NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH GỈ SẮT KHÁC NHAU

1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Vũ Thanh Trà NGHIÊN CỨU SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG BỆNH GỈ SẮT KHÁC NHAU Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 62 42 70 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Thái Nguyên - 2012 Công trình hoàn thành Trường Đại học Sư phạm - ĐHTN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Chu Hoàng Mậu TS Trần Thị Phương Liên Phản biện 1: Phản biện 2: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Thái Nguyên họp tại: Vào hồi: giờ, ngày tháng năm 20 NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TA Pham, CB Hill, MR Miles, BT Nguyen, TT Vu, TD Vuong, TT VanToai, HT Nguyen, GL Hartman “Evaluation of soybean for resistance to soybean rust in Vietnam” Elsevier - Field Crops Research 117: 131-138 Vũ Thanh Trà, Trân Thị Phương Liên, Chu Hoàng Mậu “Đánh giá đa dạng di truyền 50 giống đậu tương Việt Nam có phản ứng khác bệnh gỉ sắt thị SSR” Tạp chí Sinh học, 34(2), tr 235-240 Vũ Thanh Trà, Trần Thị Phương Liên, Chu Hoàng Mậu “Nghiên cứu mối quan hệ di truyền số giống đậu tương Việt Nam có phản ứng khác với bệnh gỉ sắt” Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Thái Nguyên, 85(9)/2, tr 11-16 Vũ Thanh Trà, Hà Hồng Hạnh, Trần Thị Phương Liên, Chu Hoàng Mậu “Phân lập phân tích protein từ đậu tương” Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Thái Nguyên, 85(01)/1: 303-310 Vũ Thanh Trà, Hà Hồng Hạnh, Trần Thị Phương Liên, Chu Hoàng Mậu “Phân tích protein đậu tương nhiễm bệnh gỉ sắt phương pháp điện di hai chiều” (Bài gửi Tạp chí Công nghệ sinh học - chờ đăng) MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) công nghiệp ngắn ngày, có giá trị kinh tế cao, mang ý nghĩa cải tạo đất trồng, dễ canh tác, đặc biệt có khả thích nghi với nhiều vùng sinh thái khác Hạt đậu tương chứa 30-55% protein, chứa nhiều loại amino acid không thay thế, 12-25% lipid vitamin cần thiết cho thể Các sản phầm từ đậu tương sử dụng rộng rãi cho mục đích khác làm thức ăn, dầu ăn, thực phẩm chức năng, nguyên liệu cho y học công nghiệp…Bên cạnh giá trị dinh dưỡng cao, đậu tương có khả cố định đạm nhờ vi khuẩn R Japonicum sống cộng sinh rễ tạo thành nốt sần, giúp cải tạo đất hiệu Do đó, đậu tương quan tâm trồng phát triển mạnh nhiều quốc gia giới Ở Việt Nam, đậu tương nhóm trồng ưu tiên khuyến khích phát triển, sản xuất đứng sau lúa, ngô lạc Việt Nam nước xuất đậu tương vào năm 1980, nhiên nước ta trở thành nước nhập đậu tương với số lượng lớn với hàng triệu khô dầu đậu tương nhập hàng năm Mặc dù diện tích gieo trồng có tăng hàng năm suất thấp sản lượng đạt không ổn định, khả chống chịu bệnh stress Sâu bệnh nói chung bệnh gỉ sắt nói riêng nguyên nhân trực tiếp ảnh hưởng tới diện tích gieo trồng làm giảm suất, chất lượng