Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu đặc điểm sinh học và trinh tự đoạn gen matK ITS của một số mẫu cây đậu nho nhe (Vigna umbellata) (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ TRÌNH TỰ ĐOẠN GEN matK/ITS CỦA MỘT SỐ MẪU CÂY ĐẬU NHO NHE (Vigna umbellata) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thái Nguyên, năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ TRÌNH TỰ ĐOẠN GEN matK/ITS CỦA MỘT SỐ MẪU CÂY ĐẬU NHO NHE (Vigna umbellata) Ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hữu Quân Thái Nguyên, năm 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Mọi trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố Thái Nguyên, tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thanh XÁC NHẬN XÁC NHẬN CỦA KHOA CHUYÊN MÔN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TS Nguyễn Hữu Quân Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới TS Nguyễn Hữu Quân, giảng viên Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Đại học Thái Nguyên tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ em q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ cô Trần Thị Hồng, cô Cao Thị Phương Thảo thầy kỹ thuật viên phòng thí nghiệm Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Ngun q trình làm thí nghiệm Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Sinh học đại Giáo dục sinh học, Bộ phận Sau đại học thuộc Phòng Đào tạo, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập hồn thành luận văn Em xin cảm ơn hỡ trợ kinh phí từ đề tài bảo tồn lưu giữ quỹ gen cấp Bộ năm 2018 “Nghiên cứu bảo tồn nguồn gen nhóm đậu đỗ địa phương thu thập từ tỉnh thuộc miền Bắc Việt Nam”, mã số B2018-TNA-09-GEN Em xin bày tỏ lời biết ơn đến gia đình, bạn bè động viên, khuyến khích giúp đỡ em tiến trình học tập hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thanh Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lược đậu Nho nhe 1.1.1 Hệ thống phân loại 1.1.2 Đặc điểm hình thái 1.1.3 Giá trị dinh dưỡng công dụng 1.1.4 Giá trị sử dụng 1.2 Nghiên cứu sử dụng mã vạch DNA 1.3 Tình hình nghiên cứu nhóm họ Đậu 11 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 11 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 14 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 18 2.1 Vật liệu, hóa chất, thiết bị 18 2.1.1 Vật liệu 18 2.1.2 Hóa chất 18 2.1.3 Thiết bị 19 2.1.4 Địa điểm nghiên cứu 19 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 2.2 Phương pháp nghiên cứu 19 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái, giải phẫu 19 2.2.1.1.Nghiên cứu hình thái 19 2.2.1.2 Phương pháp giải phẫu thực vật 20 2.2.2 Phương pháp hóa sinh 20 2.2.2.1.Xác định hoạt tính α-amilase 20 2.2.2.2 Xác định hoạt tính protease 22 2.2.2.3 Định lượng protein tan 23 2.2.2.4 Phương pháp xác định hàm lượng isoflavon 24 2.2.2.5 Xác định hàm lượng lipit 24 2.2.3 Phương pháp sinh học phân tử 25 2.2.4 Phương pháp xử lý phân tích kết 27 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28 3.1 Ðặc điểm hình thái ngồi giải phẫu giống đậu Nho nhe 28 3.1.1 Ðặc điểm hình thái ngồi