Nghiên cứu ứng dụng chiếu xạ nhằm tạo ra các dòng cà chua đột biến cho năng suất cao từ nguồn vật liệu của cuba

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm giá trị cà chua 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Phân loại thực vật 1.1.3 Đặc tính thực vật 78 1.1.4 Gía trị dinh dưỡng ý nghĩa kinh tế 10 1.2 Tình hình sản xuất cà chua giới Việt Nam 12 1.2.1 Tình hình sản xuất cà chua giới 12 1.2.2 Tình hình sản xuất cà chua Việt Nam 14 1.3 Khái quát nghiên cứu sử dụng đột biến chọn tạo giống trồng 15 1.3.1 Ý nghĩa đột biến công tác chọn tạo giống trồng 15 1.3.2 Cơ sở di truyền đột biến 17 1.3.3 Các tác nhân gây đột biến 19 1.4 Ứng dụng phương pháp gây đột biến nghiên cứu chọn giống 20 1.4.1 Những nghiên cứu giới 20 1.4.2 Những nghiên cứu Việt Nam 23 1.5 Ứng dụng thị phân tử chọn giống trồng 25 1.5.1 Khái quát loại thị phân tử chọn giống trồng 25 1.5.2 Các nghiên cứu ứng dụng thị phân tử chọn giống cà chua 34 Chương NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN 37 2.1 Nội dung nghiên cứu 37 2.2 Vật liệu nghiên cứu 37 2.2.1 Vật liệu thực vật……………………………………………………36 2.2.2 Hoá chất 37 2.3 Phương pháp nghiên cứu 39 2.3.1 Phương pháp chiếu xạ gây đột biến 39 2.3.2 Phương pháp đánh giá đồng ruộng 40 2.3.3 Phương pháp tách chiết ADN tổng số 41 2.3.4 Phương pháp PCR 42 2.3.5 Điện di sản phẩm PCR 43 2.3.6 Phương pháp nhuộm Ethidium Bromide với gel polyacrylamide 43 2.3.7 Phương pháp phân tích số liệu 44 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46 3.1 Xác định liều chiếu xạ thích hợp hạt cà chua 46 3.2 Đặc điểm nông sinh học khả sinh trưởng, phát triển giống cà chua hệ M1 49 3.2.1 Đặc điểm nông sinh học 49 3.2.2 Khả sinh trưởng giống cà chua hệ M1 52 3.3 Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển chọn lọc biến dị quần thể M2 55 3.3.1 Đánh giá khả sinh trưởng phát triển quần thể M2 55 3.3.2 Chọn lọc biến dị quần thể M2 58 3.5.Đặc điểm sinh trưởng, suất chất lượng dòng cà chua đột biến quần thể M3 62 3.5.1 Đánh giá chiều cao thê hệ M3 63 3.5.2 Các yếu tố cấu thành suất suất dòng chiếu xạ hệ M3 65 3.5.3 Đánh giá chất lượng dòng chiếu xạ hệ M3 69 3.6 Đánh giá đa dạng di truyền dòng cà chua đột biến hệ M3 71 KẾT LUẬN 80 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill ) loại rau ăn có giá trị kinh tế giá trị dinh dưỡng cao, loại rau ưu tiên có chiều hướng phát triển mạnh chất lượng Chính vậy, sản lượng cà chua giới tăng mạnh Theo thống kê FAO (2006) sản lượng cà chua đứng thứ hai giới sau khoai tây Cùng với phát triển nông nghiệp giới, sản xuất nông nghiệp Việt Nam đà phát triển dựa tiến khoa học kỹ thuật, đưa trồng có giá trị cao vào canh tác nhằm tăng thu nhập cho người dân, đặc biệt loại trồng ngắn ngày nhanh cho thu hoạch phù hợp với phương thức sản xuất luân canh, có khả xuất chế biến công nghiệp nên cà chua đối tượng quan tâm đặt lên hàng đầu Trong năm qua, quan chuyên môn, nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu cà chua theo nhiều hướng khác nhau, hướng nước ứng dụng rộng rãi phương pháp chọn giống đột biến phương pháp chiếu xạ, ứng dụng kỹ thuật hạt nhân nông nghiệp để cải tạo, nâng cao chất lượng giống trồng đồng thời phát triển giống với đặc điểm sinh học cải tiến Bằng phương pháp chiếu xạ giúp rút ngắn thời gian chọn tạo giống so với phương pháp chọn giống truyền thống đồng thời tạo tính trạng quý chưa có giống