hạt đậu tương, gây tổn thất lớn kinh tế Bệnh gỉ sắt đậu tương loài nấm Phakopsora pachyrhizi gây coi mối đe dọa đậu tương gây thiệt hại đáng kể, làm giảm từ 10-80% suất chất lượng đậu tương nhiều nước giới có Việt Nam Trong năm gần đây, nghiên cứu bệnh gỉ sắt đậu tương tiến hành thu số kết đáng kể, nhiên hầu hết nghiên cứu tập trung vào việc giám sát trình phát triển bệnh, nghiên cứu dịch tễ học, đánh giá thất thu suất phân tích phản ứng bệnh mà chưa trọng nhiều đến việc tìm hiểu khả kháng bệnh gỉ sắt Việc nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn đậu tương có phản ứng khác bệnh gỉ sắt ý nghĩa việc bảo tồn giống có khả kháng bệnh mà có ý nghĩa quan trọng công tác chọn tạo giống có chất lượng cao Xuất phát từ lý lựa chọn thực đề tài: "Nghiên cứu đa dạng di truyền số giống đậu tương có khả kháng bệnh gỉ sắt khác nhau" Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá khả phản ứng giống đậu tương với bệnh gỉ sắt nhằm phát giống kháng mới, xác định đa dạng di truyền sở phân tích tính đa hình DNA, so sánh đa hình protein lập đồ điện di protein đậu tương Nội dung nghiên cứu - Đánh giá khả kháng bệnh gỉ sắt giống đậu tương - Xác định hàm lượng protein, lipid thành phần amino acid hạt giống đậu tương nghiên cứu - Phân tích đa dạng di truyền giống đậu tương nghiên cứu thị phân tử RAPD SSR - Lập đồ điện di protein đậu tương định danh hệ protein phương pháp điện di chiều, hai chiều nhận diện protein hệ sắc ký-khối phổ Đồng thời phân tích, so sánh đa dạng thành phần protein số giống đậu tương nhiễm kháng bệnh gỉ sắt Những đóng góp đề tài - Đề tài phân loại mức độ kháng bệnh gỉ sắt 50 giống đậu tương thu thập Việt Nam thành nhóm: nhóm mẫn cảm với bệnh gỉ sắt, nhóm trung gian nhóm kháng bệnh Đặc biệt, công trình phát giống kháng PMTQ, HSP1, HSP2, CNB, ZG MTD65 Đồng thời, thành phần hóa sinh 50 giống đậu tương phân tích - Sử dụng thị phân tử RADP SSR, đề tài phân tích mối quan hệ di truyền 50 giống đậu tương, kết phân tích cho thấy thị SSR có mức độ đa hình cao - Bằng phương pháp điện di chiều, luận án thiết lập đồ điện di 2DE protein đậu tương giống kháng bệnh DT2000 với 119 điểm protein gel, có 35 protein định danh phân loại Đặc biệt có protein liên quan đến khả kháng bệnh/phòng vệ, chống chịu stress, hạn phát Đây dẫn liệu việc nghiên cứu hệ protein lá, lập đồ protein, định danh protein giống đậu kháng bệnh Kết góp phần quan trọng vào việc tìm hiểu chế bệnh gợi ý cách tiếp cận nghiên cứu mức độ protein - Bằng phương pháp so sánh thay đổi hàm lượng protein biểu gel 2DE, luận án phát có điểm protein tăng điểm protein giảm so với đối chứng giống đậu tương nhiễm bệnh gỉ sắt, nhận diện định danh 6/9 điểm protein Hai mẫu protein hai giống mẫn cảm với bệnh gỉ sắt (DT12, VMK) có điểm protein tăng so với hai giống kháng bệnh gỉ sắt (DT2000, CBU8325), nhận diện định danh 4/6 điểm protein