Đánh giá khả năng sinh trưởng và đa dạng di truyền của một số giống rau chùm ngây (moringa oleifera) nhập nội tại tỉnh quảng trị

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CÔNG HOÀI SƠN ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG RAU CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA) NHẬP NỘI TẠI TỈNH QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên nghành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số: 60620110 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRƯƠNG THỊ HỒNG HẢI HUẾ - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan rằng, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Huế, ngày 03 tháng 08 năm 2017 Học viên thực Nguyễn Cơng Hồi Sơn ii MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .2 1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY CHÙM NGÂY 2.1.1 Giới thiệu Chùm ngây 2.1.2 Đặc điểm thực vật học Chùm ngây 2.1.2.1 Rễ 2.1.2.2 Thân 2.1.2.3 Lá 2.1.2.4 Hoa 2.1.2.5 Quả hạt 2.1.3 Giá trị sử dụng Chùm ngây 2.1.3.1 Giá trị dinh dưỡng 2.1.3.2 Giá trị y học dược liệu 2.1.3.3 Giá trị kinh tế 2.1.3.4 Các giá trị khác 2.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY CHÙM NGÂY 10 2.2.1 Tình hình nghiên cứu Chùm ngây giới .10 2.2.1.1 Nghiên cứu giống 10 2.2.1.2 Nghiên cứu kỹ thuật canh tác 11 2.2.1.3 Nghiên cứu đa dạng di truyền 13 2.2.2 Tình hình nghiên cứu Chùm ngây Việt Nam 15 2.3 ĐA DẠNG DI TRUYỀN .19 2.3.1 Khái niệm đa dạng di truyền .19 2.3.2 Ý nghĩa việc nghiên cứu đa dạng di truyền 19 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền thị RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) 20 2.3.4 Các kết sử dụng kỹ thuật RAPD để nghiên cứu đa dạng di truyền thực vật 21 iii PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .27 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 27 3.1.2 Hóa chất thiết bị 29 3.1.2.1 Hóa chất 29 3.1.2.2 Thiết bị 29 3.1.3 Phạm vi nghiên cứu .30 3.1.3.1 Thời gian nghiên cứu 30 3.1.3.2 Địa điểm nghiên cứu .30 3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 30 3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.3.1 Đánh giá khả sinh trưởng giống Chùm ngây 30 3.3.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 3.3.1.2 Các tiêu theo dõi 31 3.3.1.3 Phương pháp theo dõi đánh giá 31 3.3.1.4 Các biện pháp kỹ thuật áp dụng .32 3.3.2 Phương pháp nghiên cứu đa dạng di truyền 33 3.3.2.1 Phương pháp lấy mẫu .33 3.3.2.2 Phương pháp tách chiết DNA 33 3.3.2.3 Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền 34 3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 34 3.3.4 Đặc điểm thời tiết khu vực nghiên cứu .35 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 4.1 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÁC GIỐNG CHÙM NGÂY NHẬP NỘI TẠI TỈNH QUẢNG TRỊ 36 4.1.1 Khả sinh trưởng giống Chùm ngây nhập nội 36 4.1.1.1 Thời gian sinh trưởng giống Chùm ngây qua giai đoạn .36 4.1.1.2 Diễn biến tỷ lệ sống giống Chùm ngây sau trồng 37 4.1.1.3 Động thái tăng trưởng số 38 4.1.1.4 Động thái tăng trưởng chiều cao 39 4.1.1.5 Động thái tăng trưởng đường kính tán .39 iv 4.1.1.6 Động thái tăng trưởng đường kính gốc 40 4.1.1.7 Khả cành sau lần bấm 41 4.1.1.8 Khả phát triển chiều dài cành 42 4.1.2 Đặc điểm hình thái số giống Chùm ngây nhập nội 43 4.1.3 Năng suất yếu tố cấu thành suất 45 4.2 ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN MỘT SỐ GIỐNG CHÙM NGÂY NHẬP NỘI BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ RAPD 46 4.2.1 Kết tách chiết DNA 46 4.2.2 Kết phân tích đa hình kỹ thuật RAPD 46 4.2.2.1 Tối ưu nồng độ MgCl2 dNTP phản ứng PCR-RAPD 47 4.2.2.2 Khảo sát thị RAPD .48 4.3.3 Đánh giá kiểu gen giống Chùm ngây nhập nội 50 4.3.4 Đánh giá mối quan hệ di truyền giống Chùm ngây nhập nội .54 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 60 5.1 KẾT LUẬN 60 5.2 ĐỀ NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC 71 PHỤ LỤC 90 v LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trương Thị Hồng Hải, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, hỡ trợ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến ThS Trần Viết Thắng thầy cô cán khoa Nông Học – Trường Đại học Nông Lâm Huế, dạy dỗ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu Nhân dịp này, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến em Trần Thị Thanh – người bạn đồng hành thời gian thực đề tài em sinh viên Con xin