Nghiên cứu xác định chỉ thị phân tử SSRs liên kết với Locus kiểm soát chất lượng xơ ở cây bông : Luận án TS. Sinh học: 624201

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSRs LIÊN KẾT VỚI LOCUS KIỂM SỐT CHẤT LƢỢNG XƠ Ở CÂY BƠNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSRs LIÊN KẾT VỚI LOCUS KIỂM SỐT CHẤT LƢỢNG XƠ Ở CÂY BƠNG Chun ngành: Di truyền học Mã số: 62420121 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thị Thanh Thủy PGS TS Trịnh Đình Đạt Hà Nội - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đƣợc trình bày luận án thực Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận án trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu tác giả khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ đƣợc cám ơn, tài liệu trích dẫn nêu luận án đƣợc rõ nguồn gốc Hà Nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Thị Minh Nguyệt LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Trịnh Đình Đạt, TS Nguyễn Thị Thanh Thủy, thầy tận tình dẫn dắt, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho NCS suốt q trình nghiên cứu khoa học hồn thành luận án Nghiên cứu sinh xin trân trọng cảm ơn giúp đỡ tận tình Thầy Cơ giáo Bộ môn Di truyền học, Thầy Cô Khoa Sinh học nhƣ Thầy Cô công tác Phòng Đào tạo Sau Đại học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội suốt trình học tập Nghiên cứu sinh xin trân trọng cảm ơn TS Trịnh Minh Hợp, cán nghiên cứu Phịng Nghiên cứu Cơng nghệ Sinh học Ban Lãnh Đạo Viện nghiên cứu Bông PTNN Nha Hố chia sẻ kinh nghiệm, nguồn vật liệu, tạo điều kiện giúp đỡ, động viên NCS suốt trình thực luận án Trong q trình thực luận án, Nghiên cứu sinh ln nhận đƣợc chia sẻ, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cán bộ, bạn bè đồng nghiệp công tác Bộ môn Sinh học Phân tử, Viện Di truyền Nông nghiệp Ban Lãnh Đạo Viện, Nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quan tâm tận tình Cơng trình nghiên cứu Nghiên cứu sinh nằm Đề tài “Nghiên cứu áp dụng thị phân tử để chọn tạo giống bơng có chất lƣợng xơ tốt” thuộc Chƣơng trình Cơng nghệ Sinh học Nơng nghiệp cấp Nhà nƣớc giai đoạn 2010- 2015 Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới Gia đình bạn bè, ngƣời ln đồng hành dành quan tâm, khích lệ Nghiên cứu sinh suốt q trình học tập hồn thành luận án Hà Nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Thị Minh Nguyệt MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 11 Tính cấp thiết đề tài luận án 11 Mục tiêu nghiên cứu 12 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án 12 Những đóng góp luận án 13 Phạm vi giới hạn luận án 13 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 14 1.1 PHÂN LOẠI HỌC VÀ QUÁ TRÌNH TIẾN HĨA CỦA CHI BƠNG GOSSYPIUM 14 1.1.1 Phân loại học 14 1.1.2 Q trình tiến hóa chất xơ đặc tính chất lƣợng xơ 15 1.2 ĐÁNH GIÁ NGUỒN TÀI NGUYÊN DI TRUYỀN VÀ PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN TRONG CHI BÔNG 18 1.2.1 Sự đa dạng tiêu hình thái nông học 18 1.2.2 Đa dạng di truyền phân tử nguồn gen trồng trọt 19 1.2.2.1 Nguồn gen lưỡng bội 19 1.2.2.2 Nguồn gen tứ bội 20 1.3 MỘT SỐ KỸ THUẬT CHỈ THỊ PHÂN TỬ VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRÊN CÂY BÔNG 22 1.3.1 Một số kỹ thuật thị phân tử bơng 22 1.3.2 Sự phát triển thị SSR sở liệu thị phân tử 24 1.4 NGHIÊN CỨU LẬP BẢN ĐỒ LIÊN KẾT DI TRUYỀN VÀ BẢN ĐỒ CÁC LOCUS QUY ĐỊNH CHẤT LƢỢNG XƠ Ở CÂY BÔNG 27 1.4.1 