Nghiên cứu ứng dụng đột biến thực nghiệm và chỉ thị phân tử để cải tiến giống lúa ST19 và q2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG THỊ LOAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CẢI TIẾN GIỐNG LÚA ST19 VÀ Q2 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM HỒNG THỊ LOAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CẢI TIẾN GIỐNG LÚA ST19 VÀ Q2 Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 42 02 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn Khoa học: GS.TS Trần Trung GS.TSKH Trần Duy Quý HÀ NỘI, 2020 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Trần Trung, GS.TSKH Trần Duy Quýngƣời hƣớng dẫn đề tài, ngƣời Thầy tận tình hƣớng dẫn, động viên, giúp đỡ, cung cấp tài liệu, kiến thức quý báu tạo điều kiện tốt để thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam cho phép, ủng hộ, tạo hội cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án nghiên cứu sinh Xin gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu Trƣờng đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Hƣng Yên cho phép, ủng hộ, tạo hội cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án nghiên cứu sinh Xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo Viện di truyền nông nghiệp, anh chị em môn Kỹ thuật di truyền – Viện Di truyền Nông nghiệp tạo điều kiện hỗ trợ trình nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp yêu thƣơng, thơng cảm, chia sẻ, an ủi, khích lệ tơi lúc khó khăn thực luận án, giúp tơi có thêm động lực để hồn thành chƣơng trình học thực luận án nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận án Hoàng Thị Loan ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình "NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CẢI TIẾN GIỐNG LÚA ST19 VÀ Q2” đƣợc thực thân nghiên cứu sinh Hoàng Thị Loan với hƣớng dẫn GS.TS Trần Trung, GS.TSKH Trần Duy Quý Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chƣa cơng bố cơng trình Tác giả luận án Hoàng Thị Loan iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 2-AP 2-acetyl-1-pyrroline ASA Allele Specific Amplification CDS Coding sequence ADN Dezoxyribonucleic acid ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long DES Diethylsulfate DMS Dimethylsulfate EAP External Antisense Primer ESP External Sense Primer GC Gas chromatography GLC Gas liquid chromatography IFAP Internal Fragrant Antisense Primer INSP Internal Non-fragrant Sense Primer IRRI International Rice Research Institute MABC Marker-Assisted Backcross MAS Marker Assisted Selection NCBI National Center for Biotechnology Information NIL Near - isogenic lines NST Nhiễm Sắc Thể PCR Polymerase Chain Reaction QTL Quantitative Trait Loci RAPD RADNom Amplified Polymorphic ADNs RFLP Restriction Fragment Length Polymorphisms SNP Single Nucleotide Polymorphism SSR Simple Sequence Repeats iv STS Sequence Tagged Sites TGST Thời gian sinh trƣởng TLC Thin layer chromatography USDA United States Department of Agriculture v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC v DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU xii Tính cấp thiết đề tài xii Mục tiêu luận án xiii Ý nghĩa khoa học, thực tiễn tính của luận án xiii CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc phân loại lúa 1.2 Tình hình sản xuất lúa chất lƣợng giới Việt Nam 1.3 Các yếu tố cấu thành suất, chất lƣợng lúa 1.4 Nghiên cứu đột biến thực nghiệm chọn tạo giống lúa chất lƣợng 1.4.1 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống phƣơng pháp đột biến thực nghiệm giới 1.4.2 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống phƣơng pháp đột biến thực nghiệm Việt Nam 1.4.3 Cơ sở khoa học phát sinh đột biến chọn giống trồng 12 1.4.4 Một số phƣơng pháp chọn tạo giống lúa chất lƣợng 17 1.4.4.1 Phƣơng pháp chọn tạo giống đột biến .17 1.4.4 Nghiên cứu lai tạo giống lúa chất lƣợng .19 1.4.4.3 Di truyền tiêu chí suất, chất lƣợng lúa 20 1.4.4.4 Chọn tạo giống lúa chất lƣợng phƣơng pháp chuyển gen 25 1.4.5 Sử dụng thị phân tử chọn giống lúa chất lƣợng 26 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Vật liệu nghiên cứu 30 vi 2.2 Nội dung nghiên cứu 30 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu: 30 2.3.1 Xử lý đột biến 30 2.3.2 Bố trí thí nghiệm .31 2.3.3 Phƣơng pháp chọn dòng đột biến .31 2.3.4 Phƣơng pháp đánh giá số tính trạng nơng học yếu tố cấu thành suất 33 2.3.5 Phƣơng pháp phân tích thành phần sinh hóa gạo 35 2.3.6 Nghiên cứu đa dạng di truyền thị ADN .40 2.3.6.1 Phƣơng pháp tách chiết ADN tổng số 40 2.3.6.2 Phƣơng pháp PCR .41 2.3.6.3 Phƣơng pháp điện di gel agarose 1% 42 2.3.6.4 Phƣơng pháp gel theo kit Qiagen 43 2.3.6.5 Giải trình tự 43 2.3.7 Phân tích xử lý số liệu 43 2.3.7.1 Phân tích số liệu kiểu hình 43 2.3.7.2 Phân tích số liệu kiểu gen 43 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Ảnh hƣởng tác nhân đột biến lên tỷ lệ sống sót qua giai đoạn hệ M1 45 3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng tác nhân gây đột biến đến số đặc tính nơng sinh học lúa sau xử lý hệ M1, M2, M3 49 3.2.1 Ảnh hƣởng tác nhân đột biến đến chiều cao 49 3.2.2 Ảnh hƣởng tác nhân đột biến đến khả đẻ nhánh 54 3.2.3 Ảnh hƣởng tác nhân đột biến đến thời gian sinh trƣởng 57 3.2.4 Ảnh hƣởng tác nhân đột biến đến yếu tố cấu thành suất .60 3.3 Đánh giá số tiêu chất lƣợng hệ M2, M3 63 3.3.1 Đánh giá tiêu phẩm chất hệ M2 .63 3.3.2 Đánh giá tiêu phẩm chất hệ M3 .67 vii 3.4 Đánh giá số tiêu dịng đột biến hệ M4, M5, M6 3.5 Đa dạng di truyền dòng nghiên cứu giống gốc dựa vào đặc điểm hình thái 77 3.5.1 Đa dạng di truyền dựa vào đặc điểm hình thái giống ST19 dòng đột biến 77 3.5.2 Đa dạng di truyền dựa vào đặc điểm hình thái giống Q2 dòng đột biến .78 3.6 Ứng dụng thị phân tử chọn lọc dòng triển vọng 79 3.6.1 Kết tách chiết tinh ADN tổng số 79 3.6.2 Kết xác định hƣơng thơm số dòng lúa triển vọng .80 3.7 Đánh giá đa dạng di truyền mức độ phân tử dòng đột biến triển vọng 84 3.7.1 Hệ số PIC, số alen tổng số băng ADN thể cặp mồi .84 3.7.2 Tỷ lệ dị hợp tử (H%) tỷ lệ khuyết số liệu (M%) dòng lúa nghiên cứu 87 3.7.3 Kết phân tích đa hình mối quan hệ di truyền dòng lúa nghiên cứu 89 3.7.4 Kết giải trình tự số dòng đột biến triển vọng………… …….92 3.8 Kết khảo nghiệm dòng đột biến triển vọng 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 Kết luận 106 Kiến nghị 107 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Các bƣớc chọn dòng đột biến hạt trồng tự phấn 32 Bảng 2.2: Các tính trạng hình