Đánh giá nguồn gen cây đậu tương cúc bóng tại huyện võ nhai tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - NGUYỄN THANH HOÀN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN CÂY ĐẬU TƯƠNG CÚC BÓNG TẠI HUYỆN VÕ NHAI TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thái Nguyên - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - NGUYỄN THANH HOÀN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN CÂY ĐẬU TƯƠNG CÚC BÓNG TẠI HUYỆN VÕ NHAI TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Công nghệ sinh học Mã số ngành : 8420201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Dương Văn Cường TS Trần Minh Quân Thái Nguyên - 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi nhóm nghiên cứu Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ quy tắc Kết trình bày luận văn thu thập trình nghiên cứu trung thực, chưa công bố trước Thái Nguyên, tháng năm 2019 Tác giả Nguyễn Thanh Hồn Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Luận văn thực môn Sinh học phân tử Công nghệ gen, Viện khoa học Sự sống, Trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên Để hồn thành luận văn tơi nhận động viên, giúp đỡ tận tình nhiều cá nhân tập thể Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Dương Văn Cường TS Trần Minh Quân, người thầy trực tiếp hướng dẫn tơi tận tình q trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh chị Ma Thị Trang, Vũ Hoài Nam, Hồng Huyền Trang cán mơn Sinh học phân tử Công nghệ gen, chị Vũ Thị Ánh cán phòng phân tích hóa học Viện Khoa học Sự sống, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Trần Văn Phùng - Viện trưởng Viện Khoa học Sự sống cán nghiên cứu viện tạo điều kiện cho thực tập hồn thành đề tài Tơi xin cảm ơn thầy cô giáo Khoa Công nghệ sinh học - Công nghệ thực phẩm, cán Trường ĐH Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên giúp đỡ, trang bị kiến thức tạo điều kiện cho trình học tập Tơi xin chân thành cảm ơn ban giám đốc, lãnh đạo khoa Xét nghiệm-CĐHATDCN anh chị đồng nghiệp thuộc Trung tâm Kiểm soát bệnh tật tỉnh Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ q trình thực đề tài Cuối tơi xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè người thân giúp đỡ động viên tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan đậu tương 1.1.1 Phân loại học 1.1.2 Sơ lược đặc điểm hình thái phân bố số loài thuộc chi Glycine 1.1.3 Giá trị đậu tương 1.2 Tổng quan phân loại phân tử 1.2.1 Giới thiệu phân loại phân tử 1.2.2 Các gen thị sử dụng phân loại phân tử 1.2.3 Một số gen thị phân loại thực vật 1.3 Tình hình nghiên cứu nước 10 1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 10 1.3.2 Tình hình nghiên cứu nước 13 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.3 Vật liệu nghiên cứu 17 2.3.1 Mồi phản ứng PCR 17 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn iv 2.3.2 Thiết bị hóa chất nghiên cứu 17 2.4 Phương pháp nghiên cứu 18 2.4.1 Phương pháp phân loại hình thái thực vật phân tích sinh hóa hạt 18 2.4.2 Phương pháp xác định mối quan hệ di truyền 21 2.4.3 Đăng kí trình tự gen thị đậu tương nghiên cứu ngân hàng gen quốc tế 24 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Kết đánh giá đặc điểm hình thái đậu tương Cúc bóng huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên 25 3.2 Kết xác