Những nghiên cứu lập đồ liên kết di truyền giới 27 1.4.2 QTL nghiên cứu lập đồ QTL chất lƣợng xơ giới 31 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG TẠI VIỆT NAM 40 CHƢƠNG VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45 2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 45 2.1.1 Các giống nghiên cứu 45 2.1.2 Chỉ thị phân tử SSR 46 2.1.3 Hóa chất thiết bị thí nghiệm 47 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 48 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 49 2.3.1 Các phƣơng pháp theo dõi, đánh giá thí nghiệm đồng ruộng 49 2.3.1.1 Phương pháp lựa chọn vật liệu 49 2.3.1.2 Phương pháp gieo trồng, chăm sóc, đánh giá nguồn vật liệu 50 2.3.2 Phƣơng pháp phân tích di truyền thị SSR 54 2.3.3 Phƣơng pháp lập đồ liên kết di truyền 56 2.3.4 Phƣơng pháp xác định thị phân tử SSR liên kết với locus kiểm soát chất lƣợng xơ 57 2.3.5 Các phƣơng pháp xử lý số liệu 57 2.3.5.1 Phương pháp xử lý thống kê 57 2.3.5.2 Phương pháp phân tích đa dạng di truyền thị hình thái thị phân tử 57 2.3.5.3 Phương pháp lập đồ liên kết di truyền đồ QTL chất lượng xơ 59 2.3.5.4 Phương pháp vẽ đồ liên kết di truyền 60 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 61 3.1 ĐÁNH GIÁ NGUỒN GEN BÔNG LÀM VẬT LIỆU PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU 61 3.1.1 Xác định đa dạng nguồn gen tiêu hình thái 61 3.1.2 Xác định đa dạng di truyền nguồn gen thị SSR 68 3.1.3 Nhận định tiềm đa dạng di truyền nguồn gen nghiên cứu 75 3.2 LỰA CHỌN BỐ MẸ VÀ LAI TẠO, ĐÁNH GIÁ, CHỌN LỌC TỔ HỢP LAI F1 THÍCH HỢP CHO NGHIÊN CỨU 77 3.2.1 Chọn lọc nguồn vật liệu bố mẹ cho lai tạo 77 3.2.2 Đánh giá khả kết hợp ƣu lai lai khác lồi bơng Luồi G hirsutum Hải đảo G barbadense 79 3.2.2.1 Đánh giá khả kết hợp chung riêng giống bố mẹ Luồi G hirsutum Hải đảo G barbadense 79 3.2.2.2 Mức độ ưu lai tổ hợp lai suất, yếu tố cấu thành suất chất lượng xơ 81 3.3 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ LIÊN KẾT DI TRUYỀN TRÊN HỆ GEN CÂY BÔNG TỨ BỘI BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ 83 3.3.1 Các đặc điểm nông sinh học, yếu tố cấu thành suất chất lƣợng xơ cặp giống bố mẹ 83 3.3.2 Xác định cặp mồi SSR cho đa hình hai giống bơng bố mẹ L591 HD138 84 3.3.3 Lai tạo quần thể lai F2 (L591 x HD 138) gieo trồng, theo dõi đồng ruộng 88 3.3.4 Phân tích phân ly di truyền quần thể lai F2 với thị SSR 89 3.3.5 Xây dựng đồ liên kết di truyền tứ bội sử dụng thị phân tử SSR 91 3.3.6 So sánh đồ liên kết di truyền hệ gen tứ bội G hirsutum x G barbadense sử dụng thị phân tử SSR 95 3.4 XÁC ĐỊNH CÁC QTL CHẤT LƢỢNG XƠ VÀ CÁC CHỈ THỊ SSR LIÊN KẾT GẦN VỚI CÁC QTL 98 3.4.1 Theo dõi, đánh giá số tiêu cấu thành suất chất lƣợng xơ quần thể lai F2 (L591 x HD138) 98 3.4.2 Xây dựng đồ QTL chất lƣợng xơ quần thể lai F2 (L591 x HD138) 102 3.4.3 Xác định thị phân tử SSR liên kết gần với QTL chất lƣợng xơ 113 3.4.4 Đánh giá tiềm ứng dụng QTL kiểm soát chất lƣợng xơ thị SSR liên kết QTL chọn tạo giống 115 3.4.5 Chọn lọc nguồn gen triển vọng phục vụ công tác chọn tạo giống suất cao, chất lƣợng xơ tốt Việt Nam 120 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 124 KẾT LUẬN 124 ĐỀ NGHỊ 125 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 PHỤ LỤC 142 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ADN ARN AFLP Chr cM Acid Deoxyribo Nucleic Acid Ribonucleic Amplified Fragment Length Polymorphism Backcross Inbred Line Bulked Segregant Analysis Base pair Cleaved Amplified Polymorphic Sequences Chromosome CentiMorgan CMD Cotton Marker Database CIM CRM cs CTAB EST GCA GBS Composite Interval Mapping Comprehensive Reference Map ISSR H HG% LG LOD MAS MABC Inter-Simple Sequence Repeat Observerd Heterogeneity Rate of heterogeneous Linkage group Log of the odds ratio Marker Assisted Selection Marker Assisted Backcrossing MSTĐ NAM Nested Association Mapping BIL BSA bp CAPS Cetyltrimethylammonium bromide Expressed Sequence Tag General Combining Ability Genotyping by sequencing Axít Deoxyribonucleic Axít ribonucleic Đa hình chiều dài phân đoạn đƣợc khuếch đại Dòng nội phối lai trở lại Phân tích phân ly nhóm Cặp bazơ Đa hình phân đoạn nhân đƣợc cắt giới hạn Nhiễm sắc thể Đơn vị khoảng cách đồ liên kết di truyền Cơ sở liệu thị Lập đồ kết hợp Bản đồ tham khảo Cộng Đoạn trình tự đƣợc biểu Khả phối hợp chung Phân tích kiểu gen giải trình tự Trình tự xen SSR Hệ số dị hợp đƣợc quan sát Tỷ lệ khơng đồng Nhóm liên kết Chọn lọc nhờ thị phân tử Chọn lọc dựa vào thị phân tử lai trở lại Mã số tập đoàn Lập đồ kết hợp lồng NST NSBX NSLT PCR PIC PTNN QTL qFE qFL qFS qFU qLP qSF R2 RAPD REMAP RIL RFLP RGA SCA SRAP SSR SNP TBE TGST TRAP UPGMA Polymerase Chain Reaction Polymorphism Information Content Quantitative Trait Locus Fiber Elongation QTL Fiber Length QTL Fiber Strength QTL Fiber Uniformity QTL Lint Percentage QTL Short Fiber index QTL Relative importance of a QTL Randomly Amplified Polymorphic DNA Retrotransposon-Microsatellite Amplified Polymorphism Recombinant Inbred Line Restriction Fragment Length Polymorphism Resistance Gene Analog Specific Combining Ability Sequence-Related Amplified Polymorphism Simple Sequence Repeat Single Nucleotide Polymorphism Tris-borate-EDTA Target RegionAmplification Polymorphism Unweighted Pair- Group Method with Arithmetical averages Nhiễm sắc thể Năng suất xơ Năng suất lý thuyết Phản ứng chuỗi tr ng hợp Hệ số thơng tin đa hình Phát triển Nơng nghiệp Locus tính trạng số lƣợng QTL độ giãn xơ QTL chiều dài xơ QTL độ bền xơ QTL độ xơ QTL tỷ lệ xơ QTL số xơ ngắn Tầm quan trọng tƣơng đối QTL Đa hình ADN đƣợc khuếch đại ngẫu nhiên Đa hình khuếch đại vi vệ tinh- yếu tố nhảy ngƣợc Dòng nội phối tái tổ hợp Đa hình chiều dài phân đoạn giới hạn Yếu tố tƣơng tự gen kháng Khả phối hợp riêng Đa hình khuếch đại trình tự liên quan Trình tự lặp lại đơn giản Đa hình nucleotid đơn Thời gian sinh trƣởng Đa hình khuếch đại v ng đích Phƣơng pháp phân nhóm với trung bình số học 184 Chú thích: Từ trái sang phải: Các đồ liên kết F2: G hirsutum "L591" x G barbadense "HD138" F2: G hirsutum "CRI36" x G barbadense "Hai7124" 185 PHỤ LỤC DỮ LIỆU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC, YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG XƠ CỦA QUẦN THỂ F2 (L591 x HD138) Cá thể F2 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Số Số CCC cành cành (cm) đực /cây /cây 190 130 110 120 210 250 140 185 230 150 210 200 130 190 155 190 130 210 120 190 190 3 0 0 0 0 0 0 17 12 13 20 17 11 19 24 20 20 17 13 18 16 16 12 20 11 20 17 Vị trí cành 9 8 12 11 10 10 7 6 10 10 Số /cây KL (g) NS cá thể (g/m2) KL 100 hạt (g) 6 17 2 4 17 1,9 1,4 1,6 3,5 1,1 1,7 1,4 1,8 0,9 1,6 4,0 1,9 0,8 2,3 1,1 0,8 1,2 0,7 4,0 3,5 2,1 7,6 10,8 38,9 84,1 4,2 34,3 38,9 7,2 11,2 108,9 15,9 22,4 6,4 18,5 21,4 13,0 14,6 11,4 274,7 14,1 42,6 14,3 14,7 11,5 10,7 12,8 13,6 8,8 14,0 10,3 13,6 12,8 12,9 8,4 10,5 13,3 12,7 12,9 15,8 10,4 14,1 12,2 186 Mật Màu Tỷ Màu độ sắc Đốm lệ phấn lông cánh hoa xơ hoa /lá hoa (%) 3 3 3 2 3 3 3 3 2 3 3 1 3 1 1 1 2 1 3 3 3 1 1 2 2 3 2 1 1 1 28,5 32,8 29,2 34,3 34,0 25,1 27,3 33,7 31,1 24,2 23,8 35,9 34,4 31,2 25,5 31,6 31,6 26,2 37,5 30,5 38,2 Chiều dài xơ (mm) Độ xơ (%) 27,8 32,2 31,3 32,8 31,5 32,1 32,0 33,4 30,2 27,5 36,0 30,0 32,6 30,8 33,4 31,4 31,3 30,4 31,6 31,6 31,2 85,1 83,1 83,9 82,9 82,7 82,5 85,5 84,6 84,4 82,7 81,5 85,5 83,9 83,3 84,6 78,6 86,2 83,7 84,4 84,1 85,4 Chỉ số xơ ngắn (%) 8,2 7,0 8,0 7,2 7,1 7,9 5,8 7,3 7,9 7,8 7,4 7,3 7,4 7,0 6,1 9,4 7,1 4,5 6,9 7,3 5,6 Độ bền xơ (g/tex) Độ giãn xơ (%) 36,1 34,7 37,4 36,5 40,1 29,2 35,5 38,8 25,2 24,1 27,7 28,8 35,3 36,2 41,9 29,4 40,1 26,5 35,8 33,2 32,7 10,1 6,6 5,3 5,6 9,7 6,0 5,9 6,5 7,5 5,5 6,5 6,5 7,4 12,3 6,0 8,1 9,7 10,3 7,3 11,2 6,1 Cá thể F2 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 Số Số CCC cành cành (cm) đực /cây /cây 130 200 140 130 190 210 220 165 150 260 190 180 140 230 160 165 110 155 200 140 215 130 130 200 140 0 1 0 3 1 18 20 20 16 21 20 12 24 18 18 17 24 20 19 15 17 11 17 11 17 14 13 Vị trí cành 11 6 7 13 10 9 7 Số /cây KL (g) NS cá thể (g/m2) KL 100 hạt (g) 11 34 3 18 15 15 10 13 2,1 1,3 1,1 1,6 1,8 0,6 1,1 1,9 2,2 1,4 1,9 2,2 1,6 1,7 2,4 1,9 2,2 1,4 2,0 1,2 2,0 1,4 1,4 2,8 1,3 8,3 59,3 17,0 222,8 35,2 2,6 36,4 22,5 26,2 39,9 7,6 156,0 50,6 40,7 37,8 113,3 17,9 5,6 48,8 71,6 57,2 34,5 54,4 11,0 65,0 12,0 10,1 13,2 6,4 12,5 14,3 15,1 11,8 12,7 9,0 14,6 9,0 13,3 11,7 7,1 13,9 14,3 12,8 11,9 16,8 11,9 12,6 11,9 14,9 11,5 187 Mật Màu Tỷ Màu độ sắc Đốm lệ phấn lông cánh hoa xơ hoa /lá hoa (%) 3 3 3 3 3 2 2 3 3 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 3 3 3 1 3 1 2 3 3 3 2 1 2 1 2 2 28,4 39,5 40,1 35,1 27,2 31,7 32,9 31,4 24,6 33,1 38,2 36,6 30,9 30,3 25,4 29,5 26,0 24,7 36,2 32,2 29,6 20,9 24,9 22,7 29,4 Chiều dài xơ (mm) Độ xơ (%) 31,4 28,4 33,9 31,9 33,1 27,2 32,4 30,2 31,6 33,3 33,2 31,3 33,0 31,1 35,5 35,3 34,1 33,9 32,6 34,0 33,9 33,3 33,5 30,0 33,6 78,6 84,3 80,9 79,9 78,3 83,5 93,5 85,3 85,0 87,1 83,2 85,0 87,1 82,4 93,1 84,0 81,7 82,1 83,8 83,0 82,1 86,1 85,2 84,0 84,3 Chỉ số xơ ngắn (%) 4,5 7,0 6,8 10,2 7,7 6,4 7,2 6,8 6,4 5,3 6,7 7,3 5,3 8,4 5,4 8,0 6,4 9,0 7,3 7,8 7,1 5,6 9,0 6,4 5,9 Độ bền xơ (g/tex) Độ giãn xơ (%) 26,5 35,7 28,7 33,2 38,5 37,2 35,1 34,2 32,0 33,6 37,9 37,0 49,4 37,2 33,6 36,4 23,2 36,1 35,7 39,3 36,1 44,1 35,1 35,7 33,6 10,3 7,6 7,9 6,4 7,2 7,0 7,4 6,9 7,0 7,4 5,3 6,7 4,5 7,4 4,5 6,0 11,0 4,8 5,4 5,6 6,4 6,5 7,3 5,6 4,7 Cá thể F2 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Số Số CCC cành cành (cm) đực /cây /cây 190 190 150 160 200 210 130 160 160 170 115 180 210 160 185 155 180 165 170 165 150 175 140 175 180 2 0 1 2 3 2 15 19 20 15 18 21 16 19 15 18 11 17 20 10 18 11 18 16 13 17 15 17 15 15 23 Vị trí cành 6 6 8 7 7 8 8 10 Số /cây KL (g) NS cá thể (g/m2) KL 100 hạt (g) 15 4 10 2 10 10 10 2 18 12 1,3 1,9 0,5 1,0 1,5 2,2 1,1 0,8 1,9 1,6 1,3 1,1 1,2 3,7 0,8 2,8 0,8 1,3 1,4 1,8 2,5 0,8 0,8 2,7 1,2 5,4 111,6 6,3 15,4 6,1 35,4 22,7 12,8 15,6 19,6 52,0 22,1 42,2 29,7 6,1 11,4 23,6 53,9 54,0 73,9 70,8 6,1 6,7 193,7 57,4 11,0 14,2 14,9 14,6 10,8 12,3 13,6 13,8 11,6 13,6 13,8 12,6 14,1 14,0 14,3 12,9 14,8 13,4 14,0 11,0 12,2 14,3 11,1 13,6 9,1 188 Mật Màu Tỷ Màu độ sắc Đốm lệ phấn lông cánh hoa xơ hoa /lá hoa (%) 3 2 2 3 2 2 3 2 3 2 3 2 3 3 3 1 3 3 2 3 3 3 3 3 3 1 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 26,5 26,7 23,2 22,1 36,8 27,5 25,9 28,7 37,5 23,8 34,0 37,8 29,8 29,5 24,5 25,8 29,5 30,7 24,2 31,9 34,5 33,3 32,1 29,6 29,3 Chiều dài xơ (mm) Độ xơ (%) 32,7 32,6 32,1 32,5 32,6 30,0 32,1 31,3 32,7 34,5 34,5 32,8 33,6 29,9 32,5 32,4 32,6 30,8 36,8 29,8 33,3 34,2 32,7 34,4 32,1 81,2 85,7 85,0 81,8 81,7 85,0 84,0 81,9 81,2 81,8 81,2 83,9 83,2 83,9 83,4 82,4 83,5 83,7 83,0 85,1 84,8 83,2 83,6 83,2 83,0 Chỉ số xơ ngắn (%) 7,3 5,9 7,1 4,9 7,6 6,3 7,6 6,4 7,5 7,5 6,5 7,4 7,0 8,1 7,3 8,1 7,2 8,1 6,5 6,8 6,3 6,8 7,3 6,7 7,1 Độ bền xơ (g/tex) Độ giãn xơ (%) 37,6 39,9 36,0 28,5 23,2 44,8 37,6 34,9 36,0 35,4 32,4 36,5 38,2 37,3 35,2 40,1 35,2 36,3 39,1 41,3 42,8 35,1 35,3 38,6 34,7 6,7 4,8 10,7 17,3 8,3 10,7 6,8 6,7 8,3 5,1 9,0 7,3 5,3 7,7 7,8 9,5 6,7 6,1 4,9 7,6 6,0 6,4 7,4 5,0 6,6 Cá thể F2 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 Số Số CCC cành cành (cm) đực /cây /cây 195 175 150 90 170 140 90 95 180 160 180 155 230 150 220 150 155 140 110 175 180 160 160 150 140 0 0 1 3 2 0 0 0 17 11 19 19 16 10 10 15 18 13 19 19 12 18 18 20 15 17 17 15 15 Vị trí cành 10 6 3 2 2 6 Số /cây KL (g) NS cá thể (g/m2) KL 100 hạt (g) 13 10 12 2 14 3 12 1,1 1,8 2,2 1,7 1,1 0,1 1,8 2,0 2,1 1,1 1,8 1,2 1,1 0,8 2,2 2,7 2,2 2,9 1,1 1,7 1,2 1,1 1,8 1,5 1,4 13,0 36,6 116,2 68,8 13,6 2,4 86,3 39,9 8,4 13,3 7,2 9,8 8,4 12,2 70,2 54,5 123,6 105,0 4,5 41,7 14,4 8,9 21,1 12,0 66,2 11,6 14,0 11,1 13,1 13,2 14,5 12,7 13,7 13,0 13,7 9,5 13,8 9,1 8,4 11,8 9,4 13,6 11,2 14,4 14,2 12,2 17,4 14,7 12,4 13,3 189 Mật Màu Tỷ Màu độ sắc Đốm lệ phấn lông cánh hoa xơ hoa /lá hoa (%) 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 1 3 2 1 2 3 1 2 3 3 2 2 2 3 3 1 3 3 2 1 2 2 1 2 1 2 1 32,8 31,2 37,1 32,8 34,8 31,2 31,2 31,5 22,4 27,2 32,8 36,3 27,7 45,5 32,0 33,2 30,3 35,3 27,4 27,5 30,7 27,3 21,4 32,7 35,1 Chiều dài xơ (mm) Độ xơ (%) 34,7 29,0 32,0 32,6 32,0 32,5 33,4 32,2 29,5 34,2 28,6 34,3 37,6 29,5 31,8 31,5 33,1 33,9 34,6 34,3 30,9 35,2 31,9 33,0 34,6 82,0 84,1 85,1 83,7 79,3 85,5 83,8 80,9 83,9 81,9 79,2 83,9 82,1 84,4 83,2 92,6 83,8 83,8 84,4 86,5 85,3 87,0 80,3 84,6 83,4 Chỉ số xơ ngắn (%) 5,8 9,0 5,9 7,4 11,3 7,0 6,2 9,1 7,3 8,1 17,2 6,8 5,1 7,6 7,1 6,9 7,3 6,3 4,9 4,8 6,4 7,0 4,9 6,8 6,5 Độ bền xơ (g/tex) Độ giãn xơ (%) 40,1 32,5 42,4 35,6 34,0 35,5 33,0 34,3 32,5 32,3 23,9 38,3 25,7 44,9 44,4 37,9 36,0 38,3 26,8 31,5 37,1 39,9 25,8 26,8 37,5 8,2 11,0 5,7 7,2 5,8 6,7 5,2 6,1 6,1 6,4 8,1 7,5 7,8 6,4 6,7 6,1 8,0 4,8 7,3 6,5 7,6 6,7 9,6 8,9 7,5 Cá thể F2 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 Số Số CCC cành cành (cm) đực /cây /cây 180 155 130 130 130 200 160 190 150 80 145 180 115 140 115 180 130 180 150 120 145 175 120 120 200 0 0 0 1 0 0 20 18 12 15 18 19 20 17 15 19 16 23 11 17 11 17 17 15 18 12 15 17 18 20 Vị trí cành 7 8 10 9 7 10 8 Số /cây KL (g) NS cá thể (g/m2) KL 100 hạt (g) 15 11 1 2 18 11 10 12 11 1,2 1,7 1,7 1,9 1,1 2,6 1,9 2,7 1,5 1,5 2,8 1,6 0,9 1,1 1,9 2,1 1,8 1,7 1,0 1,1 1,2 1,0 0,4 1,6 0,9 70,0 27,8 62,3 23,0 47,8 51,7 7,7 10,8 34,9 11,6 22,0 25,1 24,6 35,2 15,0 74,0 58,9 119,3 12,1 49,7 47,0 23,1 20,9 56,8 38,8 12,1 13,3 13,7 12,8 12,7 12,6 15,8 11,7 16,8 11,4 10,2 12,8 11,6 12,7 14,8 16,4 10,1 10,2 10,8 8,9 13,5 12,6 14,9 12,8 11,7 190 Mật Màu Tỷ Màu độ sắc Đốm lệ phấn lông cánh hoa xơ hoa /lá hoa (%) 3 2 2 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 1 3 3 1 1 1 3 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 1 2 1 1 2 2 2 29,3 24,9 29,0 29,3 34,6 35,5 32,6 23,4 28,8 35,4 32,7 32,0 38,7 28,7 28,2 23,0 30,4 38,9 41,2 37,7 20,0 28,2 33,8 36,1 34,3 Chiều dài xơ (mm) Độ xơ (%) 34,2 32,5 30,9 31,7 32,3 34,8 34,8 36,7 32,3 31,7 34,0 35,3 32,1 30,4 33,9 35,4 32,4 32,0 34,3 32,4 32,1 35,9 30,3 32,0 37,7 84,1 83,8 85,7 83,0 83,4 83,4 89,3 85,6 83,2 83,8 81,3 83,7 82,8 84,8 83,9 84,9 84,3 87,9 81,2 83,5 82,9 81,9 80,9 83,1 84,3 Chỉ số xơ ngắn (%) 6,3 7,4 6,8 7,1 7,0 5,6 5,3 5,6 7,0 6,0 6,7 6,7 9,4 7,1 6,4 5,5 7,8 7,8 8,1 7,3 8,4 7,4 9,0 6,8 6,0 Độ bền xơ (g/tex) Độ giãn xơ (%) 37,3 37,1 38,1 34,0 33,9 38,3 41,9 40,7 32,7 34,1 37,4 40,1 38,0 37,9 44,0 38,9 35,2 39,7 33,6 34,9 34,7 33,7 30,9 33,8 37,6 5,6 7,3 5,8 6,0 6,7 5,6 6,9 7,4 6,7 8,8 7,2 7,4 9,7 6,8 6,2 5,4 6,2 5,4 9,0 7,0 5,4 7,1 7,2 6,8 5,1 Cá thể F2 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 TB Min Max ố mẹ L591 HD138 Số Số CCC cành cành (cm) đực /cây /cây 150 135 185 160 215 135 155 150 120 175 120 155 145 175 0 3 15 20 21 13 20 12 16 12 14 19 15 19 0,0 9,0 4,0 24,0 12 10 Vị trí cành 10 6 KL (g) NS cá thể (g/m2) KL 100 hạt (g) 13 14 18 10 16 34 35 21,2 14,9 14,0 55,3 35,3 76,2 101,5 68,4 105,2 198,6 191,7 38,3 2,6 2,4 274,7 13,5 11,9 16,5 11,9 13,8 11,5 9,8 12,9 10,1 12,8 12,3 12,8 12,6 6,4 17,4 1 2 2 3 3 3 1 3 1 3 1 1 1 2 2 2 1 1,0 35,0 0,9 1,9 1,2 1,1 1,3 1,4 1,4 1,7 1,6 1,5 1,4 1,6 1,6 0,1 4,0 21 19 5,1 2,3 428,4 174,8 15,9 9,8 3 3 191 Chiều dài xơ (mm) Độ xơ (%) 23,9 26,1 32,8 32,7 27,3 36,0 26,8 31,8 31,9 37,1 31,4 24,4 30,7 20,0 45,5 29,7 32,2 32,1 33,4 32,0 28,7 35,3 31,8 32,3 32,6 30,1 29,8 32,5 27,2 37,7 82,6 85,0 81,7 83,0 83,6 88,4 83,3 83,6 81,6 85,0 84,5 84,8 83,8 78,3 93,5 Chỉ số xơ ngắn (%) 9,9 6,6 8,5 7,0 7,2 6,6 6,3 7,6 8,6 6,4 8,5 9,0 7,1 4,5 17,2 42,8 36,6 32,6 34,8 86,2 87,7 6,1 8,8 Mật Màu Tỷ Màu độ sắc Đốm lệ phấn lông cánh hoa xơ hoa /lá hoa (%) Số /cây Độ bền xơ (g/tex) Độ giãn xơ (%) 27,3 44,0 39,7 38,0 37,2 31,9 23,7 45,3 24,8 30,0 33,1 30,2 35,3 23,2 49,4 6,1 5,9 6,5 5,5 6,3 6,9 5,7 6,2 7,0 6,7 5,4 7,3 7,1 4,5 17,3 35,9 42,6 5,9 6,8 PHỤ LỤC DỮ LIỆU THEO DÕI VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC, YẾU TỐ CẤU THÀNH NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG XƠ CỦA QUẦN THỂ BC4F2 (L591xHD138////L591) TT Dòng 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 C3-1-1 C11-1-1 C11-1-2 C11-6-1 C14-5-1 C14-5-2 C19-5-1 C21-2-1 C23-1-1 C23-3-2 C27-1-1 C29-5-1 C32-2-1 C32-2-3 C33-9-1 C34-1-1 C34-3-3 C36-3-1 C37-2-1 TGST từ Chiều Số Số Khối gieo đến Vị trí Chiều cao cành cành Số lƣợng Tỷ lệ xơ nở cành NSTT NSBX dài xơ đực quả/m (%) 50% (mm) (cm) (cành) (cành) (g) (ngày) 105 100 101 100 99 100 101 103 100 101 99 100 106 99 100 99 102 100 98 66,0 62,5 66,7 74,0 56,0 58,3 63,5 64,5 60,2 66,1 63,0 58,7 66,1 78,0 74,9 68,7 65,6 80,0 70,2 1,5 1,8 1,8 1,1 1,7 1,8 0,9 1,0 1,5 1,3 1,4 1,3 1,6 1,7 1,0 0,8 1,7 1,2 0,4 11,9 12,0 11,9 11,4 13,2 12,2 12,1 11,9 10,6 11,3 10,5 10,8 12,7 12,9 11,3 9,7 7,7 10,1 11,6 4,9 5,0 4,9 5,4 5,1 5,5 5,6 5,4 5,4 4,9 4,7 4,9 5,4 5,3 4,5 4,8 4,5 4,2 4,2 50,7 47,3 50,6 48,9 54,6 62,7 56,7 55,7 54,0 55,2 58,8 61,9 71,0 95,4 64,8 41,7 43,7 56,4 50,4 4,5 5,3 4,2 3,8 4,1 4,0 4,8 4,2 4,6 4,7 4,9 4,5 4,8 3,8 3,5 