(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2(Luận văn thạc sĩ) Đánh giá đa dạng di truyền ở mức độ hình thái và mức độ phân tử tập đoàn các dòng lúa đột biến được tạo ra từ giống lúa ST19 và Q2
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT NGUYỄN THÁI DƯƠNG ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN Ở MỨC ĐỘ HÌNH THÁI VÀ MỨC ĐỘ PHÂN TỬ TẬP ĐỒN CÁC DÒNG LÚA ĐỘT BIẾN ĐƯỢC TẠO RA TỪ GIỐNG LÚA ST19 VÀ Q2 Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã ngành: 8420114 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Cán hướng dẫn: PGS.TS Khuất Hữu Trung Đơn vị công tác: Viện Di Truyền Nông Nghiệp Việt Nam Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thực thân hướng dẫn PGS.TS Khuất Hữu Trung Kết đề tài phần kết đề tài NCS Hoàng Thị Loan: “Nghiên cứu ứng dụng thị phân tử đột biến thực nghiệm để nâng cao chất lượng lúa ST19 Q2” Các số liệu tài liệu trích dẫn nêu luận văn trung thực Kết nghiên cứu luận văn khơng trùng với cơng trình cơng bố trước Tơi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan Tác giả luận văn Nguyễn Thái Dương i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Khuất Hữu Trung, người hướng dẫn đề tài, người Thầy tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ, cung cấp tài liệu, kiến thức quý báu tạo điều kiện tốt để thực đề tài Xin chân thành cảm ơn đến Ban Lãnh đạo Viện Sinh thái – Viện Hàn lâm khoa học Việt Nam, Ban Lãnh đạo Viện Di Truyền Nông Nghiệp, anh chị em môn Kĩ Thuật Di Truyền – Viện Di Truyền Nông Nghiệp tạo điều kiện hỗ trợ cho trình học tập, nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn đề tài độc lập cấp nhà nước, mã số ĐT.ĐLG36.2012, cảm ơn NCS – Hoàng Thị Loan thiết kế, hướng dẫn trực tiếp bố trí thí nghiệm cho tơi, động viên, giúp đỡ, cung cấp tài liệu, tạo điều kiện tốt để thực đề tài Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp yêu thương, thông cảm, chia sẽ, an ủi, khích lệ tơi lúc khó khăn thực luận văn, giúp tơi có thêm động lực để hồn thành chương trình học thực nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Nguyễn Thái Dương ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH SÁCH BẢNG vii DANH SÁCH HÌNH viii PHẦN I: MỞ ĐẦU PHẦN II NỘI DUNG CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Tổng quan lúa 1.1.1.Nguồn gốc phân loại lúa 1.1.2.Đặc tính nông học giống lúa 1.2.Đánh giá đa dạng di truyền mức độ hình thái suất, chất lượng 1.2.1.Một số tiêu đánh giá đặc tính nơng học ảnh hưởng đến suất lúa 1.2.2.Phương pháp đánh giá đặc tính nông học lúa 1.3.Đánh giá đa dạng di truyền mức độ phân tử 10 1.3.1.Sử dụng thị phân tử chọn giống lúa 10 1.3.2.Nghiên cứu đa dạng di truyền lúa mức độ phân tử giới 14 1.3.3.Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền lúa mức độ phân tử Việt Nam 15 1.3.4.Một số thành tựu chọn tạo giống lúa chất lượng 16 CHƯƠNG II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1.Vật liệu nghiên cứu 20 2.2.Nội dung nghiên cứu 20 2.3.Phương pháp nghiên cứu 21 2.3.1.Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng 21 2.3.1.1.