J.,M.W Ganal, and M.S Roder (1995) Detection of genetic diversity in closely relate bread wheat using microsatellite marker Theor Appl Genet 91 : 1001-1007 20 Rong, J.K., C Abbey, J E Bowers, C L Brubaker, c Chang et al (2004) A 3347-locus genetic recombination map of sequencetagged sites reveals features of genome organization, transmission and evolution of cotton (Gossypium) Genertic 166: 389-417 21 Solits D.E., Solits, PS (1990) Isozyme in plant biology Chamn and Hall, London 22 Varshney, R k., A Graner and M E Sorrells (2005) Genic microsatellite markers in plants: features and applications Trends Biotechnol 23: 48-55 23 Wangzhen Guo, Caiping Cai,1 Chsngbiso Wang, Zhiguo Han, Xianliang Song, Kai Wang, Xiaowei Niu, Cheng Wang, Keyu Lu, Ben Shi and tianzhen Zhang (2007) A microsatellite-Based, Gene-Rick Linkage Map Reveals genome Stucture, Function and Evolution in Gossypium, Genetics 176: 527-541 24 Wendel JF, Cronn RC (2003) Polyploidy and evolutionary history of cotton ADV Agron 78: 139-186 Lê Công Tùng 52 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT 25 Wendel et al (1992) Wendel JF, Brubaler CL, Percival AE(1992) Genetic diversi ty in Gossypium hirsutum and the origin upland cotton Am J Bot 79: 1291-1310 26 Zhang, H., He, L., Zhang L., Lee, M.K, Steely D., Covaleda L., Robinson F (2002) Genomic Reseach in Cotton, Abstract Proceeding of Beltwide Cotton Conferences 27 Zhang HB, Li Y, Wang B, Chee PW(2008) Recent advances in cotton genomics Int J Plant Genomics 2008: 742304 28 Zhao XP, SI Y, Hanson RE, Crane CF, price HJ, Stelly Dm, Wendel JF, Paterson AH (1998) Dispersed repetitive DNA has spead to new genomes since polyploid formation in cotton Genome Res 8:479-492 Internet 29 Bộ Nông nghiệp PTNN http://www.fsiu.mard.gov.vn/data/trongtrot.htm 30 Trung tâm liệu TV Việt Nam http://www.botanyvn.com/cnt.asp?param=edir&list=species&fl=G 31 http://www.cottonmarker.org 32 http://www.cottondb.org Lê Công Tùng 53 MSSV: 507301110 [...]... trên genome bông đã tạo điều kiện để việc nghiên cứu đa dạng di truyền trên đối tợng bông sử dụng chỉ thị phân tử, trở nên thuận tiện hơn Trong các chỉ thị phân tử dùng trong nghiên cứu đa dạng di truyền chỉ thị RFLP, SSR có mức độ chính xác rất cao, nhng RFLP có khối lợng công việc cồng kềnh nên ít đợc sử dụng hơn chỉ thị SSR Cãndida H.C de Magalhães Bertini và cs (2006) đánh giá đa dạng di truyền. .. sequence) I.5 tình hình Nghiên cứu đa dạng di truyền trên đối tợng cây bông I.5.1 Nghiên cứu đa dạng di truyền cây bông trên thế giới Là một cây trồng quan trọng nhng do có bộ gen lớn và phức tạp, nên công tác nghiên cứu genome bông tiến chậm hơn so với các cây trồng khác nh lúa, ngô, đậu tơng [26] Những thành tựu khoa học sử dụng chỉ thị phân tử nh sử dụng chỉ thị RFLP, chỉ thị SSR, hay RAPD (mục I.4)... để lập bản đồ, ssr là loại chỉ thị đặc biệt đợc sử dụng nhiều bởi tính đồng trội và đa allen [22] Chỉ thị ssr có thể sử dụng cho các quần thể để lập bản đồ khác nhau, cho các nghiên cứu về tiến hóa của genome, so sánh genome cũng nh sử dụng hiệu quả nguồn gen trong chọn tạo giống nhờ chỉ thị phân tử Lê Công Tùng 14 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT Đối với đối tợng genome cây bông, nhiều... bông, nhiều lỗ lực phát triển chỉ thị ssr đã đợc tiến hành và chỉ thị ssr đang đợc sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu lập