4,6 3,7 4,1 4,5 192 2,12 2,16 1,98 1,66 2,18 2,06 2,71 2,32 2,45 2,51 2,48 2,60 3,38 2,63 1,92 1,71 1,84 2,68 1,99 39,90 40,60 39,60 39,10 41,10 38,10 39,40 38,70 40,00 41,00 37,30 40,20 35,30 37,70 39,90 39,30 37,20 37,50 38,60 0,85 0,88 0,78 0,65 0,90 0,78 1,07 0,90 0,98 1,03 0,93 1,05 1,19 0,99 0,77 0,67 0,68 1,01 0,77 30,00 31,10 31,50 33,10 29,70 31,10 31,30 30,40 32,20 31,80 32,00 29,10 32,60 32,00 31,10 29,60 32,40 33,40 32,80 Độ (%) 86,80 86,80 88,40 89,60 85,90 84,80 86,70 87,60 89,60 87,90 86,50 87,10 88,40 88,50 88,50 86,40 89,10 88,40 89,40 Độ Độ bền giãn (g/tex) (%) 31,4 29,8 30,7 30,1 32,5 31,9 32,6 31,2 24,6 33,5 32,1 31,6 30,7 29,1 33,7 30,9 30,6 31,3 29,8 6,10 5,60 5,80 6,40 5,60 5,40 5,60 6,40 5,40 5,70 5,30 6,40 5,90 5,70 6,30 7,30 6,10 5,50 5,20 Độ mịn Độ chín 3,87 4,52 4,76 3,37 4,00 4,23 4,52 4,03 4,37 3,46 3,25 4,28 4,36 3,93 3,92 4,04 3,72 3,70 4,18 0,87 0,92 0,92 0,84 0,89 0,89 0,91 0,89 0,86 0,86 0,85 0,91 0,89 0,87 0,88 0,88 0,85 0,89 0,85 TT Dòng 20 21 22 23 24 25 26 27 C37-5-1 C37-6-1 C45-2-2 C46-1-1 C53-6-1 C55-3-1 C57-1-1 C57-1-2 TB Max Min HD138 L591 TGST từ Chiều Số Số Khối gieo đến Vị trí Chiều cao cành cành Số lƣợng Tỷ lệ xơ nở cành NSTT NSBX dài xơ đực quả/m2 (%) 50% (mm) (cm) (cành) (cành) (g) (ngày) 105 104 104 100 101 103 100 104 101 106 98 103 99 84,5 73,6 73,6 66,0 76,4 54,2 71,4 62,9 67,6 84,5 54,2 50,8 75,4 1,6 1,9 0,5 1,5 2,3 1,6 1,0 1,1 1,4 2,3 0,4 11,5 10,5 11,9 9,7 10,6 10,5 11,7 12,3 11,3 13,2 7,7 10,5 12,3 4,8 4,9 4,7 4,7 5,2 4,8 4,2 5,5 4,9 5,6 4,2 3,3 81,0 47,3 52,2 58,6 45,2 41,8 64,1 64,7 56,9 95,4 41,7 56,7 44,7 5,0 4,3 4,3 4,5 4,2 4,4 4,3 4,0 4,4 5,3 3,5 1,7 4,5 193 3,90 1,94 2,05 2,60 1,80 1,69 2,64 2,73 2,32 3,90 1,66 0,68 1,96 39,40 38,70 40,20 37,50 35,50 38,50 41,00 38,50 38,88 41,10 35,30 32,90 41,40 1,54 0,75 0,82 0,98 0,64 0,65 1,08 1,05 0,90 1,54 0,64 0,22 0,81 32,70 32,00 30,70 31,80 33,40 30,30 31,10 31,60 31,51 33,40 29,10 30,40 31,10 Độ (%) 88,30 89,10 87,40 87,40 89,80 87,10 88,90 87,70 87,86 89,80 84,80 86,20 86,40 Độ Độ bền giãn (g/tex) (%) 27,0 26,3 33,5 30,9 26,7 31,7 30,4 29,5 30,5 33,7 24,6 30,7 27,7 4,80 6,30 6,40 6,30 5,90 6,40 5,60 5,40 5,88 7,30 4,80 7,10 5,50 Độ mịn Độ chín 4,39 4,15 4,72 4,23 3,60 4,73 3,84 4,20 4,09 4,76 3,25 4,09 4,50 0,87 0,86 0,94 0,89 0,82 0,93 0,86 0,89 0,88 0,94 0,82 0,91 0,88 PHỤ LỤC CÁC CÔNG CỤ HỖ TRỢ DÙNG TRONG NGHIÊN CỨU LẬP BẢN ĐỒ LIÊN KẾT DI TRUYỀN VÀ BẢN ĐỒ QTL Phần mềm Mapmaker Phần mềm MAPMAKER (Lander & cs., 1987) d ng để phân tích liên kết di truyền thơng qua liệu phân tích kiểu gen quần thể thị phân tử Phần mềm đƣợc sử dụng rộng rãi nghiên cứu quần thể lai chéo (F2, F3), quần thể lai trở lại (BC1F2, BC1F3), quần thể nội phối tái tổ hợp (RILs) Giao diện MAPMAKER/EXP verson 3.0 b data type f2 intercross 160 215 *BNL3888 *BNL3090 *BNL3580 *CIR009-2 *BNL2921 *CIR157 *MGHES37 *NAU3178 2 *TMD03 *TMJ24 *BNL3497 *CIR381 *BNL1434 *NAU1072 *NAU1193 *BNL3971 *NAU1250 *NAU2199 *NAU3485 *BNL0244 *BNL3259 *BNL0226 *BNL3989 *NAU2571 2 2 1 2 2 2 3 2 1 Symbols 2 2 2 2 2 1 3 1 2 1=A 2 1 2 2 2 3 3 3 1 2=H 2 3 3 1 2 2 3 3 3=B 1 1 1 1 1 2 2 1 2 4=C 1 2 2 2 3 3 2 2 2 5=D 3 3 3 3 3 3 3 3 2 0=1 2 2 2 1 1 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 1 1 2 1 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 Bảng số liệu cho phần mềm Mapmaker/Exp version 3.0 b Dữ liệu phân tích kiểu gen: A = alen