Đánh giá đa dạng di truyền thị phân tử 30 2.3.2.phân tích số liệu 33 2.4.Địa điểm thời gian thực 34 CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1.Đánh giá đa dạng di truyền mức độ hình thái 35 iii 3.1.1.Kết đánh giá số tiêu chất lượng dòng lúa đột biến đối chứng 41 3.2.Đa dạng di truyền dòng nghiên cứu giống gốc dựa vào đặc điểm hình thái 47 3.3.Đánh giá đa dạng di truyền mức độ phân tử 52 3.3.1.Kết tách chiết DNA tổng số 52 3.3.2.Kết phân tích đa hình DNA thị phân tử SSR 53 3.5.3.Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền dòng lúa nghiên cứu 60 3.5.3.1.Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền 20 dòng lúa đột biến giống gốc ST19 60 3.5.3.2 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền dòng lúa đột biến giống gốc Q2 64 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 Kết luận 65 Kiến nghị 66 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AMY Amylose Content of the Grain AlkD Alkali Digestion CDS Coding sequence CTPT Chỉ thị phân tử CS Culm Strength DNA Deoxyribonucleic acid ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long EAP External Antisense Primer ESP External Sense Primer EXS Panicle Exsertion HT Plant Height H% Tỷ lệ dị hợp tử IFAP Internal Fragrant Antisense Primer INSP Internal Non-fragrant Sense Primer IRRI International Rice Research Institute NBCI National Center for Biotechnology Information M% Tỷ lệ số liệu khuyết thiếu NST Nhiễm Sắc Thể NCS Nghiên cứu sinh PCR Polymerase Chain Reaction QTL Quantitative Trait Loci RAPD Random Amplified Polymorphic DNAs RFLP Restriction Fragment Length Polymorphisms SCT Scent SEN Leaf Senescence SES Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá lúa v SNP Single Nucleotide Polymorphism SSR Simple Sequence Repeats STS Sequence Tagged Sites TGST Thời gian sinh trưởng TLC Thin layer chromatography USDA United States Department of Agriculture vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái sinh lý tổng quát nhóm giống lúa Bảng 2.1 Tên liều đột biến dòng đột biến giống gốc nghiên cứu 20 Bảng 2.2: Tên vị trí mồi nhiễm sắc thể 26 Bảng 2.3 Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lượng amylose cho lúa (IRRI, 1988) ……………………………………………………………………………… 29 Bảng 2.4 Bảng phân cấp độ trở hồ (IRRI, 1979) 29 Bảng 2.5 Đánh giá độ trở hồ theo thang điểm IRRI (1979) 30 Bảng 2.6 Thành phần chất dùng cho phản ứng PCR với mồi SSR 32 Bảng 2.7 Chương trình chạy phản ứng PCR 32 Bảng 2.8 Các tính trạng hình thái nơng học thang điểm 24 Bảng Kết đánh giá tiêu đặc tính nơng học dòng đột biến đối chứng gieo trồng vào vụ mùa năm 2016 37 Bảng Kết đánh giá mật độ tiêu đặc tính chất lượng dòng đột biến đối chứng gieo trồng vào vụ mùa năm 2016 41 Bảng 3 Kết kiểm tra gen BAD2 dòng lúa nghiên cứu 44 Bảng Số alen thể hệ số PIC 20 cặp mồi SSR dòng đột biến từ giống ST19 56 Bảng Số alen thể hệ số PIC 20 cặp mồi SSR dòng đột biến từ giống Q2 57 Bảng 6.Tỷ lệ dị hợp tử (H%) tỷ lệ số liệu khuyết (M%) dòng lúa đột biến từ giống ST19 59 Bảng 7.Tỷ lệ dị hợp tử (H%) tỷ lệ số liệu khuyết (M%) dòng lúa đột biến từ giống Q2 60 Bảng Hệ số tương đồng di truyền giống ST19 20 dòng đột biến 62 vii DANH SÁCH HÌNH Hình 3.1 Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với mồi BADH2………………………………………………………………………43 Hình 3.2 Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với mồi W-xy………… ………………………………………………………….