định mối quan hệ di truyền đậu tương Cúc bóng 30 3.2.1 Kết tách chiết DNA 30 3.2.2 Kết khuếch đại gen thị rbcL ITS2 32 3.2.3 Kết phân tích gen thị 33 3.3 Đăng ký trình tự gen thị lên ngân hàng gen quốc tế 41 KẾT LUẬN 42 Kết luận 42 Đề nghị 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BP: Base pair – Cặp bazơ nitơ DNA: Deoxirybonucleic Acid dNTP: Deoxyribonucleotide Triphosphas Kb: Kilo Base – Kilo bazơ nitơ QV: Quality value PCR: Polymerase Chane Reaction rbcL: Ribulose-bisphosphate carboxylase ITS2: The internal transcribed spacer matK: Maturase K TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các mẫu đậu tương nghiên cứu 16 Bảng 2.2 Trình tự mồi phản ứng PCR 17 Bảng 2.3 Danh mục thiết bị sử dụng 17 Bảng 2.4 Danh mục hóa chất sử dụng 18 Bảng 2.5 Thành phần phản ứng PCR 23 Bảng 3.1 So sánh hình thái đậu tương Cúc bóng 28 Bảng 3.2 Hàm lượng số chất dinh dưỡng đậu tương Cúc bóng 29 Bảng 3.3 Thành phần axit amin protein đậu tương Cúc bóng 29 Bảng 3.4 Kết đo độ tinh nồng độ DNA 31 Bảng 3.5: Hệ số tương đồng trình tự gen rbcL mẫu đậu tương Cúc bóng với trình tự ngân hàng mã vạch DNA 35 Bảng 3.6: Hệ số tương đồng trình tự gen ITS2 mẫu đậu tương Cúc bóng với trình tự ngân hàng mã vạch DNA 39 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ chu trình nhiệt PCR 23 Hình 3.1: Hình thái đậu tương Cúc bóng 26 Hình 3.2: Rễ nốt sần đậu tương Cúc bóng 26 Hình 3.5: Quả đậu tương Cúc bóng 27 Hình 3.6: Hạt đậu tương Cúc bóng 27 Hình 3.7: So sánh kích thước hạt đậu tương Cúc bóng DT 84 28 Hình 3.8 Kết tách chiết DNA tổng số đậu tương 31 Hình 3.9 Kết khuếch đại thị rbcL 32 Hình 3.10 Kết khuếch đại thị ITS2 32 Hình 3.11: Kết kiểm tra chất lượng tín hiệu giải trình tự gen rbcL 34 Hình 3.12 Kết so sánh trình tự nucleotide thị rbcL 35 Hình 3.13: Kết kiểm tra chất lượng tín hiệu giải trình tự gen ITS2 36 Hình 3.14 Kết so sánh trình tự nucleotide thị ITS2 38 Hình 3.15 Kết so sánh trình tự nucleotide thị ITS2 mẫu đậu tương Cúc bóng loài chi Glycine 39 Hình 3.16: Cây phát sinh chủng loại lồi thuộc chi Glycine xây dựng dựa trình tự ITS2 41 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cây đậu tương loại thân thảo thuộc họ đậu (Fabaceae), có hàm lượng dinh dưỡng cao, thực phẩm quan trọng cho người gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất cải tạo đất tốt [1] Cây đậu tương dễ trồng thích nghi tương đối rộng nhiều vùng khí hậu khác Tại Việt Nam, hình thành vùng sản xuất đậu tương, vùng Đông Nam Bộ, miền núi Bắc Bộ, Đồng sơng Hồng, Đồng sơng Cửu Long Tổng diện tích vùng chiếm 66,6% tổng diện tích nước, lại vùng Đồng ven biển miền Trung Tây Nguyên [2] Các giống đậu tương đa dạng phong phú kiểu hình kiểu gen, nguồn nguyên liệu để chọn tạo giống đậu tương cho suất chất lượng phù hợp với mục tiêu chọn giống Tuy nhiên, tập quán canh tác phân tán, chưa có khoanh vùng định hướng phát triển, với phát triển giống đậu tương làm dần nhiều giống đậu tương địa có chất lượng Mặt khác, giống có nhiều tên gọi khác tên gọi giống đậu tương khác nhau, điều tạo khó khăn công tác phân loại bảo tồn nguồn gen địa Một số nghiên cứu Trung tâm Tài nguyên thực vật cho thấy phần lớn giống đậu tương địa phương tập trung vùng trung du miền núi phía Bắc Một số giống đậu tương vùng có nhiều đặc tính nơng, sinh học tốt, nhiên dần