Lúa gạo là một trong những loại cây lương thực chủ yếu trên thế giới, có vai trò rất quan trọng ở cả lĩnh vực kinh tế và vấn đề an ninh lương thực. Lúa được trồng rộng khắp từ 10o Nam vĩ tuyến đến 53o Bắc vĩ tuyến. Diện tích trồng lúa chiếm khoảng 1/10 diện tích các giống cây trồng trên thế giới, khoảng 91% diện trích trồng lúa là ở Châu Á, 9% còn lại được phân bố ở Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi. Với tính thích ứng rộng, cây lúa có mặt ở khoảng 125 nước trên thế giới, cung cấp lương thực cho khoảng 2/3 dân số trên thế giới và là nguồn cung cấp lương thực chủ yếu của châu Á. Trên thế giới có 15 nước trồng lúa với diện tích hơn hơn 1 triệu ha, trong đó có tới 13 nước ở Châu Á. Riêng Trung Quốc và Ấn Độ chiếm khoảng 50% diện tích trồng lúa và 56% sản lượng lúa toàn cầu. Bangladesh, Indonexia, Thái Lan mỗi nước đều có diện tích trồng lúa lớn hơn tổng diện tích trồng lúa của tất cả các nước Mĩ La tinh.
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích đề tài: 3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn .3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân loại lúa 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Phân loại 1.2 Tình hình sản xuất lúa giới Việt Nam 12 1.2.1 Trên giới 12 1.2.2 Tình hình sản xuất lúa gạo Việt Nam 14 1.3 Tổng quan lúa chất lượng 16 1.4 Các phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền dựa thị phân tử 18 1.4.1 Nghiên cứu đa dạng di truyền thông qua thị AND……………… 18 1.4.2 Một số thị phân tử dựa phản ứng PCR 19 1.4.3 Ứng dụng thị SSR nghiên cứu đa đạng di truyền, chọn tạo giống lúa thơm 22 Chương II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Vật liệu 27 2.2 Phương pháp nghiên cứu 30 2.2.1 Tách chiết ADN tổng số .30 2.2.2 Phản ứng PCR 31 2.2.3 Điện di sản phẩm PCR 32 2.2.4 Phương pháp phân tích số liệu 32 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 Kết tách chiết ADN tổng số 34 3.2 Hệ số PIC, số allele tổng số băng ADN thể cặp mồi .34 3.3 Tỷ lệ khuyết số liệu (M) tỷ lệ dị hợp tử (H) giống lúa chất lượng nghiên cứu 42 3.4 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền giống lúa chất lượng nghiên cứu 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lúa gạo loại lương thực chủ yếu giới, có vai trò quan trọng lĩnh vực kinh tế vấn đề an ninh lương thực Lúa trồng rộng khắp từ 10o Nam vĩ tuyến đến 53o Bắc vĩ tuyến Diện tích trồng lúa chiếm khoảng 1/10 diện tích giống trồng giới, khoảng 91% diện trích trồng lúa Châu Á, 9% lại phân bố Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi Với tính thích ứng rộng, lúa có mặt khoảng 125 nước giới, cung cấp lương thực cho khoảng 2/3 dân số giới nguồn cung cấp lương thực chủ yếu châu Á Trên giới có 15 nước trồng lúa với diện tích hơn triệu ha, có tới 13 nước Châu Á Riêng Trung Quốc Ấn Độ chiếm khoảng 50% diện tích trồng lúa 56% sản lượng lúa