….46 Hình 3.3 Sơ đồ hình mối quan hệ di truyền dựa vào đặc điểm hình thái 20 dòng đột biến giống ST19 .49 Hình 3.4 Sơ đồ hình mối quan hệ di truyền dựa vào đặc điểm hình thái dòng đột biến giống Q2 51 Hình 3.6 ảnh điện di sản phẩm PCR mồi SSR với dòng đột biến đối chứng .54 Hình 3.7 Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM224………………………………………………………………… 56 Hình 3.8 Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM234 58 Hình 3.9 Sơ đồ hình mối quan hệ di truyền 21 dòng lúa nghiên cứu 63 viii PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Cây lúa (Oryza sativa L.) lương thực quan trọng đứng thứ ba giới sau ngơ lúa mì Tuy nhiên, gạo lại lương thực cho khoảng 3,7 tỷ người hành tinh vào thời điểm Do người hóa phát triển từ hàng ngàn năm trước nên lúa có phân bố rộng trái đất Có đến 114 quốc gia coi lúa trồng quan trọng, phân bố tất châu lục giới Việc sản xuất lúa gạo tập trung chủ yếu nước châu Á, nơi chiếm 91% diện tích gieo trồng sản lượng, khoảng 9% lại phân bố Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi Do đó, chương trình chọn tạo giống lúa trọng phát triển nhằm tăng suất chất lượng lúa, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ tăng toàn cầu Từ buổi đầu văn minh, lúa trồng gắn liền với q trình phát triển lồi người trở thành lương thực Châu Á nói chung, người Việt Nam ta nói riêng Diện tích trồng lúa giới không ngừng tăng, theo số liệu từ FAO đến năm 2016 diện tích trồng lúa khoảng gần 163,3 triệu Tại Việt Nam từ năm 1945 đến nay, theo tổng cục thống kê diện tích trồng lúa gạo không ngừng mở rộng, suất ngày tăng đến năm 2016 đạt 7,79 triệu Từ năm đầu thực công đổi đất nước (1986), nằm danh sách nước thiếu lương thực trầm trọng, song với đường lối đổi Đảng ngành nông nghiệp có bước khởi sắc, từ nước nhập lương thực trở thành nước xuất gạo đứng thứ giới (Nguyễn Thị Anh Hạnh, 2008) [7] Hiện tác động biến đổi khí hậu, tình hình sản xuất gặp nhiều khó khăn như: Mất diện tích đất nơng nghiệp mực nước biển dâng, xâm lấn cánh đồng thấp trũng ven biển Bảng Số alen thể hệ số PIC 20 cặp mồi SSR dòng đột biến từ giống Q2 Vị trí gắn TT Tên cặp mồi mồi (NST) Số alen thể PIC TT Tên cặp mồi Vị trí gắn mồi Số alen thể (NST) PIC RM 323 1 0,00 11 RM 431 0,00 RM 224 11 0,00 12 drep1a 0,00 RM 341 0,00 13 RM 337 0,00 RM 452 0,00 14 srwd5 0,00 RM 122 0,00 15 p3 0,00 RM 13 0,00 16 BADH2 0,00 xa5add35 0,00 17 W-xy 0,00 RM 234 0,00 18 RM 225 11 0,00 RM 247 0,00 19 salt 11 0,00 10 RM 0,00 20 RM 160 12 0,00 21 0,00 1,05 0,000 Tổng Trung bình 57 3.3.4 Tỷ lệ dị hợp tử (H%) tỷ lệ khuyết số liệu (M%) dòng lúa nghiên cứu Hình 3.7 Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM224 (chú thích: 1:Q2; 2-5 dòng đột biến từ Q2 6: ST19; từ mẫu số 7: dòng số đến mẫu số 26: dòng số 20 dòng