giống đậu Nho nhe 28 3.1.2 Hình thái giải phẫu giống đậu Nho nhe 36 3.1.2.1 Hình thái giải phẫu rễ 36 3.1.2.2 Hình thái giải phẫu thân 37 3.1.2.3 Hình thái giải phẫu 38 3.2 Hoạt tính α- amylase từ mầm hạt đậu Nho nhe 39 3.3 Hoạt tính enzyme protease từ mầm hạt đậu Nho nhe 41 3.4 Định lượng protein tan 42 3.5 Hàm lượng isoflavone từ mầm hạt đậu Nho nhe 43 3.6 Hàm lượng lipit mẫu đậu Nho nhe 44 3.7 Đặc điểm vùng gen ITS phân lập từ mẫu đậu Nho nhe 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 KẾT LUẬN 50 KIẾN NGHỊ 50 THÀNH TÍCH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 51 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 TIẾNG VIỆT 52 TIẾNG ANH 53 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Bp Base pair cDNA Complementary DNA CIRAD DNA EDTA FAO HDL INRA ITS LDL matK PCR RAPD RNA rRNA SSR Tên tiếng Anh Centre de coopération international en recherche agronomique pour le développement Deoxyribonucleic acid Ethylene diamine tetra acid cetic Food and Agriculture Organization of the United Nations High density lipoprotein cholesterol Institut National de la Recherche Agronomique Internal transcribed space Low density lipoprotein cholesterol matK maturase Polymerase chain reaction Random Amplification of Polymorphic DNA Ribonucleic acid RNA ribosome Simple Sequence Repeats Nghĩa tiếng Việt Cặp bazơ nitơ DNA sợi đôi tổng hợp từ mRNA nhờ enzyme phiên mã ngược Trung tâm hợp tác quốc tế en recherche agronomique pour le développement Deoxyribonucleic Axit (DNA) Etylen diamin tetraxetic axit Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hợp Quốc lipoprotein tỷ trọng cao Viện Quốc gia de la Recherche Agronomique Vùng gen ITS lipoprotein tỷ trọng thấp Gen matK Phản ứng ch̃i polymerase Đa hình DNA nhân ngẫu nhiên Ribonucleic axit riboxom RNA Đa hình đoạn lặp lại đơn giản Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Danh sách mẫu đậu Nho nhe sử dụng nghiên cứu 18 Bảng 2.2 Các hóa chất sử dụng thí nghiệm 18 Bảng 2.3 Thiết bị sử dụng thí nghiệm 19 Bảng 2.4 Chương trình gradient nồng độ pha động 25 Bảng 2.5 Thông tin cặp mồi ITS sử dụng nghiên cứu 26 Bảng 2.6 Thông tin cặp mồi ITS sử dụng nghiên cứu 26 Bảng 3.1 Đặc điểm hình thái hạt giống đậu Nho nhe 34 Bảng 3.2 Định tính α-amylase giống đậu Nho nhe 39 Bảng 3.3 Hoạt tính α-amylase giống đậu Nho nhe 40 Bảng 3.4 Hoạt tính protease giống đậu Nho nhe 41 Bảng 3.5 Hàm lượng protein tan giống đậu Nho nhe 42 Bảng 3.6 Hàm lượng isoflavone hạt nảy mầm ngày tuổi mẫu đậu Nho nhe 43 Bảng 3.7 Hàm lượng lipit giống đậu Nho nhe 45 Bảng 3.8 Hệ số tương đồng hệ số phân ly dựa trình tự vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với loài GenBank 49 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Đường chuẩn nồng độ glucose theo phương pháp Miller 21 Hình 2.2 Đường chuẩn nồng độ tyrosine 23 Hình 3.1 Hình thái rễ giống đậu Nho nhe 29 Hình 3.2 Hình thái thân giống đậu Nho nhe 30 Hình 3.3 Hình thái giống đậu Nho nhe 31 Hình 3.4 Hình thái hoa giống đậu Nho nhe 33 Hình 3.5 Hình thái giống đậu Nho nhe 33 Hình 3.6 Hình thái ngồi hạt giống đậu Nho nhe 