tồn cầu Bangladesh, Indonexia, Thái Lan nước có diện tích trồng lúa lớn tổng diện tích trồng lúa tất nước Mĩ La tinh Ở Việt Nam, lúa loại trồng quan trọng nhất, vừa nguồn lương thực chủ yếu vừa nông sản có kim nghạch xuất lớn Từ năm 1989 trở lại đây, Việt Nam trở thành quốc gia xuất gạo hàng đầu giới Năm 2001 nước xuất (tính theo triệu tấn) bao gồm: Thái Lan (6,4); Việt Nam (4,0); Trung Quốc (3,0); Mỹ( 2,8); (Nguồn USDA, 2001) Tuy sản xuất với số lượng nhiều chất lượng giá gạo xuất Việt Nam thường thấp so với số nước như: Thái Lan; Mỹ… đặc biệt có chênh lệch lớn loại gạo đặc sản gạo cao cấp Trong số chủng loại chính, gạo thơm ý nhiều người tiêu dùng đặc biệt nước vùng vịnh Pecsic số nước Đông Nam Á Tại loại gạo có giá trị cao 2-3 lần so với loại gạo thường Các giống lúa thơm Basmatic 370 Ấn Độ; Khao Dawk Mali105 Thái Lan; Jasmine 85 Mỹ giống lúa gạo quen thuộc thị trường giới Việt Nam có giống lúa Tám thơm, Dự thơm Bắc Bộ; Nàng Hương, Nàng Thơm Chợ Đào Nam Bộ sản xuất lâu đời nhiều người ưa chuộng Tuy nhiên thương hiệu gạo đặc sản nước ta thị trường quốc tế chưa có, việc tiêu thụ gạo phải đương đầu với nhiều khó khăn thách thức cạnh tranh thị trường, nhu cầu chất lương gạo ngày cao Chất lượng gạo đặc tính quan trọng nhất, tác động mạnh mẽ đến giá thị trường thị hiếu người tiêu dùng Chất lượng hạt gạo xác định nhiều yếu tố hình dạng hạt, giá trị dinh dưỡng, chất lượng sau chế biến đặc biệt mùi thơm Mùi thơm đặc tính quan trọng gạo đóng vai trò đáng kể giá thị hiếu sử dụng Trên thực tế, giá gạo thấp nước khác Lượng gạo xuất trọng xuất cao, mặt chất lượng so với nhiều nước khác Điều ngược với xu hướng thị trường giới nước, người tiêu dùng sử dụng nhiều sẵn sàng trả giá cao với loại gạo thơm, ngon Trong năm 2006 giá gạo không thơm từ 250 - 300 USD/tấn giá gạo thơm Basmati bán 850USD/tấn Sự phát triển giống lúa chất lượng cao đặc biệt giống lúa Thơm mục tiêu quan trọng chương trình phát triển giống lúa ngày Chính vậy, chúng tơi tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn lúa tám thơm miền Bắc thị SSR’’ nhằm đánh giá, tuyển chọn nguồn gen lúa có đặc tính q suất, chất lượng, hương thơm phục vụ cơng tác chọn tạo giống lúa có suất, chất lượng cao Mục đích đề tài: Đánh giá mức độ đa dạng di truyền tập đoàn giống lúa tám thơm địa Việt Nam mức phân tử xác định mối quan hệ di truyền nguồn gen, tuyển chọn nguồn gen lúa có đặc tính q suất, chất lượng tính chống chịu phục vụ cơng tác chọn tạo giống lúa thơm phù hợp với điều kiện khí hậu miền Bắc Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: 3.1 Ý nghĩa khoa học Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa tám thơm tạo sở lý luận cho việc chọn lọc nguồn gen lúa chất lượng ưu tú phục vụ nghiên cứu lai tạo giống định hướng cho công tác thu thập bảo tồn đa dạng nguồn gen lúa chất lượng mức phân tử 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài có ý nghĩa quan trọng việc xác định allele hiếm, allele đặc trưng để nhận dạng xác nguồn gen ưu tú góp phần vào cơng tác chọn tạo giống lúa thơm có suất cao, phẩm chất gạo tốt phục vụ cho sản xuất miền Bắc Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân loại lúa 1.1.1 Nguồn gốc Tổ tiên lúa tồn từ đầu kỷ Phấn trắng Vào kỷ này, xuất loại nguyên thuỷ thuộc họ Oryzae, loại Streptochasta Schrad Đến cuối kỷ Phấn trắng xuất loại tre (Bambusa) lúa (Oryza) Một số loại khác xuất muộn vào kỷ thứ ba, thời kỳ phát triển mạnh họ Hoà thảo (Gramineae) Các loài lúa Oryza spp có tổ tiên chung xuất vào thời địa cầu Gondwanaland, sau trái đất tách rời thành năm lục địa [1] Theo Chang (1985): lúa trồng Oryza sativa tiến hoá từ lúa dại hàng năm Oryza nivara Do điều kiện khí hậu, đặc biệt nhiệt độ, lúa Oryza sativa tiếp tục tiến hố theo ba nhóm: Indica thích hợp với khí hậu nhiệt đới, Japonica thích ứng với khí hậu lạnh Javanica có đặc tính trung gian [18] Tác giả Oka (1988) lại cho Oryza sativa có nguồn gốc từ lúa dại lâu năm Oryza rufipogon [16] Đến năm 2003, nghiên cứu di truyền tiến hoá 101 giống lúa, bao gồm lúa trồng lúa dại, Cheng chia loài lúa trồng Oryza sativa thành hai nhóm tương ứng với hai lồi phụ Indica Japonica Trong Oryza rufipogon chia thành bốn nhóm là: nhóm Oryza rufipogon hàng niên ba nhóm Oryza rufipogon đa niên Tác giả giống lúa Japonica có quan hệ gần gũi với nhóm Oryza rufipogon đa niên, giống lúa Indica có quan hệ gần với nhóm lúa Oryza rufipogon hàng niên [21] Ở Châu Phi thấy xuất hai loài lúa dại Oryza longistaminata (đa niên) Oryza brevigulata (hàng niên), nhiều tác giả cho Oryza glaberrima có nguồn gốc từ Oryza breviligulata [1] Cho đến nay, nhiều nhà khoa học đồng ý lúa Glaberrima lúa Sativa có chung nguồn thủy tổ vào thời kỳ lục địa nguyên thuỷ Gondwanaland Sau lục địa tách rời nhau, lúa Sativa Glaberrima tự tiến hố từ lồi lúa dại địa hai châu lục Châu Á Châu Phi [15] Nghiên cứu thời gian địa điểm xuất số loài ngũ cốc M Gee (1984) đưa dẫn chứng cho lúa nước xuất 4.500 năm trước công nguyên châu Á Họ hàng với lúa trồng loài chi Oryza Tateoka (1963, 1964) phân biệt 22 lồi, đó, thống lồi lúa trồng O sativa L O glaberrima Steud Tateoka xem dạng lúa Châu Phi (O perennis Moench) loài riêng O barthii A Chev., dạng lúa Châu Á Châu Mỹ thuộc loài O rufipogon Griff Tateoka bổ sung loài mới: O longiglumis Jansen O angustifolia Hubbard (Bảng 1.1) [37,38] Bảng 1.1 Các loài Oryza theo Takeoka (1963) với số nhiễm sắc thể, kiểu gen phân bố địa lý Nhóm/lồi 2n Kiểu gen Phân bố địa lý Sativa L 24 AA Khắp giới, lúa trồng Rufipogon Griff 24 AA Châu Á, Châu Mỹ Barthii A Chev 24 AA Châu Phi Glaberrima Steud 24 AA Châu Phi, lúa trồng Breviligulata A Chev Et Roehr 24 AA Châu Phi Australiensis Domin 24 EE Châu Úc Eichingeri A Peter 24 CC Châu Phi Punctata Kotschy 24, 48 BB, BBCC Châu