giống Biện pháp tốt để lưu giữ phát triển nguồn gen quý phải làm tốt công tác bảo tồn phục tráng để phát triển sản xuất Đậu tương Cúc bóng giống đặc hữu tỉnh Thái Nguyên Đã từ lâu Cúc bóng gieo trồng xã Bình Long, Phương Giao…thuộc huyện Võ Nhai Giống cho chất lượng thơm ngon, tạo nên thương hiệu đậu phụ An Long tiếng vùng Nhiều năm gần diện tích trồng giống đậu tương bị thu hẹp, thay giống cho suất cao Đậu tương Cúc bóng Võ Nhai phải đối mặt với nguy thối hóa dần giống Chính vậy, việc Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 33 khuếch đại gen thị có kích thước dự kiến thị rbcL khoảng 700 bp ITS2 khoảng 500 bp Như vậy, sản phẩm PCR đủ điều kiện để giải trình tự 3.2.3 Kết phân tích gen thị Sản phẩm PCR đạt tiêu chuẩn gửi tới công ty 1st BASE Singapore Trước giải trình tự, sản phẩm PCR làm tinh sạch, sau trình tự xác định máy đọc trình tự tự động theo nguyên lý Sanger 3.2.3.1 Kết phân tích trình tự thị rbcL  Kết phân tích chất lượng giải trình tự Chất lượng kết giải trình tự phân tích dựa phần mềm Seqscanner v2.0 Chỉ số QV (Quality Value) chia theo ba cấp độ: Chất lượng thấp, QV nằm khoảng từ – 19 (biểu thị màu đỏ); chất lượng trung bình, QV nằm khoảng 20 - 30 (biểu thị màu vàng) chất lượng cao với giá trị QV 30 (biểu thị màu xanh lam) Giá trị QV phụ thuộc vào cường độ tín hiệu giải trình tự Chất lượng giải trình tự mẫu thu sau: Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 34 Hình 3.11: Kết kiểm tra chất lượng tín hiệu giải trình tự gen rbcL (1, 3, 5: tương ứng với mẫu đậu tương D1, D3, D5) Kết giải trình tự cho thấy đoạn 20 bp bp cuối (màu đỏ, vàng) thị chất lượng thấp, phần màu xanh cho chất lượng tín hiệu giải trình tự cao Kết phù hợp với lý thuyết giải trình tự, đoạn đầu cuối phản ứng giải trình tự khơng ổn định dẫn tới tín hiệu thấp, phản ứng ổn định cường độ tín hiệu cao xác 12 trình tự thị rbcL thu có chất lượng tương đối tốt, đủ điều kiện cho việc so sánh đa hình gen  Kết xác định phân tích trình tự gen rbcL Trình tự gen rbcL 12 mẫu đậu tương sau loại bỏ nucleotide hai đầu phản ứng giải trình tự tín hiệu nhiễu so sánh với phần mềm Bioedit Kết thu sau: Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 35 Hình 3.12 Kết so sánh trình tự nucleotide thị rbcL (1-12: 12 mẫu đậu tương Cúc bóng nghiên cứu) Kết cho thấy khơng có sai khác trình tự vùng gen rbcL 12 mẫu đậu tương Cúc bóng Trình tự thị rbcL mẫu nghiên cứu tiếp tục tiến hành chạy BLAST NCBI tổng hợp bảng 4.3 phần mềm DNAstar phiên 2.0 Bảng 3.5: Hệ số tương đồng trình tự gen rbcL mẫu đậu tương Cúc bóng với trình tự ngân hàng mã vạch DNA Bảng 3.3 cho thấy, mẫu đậu tương nghiên cứu có tương đồng cao tới 100% với mã trình tự KY241814.1 (lồi Glycine soja), LT576825.1 (loài Glycine max), KR073289.1, KR073297.1, KR073301.1, KR073305.1, KR073306.1 (5 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 36 giống đậu tương Việt Nam thuộc loài Glycine max), tương đồng 99% với loài Glycine stenophita, Glycine falcata, Glycine tabacina, Glycine canescens, Glycine dolichocarpa, Glycine gracilis Theo tổ chức BOLD (ngân hàng mã vạch): Những phát sinh sai khác lớn 2% có khả hình thành lồi Như vùng gen khuếch đại từ thị rbcL đề tài chưa đủ sở để định danh đến cấp độ lồi Tuy nhiên, liệu trình tự rbcL cung cấp để xác định mẫu đậu tương Cúc bóng