giống bố A; B = alen giống mẹ B; H = alen dị hợp tử 194 Phần mềm xử lý số liệu xác định nhóm liên kết giá trị LOD  khoảng cách tối đa hai thị < 50 cM *************************************************************** Output from: Mon May 08 10:26:45 2012 * * * * MAPMAKER/EXP * * (version 3.0b) * * * ************************************************************** 'photo' is on: file is 'P2.OUT' 2> prepare data P2.raw preparing data from file 'P2.RAW' ok F2 intercross data (130 individuals, 38 loci) ok unable to run file 'P2.PRE' skipping initialization saving genotype data in file 'P2.DAT' ok saving map data in file 'P2.MAP' ok 3> sequence all sequence #1= all 4> group Linkage Groups at LOD 3.00, max Distance 50.0 group1= 11 12 13 14 15 16 17 19 20 21 22 23 29 30 31 group2= group3= group4= 24 25 26 27 28 group5= 32 33 34 35 group6= 36 37 38 unlinked= 10 18 5> seq group1 sequence #2= group1 6> map ======================================================= Map: Markers Distance RM22257 10.6 cM RM00152 43.0 cM 11 RM22806 5.0 cM 12 RM22442 40.6 cM 13 RM22516 8.9 cM 14 RM22674 1.6 cM Kết phân tích số liệu Mapmaker/Exp version 3.0 b Phần mềm MapChart Phần mềm MapChart version 2.3 phần mềm hỗ trợ vẽ đồ liên kết di truyền Giao diện phần mềm MapChart 2.3 195 Bảng số liệu phần mềm MapChart 2.3 MapChart đọc thơng tin nhóm liên kết từ file “.txt” (ví dụ tên locus, tên QTL vị trí chúng) Thơng tin đƣợc tính tốn trƣớc nhờ phần mềm xây dựng đồ di truyền nhƣ JoinMap, MapMaker, MapQTL Bản đồ liên kết di truyền phần mềm MapChart version 2.3 vẽ cho biết đầy đủ thông tin chiều dài nhóm liên kết, tên vị trí locus nhóm liên kết Kết vẽ đồ liên kết di truyền phần mềm MapChart 2.3 196 Phần mềm Windows QTL Cartographer Phần mềm Windows QTL Cartographer 2.5 (WinQTLCart 2.5) (Wang & cs., 2012), d ng để lập đồ locus quy định tính trạng số lƣợng (QTL) quần thể lai nội phối WinQTLCart chạy hệ điều hành: Windows 95, 98, ME, NT, 2000, XP vàWindows Giao diện phần mềm WinQTLCart 2.5 Các bƣớc để chạy phần mềm: ƣớc - Chuẩn bị liệu nguồn: Số liệu đƣợc chuẩn bị từ chƣơng trình khác dƣới dạng file liệu thô chuyển thành định dạng file “.mcd” để WinQTLCart nhận biết xử lý ƣớc - Chuyển liệu vào WinQTLCart: WinQTLCart nhập thông tin đồ file liệu từ phần mềm Mapmaker/QTL Microsoft Excel WinQTLCart chạy kiểm tra để xác nhận số liệu đầu vào Nếu định dạng không phù hợp, WinQTLCart hiển thị thông báo nguồn gây lỗi ƣớc - Phân tích liệu sử dụng phương pháp lập đồ QTL: WinQTLCart chạy phƣơng pháp phân tích khác t y vào mục đích ngƣời sử dụng File kết cuối định dạng “.qrt” phần mềm vẽ đồ thị QTL dựa kết thu đƣợc 197 ƣớc - Biểu kết vẽ đồ thị: WinQTLCart biểu kết phân tích dƣới dạng đồ thị phù hợp cho công bố Kết xác định QTL phần mềm WinQTLCart 2.5 198 ... NGUYỄN THỊ MINH NGUYỆT NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSRs LIÊN KẾT VỚI LOCUS KIỂM SỐT CHẤT LƢỢNG XƠ Ở CÂY BƠNG Chun ngành: Di truyền học Mã s? ?: 6242012 1 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƢỜI... thuật thị phân tử bơng 22 1.3.2 Sự phát triển thị SSR sở liệu thị phân tử 24 1.4 NGHIÊN CỨU LẬP BẢN ĐỒ LIÊN KẾT DI TRUYỀN VÀ BẢN ĐỒ CÁC LOCUS QUY ĐỊNH CHẤT LƢỢNG XƠ Ở CÂY BÔNG... xơ xác định thị SSR liên kết, sở định hƣớng chọn dịng bơng tứ bội, chất lƣợng xơ tốt, suất cao cho Việt Nam Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học: Luận án xác định đƣợc 14 QTL liên