thái nơng học thang điểm theo IRRI, 1996 34 Bảng 2.3 Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lƣợng amylose cho lúa (IRRI, 1988) .37 Bảng 2.4 Bảng phân cấp độ trở hồ (IRRI, 1979) .38 Bảng 2.5 Đánh giá độ trở hồ theo thang điểm IRRI (1979) 38 Bảng 2.6 Phân cấp độ bền thể gel theo thang đánh giá IRRI (1996) .39 Bảng 2.7 Thành phần chất dùng cho phản ứng PCR với mồi SSR 41 Bảng 2.8 Chƣơng trình chạy phản ứng PCR .42 Bảng 2.9 Danh sách mồi LOAN_qAC7_ amylose LOAN_Wx 42 Bảng 3.1: Tỷ lệ sống sót qua thời kì hệ M1 (Vụ xuân 2014) 45 Bảng 3.2 Tần số biến dị chiều cao dòng lúa hệ M1 50 Bảng 3.3 Tần số đột biến chiều cao dòng lúa hệ M2 52 Bảng 3.4 Tần số đột biến chiều cao dòng lúa hệ M3 53 Bảng 3.5 Tần số biến dị số nhánh dòng lúa hệ M1 55 Bảng 3.6 Tần số đột biến số nhánh dòng lúa hệ M2 56 Bảng 3.7 Tần số đột biến số nhánh dòng lúa hệ M3 56 Bảng 3.8 Tần số biến dị thời gian sinh trƣởng hệ M1 57 Bảng 3.9 Tần số biến dị thời gian sinh trƣởng hệ M2 58 Bảng 3.10 Tần số đột biến thời gian sinh trƣởng hệ M3 59 Bảng 3.11 : Thành phần suất số đột biến thu đƣợc hệ M2 61 Bảng 3.12 : Thành phần suất số đột biến thu đƣợc hệ M3 62 Bảng 3.13 Độ bền thể gel giống đối chứng đột biến thu đƣợc hệ M2 (Vụ mùa 2014) 64 Bảng 3.14: Hàm lƣợng amylose protein giống đối chứng đột biến thu đƣợc hệ M2 (Vụ mùa 2014) .66 Bảng 3.15: Độ bền thể gel giống đối chứng đột biến thu đƣợc hệ M3 (Vụ xuân 2015) 68 120 96 Sasaki, Kazuhiro, Daisuke Fujita, Yohei Koide, Patrick D Lumanglas, Ritchel B Gannaban, Analiza G Tagle, Mitsuhiro Obara, Yoshimichi Fukuta, Nobuya Kobayashi, and Tsutomu Ishimaru (2017), “Fine Mapping of a Quantitative Trait Locus for Spikelet Number per Panicle in a New Plant Type Rice and Evaluation of a Near-Isogenic Line for Grain Productivity”, Journal of Experimental Botany 68 (11): 2693–2702 https://doi.org/10.1093/jxb/erx128 97 Shao G N., Tang A, Tang S Q, Luo J, Jiao G A, Wu J L, Hu P S (2011), “A new deletion mutation of fragrant gene ADN the development of three molecular markers for fragrance in rice”, Plant Breeding 130(2), pp.172–176 98 Shavindra Bajaj ADN Amitabh Mohanty (2005), “Recent advances in rice biotechnology - towards genetically superior transgenic rice”, Plant Biotechnology Journal 3, pp.275–307 99 Sellappan, K., K, Datta, V.Parkhi ADN S.K.Datta (2009), “Rice earyopsis struducture in relation to distribution of micronutrients (iron, zine, β-arotene) of rice cultivars including transgenic indica rice“ Plant Science, 177, pp 577-562 100 Si L, Chen J, Huang X, Gong H, Luo J, Hou Q, Zhou T, Lu T, Zhu J, Shangguan Y, Chen E, Gong C, Zhao Q, Jing Y, Zhao Y, Li Y, Cui L, Fan D, Lu Y, Weng Q, Wang Y, Zhan Q, Liu K, Wei X, An K, An G, Han B (2016), “OsSPL13 controls grain size in cultivated rice”, Nat Genet 48(4), pp.447–456 101 Singh NK, Sharma TR (2010), “SNP haplotypes of the BADH1 gene ADN their association with aroma in rice (O sativa L.)”, Mol Breed, 26, pp 325338 102 Singh N, Jayaswal PK, Panda K, Mandal P, Kumar V, Singh B, Mishra S, Singh Y, Singh R, Rai V, Gupta A, Raj Sharma T, Singh NK (2015), “ Single-copy gene based 50 K SNP chip for genetic studies and molecular breeding in rice”, Sci Rep 5:11600 103 Singh RK, Khush GS, Singh