thuộc chi Glycine, sở để khẳng định vùng gen rbcL có tính bảo thủ cao, số trường hợp nghiên cứu thị phân biệt đến cấp độ chi, khó phân biệt lồi có mối quan hệ gần gũi, điều thấy qua kết nghiên cứu củaMaria L Kuzmina[22] Xiaorong [25] 3.2.3.2 Kết phân tích trình tự thị ITS2  Kết phân tích chất lượng giải trình tự Chất lượng kết giải trình tự ITS2 phân tích dựa phần mềm Seqscanner v2.0 tương tự thị rbcL thu sau: Hình 3.13: Kết kiểm tra chất lượng tín hiệu giải trình tự gen ITS2 (1, 2, 8: tương ứng với mẫu đậu tương D1, D2, D8) Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 37 Kết phân tích chất lượng giải trình tự cho thấy, 12 mẫu đậu tương có 02 mẫu (mẫu số 6, 8) có chất lượng giải trình tự khơng đạt u cầu, tín hiệu có số QV đa phần nằm khoảng từ – 19 (biểu thị màu đỏ) 20 - 30 (biểu thị màu vàng); Nguyên nhân lượng DNA không đủ cho phản ứng giải trình tự, chất lượng đọc khơng xác, chúng tơi tiến hành loại bỏ hai mẫu trên, so sánh sai khác khơng có ý nghĩa 10 mẫu (mẫu số D1, D2, D3, D4, D5, D7, D9, D10, D11, D12) chất lượng tín hiệu giải trình tự tốt, tín hiệu có số QV đạt chất lượng cao, tín hiệu đầu cuối có số QV thấp, xuất tín hiệu nhiễu phản ứng giải trình tự khơng ổn định, loại bỏ Kết không ảnh hưởng tới phân tích trình tự ITS2 cặp mồi thiết kế để nhân đoạn gen chứa vùng ITS2 Độ dài trình tự ITS2 lồi đậu tương dao động khoảng 205 đến 222 nucleotide điều hoàn toàn phù hợp với kết nghiên cứu Kollipara cộng năm 1997 [17] Như sau phân tích chất lượng giải trình chúng tơi chọn 10 mẫucó số QV cao để thực bước so sánh  Kết xác định phân tích trình tự gen ITS2 Trình tự gen ITS2 10 mẫu đậu tương sau loại bỏ nucleotide hai đầu phản ứng giải trình tự có tín hiệu nhiễu so sánh với phần mềm Bioedit Kết thu sau: Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 38 Hình 3.14 Kết so sánh trình tự nucleotide thị ITS2 (D1-D12: 10 mẫu đậu tương Cúc bóng nghiên cứu) Kết cho thấy, vùng gen khuếch đại khơng có sai khác trình tự ITS2 nội mẫu đậu tương Cúc bóng phân tích Khơng có biến dị, nucleotide hay đột biến Trình tự gen ITS2 mẫu đậu tương Cúc bóng so sánh với với liệu công bố ngân hàng mã vạch DNA (NCBI) ứng dụng BLAST Kết tổng hợp hình 3.8 bảng 3.4 phần mềm Bioedit, DNAstar phiên 2.0 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 39 Hình 3.15 Kết so sánh trình tự nucleotide thị ITS2 mẫu đậu tương Cúc bóng lồi chi Glycine Bảng 3.6: Hệ số tương đồng trình tự gen ITS2 mẫu đậu tương Cúc bóng với trình tự ngân hàng mã vạch DNA Chúng lựa chọn mã số trình tự JX546295.1, JX546294.1, U60548.1, U60547.1, U60537.1, U60533.1, U60546.1, U60543.1, U60534.1, U60550.1 đại diện cho loài Glycine tomentella, Glycine tabacina, Glycine cyrtoloba, Glycine curvata, Glycine microphylla, Glycine canescens, Glycine pindanica, Glycine arenaria, Glycine clandestina, Glycine soja mã số EU288921.1, Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 40 JN617195.1, MH688901.1 thuộc loài Glycine max Đài Loan, vùng Địa Trung Hải Canada có mức tương đồng cao với mẫu đậu tương nghiên cứu để tiến hành phân tích (khơng tìm thấy liệu trình tự ITS2 giống đậu tương Việt Nam công bố ngân hàng gen NCBI hay ngân hàng mã vạch Boldsystems) Kết cho thấy mẫu đậu tương Cúc bóng có mức tương đồng tới 100% với mã số trình tự thuộc lồi Glycine max, 99,7% với