35 Hình 3.7 Hình thái giải phẫu rễ giống đậu Nho nhe 36 Hình 3.8 Hình thái giải phẫu thân giống đậu Nho nhe 37 Hình 3.9 Hình thái giải phẫu giống đậu Nho nhe 39 Hình 3.10 Định tính α- amylase đĩa thạch giống đậu Nho nhe 40 Hình 3.11 Sắc ký đồ phân tích daidzein genistein từ mầm hạt đậu Nho nhe sau ngày tuổi 44 Hình 3.12 Hình ảnh điện di sản phẩm PCR từ khuôn DNA tổng số 46 Hình 3.13 Trình tự vùng gen ITS đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC 47 Hình 3.14 Kết phân tích tương đồng trình tự vùng gen ITS mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với số trình tự vùng ITS GenBank BLAST NCBI 47 Hình 3.15 Trình tự nucleotit vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với loài mang mã số KX087818.1 GenBank 48 Hình 3.16 Sơ đồ phân loại dựa trình tự nucleotit vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với số lồi GenBank 49 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn NN14-ĐB 1,08 NN16-TP 0,21 NN20-TC 0,74 NN21-TC 0,81 Hoạt tính α-amylase từ mầm hạt đậu Nho nhe nghiên cứu so sánh với nghiên cứu Nguyễn Vũ Thanh Thanh Nguyễn Văn Tuân (2007) [7] nhận thấy, hoạt tính α-amylase từ mầm đậu Nho nhe nghiên cứu cao so với mẫu đậu xanh thu tỉnh Hòa Bình, Lai Châu, Thái Ngun, Cao Bằng sau ngày (hoạt tính dao động từ 0,5730,941 U/mg protein) 3.3 Hoạt tính enzyme protease từ mầm hạt đậu Nho nhe Protease enzyme đóng vai trò quan trọng q trình nảy mầm hạt, phát triển non có liên quan đến khả chịu nước tế bào Nghiên cứu hoạt tính protease từ mầm hạt đậu Nho nhe nhằm đánh giá mối liên quan với hàm lượng protein có hạt Bảng 3.4 Hoạt tính protease giống đậu Nho nhe TT Mẫu đậu Nho nhe Hoạt tính (U/mg) NN14-ĐB 0,410 NN15-ML 0,943 NN16-TP 1,135 NN17-QN 0,709 NN18-LC 0,729 NN19-TC 0,828 NN20-TC 0,778 NN21-TC 1,112 Kết khảo sát nhận thấy, hoạt tính protease từ mầm hạt đậu Nho nhe khảo sát giai đoạn 2-3 ngày tuổi có hoạt tính dao động từ 0,410-1,135 U/mg protein; hoạt tính protease cao đạt 1,135U/mg protein ứng với Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn mẫu đậu Nho nhe NN16-TP thu tỉnh Sơn La thấp mẫu đậu Nho nhe NN14-ĐB thu tỉnh Điện Biên (Bảng 3.4) Nghiên cứu Nguyễn Vũ Thanh Thanh Nguyễn Văn Tuân (2007) xác định hoạt tính protease 11 giống đậu xanh thu tỉnh Hòa Bình, Lai Châu, Thái Ngun, Cao Bằng dao động từ 1,59-2,12 U/mg [7] Như vậy, hoạt tính protease từ mầm hạt đậu Nho nhe nghiên cứu cao thấp so với nghiên cứu công bố 3.4 Định lượng protein tan Nghiên cứu hàm lượng protein tan nhằm xác định giá trị dinh dưỡng đậu Nho nhe kiểm tra khác biệt đặc điểm hóa sinh liên quan tới điều kiện thổ nhưỡng Kết cho thấy, hàm lượng protein tan mẫu đậu Nho nhe thu tỉnh Điện Biên, Lai Châu, Sơn La có khác thể bảng 3.5 Hàm lượng protein tan tổng số mẫu Nho nhe nghiên cứu dao động từ 43,5-51,2% Trong đó, mẫu đậu Nho nhe NN14-ĐB có hàm lượng protein tổng số cao đạt 51,5%; tiếp đến mẫu NN20-TC, NN21-TC NN15-ML đạt từ 50,1-50,4% Hàm lượng protein tổng số thấp mẫu NN17-QN đạt 43,5% Bảng 3.5 Hàm lượng protein tan giống đậu Nho nhe TT Mẫu đậu Nho nhe Hàm lượng protein tan (%) NN14-ĐB NN15-ML NN16-TP NN17-QN NN18-LC NN19-TC NN20-TC NN21-TC 51,2 50,1 48,4 43,5 44,8 44,0 50,4 50,2 Theo nghiên cứu Nguyễn Ngọc Quất cộng (2012) hàm lượng protein tan tổng số 10 giống đậu xanh trồng tỉnh Nghệ An Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hà Tĩnh dao động từ 21,24 - 24,25% [5] Như vậy, hàm lượng protein đậu Nho nhe nghiên cứu khác so với kết công bố 3.5 Hàm lượng isoflavone từ mầm hạt đậu Nho nhe Isoflavone polyphenol không màu thuộc lớp flavonoid Isoflavone đậu tương gồm daidzein, genistein glycitein tổng hợp thông qua đường phenypropanoid với tham gia nhiều enzyme, có hai loại enzyme quan trọng tham gia tổng hợp isoflavone biết đến chalcone isomerase isoflavone synthase Các chất khác nguyên tử hydro nhóm hydroxyl Genistein khác daidzein nhóm hydroxyl liên kết với carbon số Daidzein genistein chất isoflavone phổ biến nhất, có cấu trúc hóa học đặc trưng Bảng 3.6 Hàm lượng isoflavone hạt nảy mầm ngày tuổi mẫu đậu Nho nhe TT Chất Daidzein Genistein Isoflavone (daidzein+ genistein) Mẫu NN14-ĐB < 10 µg/g < 10 µg/g < 10 µg/g NN18-LC < 10 µg/g < 10 µg/g < 10 µg/g NN20-TC < 10 µg/g < 10 µg/g < 10 µg/g NN21-TC < 10 µg/g < 10 µg/g < 10 µg/g 0.30 0.20 0.04 AU AU 0.06 0.10 0.02 0.00 0.00 0.00 5.00 10.00 Minutes 15.00 20.00 0.00 5.00 A Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN 10.00 Minutes 15.00 20.00 B http://lrc.tnu.edu.vn 0.40 0.60 AU AU 0.30 0.20 0.20 0.10 0.00 0.00 0.40 0.00 5.00 10.00 Minutes 15.00 20.00 0.00 5.00 C 10.00 Minutes 15.00 20.00 D Hình 3.11 Sắc ký đồ phân tích daidzein genistein từ mầm hạt đậu Nho nhe sau ngày tuổi A: NN14-ĐB; B: NN18-LC; C: NN20-TC; D: NN21-TC Sử dụng kỹ thuật phân tích HPLC định lượng daidzein genistein chiết từ hạt đậu Nho nhe nảy mầm ngày tuổi mẫu từ Sơn La, Lai Châu Điện Biên từ sắc ký đồ hình 3.11 phương trình đường chuẩn kết phân tích HPLC thể bảng 2.3 Kết bảng 3.6 cho thấy, mẫu đậu nghiên cứu hàm lượng daidzein genistein ít, 10 µg/g Như vậy, qua phân tích cho thấy isoflavone mầm hạt đậu Nho nhe mẫu đậu Nho nhe nghiên cứu thấp 3.6 Hàm lượng lipit mẫu đậu Nho nhe Lipit thành phần có nhiều đậu tương, đậu nành để sản xuất dầu ăn hàm lượng lipit phụ thuộc vào loại trồng, thời gian cách bảo quản Trong nghiên cứu này, hạt khô mẫu đậu Nho nhe xác định hàm lượng lipit có hạt Kết bảng 3.7 cho thấy, hàm lượng lipit có hạt mẫu đậu Nho nhe dao động từ 0,68-0,95% Trong đó, hàm lượng lipit cao mẫu đậu Nho nhe NN18-LC (đạt 0,95%), NN14-ĐB (đạt 0,73%) thấp mẫu NN15-ML (đạt 0,64%) Năm 2012, Nguyễn Ngọc Quất cộng báo cáo hàm lượng lipit từ 10 giống đậu xanh trồng tỉnh Nghệ An Hà Tĩnh dao động từ 0,46-1,26% [5] Như vậy, hàm lượng lipit từ mẫu đậu Nho nhe nghiên cứu có Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn giá trị trung bình dao động từ 0,64-0,95% khác so với lipit từ số giống đậu xanh công bố Bảng 3.7 Hàm lượng lipit giống đậu Nho nhe TT Mẫu đậu Nho nhe Hàm lượng lipit (%) NN14-ĐB 0,73 NN15-ML 0,64 NN16-TP 0,65 NN17-QN 0,66 NN18-LC 0,95 NN19-TC 0,68 NN20-TC 0,69 NN21-TC 0,72 3.7 Đặc điểm vùng gen ITS phân lập từ mẫu đậu Nho nhe Mẫu đậu Nho nhe NN18-LC thu Lai Châu NN20-TC thu Sơn La nhận diện dựa vùng gen ITS Tiến hành tách DNA tổng số từ mầm đậu Nho nhe kiểm tra chất lượng phương pháp điện di gel agarose đo quang phổ, kết DNA thu đảm bảo chất lượng cho phản ứng nhân gen Vùng gen ITS từ đậu Nho nhe phân lập phản ứng PCR từ DNA hệ gen sử dụng cặp mồi đặc hiệu bảng 2.5 Sau điện di kiểm tra, sản phẩm PCR thu có kích thước khoảng 460 bp (Hình 3.12) ứng với vùng gen ITS từ đậu Nho nhe thu tỉnh Lai Châu Sơn La Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.12 Hình ảnh điện di sản phẩm PCR từ khuôn DNA tổng số 1: Vùng gen ITS từ đậu Nho nhe NN18-LC, 2: Vùng gen ITS từ đậu Nho nhe NN20-TC, M: DNA marker Trình tự vùng gen ITS đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC xác định trình tự nucleotide máy giải trình tự tự động ABI PRISM 3100 Avant Gentic Analyzer có kích thước 458 nucleotide (Hình 3.13) Bằng phần mềm BLAST NCBI cho thấy, vùng gen ITS phân lập từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC Việt Nam có tỉ lệ tương đồng 100% so với trình tự vùng gen ITS lồi Vigna umbellata GenBank có mã số KX087818.1 (Hình 3.14) Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.13 Trình tự vùng gen ITS đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC Như vậy, kết so sánh BLAST NCBI khẳng định trình tự đoạn DNA phân lập từ hai mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC trình tự nucleotit vùng gen ITS từ loài đậu Nho nhe Vigna umbellata tỉnh Sơn La, Việt Nam (Hình 3.14) Hình 3.14 Kết phân tích tương đồng trình tự vùng gen ITS mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với số trình tự vùng ITS GenBank BLAST NCBI Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Kết so sánh trình tự nucleotit vùng gen ITS hai mẫu đậu Nho nhe với trình tự vùng gen ITS mang mã số KX087818.1 trình bày hình 3.15 So sánh trình tự vùng gen ITS mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC, nhận thấy trình tự vùng gen ITS mẫu có độ tương đồng 100% khơng có khác trình tự nucleotide Hình 3.15 Trình tự nucleotit vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với loài mang mã số KX087818.1 GenBank Tiến hành phân tích mối quan hệ loài đậu thuộc chi Vigna dựa trình tự nucleotit vùng gen ITS cơng bố GenBank phần mềm MegAlign, kết xác định hệ số tương đồng, hệ số phân ly sơ đồ hình mối quan hệ đậu Nho nhe Việt Nam với loài thuộc chi Vigna giới Các trình tự vùng gen ITS sử dụng phân tích thống kê gồm loài V umbellata (KX087818.1), V reflexopilosa (KX087791.1), V Glabrescens (KX087721.1), V hirtella (KX087729.1) mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC Kết cho thấy hệ số tương đồng cặp so sánh dao động từ 96,7-100%; hệ số phân ly dao động từ 0-3,1% Hai trình tự vùng Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn gen ITS mẫu NN18-LC NN20-TC có hệ số tương đồng 100%; tương đồng 97,7% với loài đậu Nho nhe V umbellata (Bảng 3.8) Bảng 3.8 Hệ số tương đồng hệ số phân ly dựa trình tự vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với loài GenBank Mối quan hệ di truyền mẫu đậu Nho nhe dựa trình tự vùng gen ITS loài GenBank lồi NN18-LC NN20-TC thể hình 3.16 Như vậy, mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC nghiên cứu có tên khoa học Vigna umbellata Hình 3.16 Sơ đồ phân loại dựa trình tự nucleotit vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC với số loài GenBank Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Tám giống đậu Nho nhe NN14-ĐB, NN15-ML, NN16-TP, NN17-QN, NN18-LC, NN19-TC, NN20-TC NN21-TC có chung đặc điểm giống với rễ cọc rễ phụ; Thân thảo, mọc đứng, có nhiều lơng nhỏ thân; Lá có chét, hình tim, có lông tơ nhám Giải phẫu rễ giống đậu Nho nhe gồm phần: Biểu bì, mơ mềm vỏ, mô cứng, libe gỗ Giải phẩu thân gồm: Bần, mô dày, đám mô cứng, mô mềm vỏ, gỗ, tầng phát sinh, libe, mô mềm ruột lông che chở Giải phẫu gồm biểu bì trên, mơ giậu, mơ xốp, biểu bì dưới, libe, gỡ, vòng mơ cứng, mơ mềm, mô dày lông che chở Hàm lượng lipit protein tan tổng số mẫu đậu Nho nhe dao động từ 0,68-0,95% 43,5-51,2% Isoflavone mầm hạt đậu Nho nhe mẫu sau ngày tuổi có chứa daidzein genistein thấp 10 µg/g Trong mầm hạt đậu Nho nhe mẫu nghiên cứu có hoạt tính α-amylase protease Vùng gen ITS từ mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC phân lập giải trình tự có độ dài 458 nucleotit khẳng định mẫu đậu Nho nhe NN18-LC NN20-TC thuộc loài Vigna umbellata KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu sâu đặc điểm sinh học giống đậu Nho nhe để cung cấp đầy đủ thông tin giống Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn THÀNH TÍCH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Thái Thị Hòa, Đỡ Thị Kim Oanh, Kiều Thị Trà Giang, Nguyễn Thị Thanh, Nguyễn Hữu Quân (2018), "Đặc điểm hình thái, giải phẫu, hóa sinh mã vạch DNA hai mẫu đậu nho nhe thu Yên Bái Hà Giang", Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ - Đại học Thái Nguyên, 180(04), tr 187-192 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Tiến Bân (2013), Danh sách loài thực vật Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Lê Phương Dung, Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Thị Thúy Hường (2007), Nghiên cứu đặc điểm hình thái, hóa sinh hạt số giống đậu tương địa phương tỉnh Sơn La, Tạp chí Khoa Học Cơng nghệ, 2(42) Vũ Thị Thúy Hằng, Trần Thị Mai Anh, Nguyễn Thị Chinh, Lê Thị Hòng Hạnh, Lê Huy Nam, Nguyễn Ngọc Tuấn (2017), Đặc điểm nông học đa dạng di truyền nguồn nguyên liệu đậu xanh, Tạp chí khoa học Nơng Nghiệp Việt Nam, 15(11) 1407-1489 Phạm Hồng Hộ (1999), Cây Cỏ Việt Nam, Nxb trẻ, Tp Hồ Chí Minh, 1, tr.597 Nguyễn Ngọc Quất, Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Thị Chinh (2012), Nghiên cứu phát triển số giống đậu xanh triển vọng cho tỉnh Nghệ An Hà Tĩnh, Hội thảo Quốc gia Khoa học Cây trồng lần thứ nhất, tr 455-460 Hoàng Thị Sản, Nguyễn Phương Nga (2008), Hình thái - giải phẫu học thực vật, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội, Tr 14 Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Nguyễn Văn Tuân (2007), Nghiên cứu đa dạng sinh học số giống đậu xanh ( Vigna Radiata ( L ) Wilczek ) phục vụ công tác chọn giống bảo tồn nguồn gen đậu xanh, Tạp chí Khoa Học Công nghệ, 3(43) Nguyễn Thị Tú, Đặng Thái Hải, Chu Mạnh Thắng (2009), Thay thức ăn tinh hỗn hợp chế biến từ thân, đậu Nho nhe (phaseolus calcaratus) thân, ngọn, sắn khô cho bê đực, Tạp chí khoa học phát triển, (3) tr 299-305 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn TIẾNG ANH Ba FS, Remy SP, Paul G (2004), Genetic diversity in cowpea (Vigna unguiculata L.) Walp as revealed by RAPD markers, Genetic Resources and Crop Evolution 51, pp 539-550 10 Baldwin, B.G., Sanderson, M.J., Porter, J.M., Wojciechowski, M.F., Campbell, C.S., Donoghue, M.J., (1995), The ITS region of nuclear ribosomal DNA-A valuable source of evidence on Angiosperm phylogeny, Ann Mo Bot Gard 82, 247-277 11 Burnham R J., Johnson K R (2004), South American palaeobotany and the origins of neotropical rain forests, Phil Trans Roy Soc London B, 359(1450), pp 1595-1610, doi:10.1098/rstb.2004.1531 12 Burkart, A Leguminosas En: Dimitri, M (1987), Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardinería I Descripción de plantas cultivadas, ACME S.A.C.I., Buenos Aires, 467-538 13 Chandel, KP, Joshi, BS, Arora, RK & Part, KC (1978), Ricebean - a new pulse with high potential, Ind Farm 28, pp 19-22 14 Chen H, Chen X, Tian J, Yang Y, Liu Z, Hao X, et al (2016), Development of Gene-Based SSR Markers in Rice Bean (Vigna umbellata L.) Based on Transcriptome Data PLo SONE 11(3): e0151040 doi: 10.1371/journal pone.0151040 15 Chen SL, Yao H, Han JP, Liu C, Song JY, Shi LC, Zhu YJ, Ma XY, Gao T, Pang XH, et al 2010 Validation of the ITS2 Region as a Novel DNA Barcode for Identifying Medicinal Plant Species PLoS One 5(1) doi:Artn E8613 16 Deepinder K and Amin C (1990), Some anti-nutritional elements in rice seeds (Vigna umbellata): Effect of domestic processing and cooking methods, Kapoor, Food Chemistry, 37(3), pp 171-179; DOI 10.1016 /0308-8146 (90) 90135-Q Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 17 De Carvalho, NM & Vieira, RD (1996), Rice bean (Vigna umbellata (Thunb.) Ohwi et Ohasi) In: Nwokolo, E & Smartt, J (Eds) Legumes and Oilseeds in Nutrition, Chapman and Hall, ISBN 0-412-45930-2, pp 222-228 18 Giovanni R V., Margareth M.C., Bárbara B A., Lı́lian de M S., Elı́bio L R., Francisco J L A (2004), "Fragment DNA as vector for genetic transformation of bean (Phaseolus vulgaris L.)", Scientia Horticulturae, 99(3), pp 371-378 19 Gopinathan, MC, Babu, CR, Chatterjee, SR & Abrol, YP (1987), Nutritional potential of Vigna minima (Roxb.) Ohwi and Ohashi: I Seed protein content and amino acid composition Plant Foods for Human Nutrition 36, pp 345-355 20 Hebert (2003), Biological identifications through DNA barcodes, Proc Biol Sci, 270(1512), pp 313-321 21 Heuzé V., Tran G., Boval M (2016), Rice bean (Vigna umbellata), Feedipedia a programmeby INRA, CIRAD, AFZ and FAO https://www.feedipedia.org/node/234, Last updated on April 20, 2016 22 Katoch R (2013), Nutritional potential of rice bean (Vigna umbellata): an underutilized legume, J Food Sci., 78(1), pp 8-16 doi: 10.1111/j.17503841.2012.02989.x 23 Lewis G., B Schrire, B MacKinder, M Lock (2005), Legumes of the world 24 Lixia Wang, Kyung Do Kim, Dongying Gao, Hong Lin Chen, Sunhua Wang, Sukhua Lee, Scott A.Jackson, Xuzhen Chen (2016), Analysis of simple sequence repeats in rice bean (Vigna umbellata) using an SSRenriched library, The Crop Journal, (1), pp 40-47 25 Miller G L (1959), Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugars, Anal Chem., 31, pp 426-428 26 Mohan, VR & Janardhanan, K (1994), Chemical composition and nutritional evaluation of raw seeds of six ricebean varieties, J Ind Bot Soc 73, pp 259-263 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 27 Peter Andersen (2010), Nutritional qualities of ricebean, Report on the nutritive value of ricebean Universität Bergen, European Commission 6th Framework Programme, Project no 032055 28 Professor Doctor Mrs Linda Catarina Gualda (2014), Benefits of Ricebean (Vigna umbellata) consumption, Revista Perspectiva em Educaỗóo, Gestão &Tecnologia, (4) julhodezembro 29 Qamar-uz-Zaman and Asghar Malik M (2000), “Ricebean (Vigna umbellata) Productivity under various Maize-Ricebean Intercropping Systems” International Journal of Agriculture & Biology, 2(3), pp 255-257 30 Rakesh Kumar, Dibyendu Chatterjee, Narendra Kumawat, Avinash Pandey, Aniruddha Roy, Manoj Kumar (2014), Productivity, quality and soil health as influenced by lime in ricebean cultivars in foothills of northeastern India, The Crop Journal, 2, Issue 5, pp 338-344 31 Schrire, B D, Lewis, G P, Lavin, M (2005), Biogeography of the Leguminosae, Legumes of the world Kew, England: Royal Botanic Gardens 21–54 ISBN 1900347806 32 Shaghai Maroof M.A., Soliman K.M., Jorgensen R.A., Allard R.W (1984), Ribosomal DNA sepacer-length polymorphism in barley: mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics Proc Natl Acad Sci., 81(24): pp 8014-8018 33 Sharma P (2002), Effect of incorporation of full fat and defatted legume flours on the acceptability and nutritional quality of maize products M.Sc Thesis, Depff of Food Sciences and Nutrition, CSK.HPKV, Palampur (H.P) 34 Smil, V (1997), Some unorthodox perspectives on agricultural biodiversity The case of legume cultivation, Agric Eco Env 62: pp 135-144 35 Stoeckle M (2003), Taxonomy, DNA and the bar code of life, BioScience 53, pp 2-3 36 The Legume Phylogeny Working Group (2013), Towards a new classification system for legumes: Progress report from the 6th International Legume Conference, South African Journal of Botany, 89, pp 3-9 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... tài: Nghiên cứu đặc điểm sinh học trình tự đoạn gen matK/ ITS số mẫu đậu Nho nhe (Vigna umbellata) Mục tiêu nghiên cứu Phân tích đặc điểm sinh học trình tự đoạn gen ITS mẫu đậu Nho nhe (Vigna umbellata). ..ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ TRÌNH TỰ ĐOẠN GEN matK/ ITS CỦA MỘT SỐ MẪU CÂY ĐẬU NHO NHE (Vigna umbellata) Ngành: Sinh học thực... dung nghiên cứu 3.1 Phân tích đặc điểm sinh học 08 mẫu đậu Nho nhe (Vigna umbellata) thuộc khu vực miền núi phía Bắc 3.2 Phân lập gen xác định trình tự nucleotide đoạn gen ITS từ 02 mẫu đậu Nho nhe