US, Singh AK, Singh S (2000), “Breeding Aromatic Rice for High Yield, Improved Aroma ADN Grain 121 Quality”, In RK Singh, US Singh, GS Khush, eds, Aromatic Rices, pp 71-106 104 Sood BC, Sidiq EA (1978), “A rapid technique for scent determination in rice”, Indian Journal of Genetic Plant Breeding 38, pp 268-271 105 Sompong Sansenya, Yanling Hua, Saowapa Chumanee, Kannika Phasai and Chanun Sricheewin (2017), “Effect of gamma irradiation on – acetyl – – pyrroline content, GABA content and volatile compounds of germinated rice ( Thai upland rice)”, Plants, Volume (2), pp.7-18 106 Spindel J, Begum H, Akdemir D, Virk P, Collard B, Redona E, Atlin G, Jannink JL, McCouch SR (2015), “Correction: genomic selection and association mapping in rice (Oryza sativa): effect of trait genetic architecture, train- ing population composition, marker number and statistical model on accuracy of rice genomic selection in elite, tropical rice breeding lines”, PLoS Genet 11(6):e1005350 107 Sun, Zhizhong, Xiaoling Yin, Jia Ding, Dong Yu, Miao Hu, Xuewu Sun, Yanning Tan, et al (2017), “QTL Analysis and Dissection of Panicle Components in Rice Using Advanced Backcross Populations Derived from Oryza Sativa Cultivars HR1128 and „Nipponbare.‟” PloS One 12 (4), pp e0175692 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0175692 108 Sun H, Peng T, Zhao Y, Du Y, Zhang J, Li J, Xin Z, Zhao Q (2015), “ Dynamic analy- sis of gene expression in rice superior and inferior grains by RNA-seq”, PLoS ONE 10(9):e0137168 109 Swamy BPM, Kumar A (2013), “Genomics-based precision breeding approaches to improve drought tolerance in rice”, Biotechnol Adv 31(8), pp.1308–1318 110 Szczesniak MW, Kabza M, Pokrzywa R, Gudys A, Makalowska I (2013), “ERISdb: a database of plant splice sites and splicing signals”, Plant Cell Physiol 54:e10 111 Toyotaka Murakami, Shuichi Matsuba, Hideyuki Funatsuki, Kentaro Kawaguchi, Haruo Saruyama (2004), “Masatoshi Tanida ADN Yutaka Sato, Over-expression of a small heat shock protein, sHSP17.7, confers both heat 122 tolerance ADN UV-B resistance to rice plant”, Molecular Breeding 13, pp 165-175 112 Tozawa, Y., Hasegawa, H., Terakawa, T ADN Wakasa, K (2001), “Characterization of rice anthranilate synthase alpha-subunit enes OASA1 ADN OASA2: tryptophan accumulation in transgenic rice expressing mutant of Oasa1”, Plant Physiol 126, pp 1493–1506 113 Uchida N, Sakamoto T, Kurata T, Tasaka M (2011), “Identification of EMS-induced causal mutations in a non-reference Arabidopsis thaliana accession by whole genome sequencing”, Plant Cell Physiol 52, pp.716–722 114 Varshney RK, Terauchi R, McCouch SR (2014), “Harvesting the promising fruits of genomics: applying genome sequencing technologies to crop breed- ing”, PLoS Biol 12(6):e1001883 115 Wakte K, Zanan R, Hinge V, Khandagale K, Nadaf A, and Henry R (2017), “Thirty three years of – acetyl – – pyrroline, a principal basmati aroma compound in scented rice (Oryza sativa L): a status review”, Journal Science Food Agriculture, Volumn 97(2), pp 384-395 116 Wang H, Xu X, Vieira FG, Xiao Y, Li Z, Wang J, Nielsen R, Chu C (2016), “The power of inbreeding: NGS-based GWAS of rice reveals convergent evolution during