Phi Officinalis Wall 24 CC Châu Á Minuta J.S Presl 48 BBCC Châu Á Latifolia Desv 48 CCDD Châu Mỹ Nhóm Oryzae Alta Swallen 48 CCDD Châu Mỹ Gradniglumis Prod 48 CCDD Châu Mỹ Nhóm Schlechterianae Schlechteri Pilger New Guinea Nhóm Granulatae Meyeriana Baill 24 Châu Á Ridleyi Hook F 48 Châu Á Longiglumis Jansen 48 New Guinea Brachyantha A Chev et Roehr 24 FF Angustifolia Hubbard 24 Châu Phi Perrieri A Camus 24 Malagasy Tisseranti A Chev 24 Châu Phi 48 Châu Á Nhóm Ridleyanae Nhóm Angustifoliae Châu Phi Nhóm Coarctatae Coarctata Roxb Nguồn: Oka, 1988 [31] Ngày nay, lúa trồng nhiều châu Á, châu Phi, châu Mỹ Châu Đại Dương Tính tốn sản lượng cho thấy châu Á không quê hương Oryza sativa mà nơi trồng lúa giới Các giống lúa Indica phổ biến rộng vùng nhiệt đới Đông Nam Á, giống Japonica thích nghi với điều kiện lạnh nên trồng phổ biến miền Trung Nam Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Đài Loan 1.1.2 Phân loại * Phân loại lúa theo hệ thống phân loại thực vật Kết tiến hóa ảnh hưởng hệ thống chọn tạo giống qua hàng ngàn năm hình thành tập đồn giống lúa, loại hình sinh thái đa dạng phong phú Để sử dụng có hiệu nguồn gen quý giá nhiều nhà khoa học nước khác giới bỏ công nghiên cứu, tập hợp phân loại lúa trồng Hệ thống phân loại coi lúa cỏ khác tự nhiên Nó xếp theo hệ thống chung phân loại học thực vật ngành (divisio), lớp (classis), (ordines), họ (familia), chi (genus), lồi (species) biến chủng (varietas) Để rõ thêm sử dụng đơn vị trung gian họ phụ (subfamilia), loài phụ (subspecies) Theo hệ thống phân loại lúa xếp theo trình tự sau đây: Ngành - Divisio: Angiospermae - Thực vật có hoa Lớp - Classis: Monocotyledones - Lớp mầm Bộ - Ordines: Poales (Graminales) - Hòa thảo có hoa Họ - Familia: Poacae (Graminae) - Hòa thảo Họ phụ - Subfamilia: Poidae - Hòa thảo ưa nước Chi - Genus: Oryza - Lúa Loài - Species: Oryza sativa - Lúa trồng Loài phụ - Subspecies: Subsp: japonica: Loài phụ Nhật Bản Subsp: indica: Loài phụ Ấn Độ Subsp: javanica: Loài phụ Java Việc phân loại theo hệ thống phân loại học thực vật giúp ích lớn cho việc hệ thống hóa số lượng khổng lồ dạng hình lúa Hệ thống giúp nhà khoa học phân biệt lai gần lai xa * Phân loại theo sở phân bố địa lý Năm 1928 - 1930, nhà nghiên cứu Nhật Bản phân loại lúa trồng thành nhóm “Indica” “Japonica” dựa sở phân bố địa lý, hình thái hạt, độ bất dục lai tạo phản ứng huyết (Serological reaction) Các nhà nghiên cứu Nhật Bản sau thêm nhóm thứ “Javanica” để đặt tên cho giống lúa cổ truyền Indonesia “bulu” “gundil” Tên gọi nhóm thể nguồn gốc xuất phát giống lúa từ vùng địa lý khác Từ “Janvanica” có gốc từ chữ Java tên đảo Indonesia Từ “Japonica” có lẽ xuất xứ từ chữ Japan tên nước Nhật Bản Còn “Indica” có lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ) Bảng 3.8 Tần số allele cặp mồi TM RM13 RM30 RM282 RM135 KT Tên mẫu allele f2 f (bp) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 155 0 0 0 0 0 0 0.118 0.014 135 1 0 0 0 0 0 0 0.118 0.014 120 1 1 1 1 1 1 13 0.765 0.585 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 130 1 1 1 1 1 1 0 13 0.765 0.585 125 0 0 0 0 0 0 1 1 0.235 0.055 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 110 1 1 1 0 0 0 0 0.375 0.141 105 0 0 0 0 0 0.5 0 1.5 0.094 0.009 95 0 0 0 1 0 0 0 0.188 0.035 85 0 0 0 0 0 0.5 1 1 5.5 0.344 0.118 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 16 135 0.5 0 0 0 0 0 0 0 0.5 0.029 0.001 125 1 0 0 0 0 0 0.235 0.055 120 0.5 1 1 1 1 1 1 12.5 0.735 0.541 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 36 0.612 0.640 0.303 0.597 1-sumf2 0.39 0.36 0.70 0.40 RM142 RM143 RM270 RM153 RM162 RM171 235 1 1 1 1 1 1 1 1 17 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 275 0 0 0 0 0 0 0 0.063 0.004 250 1 0 1 1 1 1 1 12 0.750 0.563 235 0 1 0 0 0 0 0 0.188 0.035 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 16 120 0 0 0 0 1 1 1 0.412 0.170 105 1 1 1 1 0 0 0 10 0.588 0.346 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 225 0 0 0 0 0 0 0 0.059 0.003 210 1 1 0 0 0 0 0 0 0.235 0.055 200 0 0 0 1 0 0 0 0.5 3.5 0.206 0.042 190 0 0 0 0 1 1 0.5 6.5 0.382 0.146 180 0 0 0 0 0 0 0 0.118 0.014 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 230 1 1 1 1 1 1 1 1 16 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 16 350 0 0 1 0 0 0 0 0 0.118 0.014 320 1 1 0 1 1 1 1 1 14 0.824 0.678 310 0 0 0 0 0 0 0 0 0.059 0.003 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 37 1.000 1.000 0.602 0.516 0.261 1.000 0.40 0.48 0.74 1.000 1.000 0.696 0.00 0.30 RM172 RM174 RM224 RM245 170 0 0 0 0 0 0 0.5 0 0 0.5 0.029 0.001 160 0 0 0 0 0 0 1 0.176 0.031 155 1 1 1 1 0.5 0 10.5 0.618 0.381 150 0 1 0 0 0 0 0.176 0.031 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 220 0 1 1 1 1 1 1 13 0.765 0.585 205 1 0 0 0 0 0 0.235 0.055 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 150 1 0 0 0 0 0 0 0.176 0.031 135 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0.059 0.003 130 0 1 1 1 1 1 1 13 0.765 0.585 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 150 0 0 0 0 0 0 0.176 0.031 145 0 0 0 0 0 0 0.118 0.014 135 1 1 1 1 1 0 1 12 0.706 0.498 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 38 0.445 0.640 0.619 0.543 0.56 0.36 0.38 0.46 235 0 0 0 0 0 1 1 0.294 0.087 225 1 1 1 1 0 10 0.588 0.346 210 0 0 0 0 0 0 0 0.059 0.003 200 0 0 0 0 0 0 0 0.059 0.003 ∑ 1 1 1 1 1 1 1 1 17 z 0 0 0 0 1 0 0 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 M% 0.00 0.00 0.00 6.67 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 6.67 6.67 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 x 0 0 0 0 1 0 y 0 0 0 0 1 0 0 15-y 15 15 15 14 15 15 15 15 15 15 14 14 15 15 15 15 15 H% 0.00 6.67 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.14 6.67 0.00 0.00 6.67 