lồi Glycine soja với mức sai khác 0,3% (một nucleotide) từ 4%-7% với lồi lại Kết tương đồng với kết nghiên cứu Kollipara cộng sự, ơng so sánh 18 lồi thuộc chi đậu tương Glycine vùng gen nhân ITS sai khác loài Glycine max với Glycine Soja dao động khoảng 0,2% (sai khác nucleotide) đến 8,6% với loài Glycine hirticaulis Glycine falcata[15] Theo tổ chức BOLD: Những phát sinh sai khác lớn 2% có khả hình thành lồi Kết cho thấy giống đậu tương Cúc bóng, có mối quan hệ họ hàng gần gũi với giống đậu tương Đài Loan, vùng Địa Trung Hải Canada, thuộc lồi Glycine max (sai khác 0%) Glycine soja (sai khác 0,3%) Kết hợp với kết phân tích hình thái cho thấy đậu tương Cúc bóng có số đặc điểm chung với lồi Glycine max, khác với loài đậu tương hoang dã Glycine soja, điển hình nhưhình dáng lồi Glycine max thẳng bán đứng, loài Glycine soja dạng bò leo Như kết luận giống đậu tương Cúc bóng thuộc lồi Glycine max So sánh trình tự với giống đậu tương giới cho thấy vị trí địa lý khác vùng gen ITS2 khơng có khác biệt giống (tương đồng 100%), mức đa hình thấp, mức bảo thủ loài cao, thị ITS2 phù hợp để giúp định danh loài thuộc chi Glycine Kết thấy nghiên cứu Madesis cộng tiến hành phân loại 25 loài thuộc chi Glycine thị ITS2, cho kết phân biệt thành cơng lồi 100% [21] Nhiều nghiên cứu đưa ra, vùng gen hữu hiệu việc phân loại đến cấp độ lồi, đặc biệt lồi có mối quan hệ gần gũi loài thuộc họ cải, họ hoa hồng, họ hòa thảo, họ cói, Tuy nhiên số trường hợp lại cho hiệu thấp họ phong lan [22], [24], [26]  Xây dựng sơ đồ phát sinh chủng loại Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 41 Cây phát sinh chủng loại xây dựng dựa trình tự vùng gen ITS2 12 lồi thuộc chi Glycine phần mềm DNAstar phiên 2.0 Hình 3.16: Cây phát sinh chủng loại lồi thuộc chi Glycine xây dựng dựa trình tự ITS2 Kết phân tích thể hình 4.7 cho thấy mẫu nghiên cứu xuất phát chung nguồn gốc (họ đậu Fabaceae, chi Glycine) chia thành nhóm lớn + Nhóm I gồm giống đậu tương thuộc lồi Glycine max: đậu tương Cúc bóng, đậu tương Đài loan (EU288921.1), giống đậu tương Địa Trung Hải (JN617195.1) giống đậu tương Canada (MH688901.1), chúng có mối quan hệ gần gũi với loài Glycine soja + Nhóm II gồm 10 mẫu, chia thành hai phân nhóm Phân nhóm II.a gồm lồi Glycine curvata Glycine cyrtoloba (có mức tương đồng 98,7%) Phân nhóm II.b chia thành phân nhóm phụ nhỏ Một nhóm gồm lồi Glycine tomentella, Glycine tabacina, Glycine clandestina, Glycine canescens Phân nhóm phụ lại gồm: Glycine arenaria, Glycine pindanica, Glycine albicans, Glycine microphylla 3.3 Đăng ký trình tự gen thị lên ngân hàng gen quốc tế Trình tự gen rbcL ITS2 giống đậu tương Cúc bóng đăng ký ngân hàng gen NCBI với mã số MN625739 MN224216 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 42 KẾT LUẬN Kết luận - Giống đậu tương Cúc bóng Võ Nhai - Thái nguyên mang đặc điểm hình thái chung đậu tương, có điểm khác biệt với giống đối chứng màu sắc hoa, màu vỏ khơ khác, có mức tương đồng cao hình thái với giống đậu tương DT84 Tuy nhiên kích thước hạt trung bình đậu tương Cúc bóng nhỏ hơn, khối lượng 1000 hạt dao động khoảng 120-135g thấp giống đậu tương DT84 từ 40-65g Các tiêu thời gian sinh trưởng, chiều cao khơng có khác biệt lớn - Hàm lượng protein đậu tương Cúc bóng 36,57%, lipit 21,38%, khống 4,74%, gluxit 24,37%, chứa