Đây số liệu công bố Việt Nam so sánh mức độ biểu khác protein giống nhiễm đối chứng, giống nhiễm giống kháng bệnh phương pháp điện di 2DE kết hợp định danh khối phổ Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Đề tài nghiên cứu đối tượng đậu tương, trồng có ý nghĩa quan trọng nông nghiệp nước nhà Sử dụng phương pháp nghiên cứu đại, có độ tin cậy cao để nghiên cứu đặc điểm, thành phần hóa sinh, đa dạng DNA phân tích protein số giống đậu tương có phản ứng khác với bệnh gỉ sắt Đề tài công trình đầu tư nghiêm túc, công phu thu kết phong phú Là sở tham khảo cho nghiên cứu đậu tương, đồng thời phương pháp phân tích đa dạng DNA kỹ thuật RADP, SSR hay phương pháp phân tích điện di, khối phổ cách tiếp cận có ý nghĩa khoa học cao, hứa hẹn gợi mở nhiều điều thú vị chế nhiễm bệnh kháng bệnh - Về thực tiễn, đề tài phân loại giống đậu tương có phản ứng khác với bệnh gỉ sắt làm 03 nhóm, phát giống kháng PMTQ, HSP1, HSP2, CNB, ZG MTD65 Đây thông tin hữu ích ứng dụng thực tiễn chọn tạo giống Cấu trúc luận án Luận án gồm 115 trang, chia thành phần: Phần mở đầu gồm có trang; Chương 1: Tổng quan tài liệu, 29 trang; Chương 2: Vật liệu phương pháp nghiên cứu, 20 trang; Chương 3: Kết thảo luận, 46 trang; Phần kết luận đề nghị, trang; Các công trình công bố tác giả: trang Tài liệu tham khảo: 14 trang; Luận án có 15 bảng, 19 hình 121 tài liệu tham khảo tiếng Việt tiếng Anh Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cây đậu tương đặc điểm hóa sinh đậu tương 1.1.1 Cây đậu tương Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) thuộc họ đậu (Fabaceae) Chi Glycine có hai chi phụ Glycine Soja Về nguồn gốc, đậu tương có nguồn gốc từ Đông Á Về đặc điểm hình thái, đậu tương thân thảo, có ba loại: mầm, nguyên kép Hoa đậu tương nhỏ không hương vị, có dạng cánh bướm Quả thuộc loại giáp, khó tách, cong, lúc non có màu xanh, nhiều lông chín có màu nâu Hạt có nhiều hình dạng: hình tròn, hình bầu dục, tròn dẹt có giá trị dinh dưỡng cao Về đặc điểm di truyền, đậu tương có nhiễm sắc thể lưỡng bội 2n = 40 tự thụ phấn, có khả thụ phấn chéo Bộ gen đơn bội đậu tương có từ 1,29 -1,8 x 109bp Thời gian sinh trưởng đậu tương chia làm loại: chín sớm, chín trung bình chín muộn 1.1.2 Đặc điểm hóa sinh đậu tương 1.1.2.1 Thành phần protein hạt đậu tương Trong hạt đậu tương, hàm lượng protein chiếm từ 12-55% Protein dự trữ bào quan có chức cung cấp nguồn amino acid nitơ enzyme tham gia vào trình nảy mầm hạt Loại potein dự trữ chủ yếu hạt đậu tương globulin 1.1.2.2 Lipid, vitamin số chất khác hạt đậu tương Ở đậu tương, hàm lượng lipid chiếm từ 12-25% khối lượng khô Chất lượng lipid hạt đậu tương tốt, sử dụng rộng rãi công nghiệp chế biến thực phẩm Hạt đậu tương có loại vitamin tan lipid, đặc biệt vitamin E Ngoài ra, hạt đậu tương chứa số chất khác carbohydrade, muối khoáng, nucleic acid, kích thích sinh trưởng 1.1.2.3 Protein