đột biến từ giống ST19; M: Marker 20 bp DNA Ladder) Hình 3.8 Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM234 (Ghi chú: 1:Q2; 2-5 dòng đột biến từ Q2 6: M: Marker 20 bp DNA Ladder; 7: Giống ST19; 8-27 dòng đột biến từ giống ST19) Chỉ thị SSR thị đồng trội, cho đa hình cao ổn định, phân biệt dòng mang kiểu gen dị hợp Tỷ lệ khuyết số liệu (M) 58 tỷ lệ dị hợp tử (H) dòng lúa nghiên cứu dựa kết phân tích 20 cặp mồi SSR trình bày bảng 3.6 3.7: Bảng Tỷ lệ dị hợp tử tỷ lệ số liệu khuyết dòng lúa đột biến từ giống ST19 TT Tên dòng/ TT Giống M% H% ST19 0 Dòng số Dòng số Tên dòng/ giống M% H% 12 Dòng số11 0 13 Dòng số12 0 14 Dòng số 13 Dòng số 15 Dòng số 14 5 Dòng số 0 16 Dòng số 15 10 Dòng số 5 17 Dòng số 16 0 Dòng số 0 18 Dòng số 17 Dòng số 0 19 Dòng số 18 0 Dòng số 10 20 Dòng số 19 0 10 Dòng số 0 21 Dòng số 20 0 11 Dòng số 10 10 2,5 Trung Bình Số liệu bảng 3.5 cho thấy: dòng lúa nghiên cứu có độ di truyền cao Trong số 20 dòng đột biến, 12 dòng có tỷ lệ dị hợp tử 0% (bằng mức dị hợp tử giống gốc ST19) có nghĩa dòng đồng hợp 20 mồi nghiên cứu (chỉ có alen nhất/locus) dòng 2, 3, 5, 8, 10, 13, 14, 15, 17 có tỷ lệ dị hợp tử 5% - 10% Dòng số 15 có tỷ lệ dị hợp cao 10% Tỉ lệ dị hợp tử trung bình tập đồn 2,5% Tỷ lệ dị hợp tử nghiên cứu cao so với kết nghiên cứu Nguyễn Minh Cơng cộng (2012)[3] 24 dòng lai, tỷ lệ dị hợp trung bình 2,13% 59 Tỷ lệ khuyết thiếu (M%) dòng lúa nghiên cứu thấp, dòng có tỉ lệ khuyết số liệu 5% 6, 17, 18 (bảng 3.6) Như vậy, số liệu thu 20 dòng có độ tin cậy cao để đánh giá, thống kê xác định mối quan hệ di truyền dùng làm vật liệu để lai tạo tạo nguồn biến dị đa dạng cho công tác chọn giống đột biến Bảng Tỷ lệ dị hợp tử tỷ lệ số liệu khuyết dòng lúa đột biến từ giống Q2 TT Tên dòng/ TT Giống M% H% Q2 0 Q2-1 0 Q2-2 0 Tên dòng/ giống M% H% 12 Q2-3 0 13 Q2-4 0 Trung Bình 0 Tỷ lệ khuyết thiếu M% tỉ lệ dị hợp tử H% dòng phát triển từ Q2 Cho thấy số liệu đáng tin cậy dòng kiểu gen 3.5.3 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền dòng lúa nghiên cứu 3.5.3.1 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền 20 dòng lúa đột biến giống gốc ST19 Kết phân tích sản phẩm PCR 20 dòng đột biến phát sinh từ giống gốc ST19 đối chứng thống kê phân tích phần mềm NTSYSpc verion 2.1, từ thiết lập bảng hệ số tương đồng di truyền vẽ sơ đồ phân nhóm di truyền dựa số liệu đa hình SSR (hình 3.9) Kết phân tích mối quan hệ di truyền giống lúa thông qua ma trận tương đồng di truyền sơ đồ hình phân nhóm di truyền cho thấy, đa dạng lớn mặt di truyền 21 dòng lúa dao động khoảng từ 81% (ở dòng 1, 2) đến 100% (dòng 13,14; ) Nếu lấy hệ số tương 60 đồng 91% 21 dòng lúa nghiên cứu phân thành nhóm sau: * Nhóm I: chia thành nhóm nhỏ 95% Nhóm I.1: gồm dòng số 1và giống ST19 Hệ số tương đồng di truyền nhóm 100% Hai dòng qua đặc điểm hình thái có tương đồng cao Nhóm I.2: có dòng số * Nhóm II: Nếu mức có hệ số tương đồng từ 90% đến 100% mức tương đồng 96% chia nhóm thành nhóm nhỏ Nhóm II.1: Các dòng số: 2, 3, 13, 14 có hệ số tương đồng 100% Nhóm II.2: Gồm dòng số: 6, 18, 16, 20, có hệ số tương đồng 