rice domestication”, Mol Plant 9(7), pp.975–985 117 Waters DLE, Henry RJ, Reinke RF, Fitzgerald MA (2006), “Gelatinization temperature of rice explained by polymorphisms in starch synthase”, Plant Biotechnology Journal 4, pp 115-122 118 Wattoo J.I., Aslam K., Shah S.M., Shabir G (2012), “ Ethyl methane sulphonate (EMS) induced mutagenic attempts to create genetic variability in Basmati rice”, Journal of plant Breeding and Crop Science, Volume (7), pp.101-105 119 Weiwei Shi, Yi Yang, Saihua Chen, Mingliang Xu (2008), “Discovery of a new fragrance allele ADN the development of functional markers for the breeding of fragrant rice varieties”, Molecular Breeding 22(2), pp.185-1 92 123 120 Widjaja R, Craske JD, Wootton M (1996), “Comparative studies on volatile components of non-fragrant ADN fragrant rices”, Journal of the Science of Food ADN Agriculture 70, pp.151-161 121 Wu, Yahui, Ming Huang, Xingxing Tao, Tao Guo, Zhiqiang Chen, and Wuming Xiao (2016), “Quantitative Trait Loci Identification and MetaAnalysis for Rice Panicle-Related Traits”, Molecular Genetics and Genomics: MGG 291 (5), pp 1927–40 https://doi.org/10.1007/s00438-0161227-7 122 Xu X, Bai G (2015), “Whole-genome resequencing: changing the paradigms of SNP detection, molecular mapping and gene discovery”, Mol Breed 35:33 123 Yano K, Yamamoto E, Aya K, Takeuchi H, Lo PC, Hu L, Yamasaki M, Yoshida S, Kitano H, Hirano K, Matsuoka M (2016), “Genome-wide association study using whole-genome sequencing rapidly identifies new genes influencing agronomic traits in rice”, Nat Genet 48(8), pp.927–934 124 Zang, J., Q.Jeng, C.Jin, D.Qui, L.Zang, K.Xie, D.Yuan, B.Han, Q.Zhang ADN S.Wang (2005), “Features of the expressed sequences revealed by a large-scale analysis of ESTs from a normalized cADN library of the elite indica rice cultivar Minghui 63”, Plant J., 42, pp.772-780 125 Zhang YD, Zhang YH, Dong SL, Chen T, Zhao QY, Zhu Z, Zhou LH, Yao S, Zhao L, Yu X, Wang C (2013), “QTL mapping for grain size traits based on extra- large grain rice line TD70”, Rice Sci 20(6), pp.400–406 126 Zhao K, Tung CW, Eizenga GC, Wright MH, Ali ML, Price AH, Norton GJ, Islam MR, Reynolds A, Mezey J, McClung AM, Bustamante CD, McCouch SR (2011), “Genomewide association mapping reveals a rich genetic archi- tecture of complex traits in Oryza sativa”, Nat Comm 2:467 127 Zhou, K L., (1995), The latest achievements in hybrid rice research ADN extension in China China National Hybrid Rice Research ADN Development Centre, Changsha, Hunan, China, p (monograph) 124 128 Zhou, Jianping, Xuhui Xin, Yao He, Hongqiao Chen, Qian Li, Xu Tang, Zhaohui Zhong, et al (2019), “Multiplex QTL Editing of Grain-Related Genes Improves Yield in Elite Rice Varieties”, Plant Cell Reports 38 (4), pp 475–85 https://doi.org/10.1007/s00299-018-2340-3 129 Zhu, Zhengzheng, Xiaoqiong Li, Yu Wei, Sibin Guo, and Aihua Sha (2018), “Identification of a Novel QTL for Panicle Length From Wild Rice (Oryza Minuta) by Specific Locus Amplified Fragment Sequencing and High Density Genetic Mapping”, Frontiers in Plant Science 9, pp.1492 https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01492 130 Zhu X.D., H.Q Chen and D Luo (2003), “Screening ADN Characterization of mutants induced from Zhnghua 11 (Oryza sativa L.subsp Japonica) by Irradiation”, Chinese Journal of rice Sicience, 17(3), pp 205210 (in chinese winh English Abstracst) PHỤ LỤC Bảng 1: Danh sách mồi đƣợc sử dụng để nghiên cứu gen quy định mùi thơm lúa Marker Vị trí bắt Vị trí kết đầu thúc BadhapUP12 17020003 17019198 BadhapUP11 17589371 17590115 BADHAPup10 18237475 18238153 55BadhapUP9/ Aro 19 18933350 18933699 BadhapUP8 19588765 19589793 BadhapUP7 19934276 19935046 BadhapUP6 20150703 20151430 BadhapUP5 20180146 20180845 BadhapUP4 20202769 20203215 BadhapUP3 20228635 20229212 55BadhapUP2 Aro9 20242081 20242544 Forward Reverse CTCTACGTACGT GACCTGGTTTGA CCACTTGATGA CGGGAATA TGATCTTCAAAA TCGCCTTTTATA TGTTGCTTCC AGACCAGTCC AATGTGGGGCAC CCATTGACTTCG AAGTAAATG CAGTTCG CCACCCTTTAGA GGACACATATCG AAGCCAAGT GAGCGTATC CAAAATCGTAAA CTTCTTAGCTGA ACGGGATGAG AGGCTGAACG ATGGAACAGCAC CACGATGGTGCT TTGGCATC CCAGGAT CATTGGCATCCT CCACCAATGATC CTACACCAT ACTCTCTCTT GCCGGAGGTATG TCCTGACAACGG ACATGGA TCCAGATG TCCCCATTGTGG CCGTCAAAGGTA TGGTACA ATGGTCACT GAAGCAAGTGGA GCAGTTGGCCAC ATTGCAAAA ATAAACAA CATGAATGTTCC GCAGGTGGCAGT CGTTGAAA CCACTACT Tm 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 BadhapUP1/ 20244602 20245371 MITE 20245672 20245971 BadhapG1 20246844 20247918 BadhapG2 20247795 20248554 BadhapG3 20248572 20248829 BadhapG4 20248809 20249591 BadhapG5 20249571 20250262 BadhapG6 20250241 20251070 BadhapG7 20251049 20252254 BadhapG8 20251489 20252254 BadhapG9 20252232 20252941 BadhapDOWN1 20254617 20255330 BadhapDOWN2 20256134 20256913 CTTGGTGGTAAG TTGTCTCTGCAA TCGATGTCC TGAAGCTTGT ACCGACTTAAAT GTCAAACTCCCG ACGAACGATG ACGTCATA CGAAGTCCGTAC GGCCGTGAGCCA CAACTGC TATACACT AGTTGGAAGCAT CCAGCTCAGATT GGCTGATT TCCTCTCG GATTGTGGGAAG CGATAGGCTCTT CCTCTTGA TCCGAAGAT ATCTTCGGAAAG AGGAGCTACCTT AGCCTATCG CCATGTTGC GCAACATGGAAG CCACCAAGTTCC GTAGCTCCT AGTGAAACAG CTGTTTCACTGG GAATAAGACGCG AACTTGGTGG ATGTTGCACT AGTGCAACATCG CCCTCTTCAAGT CGTCTTATTC GGATCTGACA TGTCAGATCCAC GAGTATCGTTGG TTGAAGAGGG CCAATTCAATG CATTGAATTGGC GGCGTACTCCGT CAACGATACTC CACTTGCT ATAGTGATTCAA CGACATCTAGCG CGGCAGCAT AGCATTTG GCGGTTGATCTC CAAATGGCAACT TCGTACC ACCACCAT 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 BadhapDOWN3 20258275 20259051 BadhapDOWN4 20271039 20271629 BadhapDOWN5 20283408 20283912 BadhapDOWN6 20292211 20293044 BadhapDOWN7 20297924 20298476 BadhapDOWN8 20318747 20319033 BadhapDOWN9 20587910 20588319 BadhapDOWN10 20901884 20902589 BadhapDOWN11 21575778 21576441 BadhapDOWN12 22344208 22345014 AGGAAATGTGCG CGTGACCACCTA ACGTCTGT AGCCGTAT TTGAAAGATGAG GAAATGCTACCT AACGGCAC GAGGATTTGA TTCGAGGCGTCA AAATGAGACCAG TCAATTT GAGTTCCAAT GTTGTGCTCACA CAGATTATCCCA CAGCTTGA CTCGAAATCA AGGCCGAACTTC CTTGGCCCCACC ACGTTGT ATTACAT CCAGGAAAGCTG GTCGTAGGAGTC CTGCAC GGCCTTG CAATTGTTCAAG AGTCGAGAATCC ACGCACCA TCCATCTTGC CTCCCTGAGGTG TCTTGCTGAAAC TTCTTGATG CTGGGTATG GAATTTCGTGTG CGGCGTTGACGA CCAGGCTA CCTGTA TCTTGCTGAAGG TTTCGCGTCTTTC CGACCTAT TTGTGC 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Bảng 2: Trình tự mồi STS CAPS đƣợc sử dụng để khuếch đại gen WS SBE Gen marker Forward Reverse wx STS CTCTCTCACCATTCCTTCAG CACAAGCAGAGAAGTGAAGC sbe1 STS GAGTTGAGTTGCGTCAGA TC AATGAGGTTGCTTGCTGCTG sbe1 CAPS CCGAGGGAATGCCAGGAGTACCAG GAACCACAACCAAGTCCAAGGCAA sbe3 CAPS GTCTTGGACTCAGATGCTGGACTC ATGTATAACTGGCAGTTCGAACGG Bảng 3: Danh sách mồi SSR đƣợc sử dụng nghiên cứu TT Marker mp1-2 xa5add3 waxy bad2 RM 122 RM 225 RM 234 Forward Reverse ATCGATCGATCTTCACGAGG TGCTATAAAAGGCATTCGG TAGTGGCATGGGAAATATGG TAGGAGAAACTAGCCGTCCA WxF: AGAGGGGGAGAGGAGAGAACG WxtT:CAGGAAGAACATCTGCGAGT WxR: CCTAACCAAACATAACGAAGG ESP:TTGTTTGGAGGCTTGCTGATG IFAP: CATAGGAGCAGCTGAAATATATACC INSP: CTGGTAAAAAGATTATGGCTTCA GAGTCGATGTAATGTCATCAGTGC GAAGGAGGTATCGCTTTGTTGGAC TGCCCATATGGTCTGGATG GAAAGTGGATCAGGAAGGC ACAGTATCCAAGGCCCTGG CACGTGAGACAAAGACGGAG RM 246 GAGCTCCATCAGCCATTCAG CTGAGTGCTGCTGCGACT qac7 GGGGACAGCTCGGCGACGAA 10 RM 302 TCATGTCATCTACCATCACAC CACGCCAAGCCCGTCTCCGG ATGGAGAAGATGGAATACTTGC 11 RM 247 TAGTGCCGATCGATGTAACG CATATGGTTTTGACAAAGCG 12 13 14 15 RM 224 wx srwd5 p3 ATCGATCGATCTTCACGAGG TGCTATAAAAGGCATTCGGG CGGGGACCGCGTAAAATGTG AGCTGGAAAACCCCTGGGTA TTATCATCCATGGCCCACGA GATCAACATAAATATTGGGTCGTAC CAGCAATTCACTGGAGTAGTGGTT 16 pta248 AGACGCGGAAGGGTGGTTCCCGGA CATCACGGTCACCGCCATATCGGA AGACGCGGTAATCGAAGATGAAA 17 RM GCGAAAACACAATGCAAAAA 18 RM 431 GCGTTGGTTGGACCTGAC AGAGCAAAACCCTGGTTCAC TCCTGAGAACTGAAGAGTTG CTCCTCCCGATCCCAATC 19 RM 341 CAAGAAACCTCAATCCGAGC 20 RM 160 AGCTAGCAGCTATAGCTTAGCTGGA GATCG TCTCATCGCCATGCGAGGCCTC 21 RM 296 CACATGGCACCAACCTCC GCCAAGTCATTCACTACTCTGG 22 23 drep1a pikp GAGTCTTCGGTTTCCTCAG CCACTTACCGGAGTTTCTC 24 RM 323 CAACGAGCAAATCAGGTCAG 25 RM 337 26 RM 452 GTAGGAAAGGAAGGGCAGAG CTGATCGAGAGCGTTAAGGG CGATAGATAGCTAGATGTGGCC GGGATCAAACCACGTTTCTG 27 pi ta AGACGCGGAAGGGTGGTTCCCGGA AGACGCGGTAATCGAAGATGAAA 28 RM 13 29 salt 30 RM 310 TCCAACATGGCAAGAGAGAG AATGATCATGTTACCCCTACAC CCAAAACATTTAAAATATCATG GTTTTGATCCTAAGGCTGCTG GGTGGCATTCGATTCCAG TGTTCAGATATAAATCAATTTGA GCTTGTTGGTCATTACCATTC CÁC HÌNH ẢNH CHẠY MỒI SSR Hình Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM1 ( 7: giống ST19 -ĐC;8, 9, … 36 dòng đột biến) Hình Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM234 ( 7: giống ST19 -ĐC;8, 9, … 36 dòng đột biến) Hình Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM225 ( 7: giống ST19 -ĐC;8, 9, … 36 dòng đột biến) Hình Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM302 ( 7: giống ST19 -ĐC;8, 9, … 36 dòng đột biến) Hình Ảnh điện di sản phẩm PCR dòng lúa nghiên cứu với cặp mồi RM160 ( 7: giống ST19 -ĐC;8, 9, … 36 dòng đột biến) Hệ số tƣơng đồng di truyền dòng đột biến từ giống ST19 CÁC HÌNH ẢNH ĐỘT BIẾN LÚA Đột biến thời gian sinh trƣởng chiều cao Đột biến từ 1-2 nhánh nhiều nhánh Đột biến có râu khơng râu Hình ảnh dịng lúa HY198 Đột biến màu sắc hạt lúa: ST19 dòng 17.1 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG THỊ LOAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CẢI TIẾN GIỐNG LÚA ST19 VÀ Q2 Chuyên... phƣơng pháp chọn tạo giống lúa chất lƣợng Vì lý trên, chúng tơi lựa chọn đề tài "Nghiên cứu ứng dụng đột biến thực nghiệm thị phân tử để cải tiến giống lúa ST19 Q2? ??, nhằm tạo dịng lúa có suất cao,... học thực luận án nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận án Hồng Thị Loan ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình "NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CẢI TIẾN