hệ protein đậu tương Các protein đậu tương chủ yếu protein liên quan đến trình trao đổi chất chuyển hóa lượng Đó protein có liên quan đến trình vận chuyển điện tử, enzyme, protein dự trữ, protein có liên quan đến trình trao đổi chuyển hóa amino acid protein liên quan đến tính kháng bệnh, stress 1.2 Bệnh gỉ sắt tính kháng bệnh gỉ sắt đậu tương 1.2.1 Bệnh gỉ sắt đậu tương Bệnh gỉ sắt nấm Phakopsora pachyrhizi gây bệnh đậu tương (Glycine max) Châu Á gây thiệt hại đáng kể suất nước trồng đậu tương Dấu hiệu triệu chứng bệnh: chấm màu phiến lá, cỡ 1mm, sau lớn dần chuyển màu vàng nâu, đạt tới kích thước từ 2-5mm với hình đa dạng, có góc cạnh Ở mặt phiến xuất lớp bột màu nâu bào tử hạ nấm Vòng đời trình nhiễm bệnh: Quá trình nhiễm bệnh bắt đầu bào từ hạ nảy mầm để hình thành ống mầm phát triển bề mặt (đường kính 5-400 µm) sợi áp hình thành 1.2.2 Tính kháng bệnh gỉ sắt đậu tương Sự tương tác vật chủ vật ký sinh theo mô hình tương tác gen đối gen (gen for gen) Đến nay, nhà khoa học phát thấy có năm gen liên quan đến tính kháng bệnh gỉ sắt đậu tương bao gồm: gen Rpp1, gen Rpp2; gen Rpp3; gen Rpp4 gen Rpp5 1.3 Các phương pháp phân tích đa dạng di truyền đậu tương 1.3.1 Phương pháp sử dụng thị hình thái Chỉ thị hình thái thị đồng trội, thường biểu dạng tính trạng kiểm soát locus đơn lẻ gen quy định màu sắc hoa hình dạng hạt, vỏ 1.3.2 Phương pháp sử dụng thị hoá sinh học Các thị hoá sinh có hầu hết protein đa isozyme protein dự trữ Các isozyme phân tách theo trọng lượng, kích thước phân tử chất mang 1.3.3 Các phương pháp sử dụng thị phân tử DNA 1.3.3.1 Chỉ thị RAPD Về nguyên tắc, kỹ thuật RAPD dựa phản ứng PCR, cách sử dụng mồi ngắn có trình tự biết trước, bắt cặp nhân 10 ngẫu nhiên đoạn DNA có trình tự bổ sung với trình tự mồi Kỹ thuật RAPD bao gồm bước sau: (i) Thiết kế mồi; (ii) Chuẩn bị mẫu DNA chạy PCR; (iii) kiểm tra sản phẩn nhân gel agarose; (iv) Phân tích kết phần mềm chuyên dụng; (v) Xác định hệ số đồng dạng di truyền thiết lập sơ đồ quan hệ di truyền đối tương nghiên cứu 1.3.3.2 Chỉ thị SSR Kỹ thuật SSR Litt Luty (1989) phát lần đâu tiên đối tượng người Việc sử dụng thị SSR lập đồ di truyền locus đặc trưng bao gồm bước sau: (i) Phân lập đoạn SSR từ thư viện hệ gen; (ii) Xác định trình tự vùng có SSR; (iii) Xác định cặp mồi đặc trưng trình tự DNA bảo thủ giới hạn hai đầu đoạn SSR; (iv) Nhân vùng gen tương ứng PCR sử dụng mồi đặc trưng; (v) Phân tích kích thước sản phẩm PCR nhằm xác định có mặt alen SSR Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu 2.1.1 Vật liệu phương pháp thu thập bệnh Sử dụng 50 giống đậu tương có nguồn gốc từ địa phương Việt Nam Trung tâm Nghiên cứu Phát triển đậu đỗ Viện Di truyền Nông nghiệp Trường Đại học Cần Thơ cung cấp làm vật liệu nghiên cứu Trong có giống đối chứng kháng bệnh gỉ sắt Viện Bảo vệ thực vật cung cấp Một số giống thu thập từ địa phương