100% *Nhóm III: Chia làm nhóm phụ, có hệ số tương đồng di truyền dao động từ 90% đến 100% Nhóm III.1: Các dòng số: 15, 17 dòng số 15 số 17 có hệ số tương đồng 100% Hệ số tương đồng dòng với dòng số 95% Nhóm III.2: Gồm dòng số: 9, 19, 12 có hệ số tương đồng 100% (cơm dẻo khơng thơm) *Nhóm IV: Gồm dòng số: 11 có hệ số tương đồng 100% *Nhóm V: Chỉ có dòng số 10 61 Bảng Hệ số tương đồng di truyền giống ST19 20 dòng đột biến ST19 ST19 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1.00 1.00 1.00 0.86 0.86 1.00 0.86 0.86 1.00 1.00 0.90 0.90 0.81 0.81 1.00 0.95 0.95 0.90 0.90 0.86 1.00 0.90 0.90 0.95 0.95 0.81 0.95 1.00 0.90 0.90 0.95 0.95 0.81 0.95 1.00 1.00 0.82 0.82 0.95 0.95 0.82 0.86 0.90 0.90 1.00 0.81 0.81 0.86 0.86 0.90 0.86 0.90 0.90 0.90 1.00 10 0.82 0.82 0.86 0.86 0.90 0.86 0.82 0.82 0.91 0.90 1.00 11 0.90 0.90 0.81 0.81 1.00 0.86 0.81 0.81 0.82 0.90 0.90 1.00 12 0.81 0.81 0.86 0.86 0.90 0.86 0.90 0.90 0.90 1.00 0.90 0.90 1.00 13 0.86 0.86 1.00 1.00 0.81 0.90 0.95 0.95 0.95 0.86 0.86 0.81 0.86 1.00 14 0.86 0.86 1.00 1.00 0.81 0.90 0.95 0.95 0.95 0.86 0.86 0.81 0.86 1.00 1.00 15 0.86 0.86 0.90 0.90 0.86 0.90 0.95 0.95 0.95 0.95 0.86 0.86 0.95 0.90 0.90 1.00 16 0.90 0.90 0.95 0.95 0.81 0.95 1.00 1.00 0.90 0.90 0.82 0.81 0.90 0.95 0.95 0.95 1.00 17 0.86 0.86 0.90 0.90 0.86 0.90 0.95 0.95 0.95 0.95 0.86 0.86 0.95 0.90 0.90 1.00 0.95 1.00 18 0.90 0.90 0.95 0.95 0.81 0.95 1.00 1.00 0.90 0.90 0.82 0.81 0.90 0.95 0.95 0.95 1.00 0.95 1.00 19 0.81 0.81 0.86 0.86 0.90 0.86 0.90 0.90 0.90 1.00 0.90 0.90 1.00 0.86 0.86 0.95 0.90 0.95 0.90 1.00 20 0.90 0.90 0.95 0.95 0.81 0.95 1.00 1.00 0.90 0.90 0.82 0.81 0.90 0.95 0.95 0.95 1.00 0.95 1.00 0.90 1.00 Min 0.81 0.81 0.81 0.81 0.81 0.81 0.86 0.81 0.81 82.00 0.86 0.82 0.81 0.86 0.86 0.86 0.95 0.90 0.95 0.90 0.90 1.00 Max 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 62 Hình 3.9 Sơ đồ hình mối quan hệ di truyền 21 dòng lúa nghiên cứu 63 3.5.3.2 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền dòng lúa đột biến giống gốc Q2 Kết phân tích đa dạng di truyền mức độ phân tử Q2 dòng đột biến thơng qua phương pháp sử dụng 20 thị phân tử SSR chúng tơi nhận thấy khơng có khác biệt di truyền mức độ phân tử 64 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Kết đánh giá đa dạng di truyền kiểu hình dòng đột biến so với giống gốc: * Giống ST19: - Đặc điểm hình thái yếu tố cấu thành suất dòng đột biến từ giống ST19 đa dạng Trong đó, dòng số 18 có suất thực tế cao (trên 60 tạ/ha) Về chất lượng mùi thơm: dòng có mùi thơm là: 1, 4, 5, 6, 7, 9, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20 Hàm lượng amylose dòng thu sau xử lý đột biến đa số thấp so với đối chứng, có số dòng có hàm lượng amylose thấp hẳn so với đối chứng dòng số 12 (14.3%); dòng 13 (15.2%) Dựa vào đặc điểm hình thái 20 dòng đột biến giống gốc chia thành nhóm: Nhóm I có ST19; Nhóm II gồm dòng số 1, 18, 12; Nhóm III gồm dòng số 2, 5, 8, 16, 17, 19; Nhóm IV gồm dòng số: 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 20 - Ở mức phân tử, hệ số tương đồng di truyền 20 dòng lúa đột