tới 17 loại axit amin, có chứa loại axit amin không thay thế: isoleucine, leucine, lysine, valine, threonine, methionine, phenyl alanine, histidine - Khuếch đại thành công hai vùng gen thị rbcL ITS2 Dựa phân tích vùng thị rbcL cho thấy vùng gen có tính bảo thủ cao, có ý nghĩa việc xác định đậu tương Cúc bóng thuộc chi Glycine Chỉ thị ITS2 cho thấy giống đậu tương Cúc bóng thuộc lồi Glycine max với mức tương đồng 100% với giống đậu tương vùng Địa Trung Hải, Đài Loan, Canada, có mối quan hệ gần gũi với loài Glycine soja, mức tương đồng 99,7% với mức sai khác 0,3% (một nucleotide) từ 4% - 7% với 10 lồi lại thuộc chi Glycine - Trình tự gen rbcL ITS2 đậu tương Cúc bóng đăng ký ngân hàng gen quốc tế NCBI có mã số là: MN625739 MN224216 Đề nghị Kết hợp số kỹ thuật phân tích quan hệ di truyền khác SSR, AFLP, PCR-RAPD để đánh giá tính đa hình nguồn gen đậu tương Cúc bóng ngồi vùng gen ITS2 rbcL Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Trần Văn Điền, (2007), “Giáo trình đậu tương”, NXB Nông nghiệp Ngô Thế Dân, Trần Đình Long, Trần Văn Lài, Đỗ Thị Dung, Phạm Thị Đào (1999), “Cây đậu tương”, NXB Nông nghiệp Lê Phương Dung, Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Thị Thúy Hường (2007), “Đặc điểm hình thái, hóa sinh hạt số giống đậu tương địa phương tỉnh Sơn La”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 2:67-71 Hồng Đăng Hiếu (2016),“Sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử phân tích đa dạng định danh lồi tập đồn dó bầu (Aquilaria sp.) Hà Tĩnh”, Luận văn thạc sĩ ngành di truyền học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Văn Huân, Phạm Minh Toại (2016), “Tạo liệu DNA mã vạch cho loài Bách xanh (Calocedrus macrolepis Kurz) phục vụ giám định nghiên cứu đa dạng di truyền”, Nông nghiệp & Phát triển Nơng thơn, 20:136-142 Phan Kế Long, Vũ Đình Duy, Phan Kế Lộc, Nguyễn Giang Sơn, Nguyễn Thị Phương trang, Lê Thị Mai Linh, Lê Thanh Sơn (2014), “Mối quan hệ di truyền mẫu sâm thu Lai Châu sở phân tích trình tự nucleotide vùng MATK ITS–rDNA”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 12(2): 327-337 Nguyễn Thị Thanh Nga (2012), “Đánh giá tính đa dạng di truyền số lồi dược liệu Việt Nam thuộc chi Đảng Sâm (Codonopsis sp) kỹ thuật DNA mã vạch”, Luận văn thạc sĩ ngành di truyền học, Đại học khoa học tự nhiên Bùi Văn Thắng, Nguyễn Thị Hải Hà, Vũ Quang Nam, Nguyễn Thế Đại, Phan Văn Quynh, Nguyễn Ngọc Ánh (2014), “Giám định số lồi nưa Thanh Hóa dẫn liệu hình thái phân tử”, tạp chí khoa học công nghệ, số 3-2017:9:17 Tài liệu tiếng anh Amandita, F Y (2015), “DNA Barcoding of Flowering Plants in Jambi, Indonesia”, Doctoral dissertation, Georg-August Universität of Göttingen 10 Dellaporta, Stephen L., Jonathan Wood, and James B Hicks (1983), “A plant DNA minipreparation: version II”,Plant molecular biology reporter, 1(4), 19-21 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 44 11 Doyle, J J., & Doyle, J L.(1990), “Isolation of plant DNA from fresh tissue”, Focus, 12(13), 39-40 12 Fazekas, A J., Fazekas, A J., Kuzmina, M L., Newmaster, S G., & Hollingsworth, P M (2012), “DNA barcoding methods for land plants”, Methods Mol Biol, 858, 223-252 13 Group, CBOL Plant Working, et al (2009), "A DNA barcode for land plants", Proceedings of the National Academy of Sciences,106(31), 12794-12797 14 Hebert, P D.,Cywinska, A., Ball, S L., & Dewaard, J R.