Cao Bằng, Hà Giang Thái Nguyên 2.1.2 Hoá chất Các hoá chất thông dụng, có độ tinh cần thiết mua hãng Merck, Invitrogen, Amersham Pharmacia Biotech, New England Biolabs 14 Kết phù hợp phân tích hàm lượng thông tin đa hình thể giá trị PIC (bảng 3.2) Cụ thể, giá trị PIC mồi M14 0,27 (tỷ lệ đa hình 50%) giá trị PIC mồi M4 0,86 (đa hình cao nhất), 13/20 mồi cho giá trị PIC ≥ 0,5 Bảng 3.2 Tỉ lệ phân đoạn đa hình giá trị PIC giống STT Mồi 10 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 PIC 0,74 0,76 0,67 0,86 0,00 0,85 0,79 0,00 0,84 0,75 Tổng số đoạn % đoạn STT Mồi đa hình đa hình 83,3 11 M11 100,0 12 M12 100,0 13 M13 100,0 14 M14 0,0 15 M15 37,5 16 M16 85,7 17 M17 0,0 18 M18 10 100 19 M19 100 20 TRA4 Tổng PIC 0,80 0,00 0,80 0,27 0,35 0,00 0,00 0,50 0,77 0,82 Tổng số đoạn % đoạn đa hình đa hình 83,3 0,0 100,0 50,0 83,3 0,0 0,0 100,0 87,5 10 80,0 113 64,6 Mối quan hệ di trưyền 50 giống đậu tương Với 20 mồi ngẫu nhiên, thiết lập sơ đồ hình 50 giống đậu tương (Hình 3.3) Kết cho thấy 50 giống đậu tương phân bố làm nhánh lớn (nhánh I nhánh II) Nhánh I có giống VK2 DT12, có khoảng cách di truyền so với 48 giống lại 21% (1 - 0,79) Nhánh II gồm 48 giống đậu tương lại có khoảng cách di truyền dao động từ 0% đến 15% So sánh với nghiên cứu tác giả Nguyễn Đức Thuận cộng (2006) tiến hành 30 giống đậu tương (từ Viện Lúa Đồng sông Cửu Long) với 13 cặp mồi RAPD, kết cho thấy có mồi thể đa hình, đồng thời có nhóm (nhóm A, B, C, D) phân chia với hệ số tương đồng từ 0,8-0,98 15 Nhánh thứ hai Nhánh thứ Hình 3.3 Sơ đồ hình 50 giống đậu tương dựa hệ số tương đồng di truyền kiểu phân nhóm UPGMA 3.3.2 Phân tích tính đa hình DNA giống đậu tương thị phân tử SSR Kết phân tích hình ảnh điện di sản phẩm SSR 15 cặp mồi (hình 3.4A, 3.4B, 3.4C 3.4D) Trong số 15 thị SSR sử dụng để phân tích đa dạng di truyền 50 giống đậu tương có 14 thị cho tính đa hình di truyền (Satt460 không đa hình) Có 81 alen 14 locus phát hiện, số alen đa hình locus biến động từ đến đạt trung bình alen (bảng 3.3) Chỉ thị Satt489 cho số lượng alen nhiều alen Giá trị PIC thị SSR biến động từ 0,473 đến 0,798, đạt trung bình 0,729 biên độ dao động hệ số đa dạng thị tương đối hẹp (0,473 - 0,798) Kết cho tính đa hình cao so sánh với nghiên cứu Trần Thị Phương Liên cộng đối tượng (0,6326) So sánh với số tác giả khác giới, kết phân tích đa hình di truyền DNA giống đậu tương tiệm cận với nghiên cứu Abe cộng (2003) tập đoàn 131 giống đậu tương từ 14 nước Châu Á (hệ số đa dạng trung bình 0,782), cao so với nghiên cứu Narvel cộng (2000) 74 giống đậu tương Bắc Mỹ (hệ số đa dạng trung bình 0,56) Bảng 3.3 Kết phân tích đa dạng di truyền thị SSR STT SSR Satt005 Dạng SSR (ATT)19 Liên kết D1b Số alen PIC 0,770 16 10 11 12 13 14 Satt009 Satt042 Sat_064 Satt146 Sct_187 Satt150 Satt173 Satt175 Satt373 Satt431 Satt489 Satt557 Satt567 (ATT)14 (ATT)27 (AT)34 (ATT)17 (CT)10 (ATT)20 (ATT)18 (ATT)16 (ATT)21 (ATT)21 (ATT)23(GTT) (ATT)17GAT (ATT)14 N A1 G F G M O M L J C2 C2 M 5 5 81 0,690 0,473 0,767 0,798 0,757 0,686 0,767 0,798 0,753 0,692 0,784 0,707 0,757 0,729 Phân tích mối quan hệ di truyền sơ đồ hình qua kết phân tích nhóm (Hình 3.5) Phân tích sơ đồ hình hình 3.5 cho thấy 50 giống đậu tương chia thành hai nhánh rõ rệt, khoảng cách di truyền hai nhánh 29% (1-0,71): (1) Nhánh thứ nhất, bao gồm giống nhiễm bệnh gỉ sắt giống trung gian VK2, phân tiếp thành hai nhánh phụ Nhánh phụ thứ (nhóm I) gồm giống DBBT, CV, CSGL, DL, HG, QHCB, HG1, SL VX93 Nhánh phụ thứ hai lại chia hai nhánh nhỏ bao gồm: (i) nhánh nhỏ có giống (nhóm II) HTDT, MH, DTBT, VMK, LVG, HN, CBD, ND, V79, DT84, DT12, (ii) nhánh nhỏ có giống (nhóm III): MD, MT2, CB7, VX92, TTHT VK2 (2) Nhánh thứ hai bao gồm giống kháng bệnh giống trung gian Trong nhánh này, có nhánh phụ: nhánh phụ thứ gồm giống (nhóm IV) DT96, CT2, HG2, VK3, MT1, CT1, PS, NS, M103, PT PHCB; nhánh phụ thứ hai lại phân chia làm nhánh phụ nhỏ Nhánh phụ nhỏ có giống (nhóm V) CBU8325, ZG, CNB, HSP1, PI462312, nhánh phụ nhỏ có giống (nhóm VI) MTD65, DT2000, HSP2, PI230970, PI459025, PMTQ, DT95, PI200492 17 Hình 3.5 Sơ đồ hình mối quan hệ 50 giống đậu tương có phản ứng khác với bệnh gỉ sắt dựa thị phân tử SSR Mối tương quan thị RAPD SSR phân tích đa hình đậu tương Để so sánh mối tương quan hai loại thị phân tử RAPD SSR, nhận thấy sử dụng thị RADP có 15/20 (chiếm 75%) mồi biểu tính đa hình thị SSR biểu thị tính đa hình cao với 14/15 mồi (chiếm 93.3%) Về giá trị PIC, thị RAPD số PIC giao động từ 0,27 đến 0,86 thị SSR số biến động từ 0,473 đến 0,798 Như sử dụng thị SSR biên độ dao động hệ số đa dạng tương đối hẹp so với thị RAPD Mặt khác, sử dụng sơ đồ hình để phân tích tính đa dạng dinh truyền nhận thấy thị RAPD SSR 50 giống đậu tương phân thành nhánh lớn với khoảng cách di truyền 21% 29%, hệ số sai khác di truyền thị SSR cao so với thị RAPD Kết thể phân nhánh lớn nhánh phụ 50 giống đậu tương sử dụng hai loại thỉ thị khác Kết thị RAPD 50 giống phân làm nhóm chính, thị SST 50 giống phân thành nhóm nhỏ (I, II, III, IV, V) với hệ số tương đồng khác (hình 3.5) Kết lần khẳng định, phương pháp sử dụng 18 thị SSR có độ đa hình cao tin cậy hơn, sở ban đầu mở khả tìm kiếm giống đậu tương Việt Nam mang gen kháng chuyên biệt 3.4 Phân tích đa hình protein số giống đậu tương có khả kháng bệnh gỉ sắt khác Để tiếp cận với hệ protein đậu tương, lựa chọn cặp giống đậu tương tương nhập nội sản xuất đại trà (DT12 DT2000) cặp giống đậu tương địa phương (VMK CBU8325) 3.4.1 Lập đồ hệ protein đậu tương kỹ thuật điện di chiều 3.4.1.1 Phân tách protein đậu tương Protein đậu tương tương ứng với thời điểm ngày tuổi giống VMK, DT12, CBU8325 DT2000 (mẫu đối chứng không nhiễm bệnh) phân tách 2-DE nhuộm coomassie G250 Hình 3.6 minh họa ảnh điện di 2-DE protein