biến cao dao động khoảng từ 81% (ở dòng so với dòng 4) đến 100% (dòng 17, 21) 20 dòng lúa nghiên cứu chia thành nhóm: Nhóm I gồm dòng số: ST19, dòng số1 5; Nhóm II gồm dòng số: 2, 3, 13, 14, 6, 18, 16, 20 7; Nhóm III gồm dòng số: 8, 15, 17, 9, 19 12 ; Nhóm IV gồm dòng số: 11; Nhóm V có dòng số: 10 * Giống Q2: - dòng đột biến từ giống Q2 hệ M6 có kiểu hình gần giống với giống Q2 từ chiều cao, độ cứng cây, màu sắc hạt, thời gian sinh trưởng Trong dòng có dòng Q2-3 suất cao suất thực tế khoảng 63tạ/ Dựa vào đặc điểm hình thái dòng đột biến giống gốc Q2 chia làm nhóm: nhóm I có giống Q2, nhóm II gồm dòng lại với hệ số tương 65 đồng thấp khoảng 0.92 - Ở mức phân tử, dòng đột biến từ giống Q2 giống giống với giống gốc 100% 20 locus SSR nghiên cứu Kết xác định số dòng đột biến có triển vọng Qua đánh giá đa dạng di truyền hình thái đa dạng di truyền phân tử dòng đột biến giống gốc, chúng tơi xác định số dòng đột biến có triển vọng gồm: - Dòng số tương đối kiểu hình gen Cứng cây, có mùi thơm, hàm lượng amylose thấp, suất Dòng số 12 tương đối thuần, hàm lượng amylose thấp, thơm, suất khá, sinh trưởng trung bình ngắn ngày Dòng số 16 tương đối kiểu hình gen ngắn ngày, hàm lượng amylose thấp, thơm, bán lùn Dòng số 18 tương đối kiểu hình gen cứng cây, thơm, suất cao Dòng Q2-3 tương đối kiểu hình kiểu gen cứng cây, suất cao, chống chịu Kiến nghị Cần tiếp tục khảo sát dạng đột biến chín sớm, cơm ngon có triển vọng hệ để khẳng định di truyền ổn định đột biến 66 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Hồng Thị Loan1, Nguyễn Thái Dương2, Trần Trung1, Trần Duy Quí3, 2017 Nghiên cứu đánh giá, so sánh hàm lượng amylose protein dòng đột biến triển vọng với giống gốc ST19, Q2 Tạp chí khoa học phát triển Nông thôn Việt Nam Số 36/2017, trang 42 Hoàng Thị Loan1, Nguyễn Thái Dương2, Trần Trung1, Trần Duy Q3, 2018 Một số đặc điểm hình thái gen thơm dòng lúa chất lượng chọn lọc từ đột biến giống Q2 ST19 Tạp chí Khoa học Cơng Nghệ Nơng Nghiệp Việt Nam Số 89, trang 10 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Lê Trần Bình, Võ Thị Ngọc Điệp, Lê Thị Muội (1995), “Nghiên cứu khả chịu lạnh chịu khô mô sẹo lúa giống có nguồn gốc sinh thái khác nhau”, Tạp chí Sinh học, 17(1): tr.25 – 29 Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen chọn dòng chống chiu ngoại cảnh bất lợi lúa, Nxb Đại học Quốc Gia, Hà Nội Nguyễn Minh Công, Khuất hữu Trung, Nguyễn Tiến Thăng, Nguyễn Minh Anh Tuấn, nguyễn Văn Tiếp (2012), “ Nghiên cứu quan hệ đa dạng di truyền mức phân tử (DNA) với đặc điểm nơng sinh học 24 dòng lai bố mẹ chúng”, Tạp chí Nơng nghiệp phá riển Nông thôn, số 18, kỳ 2, tháng 9/2012, tr10-18 Lê Xuân Đắc, Bùi Văn Thắng, Lê Trần Bình, Lê Duy Thành, Lê Thị Muội (2003), “Đánh giáđa dạng di truyền số giống lúa Tám Việt Nam”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học (4): 493-501 Trần Kim Đổng, Nguyễn Quang Phổ, Lê Thị Hoa (1991) Giáo trình sinh lý trồng, Nxb Đại học giáo dục chuyên nghiệp, Hà Nội Nguyễn Thị Hảo, Trần Văn Quang, Đàm Văn Hưng, Nguyễn Tuấn Anh (2011), Đánh giá đặc điểm nông học chất