0.00 RM515 ( TM: Tên mồi; x: Tổng số ellele dị hợp; y, z: Tổng số ellele khuyết) 39 0.439 0.56 Như vậy, qua kết bảng 3.8 cho thấy: Số mồi thể allele: mồi (RM153) tương ứng với kích thước (bp): 180, 190, 200, 210, 225 Số mồi thể allele: mồi (RM282, RM172, RM515) tương ứng với kích thước (bp): + RM282: 85, 95,105, 110 + RM172: 150, 155, 160, 170 + RM515: 200, 210, 225, 235 Số mồi thể allele: mồi (RM13, RM135, RM143, RM224, RM171, RM245) tương ứng với kích thước (bp): + RM13: 120, 135, 155 + RM135:120, 125, 135 + RM143: 235, 250, 275 + RM224: 130, 135, 150 + RM171: 310, 320, 350 + RM245:135, 145, 150 Số mồi thể allele: mồi (RM30, RM270, RM174, RM224) tương ứng với kích thước (bp): + RM30: 125,130 + RM270: 105, 120 + RM174: 205, 220 Số mồi thể allele: mồi (RM142, RM162) tương ứng với kích thước (bp): + RM142: 235 + RM162: 230 40 Bảng 3.9: Số allele thể hệ số PIC 15 cặp mồi SSR TT Tên Mồi Vị trí NST Số allele PIC RM13 0,39 RM30 0,36 RM282 0,70 RM135 3 0,40 RM142 0,00 RM143 3 0,40 RM270 12 0,48 RM153 5 0,74 RM162 0,00 10 RM171 10 0,30 11 RM172 0,56 12 RM174 2 0,36 13 RM224 11 0,38 14 RM245 0,46 15 RM515 0,56 Tổng 42 7,09 Trung bình 2,8 0,48 Qua kết thu bảng 3.9, cho thấy: Với 15 cặp mồi SSR sử dụng nghiên có 13 cặp mồi cho kết đa hình cặp mồi cho kết đơn hình - thu allele (RM142 RM162) Tổng số allele thu 15 cặp mồi SSR 42 allele, trung bình 2,8 allele/cặp mồi Hệ số PIC trung bình 15 cặp mồi nghiên cứu 0,48 Trong đó: 41 + Giá trị PIC cặp mồi RM13 là: 0,39 + Giá trị PIC cặp mồi RM30 cặp mồi RM174 là: 0,36 + Giá trị PIC cặp mồi RM282 là: 0,70 + Giá trị PIC cặp mồi RM135 cặp mồi RM143 là: 0,40 + Giá trị PIC cặp mồi RM142 cặp mồi RM162 là: 0.00 + Giá trị PIC cặp mồi RM270 0,48 + Giá trị PIC cặp mồi RM153 cao nhất: 0,74 + Giá trị PIC cặp mồi RM171 0,30 + Giá trị PIC cặp mồi RM172 0,56 + Giá trị PIC cặp mồi RM224 0,38 + Giá trị PIC cặp mồi RM245 0,46 + Giá trị PIC cặp mồi RM515 0,56 Hình 3.3: Ảnh điện di sản phẩm PCR giống lúa nghiên cứu với cặp mồi RM245 42 3.3 Tỷ lệ khuyết số liệu (M) tỷ lệ dị hợp tử (H) giống lúa chất lượng nghiên cứu Tỷ lệ dị hợp tử (H) tỷ lệ số liệu khuyết (M) tập đoàn Tám thơm nghiên cứu dựa kết phân tích với 15 cặp mồi SSR trình bày bảng 3.10 Bảng 3.10: Tỷ lệ khuyết số liệu (M) tỷ lệ dị hợp tử (H) giống lúa chất lượng nghiên cứu TT Tên giống M% H% Tám tức Tây Bắc 0 Tám trắng Vĩnh Phúc 6,67 Tám đen Hà Đông 0 Tám thơm Hải Dương 6,67 Tám thơm Thái Bình 0 Tám tròn Hải Dương 0 Tám đứng Hải Dương 0 Tám xoan có râu Hải Dương 0 Tám xoan Bắc Ninh 0 10 Tám nghệ hạt đỏ 0 11 Tám xoan Vĩnh Phúc 6,67 12 Tám xoan Hải Hậu 6,67 7,14 13 Tám thơm ấp bẹ 6,67 14 Tám Xuân Đài 0 15 Tám tiêu 0 16 Tám Xuân Hồng 6,67 17 Tám Nghĩa Hồng 0 Tổng 20,01 27,15 Trung bình 1,17 1,60 43 Kết bảng 3.10 cho thấy: có giống khuyết số liệu mồi tỉ lệ 6,67% T4 (Tám thơm Hải Dương), T11 (Tám xoan Vĩnh Phúc), T12 (Tám xoan Hải Hậu) 14 giống lại khơng bị khuyết số liệu Tỉ lệ khuyết số liệu trung bình 17 giống 1,17%; khơng có giống có tỷ lệ khuyết số liệu lớn 15% Như vậy, 17 giống nghiên cứu có ý nghĩa phân tích thống kê Tỷ lệ dị hợp tử (H) cao giống lúa T12 (Tám xoan Hải Hậu) 7,14% Có giống (Tám trắng Vĩnh Phúc), T13 (Tám thơm ấp bẹ), T16 (Tám Xuân Hồng) có tỷ lệ dị hợp 6,67% Còn lại 13 giống có tỷ lệ dị hợp tử 0% có nghĩa giống đồng hợp phạm vi 15 mồi nghiên cứu (chỉ có băng ADN nhất/mồi) Tỷ lệ dị hợp tử trung bình tập đồn thấp 1,60% Hình 3.4: Ảnh điện di sản phẩm PCR giống lúa nghiên cứu với cặp mồi RM515 44 Hình 3.5: Ảnh điện di sản phẩm PCR giống lúa nghiên cứu với cặp mồi RM270 3.4 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền giống lúa chất lượng nghiên cứu Số liệu thu từ tiêu điện di sản phẩm PCR 15 cặp mồi SSR với tập đoàn 17 giống lúa chất lượng nghiên cứu thống kê phân tích phần mềm NTSYSpc 2.1, từ thiết lập bảng hệ số tương đồng di truyền (Bảng 3.4) sơ đồ hình mối quan hệ di truyền giống lúa chất lượng (hình 3.5) 45 Hình 3.6: Sơ đồ hình mối quan hệ di truyền giống lúa chất lượng nghiên cứu 46 Bảng 3.11: Mối quan hệ di truyền 17 giống lúa chất lượng Giống T1 T1 1.00 T2 0.22 1.00 T3 0.47 0.40 1.00 T4 0.18 0.53 0.37 1.00 T5 0.56 0.40 0.47 0.37 1.00 T6 0.40 0.12 0.27 0.24 0.40 1.00 T7 0.40 0.27 0.33 0.30 0.65 0.40 1.00 T8 0.65 0.27 0.47 0.30 0.75 0.47 0.65 1.00 T9 0.56 0.17 0.33 0.18 0.56 0.47 0.47 0.75 1.00 T10 0.27 0.12 0.12 0.24 0.33 0.47 0.22 0.33 0.47 1.00 T11 0.73 0.18 0.37 0.20 0.63 0.44 0.44 0.73 0.86 0.44 1.00 T12 0.63 0.18 0.44 0.14 0.37 0.30 0.24 0.44 0.53 0.24 0.60 1.00 T13 0.56 0.17 0.27 0.18 0.47 0.40 0.33 0.56 0.47 0.33 0.53 0.44 1.00 T14 0.33 0.17 0.17 0.18 0.33 0.33 0.27 0.40 0.47 0.40 0.53 0.37 0.47 1.00 T15 0.40 0.12 0.17 0.18 0.33 0.27 0.33 0.40 0.47 0.33 0.53 0.44 0.75 0.56 1.00 T16 0.56 0.08 0.27 0.08 0.33 0.33 0.22 0.40 0.47 0.27 0.53 0.63 0.56 0.47 0.56 1.00 T17 0.40 0.12 0.22 0.18 0.33 0.33 0.22 0.40 0.33 0.27 0.37 0.30 0.75 0.47 0.56 0.56 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 47 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 1.00 Qua kết thu bảng 3.11 hình 3.6 cho thấy: Hệ số tương đồng di truyền 17 giống lúa Tám nghiên cứu dao động khoảng từ 0,08 (T4 - Tám thơm Hải Dương T16 - Tám Xuân Hồng) đến 0,86 (T9 Tám xoan Bắc Ninh T11 - Tám xoan Vĩnh Phúc) Dựa vào sơ đồ mối quan hệ di truyền 17 giống lúa, mức tương đồng di truyền 36%, 17 mẫu giống lúa nghiên cứu chia thành nhóm: * Nhóm I: Có 12 giống lúa bao gồm giống T1 (Tám tức Tây Bắc), T12 (Tám xoan Hải Hậu), T5 (Tám thơm Thái Bình), T8 (Tám xoan có râu Hải Dương), T7 (Tám đứng Hải Dương), T9 (Tám xoan Bắc Ninh), T11 (Tám xoan Vĩnh Phúc), T16 (Tám Xuân Hồng), T14 (Tám Xuân Đài), T15 (Tám tiêu), T13 (Tám thơm ấp bẹ), T17 (Tám Nghĩa Hồng) Xét mức tương đồng di truyền 48%: 12 giống nhóm I chia làm nhóm phụ: - Nhóm I.1 gồm có giống lúa: T1 (Tám tức Tây Bắc), T12 (Tám xoan Hải Hậu), T116 (Tám Xuân Hồng) Hệ số tương đồng di truyền cao 0,63 (T1 T12), (T12 T16) Hệ số di truyền tương đồng thấp (giữa giống T1 giống T16) 0,56 - Nhóm I.2 gồm có giống lúa: T5 (Tám thơm Thái Bình), T7 (Tám đứng Hải Dương), T8 (Tám xoăn có râu Hải Dương), T9 (Tám xoan Bắc Ninh) T11 (Tám xoan Vĩnh Phúc) Trong hệ số tương đồng di truyền dao động khoảng từ 0,44 đến 0,86 T9 T11 có hệ số tương đồng di truyền cao 0,86 - Nhóm I.3 gồm giống lúa: T13 (Tám thơm ấp bẹ), T17(Tám Nghĩa Hồng), T14 (Tám Xuân Đài) T15 (Tám tiêu) Trong có hệ số tương đồng cao 0,75 (giữa T13 T15) Hệ số tương đồng di truyền giống lại dao động từ 0,47 đến 0,74 48 * Nhóm II: Gồm giống lúa T6 (Tám tròn Hải Dương) T10 (Tám nghệ hạt đỏ) Hệ số tương đồng di truyền giống nhóm 0,47 * Nhóm III: Gồm giống lúa T2 (Tám trắng Vĩnh Phúc), T3 (Tám đen Hà Đông), T4 (Tám thơm Hải Dương) Nhóm có hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,37- 0,53 T2 T4 có hệ số tương đồng di truyền cao 49 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Tập đoàn lúa Tám thơm địa miền Bắc nghiên cứu đa dạng thành phẩn allele Kết phân tích với 15 cặp mồi SSR thu tổng số 42 loại allele, trung bình 2,8 allele/cặp mồi Hệ số PIC trung bình 15 cặp mồi nghiên cứu 0,48 Hệ số PIC đạt giá trị cao (0,74) cặp mồi RM153 với allele thể Các giống lúa nghiên cứu có độ di truyền cao (tỉ lệ dị hợp tử trung bình tập đoàn 1,60 %) Tập đoàn 17 giống lúa chất lượng nghiên cứu đa dạng, có hệ số tương đồng di truyền giống dao động từ 0,08 đến 0,82 Xét mức tương đồng di truyền 36%: 17 mẫu giống lúa nghiên cứu chia thành nhóm: + Nhóm I: Gồm có 12 giống hệ số tương đồng di truyền dao động khoảng từ 0,22 - 0,86 chia làm nhóm phụ + Nhóm II: Gồm có giống hệ số tương đồng di truyền 0,47 + Nhóm III: Gồm có giống có hệ số tương đơng từ 0,37- 0,53 Các kết thu hữu ích việc xác định nguồn gen phục vụ cho công tác bảo tồn, khai thác sử dụng có hiệu nguồn gen lúa chất lượng Việt Nam Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu xác định allele đặc trưng, allele để nhận dạng xác nguồn gen lúa Tám thơm ưu tú phục vụ nghiên cứu lai tạo giống định hướng cho công tác thu thập bảo tồn đa dạng nguồn gen lúa chất lượng mức phân tử 50 ... pháp nghiên cứu đa dạng di truyền dựa thị phân tử 1.4.1 Nghiên cứu đa dạng di truyền thông qua thị ADN Chỉ thị phân tử dựa ADN công cụ hiệu vượt xa thị hóa sinh hình thái việc đánh giá đa dạng di. .. hành đánh giá đa dạng di truyền giống lúa truyền thống giống lúa cải tiến Pakistan Nghiên cứu thực hai giống lúa Basmati thơm không thơm thuộc nhóm lúa Indica Tổng số 41 dòng đưa vào đánh giá... phát triển giống lúa ngày Chính vậy, chúng tơi tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn lúa tám thơm miền Bắc thị SSR’’ nhằm đánh giá, tuyển chọn nguồn gen lúa có đặc tính q