đậu tương giống DT2000 thời điểm ngày (Hình 3.6A) ngày (Hình 3.6B) Kết cho thấy, giống đậu tương DT2000 có 119 điểm protein phát ảnh điện di 2DE mẫu ngày mẫu ngày có khoảng 103 điểm protein Kết chứng tỏ thời điểm ngày protein biểu nhiều Protein phân tách tốt vị trí tương đồng, nhiều điểm protein tạo thành vệt, vị trí tương ứng protein có isoform khác Protein đậu tương phân tách có dải gradient pH 3-10, có chiều dài 7cm ảnh điện di protein tập trung chủ yếu khoảng pH từ đến Điều hợp lý, hầu hết protein nằm dải pH kiềm, acid trung tính 19 Hình 3.6 Hình ảnh điện di 2-DE so sánh mức độ biểu protein đậu tương giống DT2000 thời điểm ngày (A) ngày (B) Các vùng phóng đại thể so sánh mức độ biểu khác điểm protein theo thời gian Về khối lượng phân tử, protein phân bố rộng, có nhiều điểm protein với khối lượng phân tử >120 kDa, số điểm protein lại phân bố vùng có khối lượng phân tử thấp ([...]... phân tích hình ảnh gel 2.2.4.5 Nhận di n protein trên bản điện di 2DE bằng khối phổ Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá khả năng kháng bệnh gỉ sắt của các giống đậu tương Đánh giá khả năng kháng bệnh gỉ sắt của 50 giống đậu tương, chúng tôi đã chia thành 3 nhóm có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt: Nhóm kháng bệnh gỉ sắt bao gồm 13 giống: PI200492, PI230970, PI462312, PI459025, DT2000, CBU8325,... (31,81%) có hàm lượng amino acid tổng số thấp nhất và các giống CNB (39,54%), VX92 (39,51%) có hàm lượng amino acid tổng số cao nhất 3.3 Đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống đậu tương có khả phản ứng với bệnh gỉ sắt khác nhau 3.3.1 Phân tích tính đa hình DNA của các giống đậu tương bằng chỉ thị phân tử RAPD Kết quả nhân bản các phân đoạn DNA bằng phản ứng RAPD từ hệ gen của 50 giống đậu tương cho... giống được phân thành 5 nhóm nhỏ (I, II, III, IV, V) với hệ số tương đồng khác nhau (hình 3.5) Kết quả này một lần nữa khẳng định, phương pháp sử dụng chỉ 18 thị SSR có độ đa hình cao hơn và tin cậy hơn, đây là cơ sở ban đầu mở ra khả năng tìm kiếm các giống đậu tương Việt Nam mang từng gen kháng chuyên biệt 3.4 Phân tích đa hình protein lá của một số giống đậu tương có khả năng kháng bệnh gỉ sắt khác. .. ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt của 50 giống đậu tương nghiên cứu thành 3 nhóm chính: 13 giống thuộc nhóm kháng bệnh, 25 giống thuộc nhóm nhiễm bệnh, 12 giống thuộc nhóm trung gian So với lý lịch về tính kháng bệnh của các giống, đã phát hiện ra được 6 giống kháng mới là PMTQ, HSP1, HSP2, CNB, ZG và MTD65 1.2 Các thành phần protein và lipid của 50 giống đậu tương và thành phần các amino acid của 20 giống. .. Có thể sử dụng những giống đậu tương kháng bệnh gỉ sắt giới thiệu cho sản xuất hoặc làm nguyên liệu sử dụng trong lai tạo giống 2.2 Có thể sử dụng thông tin về sự đa dạng di truyền ở mức DNA làm cơ sở cho việc lai tạo giống, tuy nhiên cần mở rộng nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật SSR với số lượng mồi và giống nhiều hơn 2.3 Hướng nghiên cứu protein ở các giống kháng bệnh gỉ sắt là cách tiếp cận hứa hẹn có. .. chúng tôi tiệm cận với nghiên cứu của Abe và cộng sự (2003) trên tập đoàn 131 giống đậu tương từ 14 nước Châu Á (hệ số đa dạng trung bình 0,782), cao hơn so với nghiên cứu của Narvel và cộng sự (2000) trên 74 giống đậu tương ở Bắc Mỹ (hệ số đa dạng trung bình 0,56) Bảng 3.3 Kết quả phân tích sự đa dạng di truyền bằng chỉ thị SSR STT 1 SSR Satt005 Dạng SSR (ATT)19 Liên kết D1b Số alen 7 PIC 0,770 16... 4 không nhận di n được protein Có thể đây là những protein chưa được đăng ký trên cơ sở dữ liệu protein nên chưa phát hiện được CBU8325 Hình 3.10 So sánh sự đa dạng protein lá đậu tương 9 ngày tuổi giữa các giống nhiễm bệnh gỉ sắt DT12, VMK và các giống kháng bệnh gỉ sắt DT2000 và CBU8325 Sự kết hợp nghiên cứu đa dạng di truyền DNA và đa dang protein ngày càng trở nên cấp thiết Sự đa dạng nguồn gen... đồ điện di của protein lá đậu tương ở giống kháng bệnh gỉ sắt DT2000 và so sánh với các giống khác như DT12, CBU8325 và VMK 20 DT2000 DT2000 VMK CBU8325 Hình 3.7 So sánh sự đa dạng về protein lá đậu tương của các giống DT12, DT2000, CBU8325 và VMK Kết quả hình 3.7 thể hiện bản đồ điện di 2DE các protein lá đậu tương ở giống DT2000 Trên bản điện di protein lá đậu tương, chúng tôi nhận thấy có 109 điểm... đã có sự phân nhóm theo khả năng kháng bệnh gỉ sắt khi sử dụng kỹ thuật SSR, tuy nhiên ở kỹ thuật RAPD sự phân nhóm là khá ngẫu nhiên, chưa theo khả năng kháng bệnh 1.4 Đã thiết lập được bản đồ điện di 2-DE của protein lá đậu tương ở giống DT2000 với 119 điểm protein trên gel, trong đó có 35 protein đã được định danh và phân loại theo 9 nhóm chức năng Đặc biệt, có 3 protein liên quan đến khả năng kháng. .. của 50 giống đậu tương (Hình 3.3) Kết quả cho thấy 50 giống đậu tương phân bố làm 2 nhánh lớn (nhánh I và nhánh II) Nhánh I chỉ có 2 giống VK2 và DT12, có khoảng cách di truyền so với 48 giống còn lại là 21% (1 - 0,79) Nhánh II gồm 48 giống đậu tương còn lại có khoảng cách di truyền dao động từ 0% đến 15% So sánh với nghiên cứu của tác giả Nguyễn Đức Thuận và cộng sự (2006) được tiến hành trên 30 giống ... nhóm trung gian nhóm kháng bệnh Đặc biệt, công trình phát giống kháng PMTQ, HSP1, HSP2, CNB, ZG MTD65 Đồng thời, thành phần hóa sinh 50 giống đậu tương phân tích - Sử dụng thị phân tử RADP SSR, đề... tương có phản ứng khác với bệnh gỉ sắt làm 03 nhóm, phát giống kháng PMTQ, HSP1, HSP2, CNB, ZG MTD65 Đây thông tin hữu ích ứng dụng thực tiễn chọn tạo giống Cấu trúc luận án Luận án gồm 115 trang,... bệnh gỉ sắt bao gồm 13 giống: PI200492, PI230970, PI462312, PI459025, DT2000, CBU8325, DT95, MTD65, CNB, PMTQ, HSP2, HSP1, ZG: thể phản ứng kháng bệnh rõ với vết bệnh có màu nâu đen, số lượng