lượng số tổ hợp lúa lai hai dòng chọn tạo nước, Tạp chí Khoa học Phát triển 2011: Tập 9, số 6: 884 -891 Nguyễn Thị Anh Hạnh ( 2008) “Nghiên cứu đánh giá đặc điểm sinh trưởng suất, phẩm chất số giống lúa chất lượng cao huyện Vĩnh Tường-tỉnh Vĩnh Phúc” Trần Duy Quý (2000) Cơ sở di truyền kỹ thuật gây tạo sản xuất lúa lai, NXB NN, Hà Nội Trần Danh Sửu, Lưu Ngọc Trình (2001), Sử dụng thị ADN để nghiên 68 cứu quan hệ di truyền tiến hóa lúa địa phương vùng Tây Bắc Tây Nam nước ta Thông tin công nghệ sinh học ứng dụng (1), Tr :25-29 10 Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Trần Văn Phẩm (2000), Sinh lý thực vật, Giáo trình dùng cho trường đại học khối Nông, Lâm, Ngư NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 11 Lê Vĩnh Thảo, Bùi Chí Bửu, Lưu Ngọc Trình, Nguyễn Văn Vương (2004), Các giống lúa đặc sản, giống lúa chất lượng cao kỹ thuật canh tác NXB Nông Nghiệp, Hà Nội IRRI, 1996 - Standard evaluation system for rice, IRRI, 1996 12 Dương Xuân Tú, Phạm Quang Duy, Tăng Thị Diệp, Tống Thị Huyền 2008 Ứng dụng thị phân tử AND xác định gen phục vụ chọn tạo giống lúa thơm Viện lương thực thực phẩm 13 Dương Xuân Tú, Phạm Thiên Thành, Tăng Thị Diệp, Tống Thị Huyền, Lê Thị Thanh, Nguyễn Thị Thu Nguyễn Trí Hồn, 2016 Ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống lúa thơm, kháng bệnh bạc cho tỉnh phía Bắc Tạp chí khoa học cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam, 246-255 14 Nguyễn Thanh Tuyền (2006), Kết nghiên cứu số đặc điểm nông sinh học tiêu chất lượng dòng giống lúa tẻ thơm ngắn ngày tăng śt cao Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nông thôn số kỳ tháng 15 Mai Thọ Trung , Lê Song Dự , Ngô Thị Đào (1990), Trồng trọt chuyên khoa, Nxb Giáo dục, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh 16 Abifarin (1972) Upland rice improvement in West Africa Pages 625-635 in International Rice Research Institute, Rice breeding Los Baiios, Philippines 17 Bradbury L.M.T, Fitzgerald T.L, Henry R.J, Jin Q and Waters D.L.E(2005) The “gene for fragrance in rice” Plant Biotechnology 69 Jounrnal, Volume (3), pp.363-370 18 Cheng C Y., Motohashi R., Tsuchimoto S., Fukuta Y., Ohtsubo H (2003) Polyphyletic of cultivated rice: based on the interspersion pattern of SINEs Mol.Biol.Evol., 20, pp.67-75 19 Hadrys , H.,Balick, M.and Schierwater, B (1992) Application of random ampli-fied polymorphic DNA (RAPD) in molecular ecology Molecular Ecology, 1, 55-63 20 Hirano HY, Eiguchi M, Sano Y, “A single base change altered the regulation of the waxy gene at the posttranscriptional level during the domestication of rice”, Mol Biol Evol 15 (1998) 978–987 21 International Network for Genetic Evaluation of Rice, International Rice Research Institute,( 1996) Standard evaluation system for rice, Manila, Philippines, IRRI, International Rice Research Institute, 1996 22 Jarne P, Lagoda PJL.