gốc Chọn giống đột biến đóng góp vai trò quan trọng việc cải tiến trồng nói chung cà chua nói riêng Trong năm gần đây, sinh học phân tử phát triển mạnh mẽ Việc kết hợp sinh học phân tử chọn giống đột biến chứng tỏ phương pháp có hiệu Kỹ thuật phân tử sử dụng để lập đồ sàng lọc thị phân tử liên kết với gen đột biến để xác định chất đột biến xảy chúng khó biểu kiểu hình Đồng thời, điều nhằm xây dựng chiến lược việc sử dụng gen đột biến cải tiến giống Việc kết hợp kỹ thuật sinh học phân tử với nghiên cứu gây tạo đột biến thực cách chặt chẽ, cung cấp phương pháp nghiên cứu xác, hiệu quả, nhanh kinh tế công tác cải tiến trồng theo hướng chọn giống đột biến Việc xác định giống cà chua có suất cao đáp ứng nhu cầu người giúp tăng thu nhập cho người nông dân vấn đề cấp thiết đặt Xuất phát từ thực tiễn tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu ứng dụng chiếu xạ nhằm tạo dòng cà chua đột biến cho suất cao từ nguồn vật liệu Cuba” Mục đích nghiên cứu Tạo dòng cà chua đột biến có suất cao phương pháp chiếu xạ gây đột biến Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Từ kết nghiên cứu đưa số dòng cà chua có triển vọng giúp tăng thu nhập cho người dân - Đề tài bổ sung thêm vào tài liệu khoa học phục vụ cho công tác giảng dạy nghiên cứu Chương1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm giá trị cà chua 1.1.1 Nguồn gốc Cà chua có nguồn gốc Pêru, Bolivia Equado Trước Crixtop Côlông phát châu Mỹ Pêru Mêhicô có trồng cà chua Những loài cà chua hoang dại gần gũi với cà chua trồng ngày tìm thấy dọc theo dãy núi Andes (Pêru), Bolivia Equado Các nhà thực vật học De candolle (1884), Mulle (1940), Luckuwill (1943), Brezney (1955)… thống cho cà chua có nguồn gốc bán đảo Galapagos bên bờ biển Nam Mỹ, Pêru, Equado Chilê Người trồng trọt dưỡng giống cà chua nhỏ dạng hoang dại, giống loài hoang dại mang từ nơi xuất xứ đến Trung Mỹ , cuối đến Mêhicô [6] Theo tài liệu châu Âu chắn cà chua người Aztec người Toltec mang đến Đầu tiên người Tây Ban Nha đem cà chua từ châu Âu về, sau đưa đến vùng Địa Trung Hải Đầu kỷ 18, cà chua trở lên phong phú, đa dạng nhiều vùng trồng làm thực phẩm Thời kỳ cà chua lại từ châu Âu quay lại Bắc Mỹ Cho đến kỷ 19, cà chua trở thành loại thực phẩm thiếu bữa ăn thường nhật trồng rộng rãi 1.1.2 Phân loại thực vật Cà chua thuộc họ Solanaceae, chi Lycopersicon Tên khoa học Lycopersicon esculencum Mill Theo tác giả Breznhev.D (1964) Lycopersicon gồm loài thuộc hai chi phụ Subgenus 1- Eulycopersicon: dạng năm, lông, màu đỏ vàng, hạt mỏng, rộng… chi gồm loài L Esculentum Loài chia làm loài phụ + ssp Spontaneum Brezh: (cà chua dại): có hai biến chủng var Racemigerum var.Pimpinellifolium: hai biến chủng thường nhỏ, hàm lượng chất khô cao, chống bệnh tốt có giá trị để sử dụng làm vật liệu khởi đầu cho chọn giống + ssp Subspontaneaum ( cà chua bán trồng): có biến chủng là: Var Pruniform: Dạng mận Var purifomae: dạng lê Var cerasifomae: dạng anh đào Var Elongatum: dạng dài hay gọi dạng nhót Var Succenturiatum: dạng nhiều ngăn hạt Năm biến chủng thân mập, nhỏ, dùng làm vật liệu chọn giống + ssp Cultum (cà chua trồng): gồm biến chủng Var Vulgare: cà chua thường Var Validum: dạng thân bụi Var Grandiflium: dạng kiểu khoai tây Subgenus 2- Eriopersicon: chi phụ gồm loài dại, dạng năm nhiều năm, gồm dạng có lông, màu trắng, xanh hay vàng nhạt, có vệt màu antoxian hay xanh thẫm Hạt dày lông màu nâu…chi phụ gồm hai loài loài phụ + Loài L Peruvianum Mill: loài có nhiều biến dạng có Var Cheesmanii Riloey; var Chessmaniifminor.C.H.Mull; var.Dentatum Dum + Loài L Hirsutum Humb.et.Bonpl: loài gồm hai loài phụ Var glabratum C.H Mull var glandulosum C.H.Mull có vài tính trạng có ý nghĩa chọn giống, quan sinh trưởng phủ lớp lông tơ 1.1.3 Đặc tính thực vật Cà chua năm Tuy nhiên điều kiện tối ưu định cà chua nhiều năm 1.1.3.1 Hệ rễ Cà chua có hệ rễ chùm, ăn sâu phân nhánh mạnh, khả phát triển rễ phụ lớn Trong điều kiện tối ưu giống tăng trưởng mạnh có hệ rễ ăn sâu 1- 1,5m rộng 1,5-2,5m Vì cà chua chịu hạn tốt Khi rễ bị đứt, rễ phụ phát triển phân bố rộng nên chịu đựng điều kiện khô hạn.Trong trình sinh trưởng, hệ rễ chịu ảnh hưởng lớn điều kiện môi trường nhiệt độ đất, độ ẩm…ở nhiệt độ đất thấp (14-160C) phát triển rễ chậm lại 15-20 ngày Nhiệt độ đất cao (>350C) rễ cà chua phát triển bị trở ngại bị chết 1.1.3.2 Thân Thân tròn thẳng đứng, mọng nước, phủ nhiều lông, lớn gốc thân hoá gỗ Thân mang phát hoa Ở nách chồi nách, chồi nách vị trí khác có tốc độ sinh trưởng phát dục khác nhau, thường chồi nách chùm hoa thứ có khả sinh trưởng mạnh phát dục lớn so với chồi nách gần gốc Tuỳ khả sinh trưởng phân nhánh giống cà chua chia làm dạng hình: Dạng sinh trưởng hữu hạn: chiều cao từ 65-120cm Dạng sinh trưởng vô hạn: Chiều cao từ 120->200cm, thân sinh trưởng mạnh Dạng sinh trưởng bán hữu hạn: Chiều cao 65-95cm Dạng lùn: thấp, chiều cao 65cm, lùn mập, khoảng cách lóng ngắn 1.1.3.3 Lá Lá cà chua đặc trưng hình thái để phân biệt giống với giống khác Lá thuộc loại kép lông chim lẻ, có 3-4 đôi chét, có riêng gọi đỉnh Rìa chét có cưa nông hay sâu tuỳ giống, phiến thường phủ lông tơ Đặc tính giống thường thể đầy đủ sau có chùm hoa Số đặc điểm di truyền giống, bị ảnh hưởng nhiệt độ trình hình thành Khi hình thành 10 cần nhiệt độ trung bình 130C, hình thành 20 cần nhiệt độ trung bình ngày đêm 240C, nhiệt độ thấp 130C trình xuất chậm lại 1.1.3.4 Hoa Hoa mọc thành chùm, lưỡng tính, tự thụ phấn Sự thụ phấn chéo cà chua khó xảy hoa cà chua tiết nhiều tiết tố chứa alkaloid độc nên không hấp dẫn côn trùng hạt phấn nặng không bay xa Số lượng hoa chùm hoa thay đổi tuỳ giống thời tiết, thường từ 5-20 hoa Màu sắc cánh hoa thay đổi theo trình phát triển từ vàng xanh đến vàng tươi vàng úa Hoa cà chua nhỏ, hoa đính vào chùm cuống ngắn Một lớp tế bào riêng rẽ hình thành cuống hoa, gặp điều kiện không thuận lợi thúc đẩy trình hình thành tầng rời, lớp tế bào khô héo chết Cà chua có loại chùm hoa: Đơn giản, trung gian phức tạp Cà chua loại có khả hoa nhiều tỉ lệ đậu thấp, đặc biệt gieo trồng điều kiện bất lợi Nguyên nhân rụng nụ, hoa phức tạp song chủ yếu hình thành tầng rời, lớp tế bào bị chết làm cho hoa rụng khỏi chùm Số hoa đặc điểm di truyền giống chịu ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh, chất lượng dinh dưỡng không đầy đủ, kỹ thuật chăm sóc… 1.1.3.5 Qủa Qủa thuộc loại mọng nước gồm: vỏ, thịt quả, vách ngăn giá noãn Qủa cà chua cấu tạo từ đến nhiều ngăn Số lượng đặc tính di truyền giống chịu ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh, chất lượng dinh dưỡng không đầy đủ, kỹ thuật chăm sóc… Số lượng thay đổi lớn từ 4-5 đến vài chục Khối lượng có chênh lệch đáng kể loài loài từ 2-3g đến 200-300g Trên giống cà chua, số lượng khối lượng có tương quan nghịch: số lượng nhiều khối lượng nhỏ ngược lại Số lượng tương quan chặt đến suất Đây tính trạng quan tâm nhà chọn tạo giống Hình dạng cà chua thay đổi từ tròn, bầu dục đến dài Vỏ nhẵn có khía Màu sắc thay đổi tuỳ giống điều kiện thời tiết, thường màu sắc màu phối hợp màu vỏ thịt Chất lượng cà chua thể qua tiêu: cấu trúc quả, độ rắn, tỉ lệ thịt/quả, tỉ lệ đường/ axit sắc tố Sự cân đường axit thể hương vị thích hợp 1.1.3.6 Hạt Hạt cà chua nhỏ, nhiều lông, màu vàng sáng tối Hạt nằm buồng chứa nhiều dịch bào kìm hãm nảy mầm hạt Trung bình có 50-350 hạt quả, trọng lượng 1000 hạt 2,5-3g 1.1.4 Gía trị dinh dưỡng ý nghĩa kinh tế Cà chua loại rau quý sử dụng rộng rãi giới 150 năm qua Trong chín có nhiều chất dinh dưỡng đường, vitaminA, vitamin C chất khoáng quan trọng Ca, Fe, P, K, Mg…[6] 10 Hình 3.7b Đồ thị biểu diễn khối lượng trung bình cà chua hệ M3 Hình 3.7c Đồ thị biểu diễn suất lý thuyết dòng cà chua chiếu xạ hệ M3 67 Số /cây đặc tính di truyền giống, Nhưng có tác động tia xạ làm cho số quả/cây thay đổi theo hướng kích thước tăng số lượng giảm, hệ M3 số /cây giống có thay đổi rõ rệt Giống Carucha có số /cây tăng liều 5Kr 7Kr đạt 52 quả/cây tăng 8,2% so với đối chứng, liều 10Kr số quả/cây 50 quả/cây tăng 4,2% so với đối chứng Giống Delmay liều Kr 10Kr có số quả/cây giảm, liều 5Kr đạt 34 / giảm 29,2% so với đối chứng, liều 10Kr số /cây tăng liều 5Kr giảm 4,2% so với đối chứng Giống Maybel liều chiếu xạ số quả/cây giảm so với đối chứng từ 4,16 – 20,8% Khối lượng trung bình tiêu quan trọng để đánh giá suất giống Thông qua bảng 3.8 hình 3.7b cho thấy khối lượng giống khác khác liều chiếu xạ khác khối lượng thay đổi Giống Carucha liều 5Kr khối lượng đạt 66,83g giảm 20,35% so với đối chứng, liều 7Kr khối lượng với đối chứng liều 10Kr khối lượng đạt tăng 0,5% so với đối chứng Đối với giống Delmay tăng liều chiếu xạ lên khối lượng tăng dần từ 55,67g – 82,56g Giống Maybel liều 5Kr có khối lượng tăng mạnh đạt 64,28g tăng 31,4% liều 7Kr 10Kr khối lượng lại giảm dần 55,62g giảm 13,7% so với đối chứng Với mật độ trung bình 18000 cây/ha , xác định suất lý thuyết dòng cà chua liều chiếu xạ khác để thấy tiềm năng suất của dòng từ chọn dòng triển vọng Qua bảng 3.8 hình 3.7c cho thấy dòng làm cho suất tăng lên cao dòng Delmay 7Kr đạt 69,7 tấn/ha tăng 34,2% so với đối chứng, liều 10Kr suất tăng lên 63,36 tấn/ha thấp suất liều 7Kr 68 tăng 32,96% so với đối chứng Đối với giống Carucha dòng cho suất cao so với đối chứng liều 7Kr đạt 78,2 tấn/ha tăng 8,01% Riêng giống Maybel suất tăng liều chiếu xạ chênh lệch không nhiều so với đối chứng dao động khoảng 44,045,71 tấn/ha 3.5.3 Đánh giá chất lượng dòng cà chua đột biến chiếu xạ hệ M3 Từ quần thể M3 chọn cá thể tốt, điển hình để đánh giá chất lượng dòng cà chua chiếu xạ Để đánh giá chất lượng cà chua dựa số tiêu chất lượng là: Trọng lượng thịt quả; tỷ lệ thịt quả/ trọng lượng quả; độ Brix Kết đánh giá trình bày bảng 3.9 Bảng 3.9 Một số tiêu chất lượng cà chua hệ M3 % Giống ĐC 5Kr so với % 7Kr ĐC so với % 10Kr ĐC so với ĐC Trọng lượng thịt (g) Carucha 72,34 54,12 -25,2 68,78 -4,9 67,52 -6,7 Delmay 46,91 55,12 17,5 65,14 38,9 64,41 37,3 Maybel 38,38 49,61 29,3 43,31 12,8 45,72 19,1 LSD5% = 1,77 CV(%) = 1,9 69 Tỷ lệ thịt quả/ trọng lượng (%) (M/P) Carucha 86,3 80,9 -6,3 82,4 -4,5 80,2 -7,1 Delmay 78,0 97,3 24,7 80,8 3,6 78,0 Maybel 78,9 77,2 -2,2 76,8 2,7 82,2 4,2 Độ Brix Carucha 4,6 4,8 4,3 5,0 8,7 5,1 10,8 Delmay 4,7 5,1 8,5 4,8 2,1 5,0 6,4 Maybel 4,6 4,9 6,5 4,8 4,3 4,9 6,5 Trọng lượng thịt đặc tính di truyền giống nên giống khác có trọng lượng thịt khác Đối với giống Delmay Maybel trọng lượng thịt đối chứng thấp giống Carucha liều chiếu xạ trọng lượng thịt giống tăng, liều 5Kr trọng lượng thịt giống Delmay đạt 55,12g tăng 17,5% so với đối chứng, liều chiếu xạ 7Kr trọng lượng thịt đạt 65,14g tăng 38,9% liều 10Kr trọng lượng thịt lại giảm so với liều 7Kr cao đối chứng 37,3% Giống Maybel, liều 5Kr trọng lượng thịt đạt cao 49,61g tăng 29,3% so với đối chứng, liều 7Kr 10Kr trọng lượng thịt thấp so với liều 5Kr cao đối chứng từ 12,8 -19,1% Riêng với giống Carucha trọng lượng thịt đối chứng cao đạt 72,34g liều 5Kr, 7Kr 10Kr trọng lượng thịt lại giảm từ 4,9 – 25,2% 70 Chỉ số M/P tỷ lệ thịt quả/ trọng lượng Tỷ lệ M/P cao nghĩa hàm lượng nước thấp Trong thí nghiệm cho thấy giống Carucha có trọng lượng cao chiếu xạ liều 5Kr, 7Kr 10Kr có trọng lượng thịt giảm dẫn đến tỷ lệ M/P giảm 4,5 – 7,1% so với đối chứng Giống Delmay có trọng lượng thấp trọng lượng thịt cao đối chứng nên liều 5Kr, 7Kr 10Kr tỷ lệ M/P tăng so với đối chứng từ 3,6 – 24,7%, giống Maybel liều 5Kr tỷ lệ M/P giảm 2,2% liều 7Kr 10Kr tỷ lệ M/P tăng 2,7 – 4,2% so với đối chứng Đối với cà chua độ Brix tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng hàm lượng đường hòa tan Do giống cà chua CuBa giống cà chua có chất lượng cao nên độ Brix đạt từ – 4,5 Thông qua chiếu xạ nhận dòng cà chua có độ Brix cao hẳn giống gốc từ 4,8 – 5,1 Từ bảng 3.9 ta thấy độ Brix giống Carucha, Delmay Maybel tăng Giống Delmay Maybel độ Brix cao liều chiếu xạ 5Kr 10Kr, giống Carucha có độ Brix cao liều chiếu xạ 10Kr Thông qua tiêu chất lượng kết luận giống Carucha Maybel dòng cho chất lượng cao liều chiếu xạ 10Kr, với giống Delmay dòng cà chua cho chất lượng cao liều chiếu xạ 5Kr 3.6 Đánh giá đa dạng di truyền dòng cà chua đột biến hệ M3 Trong chọn giống trồng việc nhận dạng xác định đặc điểm giống trồng quan trọng Thông thường khó xác định khác biệt giống đột biến giống nhập nội cần phải có phương pháp để đánh giá dòng cà chua đột biến Các phương pháp phân tích đặc điểm di truyền thực vật cách sử dụng thị phân 71 tử thực từ năm 1990 SSR phương pháp sử dụng rộng rãi để xác định mối quan hệ di truyền loài khác nhau, để đánh giá mối quan hệ đa dạng di truyền giống Do SSR sử dụng nghiên cứu để đánh giá đa dạng di truyền dòng cà chua đột biến có nguồn gốc từ CuBa Hơn việc dùng thị phân tử phân biệt mức độ sai khác dòng đột biến so với giống gốc nhằm xác định quyền giống 3.6.1 Kết tách chiết ADN tổng số Tách chiết ADN công việc đóng vai trò quan trọng nghiên cứu sinh học phân tử Để tách chiết ADN thành công phải lựa chọn phương pháp phù hợp với đối tượng Trong nghiên cứu dung phương pháp P.Obaraokeyo &Kako (1998) có số cải tiến nhỏ Kết tách chiết điện di gel agarose 1% để kiểm tra độ tinh ADN 2.6.2 Đánh giá đa dạng di truyền dòng cà chua đột biến Để nghiên cứu mức độ đa hình di truyền dòng cà chua đột biến, sử dụng sản phẩm ADN tách chiết làm khuôn cho phản ứng PCR với 24 cặp mồi Sản phẩm PCR mồi điện di gel polyacrylamide 4,5% phát phương pháp nhuộm Ethylrium bromua Kết phân tích 24 mồi SSR 12 dòng cà chua đột biến đối chứng có 16 mồi khuếch đại sản phẩn PCR thu tổng số 186 băng ADN thuộc 62 loại alen khác Duy có mồi SSR111 cho locus đơn hình (chỉ thu alen), 15 cặp mồi lại cho locus đa hình (thu alen, alen alen) 72 Trong số 15 mồi cho locus đa hình có mồi (SSR46, SSR185, SSR578, SSR590) thu alen, mồi thu alen (SSR20, SSR38, SSR51, SSR66, SSR80, SSR248) mồi thu alen (SSR11, SSR43, SSR96, SSR115, SSR285) Hệ số PIC (Polymorphic Information Content) coi thước đo tính đa hình alen locus SSR Số liệu bảng 3.10 cho thấy dòng cà chua đột biến đối chứng có nguồn gốc CuBa có hệ số PIC thay đổi từ 0,00 (ở cặp mồi xuất băng đơn hình- SSR111) đến 0.767 (ở cặp mồi xuất loại alen – SSR20) Hệ số PIC trung bình 16 mồi nghiên cứu 0,637 Kết tương tự với kết nghiên cứu tác giả Kwo sử dụng 33 mồi SSR sàng lọc từ 63 giống cà chua, hệ số PIC 0,628, cao kết nghiên cứu số tác Solomom Benor cộng sự, Pritesh Parmor cộng Bảng 3.10 Số alen thể hệ số PIC 16 mồi SSR STT Tên mồi Vị trí NST Số alen xuất Hệ số PIC hiện/mồi SSR11 0.714 SSR20 12 0.767 SSR38 0.54 SSR43 0.726 SSR46 11 0.612 SSR51 0.651 73 SSR66 0.73 SSR80 11 0.736 SSR96 0.765 10 SSR111 0.000 11 SSR115 5 0.71 12 SSR135 0.55 13 SSR248 10 0.626 14 SSR285 0.749 15 SSR578 0.56 16 SSR590 0.762 Tổng 62 10.198 Trung bình 3.875 0.637 10 11 12 Hình 3.8 Ảnh điện di sản phẩm PCR mồi SSR 578 có 10 băng alen 74 10 11 12 Hình 3.9 Ảnh điện di sản phẩm PCR mồi SSR 66 có 11 băng alen 10 11 12 Hình 3.10 Ảnh điện di sản phẩm PCR mồi SSR 285 có 11 băng alen 75 10 11 12 Hình 3.11 Ảnh điện di sản phẩm PCR mồi 96 có 11 băng alen 2.6.3 Tỷ lệ khuyết số liệu (M) tỷ lệ dị hợp tử (H) dòng cà chua đột biến Trong số 12 dòng cà chua nghiên cứu với 16 cặp mồi SSR tỷ lệ khuyết số liệu dòng Maybel 7Kr cao (khuyết tổng số 16 cặp mồi xuất băng) chiếm 25% Giống Carucha đối chứng Maybel 5Kr khuyết số liệu cặp mồi tương ứng với tỷ lệ 6,25% Tỷ lệ khuyết số liệu trung bình giống 3,13% Theo Ambionet - CIMMYT, tỷ lệ khuyết số liệu dòng cà chua qua phản ứng PCR không vượt 15% nhận kết đáng tin cậy sử dụng phần mềm NTSYSpc để xử lý số liệu Như vậy, 12 dòng cà chua nghiên cứu có 11 dòng có ý nghĩa thống kê (M% < 15), có dòng không bị khuyết số liệu Bảng 3.11 Tỷ lệ khuyết số liệu(M) tỷ lệ dị hợp tử (H) dòng cà chua Kí hiệu Tên giống M(%) H (%) Carucha ĐC 6.25 0.00 Carucha 5Kr 0.00 0.00 76 Carucha 7Kr 0.00 0.00 Carucha 10Kr 0.00 0.00 Delmay ĐC 0.00 0.00 Delmay 5Kr 0.00 0.00 Delmay 7Kr 0.00 0.00 Delmay 10Kr 0.00 0.00 Maybel ĐC 0.00 0.00 10 Maybel 5Kr 6.25 0.00 11 Maybel 7Kr 25 0.00 12 Maybel 10Kr 0.00 0.00 3.13 0.00 Trung bình Qua bảng cho thấy 12 dòng cà chua nghiên cứu trạng thái đồng hợp tử 16 locus tổng số 24 locus nghiên cứu 3.6.4 Kết phân tích mối quan hệ di truyền dòng cà chua đột biến Số liệu thu từ tiêu điện di 16 mồi SSR 12 dòng cà chua chiếu xạ không chiếu xạ có nguồn gốc từ CuBa phân tích phần mềm NTSYSpc2.1 Thiết lập hệ số tương đồng di truyền ( bảng 3.12) xây dựng sơ đồ phát sinh chủng loại (hình 3.12) 77 Mức độ tương đồng di truyền cặp giống thể thông qua hệ số tương đồng di truyền hay số tương đồng di truyền Hệ số tương đồng di truyền giống tính từ đến Qua kết thu hình bảng cho thấy, hệ số tương đồng di truyền 12 dòng cà chua chiếu xạ không chiếu xạ dao động khoảng 0,03- 0,72 Hình.3.12 Sơ đồ phát sinh chủng loại Bảng 3.12 Hệ số tương đồng di truyền dòng cà chua 78 10 11 1.00 0.72 1.00 0.41 0.52 1.00 0.15 0.19 0.45 1.00 0.15 0.14 0.28 0.52 1.00 0.11 0.10 0.14 0.19 0.39 1.00 0.15 0.14 0.23 0.10 0.19 0.39 1.00 0.11 0.10 0.14 0.14 0.14 0.33 0.52 1.00 0.11 0.10 0.14 0.10 0.19 0.33 0.45 0.68 1.00 10 0.07 0.11 0.07 0.03 0.03 0.15 0.11 0.24 0.29 1.00 11 0.08 0.17 0.12 0.04 0.04 0.12 0.08 0.17 0.17 0.35 1.00 12 0.07 0.10 0.07 0.03 0.07 0.10 0.10 0.23 0.23 0.35 0.40 12 1.00 Từ sơ đồ phát sinh chủng loại, xét hệ số tương đồng di truyền 0,29 dòng cà chua chia thành nhóm sau: Nhóm I gồm dòng: Carucha ĐC, Carucha 5Kr, Carucha 7Kr, có hệ số tương đồng di truyền 0,45 Nhóm II gồm dòng: Carucha 10Kr, Delmay ĐC có hệ số tương đồng di truyền 0,82 Nhóm III có dòng Delmay Kr, Delmay 7Kr, Delmay 10Kr Maybel ĐC, hệ số tương đồng nhóm 0,35, nhóm III chia thành nhóm phụ: - Nhóm III.1: Chỉ có dòng Delmay Kr - Nhóm III.2: Có dòng Delmay 7Kr, Delmay 10Kr Maybel ĐC Nhóm IV: Gồm dòng Maybel 5Kr, Maybel 7Kr, Maybel 10Kr, hệ số tương đồng nhóm 0,33 Nhóm chia thành nhóm phụ: - Nhóm IV.1: Chỉ có dòng Maybel 5Kr 79 - Nhóm IV.2: Gồm dòng Maybel 7Kr Maybel 10Kr, có hệ số tương đồng di truyền 0,4 Từ kết thống kê cho thấy hệ số tương đồng di truyền dòng cà chua phân bố nhiều khoảng 0,29 – 0,55, có 10 cặp mẫu chiếm 62,5% Kết nghiên cứu cho thấy hệ số tương đồng dòng cà chua đột biến có nguồn gốc từ CuBa thấp giống cà chua khác cà chua Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc Mỹ hệ số tương đồng di truyền 0,85 ( Solomon Benor cs, 2008), thấp nghiên cứu tác giả Kwo (0,644) kết cao nghiên cứu tác giả Nunome et al (2000) KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Đã xác định liều chiếu xạ thích hợp với hạt cà chua nguồn gốc CuBa liều 10Kr, liều gây chết 50% 15Kr Đánh giá khả sống, sinh trưởng cà chua hệ M1, tỷ lệ sống sót đến thời điểm thu hoạch liều 5Kr-7Kr-10Kr giống Carucha: 91,4 - 85,2 – 77,5%; giống Delmay: 98 – 86,8 – 80,4%; giống Maybel: 90,6 – 86,3 – 80,1% Đánh giá chọn lọc đột biến hệ M2: Chọn 30 dòng đột biến từ giống Carucha, 23 dòng đột biến từ giống Delmay 30 dòng từ giống Maybel Đánh giá chọn lọc hệ M3 chọn dòng cho suất cao từ giống Carucha liều 7Kr (78,2 tấn/ha), Delmay liều 7Kr (69,7 tấn/ha) Dòng có chất lượng cao giống Carucha Maybel liều 10Kr, giống Delmay chiếu liều 5Kr 80 Nghiên cứu chọn lọc đột biến hệ M3 đặc điểm suất chất lượng thị phân tử: Với 24 mồi SSR, 12 dòng cà chua đột biến chia thành nhóm mức tương đồng di truyền 0,29, hệ số PIC trung bình 0,637, tỷ lệ khuyết số liệu 3,13 Đề nghị Tiếp tục theo dõi khả sinh trưởng, phát triển dòng cà chua, đánh giá suất, chất lượng, khả thích ứng mức độ ổn định dòng đột biến triển vọng từ có kết luận xác, đưa giống vào thử nghiệm quy mô rộng Một số hình ảnh dòng cà chua 81 [...]... ứng đầu là giống M383 sau đó đến giống VL200, Tn002, Cà chua Mỹ, cà chua balan, Red crow, T42, VI2910 và giống Trang Nông 1.3 Khái quát về các nghiên cứu sử dụng đột biến trong chọn tạo giống cây trồng 1.3.1 Ý nghĩa của đột biến trong công tác chọn tạo giống cây trồng 15 Chọn tạo giống cây trồng là một ngành khoa học cải tiến di truyền của thực vật vì lợi ích của loài người [32] Để tạo ra nguồn biến. .. biến Những đột biến xuất hiện ở các tế bào hình thành giao tử được gọi là đột biến gen nhân (germ- line mutations) Những đột biến xảy ra ở tế bào sinh dưỡng được gọi là đột biến tế bào sinh dưỡng (somatic mutations) hay còn gọi là đột biến soma Đột biến soma có thể tạo ra một sinh vật vừa có các mô tế bào đột biến vừa có các mô bình thường Hiện tượng này còn được gọi là đột biến khảm Đột biến tế bào... vị của các món ăn và tạo cho món ăn thêm hấp dẫn, cà chua có thể chế biến thành nhiều loại khác nhau như cà chua cô đặc, nước cà chua, cà chua nguyên quả đóng hộp, cà chua muối, dầm dấm, làm salat, mứt…[7] 11 Cà chua không chỉ là cây rau có giá trị kinh tế cao, nó còn là mặt hàng xuất khẩu của nhiều nước trên thế giới Tuỳ theo đặc điểm của từng vùng sinh thái, tuỳ mùa vụ, một sào bắc bộ có thể cho. .. 462,435 tấn Năng suất cà chua ở nước ta nói chung còn thấp, chỉ khoảng 60-65% so với năng suất bình quân của thế giới Các vùng trồng cà chua lớn nhất ở nước ta là : Hải Dương, Nam Định, Bắc Giang, Lâm Đồng… đây là những vùng trồng cà chua đạt năng suất cao nhất cả nước ( năng suất ≥ 200 tạ/ha) 14 Bảng 2.3 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua giai đoạn 2000-2005 Năm Diện tích Năng Suất Sản lượng... rất cao 1.5.2 Các nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cà chua Việc sử dụng các chỉ thị phân tử trong chọn giống cà chua đã có rất nhiều tác 34 giả thực hiện, nhưng dùng chi thị SSR để đánh giá sự đa dạng của cà chua thì phải kể đến một số tác giả như: Kwo,YS, 2009 đã sử dụng chỉ thị SSR để đánh giá đa dang di truyền của cà chua Tác giả sử dụng 33 mồi SSR được sàng lọc từ 63 giống cà chua. .. không phải đột biến nào cũng có ý nghĩa cho con người Đột biến nhân tạo: là đột biến xảy ra do các tác nhân (vật lý hoặc hoá học) gây đột biến được thực hiện bởi con người vì mục đích chọn giống Nhờ việc sử dụng của các tác nhân gây đột biến người ta có thể tạo được các giống mới trong một khoảng thời gian ngắn và trong một phạm vi thí nghiệm hẹp Gây đột biến là một phương pháp để bổ sung nguồn gen trong... thể sinh vật, nó là sự biến đổi bất thường về vật chất di truyền dẫn đến sự biến đổi một hoặc nhiều tính trạng và có thể được di truyền cho thế hệ sau Đột biến gồm hai loại đột biến tự phát và đột biến nhân tạo Đột biến tự phát là dạng đột biến xảy ra một cách ngẫu nhiên trong tự nhiên do những biến đổi thời tiết, khí hậu do những thay đổi về yếu tố địa lý v.v… Trong tự nhiên những biến đổi đột ngột... Nguyễn Như Toản” Hiệu ứng chiếu xạ tia gamma ( nguồn Co60) lên hạt lúa và những biến đổi di truyền trong M1 và M2” đã rút ra kết luận: Xử lý chiếu xạ tia gamma lên hạt lúa ướt ( ngâm sau 20h) với 3 liều lượng 15K, 20K, 25K đã tạo ra hiệu ứng đột biến cao Từ đó tạo nguồn vật liệu khởi đầu rất đa dạng và phong phú cho công tác chọn tạo giống lúa [10] Chiếu xạ tia gamma liều 18Kr lên hạt giống đậu tương... chọn được dòng DT95 có khả năng sinh trưởng khỏe và cho năng suất cao, có trường hợp tới 200% so với giống đối chứng.[9] Trên cây lạc, tác giả Lê Song Dự khi chiếu liều 5Kr lên giống Bạch sa đã tạo ra giống mới B5000 có năng suất cao hơn giống gốc 20 – 30%, hàm lượng protein đạt 21,48%, dầu 52,5% [11] Năm 2003, Đỗ Quang Minh, Nguyễn Xuân Linh đã bước đầu tạo ra nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống... biến gen Đột biến nhiễm sắc thể (NST) là sự biến đổi về cấu trúc hoặc số lượng nhiễm sắc thể Đột biến có thể xảy ra ở một cặp NST nào đó hoặc ở toàn bộ các cặp NST Loại đột biến này phát sinh có thể là do các tác nhân của ngoại cảnh (do chất phóng xạ, hoá chất, sự biến đổi đột ngột của nhiệt độ) hoặc những rối loạn của quá trình trao đổi chất của nội bào dẫn đến sự phân ly không bình thường của các cặp