Nghiên cứu chức năng của một số gen liên quan đến sự phát triển bộ rễ lúa và xác định QTL liên quan đến khả năng chịu hạn, mặn ở bộ giống lúa Việt Nam

Nghiên cứu chức số gen liên quan đến phát triển rễ lúa xác định QTL liên quan đến khả chịu hạn, mặn giống lúa Việt Nam TS Hồng Thị Giang Phòng thí nghiệm Việt – Pháp LMI RICE-2,, Viện Di truyền Nơng nghiệp (AGI) Hà Nội, 10/03/2017 XUẤT XỨ PHỊNG THÍ NGHIỆM HỢP TÁC VIỆT – PHÁP NGHIÊN CỨU CHỨC NĂNG GEN, CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC VẬT VÀ SỰ TƯƠNG TÁC VỚI VI SINH VẬT Education Master/Doctorate USTH Dept Biotech/Pharmaco Plant Biotechnology ERASMUS MUNDUS PANACEA AGI (VAAS) UMR DIADE IRD/UM2 Rice Panicle and Root Branching LMI RICE GENOMICS PPRI (VAAS) LMI Rice Functional Genomics and Plant Biotechnology Vietnamese Rice Diversity in collaboration with the PRC (VAAS) New projects: Aquaporines (BPMP) Xanthomonas (RPB) Magnaportae (BGPI) International Collaborations Rice virus and nematode interactions UMR RPB IRD/UM2/CIRAD CIRAD, IRRI, CIAT, CNRS AfricaRice, GRiSP (Global Rice Science Partnership) PPR SELTAR etc GiỚI THIỆU Oryza sativa Cảnh khô hạn Trung Tây Nguyên năm 2015 Bản đồ vùng chịu ảnh hưởng nước biển dâng ĐBSCL (http://khoahoc.tv/sukien/su-kien/35745_chia-se-thong-tinve-bien-doi-khi-hau.aspx) Chọn tạo giống chống chịu hạn, mặn ??? Tầm quan trọng việc nghiên cứu phát triển rễ lúa  Giữ vai trò thiết yếu việc hấp thu nước muối khoáng từ đất  Đóng vai trò quan trọng để trồng đạt suất cao 0-20 20-40  Độ ăn sâu phân nhánh rễ = Tính trạng quan trọng giúp thực vật khỏi bị hạn hán 40-60 60-80 80-100 100-120 Root development Water transport QTL detection Phát gen tham gia vào phát triển rễ lúa Do rễ phát triển đất, khó quan sát nên khơng trọng chương trình chọn tạo giống Do gặp khó khăn trọng việc quan sát tính trạng hệ rễ nên phương pháp chọn giống MAS công cụ gián tiếp thực mang lại hiệu Mới có vài gen hay QTL quy định phát triển rễ nghiên cứu ngũ cốc Xác định gen liên quan đến cấu trúc chức rễ khả chịu hạn, mặn lúa Root development Water transport QTL detection ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Genome Gene liên quan đến phát triển rễ Aquaporins QTLs Cơ quan → Bộ rễ Cây lúa Làm sáng tỏ chế tham gia vào phát triển rễ, tính chống chịu hạn, mặn Phát gen phục vụ công tác chọn tạo giống lúa dựa vào phát triển rễ, khả chịu hạn, chịu mặn MỤC TIÊU Mục tiêu chung: Xác định số gen liên quan đến cấu trúc chức rễ phát QTL liên quan đến khả chịu hạn, mặn giống lúa Việt Nam Mục tiêu cụ thể: (i) Xác định chức số gen tham gia vào phát triển rễ lúa (ii) Xác định vai trò gen mã hóa aquaporin với khả điều tiết áp suất thẩm thấu rễ lúa (iii) Xác định QTLs liên quan đến cấu trúc rễ, khả chịu hạn, chịu mặn trì suất điều hạn giống lúa Việt Nam Cấu trúc hệ rễ lúa Rễ phụ (crown roots) Rễ bên (lateral roots) Rễ (seminal roots) Pas cal Gantet, LMI RICE , Hanoi, Sept 2012 Root development Water transport QTL detection Nghiên cứu đa dạng di truyền giống lúa địa Việt Nam 270 accessions Độ đa dạng cao, gồm giống đại diện cho nhóm lúa khác Indica Aus-Boro Phenotyping năm 2011 PRC Phân tích microarray 241 thị DArT Chọn gồm 185 giống phục vụ cho nghiên cứu Phùng Thị Phương Nhung, LMI RICE , Sept 2014 Root development Sadri-Basmati Genotyping 185 giống 21,623 SNP Water transport Japonica QTL detection Nghiên cứu di truyền liên kết giống lúa địa Việt Nam 2015 2012 2016 Drought vegetative stage Root development 2014-2017 Salinity Lập đồ liên kết cho khả thích ứng với stress phi sinh học Panicle and yield under drought 2011 2016-2017 2012 DArT 241 Markers GBS 22.000 Markers Full Sequencing Genome – Wide Association mapping A method to dissect the genetic basis of the variation of complex quantitative traits (Nordborg and Weigel, 2008) Phenotypes Genotypes Thiết lập link thống kê Phùng Thị Phương Nhung, LMI RICE , Sept 2014 Root development Tìm quan hệ tương quan alen đặc tính Water transport QTL detection Cơng cụ phân tích liệu R TASSEL Đánh giá kiểu hình rễ giống lúa địa Việt Nam • Đánh giá tiêu: 10 tính trạng rễ tính trạng thân • Xử lý số liệu chương trình Excel, XLSTAT, SAS tuần tuổi Túi bầu 16 cm x 80 cm Cát + NPK 5:10:3 (20 kg/1m3 cát) Phùng Thị Phương Nhung, LMI RICE , Sept 2014 Root development Water transport QTL detection Phát QTLs quy định phát triển rễ NCR THK • Association analysis done with Tassel • Mixed model with control of structure and kinship • Markers are significant at P-value