(1996) Microsatellites, from molecules to populations and back Trends Ecol Evol 11: 424-429 23 Kaushik and G.S Khush (1991), “ Genetic analysis of endosperm mutants in rice Ovyza sativa L.”, Division of Plant Breeding, Genetics, and Biochemistry, International Rice Research Institute, P.O Box 933, Manila, Philippines 24 Landry, B S and Michelmore, R W 1987 Methods and applications of restriction fragment length polymorphism analysis to plants In: Tailoring genes for crop improvement: an agricultural perspective Ed by: G Bruening, J Harada, and A Hollaender Plenum Press, New York pp 25-44 25 Lu, H.; Redus, M.A.; Coburn, J.R.; Rutger, J.N.; Mccouch, S.R and Ai, T.H (2005) Population structure and breeding patterns of 145 US rice cultivars base don SSR marker analysis Crop Science, January, no 1, p 66-76 26 Neale, D B and Williams, C G 1991 Restriction fragment length polymorphism mapping in conifers and applications to forest genetics and 70 tree improvement Can J For Res 21: 545-554 Nybom, H., Schaal 27 Mohammadi, S.A and Prasanna, B.M (2003) Review and Interpretation Analysis of Genetic Diversity in Crop Plants —Salient Statistical Tools Crop Science, 43, 1235-1248 28 Olufowote JO, Xu Y, Chen X, Park WD, Beachell HM, Dilday RH, Goto M, McCouch SR (1997) Comparative evaluation of within-cultivar variation of rice (Oryza sativa L.) using microsatellite and RFLP markers Genome 38:1170–1176 29 Pummy Kumari, Uma Ahuja, Sunita Jain ADN R.K.Rain, (2012) Fragrance analysis using molecular ADN bichemical methods in recombinant inbred lines of rice African Journal of Biotechnology, 11 (91): 15784-15789 30 Raj Kumar Joshi and Lambodar Behera (2006), "Identification and differentiation of indigenous non-Basmati aromatic rice genotypes of India using microsatellite markers", African Journal of Biotechnology Vol (4), pp 348-354 31 Reddy PR ADN Sathyanarayaniah K (1980) Inheritance of aroma inrice Indian J Genet Plant Breed 40:327-329 32 Sujatha K, Upadhyay R, Kaladhar K, Rani NS and Sarla N (2004) Genetic relationship among aromatic short grain and Basmati rice based on ISSR and SSR markers Rice Genetic Newsletter vol 21 33 Weiwei Shi, Yi Yang, Saihua Chen, Mingliang Xu (2008) Discovery of a new fragrance allele and the development of functional markers for the breeding of fragrant rice varieties Molecular Breeding 22(2): 185-1 92 34 Yu, S.B., W.J Xu, C.H Vijayakumar, J Ali, B.Y Fu, J.L Xu, Y.Z Jiang, R Marghirang, J Domingo, C Aquino, S.S Virmani, and Z.K Li (2003) Molecular diversity and multilocus organization of the parental lines used in the International Rice Molecular Breeding Program Theor Appl Genet 108:131–140 71 ... điểm hình thái nơng học 20 dòng lúa đột biến tạo từ giống ST19 dòng lúa đột biến từ giống Q2 So sánh với giống gốc 20 Đánh giá đa dạng di truyền thị phân tử SSR Các dòng đột biến so với giống. .. cứu Đánh giá đa dạng di truyền mức độ hình thái, yếu tố cấu thành suất, chất lượng đa dạng di truyền mức độ phân tử để xác định mối quan hệ di truyền tập đoàn dòng lúa tạo từ đột biến giống ST19. .. lọc giống lúa phù hợp với điều kiện địa lý cho suất chất lượng gạo cao Vì tiến hành thực đề tài Đánh giá đa dạng di truyền mức độ hình thái mức độ phân tử tập đồn dòng lúa đột biến tạo từ giống