bản đồ di truyền cây bông [20], [23], [26] Hàng nghìn chỉ thị ssr của bông đợc xác định tại các phòng thí nghiệm khác nhau: Brookhaven National Laboratoy (BNL), Texas A&M University [23] nghiên cứu gần đây nhất của Wangzhen Guo và cs 2007 đã sử dụng chỉ thị ssr định vị đợc 1790 locus... (1995), khi phân tích đa dạng di truyền giữa 9 giống bông của úc sử dụng chỉ thị RAPD cũng thu đợc kết quả giá trị khoảng cách di truyền thấp (0.01-0.08) Iqbal và cs (1997) cũng sử dụng chỉ thị RADP tìm ra khoảng cách di truyền thấp (0.18-0.07) giữa 17 giống G.hirsutum [13] A B Dongre* và cs, (2007) đã đánh giá đa dạng di truyền của 19 đối tợng bông gồm: 11 kiểu gen của loài G hirsutum và 8 kiểu gen của... cặp bông Luồi -bông Hải Đảo Đa dạng di truyền quan sát đợc trong nhóm các giống bông Luồi cao hơn so với 2 nhóm bông Hải Đảo và bông Cỏ Cũng trong nghiên cứu này, 49 giống bông nghiên cứu đã chia làm 3 nhóm: nhóm 1 gồm 16 giống bông Hải Đảo, nhóm 2 gồm 21 giống bông Luồi, nhóm 3 gồm 12 giống bông Cỏ Độ tơng đồng di truyền của nhóm 1 với 2 nhóm bông còn lại thấp, chỉ khoảng 59% Nhóm bông Luồi và bông. .. số 19 chỉ thị ISSR tạo ra 72 băng đa hình, một mồi là đơn hình, 3 mồi không ghi đợc kết quả và không cho đa hình Hệ số tơng đồng giữa hai loài G.hirsutum và G.arboreum là 0.59 và cũng cho kết quả hệ số tơng đồng của các loài tứ bội cao hơn các loài lỡng bội [10] I.5.2 Nghiên cứu đa dạng di truyền cây bông tại Việt Nam [6] ở Việt Nam, Nguyễn thị Minh Nguyệt và cs (2009) đã nghiên cứu đa dạng di truyền. .. Bảng dữ liệu nhị phân này sẽ đợc nhập vào chơng trình NTSYS để cho ra bảng hệ số tơng đồng S và sơ đồ hình cây biểu thị mối liên kết di truyền giữa 21 giống bông nghiên cứu Ví dụ khi kiểm tra đa dạng di truyền của 5 đối tợng, sử dụng một cặp mồi SSR, có sơ đồ nhận dạng ADN nh sau: Lê Công Tùng 25 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT A B C D E 1 2 3 Từ đó ta có bảng dữ liệu nhị phân : A B C D... nhau về mặt di truyền hơn, với Lê Công Tùng 16 MSSV: 507301110 Đồ án tốt nghiệp Khoa CNSH&MT độ tơng đồng di truyền khoảng 67% Độ tơng đồng di truyền giữa các giống bông trong cùng nhóm phân loại khá cao, trên 84% Chơng II: Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu II.1 Vật liệu II.1.1 Vật liệu thực vật Chúng tôi nghiên cứu 21 giống bông bao gồm: 11 giống bông luồi (G.hirsutum L.) và 10 giống bông Hải đảo... giống bông địa phơng và nhập nội, đại di n cho 3 nhóm bông Luồi (G.hirsutum L.), bông Hải Đảo (G.babardense L.), bông Cỏ (G.arboreum L.) sử dụng 50 cặp mồi SSR Kết quả trong số 50 cặp mồi kiểm tra, có 27 cặp mồi cho đa hình với tổng số allen thu đợc là 128, độ tơng đồng di truyền giữa các giống bông nằm trong khoảng 0.48-0.97 trung bình là 0.8, các cặp giống xa nhau nhất về di truyền (có hệ số tơng đồng ... tài: "Nghiên cứu đa dạng dạng di truyền nguồn gen (Gossypium L.) sử dụng thị phân tử SSR" Đề tài nghiên cứu nội dung nghiên cứu đề tài thuộc chơng trình Công nghệ sinh học cấp Nhà nớc "Nghiên cứu. .. phẩm gen nên cha phản ánh thật xác chất di truyền cá thể Do việc sử dụng thị isozym có hạn chế định I.3.3 Chỉ thị phân tử nghiên cứu đa dạng di truyền Chỉ thị phân tử đợc ứng dụng rộng dãi phân. .. khoa học sử dụng thị phân tử nh sử dụng thị RFLP, thị SSR, hay RAPD (mục I.4) định vị đợc nhiều locus genome tạo điều kiện để việc nghiên cứu đa dạng di truyền đối tợng sử dụng thị phân tử, trở