(2003), “Biological identifications through DNA barcodes”, Proc Biol Sci, 270(1512), 313-321 15 Hymowitz, T (2008), “The history of the soybean”,AOCS Press, 1-31 16 Kang Y., Deng Z., Zang R., & Long, W.(2017), “DNA barcoding analysis and phylogentic relationships of tree species in tropical cloud forests”, Scientific reports, 7(1), 12564 17 Kollipara, K P., Singh, R J., & Hymowitz, T (1997), "Phylogenetic and genomic relationships in the genus Glycine Willd based on sequences from the ITS region of nuclear rDNA" Genome, 40(1), 57-68 18 Kress, W J., & Erickson, D L (2008), “DNA barcodes: genes, genomics, and bioinformatics”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(8), 2761-2762 19 Kris Hirst K (2017) Soybeans (Glycine max) - The Plant History of the Marvelous Soybean: Why Do Domestic Soybeans Have Half the Genetic Diversity of Wild Ones?, https://www.thoughtco.com/plant-history-of-thesoybean-3879343, March 08, 2017 20 Li, Yonghua, Ruan, J., Chen, S., Song, J., Luo, K., Lu, D., & Yao, H (2010), “Authentication of Taxillus chinensis using DNA barcoding technique”, Journal of Medicinal Plants Research 4(24), 2706-2709 21 Madesis, P., Ganopoulos, I., Ralli, P., & Tsaftaris, A (2012), “Barcoding the major Mediterranean leguminous crops by combining universal chloroplast and nuclear DNA sequence targets”, Genet Mol Res, 11(3), 2548-2558 22 Maria L Kuzmina, Johnson, K L., Barron, H R., & Hebert, P D (2012), "Identification of the vascular plants of Churchill, Manitoba, using a DNA barcode library",BMC Ecology, 12(1), 25 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 45 23 Newmaster, S G., A J Fazekas, and S Ragupathy (2006), “DNA barcoding in land plants: evaluation of rbcL in a multigen tiered approach”, Botany 84(3), 335-341 24 Techen,Natascha, Parveen, I., Pan, Z., & Khan, I A.(2014), “DNA barcoding of medicinal plant material for identification”, Curr Opin Biotechnol, 25, 103-110 25 Xiaorong, et al (2011), “DNA barcodes for discriminating the medicinal plant Scutellaria baicalensis (Lamiaceae) and its adulterants”, Biological and Pharmaceutical Bulletin, 2011, 34.8: 1198-1203 26 Yao H., Song J., Liu C., Luo K., Han J (2010), “Use of ITS2 region as theuniversal DNA barcode for plants and animals”, PLoS ONE, 5(10), e 13102 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn PHỤ LỤC Kết giải trình tự rbcL mẫu đậu tương Cúc bóng Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Kết giải trình tự ITS2 mẫu đậu tương Cúc bóng Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... Đánh giá nguồn gen đậu tương Cúc bóng huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên Mục tiêu nghiên cứu - Xác định hình thái giống đậu tương Cúc bóng - Xác định mối quan hệ di truyền giống đậu tương Cúc bóng. ..ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - NGUYỄN THANH HOÀN ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN CÂY ĐẬU TƯƠNG CÚC BÓNG TẠI HUYỆN VÕ NHAI TỈNH THÁI NGUYÊN Ngành: Công nghệ sinh... giống đậu tương khác giới Việt Nam - Đăng kí trình tự gen thị giống đậu tương Cúc bóng lên ngân hàng gen quốc tế Đối tượng nghiên cứu Mẫu đậu tương Cúc bóng thu thập huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên