Đánh giá tính kháng, nhiễm bệnh bạc lá (xanthomonas oryzae pv oryzae) trên một số dòng lúa triển vọng

luận văn, khóa luận, cao học, thạc sĩ, tiến sĩ, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
 NGUYỄN THỊ HỒNG ðÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG, NHIỄM BỆNH BẠC LÁ (XANTHOMONAS ORYZAE PV ORYZAE) TRÊN MỘT SỐ DÒNG LÚA TRIỂN VỌNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: BẢO VỆ THỰC VẬT Mã số : 60.62.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VŨ ðỨC QUANG HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, tháng 11 năm 2010 Xác nhận giáo viên hướng Tác giả luận văn dẫn Nguyễn Thị Hồng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ii LỜI CÁM ƠN Trong thời gian học tập thực Luận văn tốt nghiệp nhận nhiều giúp đỡ từ thầy cô, anh chị, bạn bè người thân Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Vũ Đức Quang, KS Nguyễn Trịnh Tồn nhiệt tình hướng dẫn tạo điều kiện để tơi hồn thành Luận văn Tôi xin cám ơn cô chú, anh chị em bạn bè đồng nghiệp công tác phòng Sinh học phân tử - Viện Di truyền Nơng nghiệp quan tâm tận tình giúp đỡ Tôi xin cám ơn thầy cô Bộ môn Bệnh & Nông dược - Khoa Nông học - Trường Đại học Nông nghiệp I, anh chị, bạn bè lớp Cao học Bảo vệ thực vật Khóa 17 người thân gia đình góp ý, động viên, giúp đỡ suốt thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cám ơn Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hồng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cám ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi PHẦN MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn đề 1.2 Mục đích, u cầu ñề tài PHẦN TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Bệnh bạc lúa 2.2 Vi khuẩn gây bệnh bạc lúa 2.3 Tính kháng bệnh bạc trồng 12 2.4 Các loại thị di truyền 17 2.5 Phương pháp MAS 24 PHẦN NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1 ðịa ñiểm thời gian nghiên cứu 29 3.2 ðối tượng vật liệu nghiên cứu 29 3.3 Nội dung nghiên cứu 33 3.4 Phương pháp nghiên cứu 35 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 39 ðánh giá phổ kháng nhiễm bạc dòng NILs mang đơn gen kháng khác phân nhóm 20 isolate vi khuẩn bạc 4.2 39 Khảo sát giá trị kháng gen kháng phối hợp gen kháng bạc 43 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iv 4.2.2 Khảo sát giá trị kháng IRBB54 (xa5+Xa21) 46 4.2.3 Khảo sát giá trị kháng IRBB55 (xa13+Xa21) 47 4.2.4 Khảo sát giá trị kháng IRBB59 (xa5+xa13+Xa21) 49 4.2.5 Khảo sát giá trị kháng IRBB60 (Xa4+xa5+xa13+Xa21) 51 4.2.6 Khảo sát giá trị kháng IRBB61 (Xa4+xa5+Xa7) 53 4.2.7 Khảo sát giá trị kháng IRBB62 (Xa4+Xa7+Xa21) 55 4.2.8 Khảo sát giá trị kháng IRBB63 (xa5+Xa7+xa13) 56 4.2.9 Khảo sát giá trị kháng IRBB65 (Xa4+Xa7+xa13+Xa21) 58 4.3 Chọn lọc dòng lúa số thị phân tử liên kết gen kháng bạc 60 4.3.1 Kết chọn lọc dòng thuộc tổ hợp HC x IRBB62 60 4.3.2 Kết chọn lọc dòng thuộc tổ hợp HC x IRBB62 62 4.3.3 Kết chọn lọc dòng thuộc tổ hợp HC x IRBB63 64 4.4 ðánh giá tính kháng nhiễm bệnh bạc dòng triển vọng 66 4.4.1 Kết lây nhiễm 10 isolate vi khuẩn ñại diện dòng thuộc tổ hợp lai HC x IRBB62 66 4.4.2 Kết lây nhiễm 10 isolate vi khuẩn ñại diện dòng thuộc tổ hợp lai HC x IRBB63 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 70 5.1 Kết luận 70 5.2 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 75 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp v DANH MỤC BẢNG STT TÊN BẢNG TRANG 3.1 Danh sách nguồn gốc dịng NILs mang đơn gen kháng bạc 30 3.2 Danh sách hai cặp mồi sử dụng nghiên cứu 31 3.3 Danh sách isolate vi khuẩn sử dụng nghiên cứu 32 4.1a Phản ứng kháng nhiễm dòng NILs mang ñơn gen kháng với 20 isolate vi khuẩn 40 4.1b Phản ứng kháng nhiễm dịng NILs mang đơn gen kháng với 20 isolate vi khuẩn 41 4.2 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB52 44 4.3 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB54 46 4.4 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB55 47 4.5 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB59 49 4.6 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB60 51 4.7 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB61 53 4.8 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB62 55 4.9 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB63 57 4.10 Kết ñánh giá hiệu lực kháng IRBB65 58 4.11 Kết chọn lọc dòng mang gen Xa4 tổ hợp HC x IRBB62 61 4.12 Kết chọn lọc dòng mang gen Xa7 tổ hợp HC x IRBB62 4.13 Kết chọn lọc dòng mang gen Xa7 tổ hợp HC x IRBB63 63 64 4.14 Kết đánh giá kiểu hình kháng, nhiễm dịng triển vọng thuộc tổ hợp lai HC x IRBB62 với 10 isolate vi khuẩn ñại diện 67 4.15 Kết đánh giá kiểu hình kháng nhiễm dịng triển vọng thuộc tổ hợp lai HC x IRBB63 với 10 isolate vi khuẩn đại diện 68 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vi DANH MỤC HÌNH STT TÊN HÌNH TRANG 4.1 Sơ đồ hình thể phân nhóm 20 isolate vi khuẩn dựa phản ứng kháng nhiễm với dịng NILs mang đơn gen kháng 42 4.2 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB52 45 4.3 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB54 46 4.4 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB55 48 4.5 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB59 50 4.6 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB60 52 4.7 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB61 54 4.8 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB62 56 4.9 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB63 58 4.10 Biểu ñồ thể hiệu lực kháng IRBB65 59 4.11 Ảnh gel kiểm tra có mặt gen Xa4 kiểu gen dòng lai thuộc tổ hợp HC x IRBB62 61 4.12 Ảnh gel kiểm tra có mặt gen Xa7 kiểu gen dòng lai thuộc tổ hợp HC x IRBB62 63 4.13 Ảnh gel kiểm tra có mặt gen Xa7 kiểu gen dòng lai thuộc tổ hợp HC x IRBB63 64 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp PHẦN MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề Bệnh bạc lúa vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv oryzae gây bệnh gây thất thoát nghiêm trọng suất sản lượng ngành trồng lúa Bệnh bạc có diện phân bố rộng tác hại nghiêm trọng ñối với lúa Bệnh ñược phát ñầu tiên Nhật Bản vào năm 1884, sau bệnh ghi nhận thơng báo từ vùng trồng lúa khác Châu Á, Bắc Úc, Châu Phi Mỹ Các nghiên cứu mức ñộ thiệt hại rằng, thiệt hại suất biến ñộng rộng tùy thuộc vào giai ñoạn bị nhiễm bệnh, mức ñộ nhiễm giống, ñiều kiện thời tiết môi trường bệnh diễn dao động từ 20 đến 30% chí trắng ðể giảm thiểu thiệt hại bệnh gây ra, người ta ñã phải sử dụng phương pháp hóa học Một lượng lớn thuốc hóa học ñược sử dụng gây tác hại không nhỏ tới môi trường sức khỏe người Ngày người ñang hướng tới sản xuất thân thiện với mơi trường ðối phó với tình trạng biến đổi khí hậu tồn cầu cách hạn chế sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật tìm phương thức khác để giải vấn đề sâu bệnh Bên cạnh phương pháp phòng trừ mang tính thân thiện với mơi trường phương pháp sử dụng dịng/giống lúa kháng bệnh đánh giá quan trọng có tiềm Và nhờ phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ cuối kỷ 20 - ñầu kỷ 21, ñặc biệt lĩnh vực công nghệ sinh học thực vật như: nuôi cấy mô tế bào, sinh học phân tử, chuyển gen… mà nhân loại ñã ñạt ñược nhiều thành tựu to lớn chọn tạo giống trồng kháng sâu bệnh, chống chịu với stress môi trường hay trồng sản phẩm trồng phục vụ mục đích riêng người Một phương pháp coi có hiệu ñang ñược ứng dụng rộng rãi phòng nghiên cứu, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp trung tâm chọn tạo giống trồng nói chung chọn tạo giống lúa nói riêng phương pháp chọn tạo giống nhờ hỗ trợ thị phân tử (MarkerAssisted Selection – MAS) ðề tài: “Chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc công nghệ thị phân tử” thuộc chương trình Cơng nghệ Sinh học Nơng nghiệp giai đoạn 2006 – 2010 đặt mục tiêu, thơng qua phương pháp MAS, chọn tạo dòng lúa triển vọng có đặc tính nơng sinh học tốt mang gen kháng bạc ðể đảm bảo thành cơng cho mục tiêu cuối chọn tạo ñược giống lúa kháng bạc lá, công việc cần thiết lây nhiễm nhân tạo, đánh giá tính kháng/ nhiễm bạc cần ñược tiến hành phần quan trọng đề tài Vì mục đích đó, chúng tơi tiến hành đề tài: “ðánh giá tính kháng, nhiễm bệnh bạc (Xanthomonas oryzae pv oryzae) số dòng lúa triển vọng” Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 1.2 Mục đích, u cầu đề tài 1.2.1 Mục ñích Trên sở ñánh giá tính kháng nhiễm bệnh bạc số dịng NILs mang đơn hay ña gen kháng, ñưa ñịnh hướng cho việc quy tụ gen kháng hữu hiệu cho công tác chọn tạo giống lúa kháng bạc Trên sở ñánh giá tính kháng nhiễm bệnh bạc số dịng lúa thu qua phép lai chuyển gen kháng, tuyển chọn dịng có tính kháng cao để tiếp tục chọn lọc thành dòng triển vọng giống lúa kháng bạc cho vùng ñồng Bắc Bộ 1.2.2 Yêu cầu ðánh giá hiệu lực kháng phổ kháng số dịng NILs mang đơn gen kháng với nịi vi khuẩn thu thập ðánh giá hiệu lực kháng số dòng NILs mang hai hay nhiều gen kháng bạc hữu hiệu ðánh giá tính kháng dịng chọn lọc ñược MAS ... kháng/ nhiễm bạc cần ñược tiến hành phần quan trọng đề tài Vì mục đích đó, chúng tơi tiến hành đề tài: “ðánh giá tính kháng, nhiễm bệnh bạc (Xanthomonas oryzae pv oryzae) số dịng lúa triển vọng? ??... 63 64 4.14 Kết đánh giá kiểu hình kháng, nhiễm dòng triển vọng thuộc tổ hợp lai HC x IRBB62 với 10 isolate vi khuẩn ñại diện 67 4.15 Kết đánh giá kiểu hình kháng nhiễm dòng triển vọng thuộc tổ... đích Trên sở đánh giá tính kháng nhiễm bệnh bạc số dịng NILs mang đơn hay ña gen kháng, ñưa ñịnh hướng cho việc quy tụ gen kháng hữu hiệu cho công tác chọn tạo giống lúa kháng bạc Trên sở ñánh giá