thành kính ghi ơn Cha Mẹ sinh thành, dưỡng dục nên người Con xin cảm ơn gia đình chổ dựa vững cho bước qua lúc khó khăn Cuối xin kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Huế, ngày 03 tháng 08 năm 2017 Nguyễn Cơng Hồi Sơn vi TĨM TẮT Mục đích nghiên cứu đánh giá sinh trưởng, cho suất đa dạng di truyền việc đưa giống Chùm ngây vào tỉnh Quảng Trị Tổng cộng giống sử dụng nghiên cứu Trong số này, giống VI048687, VI047492, VI048590, VI048787 cung cấp từ Trung tâm rau Thế Giới; giống PKM-1, Philippin cung cấp từ Đại học Philippin; giống Thái Lan cung cấp từ tỉnh Yasothon, Thái Lan giống Địa phương cung cấp Viện Rau Quả Hà Nội làm đối chứng Kết cho thấy giống Chùm ngây Địa phương, Thái Lan PKM-1 có tỷ lệ sống cao trên 78,8%, có thời gian bắt đầu bấm khoảng 90 - 93 ngày, thích hợp với điều kiện vùng nghiên cứu, thời gian thu hoạch từ 90 ngày đến 93 ngày suất sinh khối 356,43 gam/cây (PKM-1) Đây giống thuận lợi để áp dụng điều kiện địa phương Tỷ lệ sống giống VI047492 VI048687 thấp, đạt 34,5% - 40,0% Tuy nhiên, thời gian thu hoạch giống kéo dài 95 ngày suất sinh khối 261,0 283,5 gram/cây Hai giống sử dụng để chăn nuôi trồng trọt điều kiện địa phương Dựa vào hệ số tương đồng 0,68, 47 cá thể Chùm ngây thuộc giống nghiên cứu chia thành nhóm chính, cá thể nhóm có hệ số tương đồng thấp.Mỗi giống thuộc nhóm khác biểu đồ cây, nhiên chúng bị phân ly thể qua phân chia nhóm phụ, điều cho thấy giống bị lẫn tạp trình để giống trình thụ phấn chéo Giống ĐC, giống PKM-1 giống VI047492 có khả sinh trưởng phát triển tốt, phù hợp với điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Trị không thuộc nhóm xa di truyền nên lựa chọn cá thể bố mẹ mong muốn để phục vụ cho công tác chọn giống vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AFLP : Amplified Fragment Length Polymophism AVRDC : Asian Vegetable Research and Development Center Cs : Cộng CT : Công thức DNA : Deoxyribonucleic axit ĐVT : Đơn vị tính FAO : Tổ chức nông lương giới ISSR : Inter-simple Sequence Repeat NTU : Nephelometric Turbidity Units NST : Ngày sau trồng PCR : Polymerase Chain Reaction RAPD : Random Amplified Polymorphic DNA RFLP : Restriction Fragment Length Polymophism SNP : Single Nucleotide Polymorphisms SSR : Simple Sequence Repeat TBE : Tris-borate-EDTA WHO : Tổ chức y tế giới viii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Danh sách giống Chùm ngây nghiên cứu 27 Bảng 3.2 Bộ mồi RAPD biểu đa hình 28 Bảng 3.3 Thời tiết khí hậu tỉnh Quảng Trị thời gian nghiên cứu .35 Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng giống Chùm ngây .36 Bảng 4.2 Diễn biến tỷ lệ sống giống Chùm ngây sau trồng .37 Bảng 4.3 Động thái tăng trưởng số giống Chùm ngây 38 Bảng 4.4 Động thái tăng trưởng chiều cao giống Chùm ngây 39 Bảng 4.5 Động thái tăng trưởng đường kính tán giống Chùm ngây .40 Bảng 4.6 Động thái tăng trưởng đường kính gốc giống Chùm ngây 41 Bảng 4.7 Khả phát sinh cành sau lần bấm 42 Bảng 4.8 Khả phát triển chiều dài cành sau lần bấm 43 Bảng 4.9 Đặc điểm hình thái giống Chùm ngây 44 Bảng 4.10 Năng suất cá thể giống Chùm ngây .45 Bảng 4.11 Tổng số phân đoạn DNA khuếch đại Chùm ngây 53 phân tích RAPD .53 Bảng 4.12 Hệ số tương đồng Chùm ngây .58 ix DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Kết tách chiết số Chùm ngây đại diện .46 Hình 4.2 Kết kiểm tra sản phẩm PCR-RAPD với nồng độ MgCl2 47 Hình 4.3 Kết điện di sản phẩm PCR-RAPD sử dụng CT1, CT5, CT8 48 Hình 4.4 Kết điện di số mồi RAPD .49 Hình 4.5 Kết điện di số mồi RAPD biểu đa hình 49 Hình 4.6 Kết điện di mồi UBC#368 cá thể .51 số giống Chùm ngây 51 Hình 4.7 Biểu đồ quan hệ di truyền Chùm ngây 55 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1 Bố trí thí nghiệm giống Chùm ngây nhập nội .30 Sơ đồ 4.1 Thí nghiệm so sánh ảnh hưởng nồng độ MgCl2 DNPT 47 phản ứng RAPD 47 79 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 13.0807 There are no significant pairwise differences among the means Động thái tăng trưởng đường kính gốc Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N30 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 0.6200 A 0.6000 A 0.5733 A 0.5667 A 0.5500 A 0.5333 AB 0.5067 AB 0.4100 B Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.0617 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 0.1307 There are groups (A and B) in which the means are not significantly different from one another Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N60 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 1.3533 A 1.1500 AB 1.1233 AB 1.0933 AB 1.0900 AB 1.0467 AB 0.9533 B 80 0.9367 B Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.1851 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 0.3923 There are groups (A and B) in which the means are not significantly different from one another Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N90 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 2.5867 A 2.4000 A 2.1433 A 2.0667 A 1.9500 A 1.9200 A 1.8067 A 1.7367 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.4215 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 0.8936 There are no significant pairwise differences among the means Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N120 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 3.1300 A 2.7133 A 2.7000 A 2.6800 A 81 2.5833 A 2.4133 A 2.3633 A 2.2200 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.5786 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 1.2267 There are no significant pairwise differences among the means Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N150 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 3.2900 A 3.0833 A 2.8500 A 2.8467 A 2.7900 A 2.5667 A 2.5200 A 2.4467 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.6127 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 1.2989 There are no significant pairwise differences among the means Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of 180 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 3.5333 A 3.2800 A 82 3.0667 A 3.0033 A 2.9600 A 2.8200 A 2.7167 A 2.3833 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.6447 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 1.3667 There are no significant pairwise differences among the means Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N210 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 3.8600 A 3.6100 A 3.4067 A 3.3000 A 3.2700 A 3.2167 A 2.9367 A 2.8167 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.7034 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 1.4912 There are no significant pairwise differences among the means 83 Khối lượng tươi Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of KLLT by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 220.60 A 174.08 B 160.60 C 147.00 D 96.700 E 92.200 E 92.200 E 89.200 E Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 4.4204 Critical T Value 2.037 Critical Value for Comparison 9.0041 There are groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another Khối lượng thân tươi Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of KLTL by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 356.43 A 283.50 B 261.00 C 235.32 D 155.26 E 152.14 EF 84 147.93 FG 144.42 G Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 3.1427 Critical T Value 2.037 Critical Value for Comparison 6.4014 There are groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another Khối lượng khô Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of KLLK by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 36.667 A 35.667 A 34.000 A 28.667 AB 24.333 BC 24.000 BC 21.333 BC 20.000 Alpha C 0.05 Standard Error for Comparison 4.0791 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 8.6473 There are groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another Đường kính tán Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N30 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 85 26.433 A 26.000 A 23.167 AB 22.833 AB 20.767 AB 20.100 AB 18.900 B 16.833 B Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 3.2497 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 6.8891 There are groups (A and B) in which the means are not significantly different from one another Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N60 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 66.333 A 61.333 A 59.000 AB 49.667 BC 42.000 CD 41.000 CD 40.667 CD 37.000 D Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 4.5583 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 9.6631 There are groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another 86 Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N90 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 103.33 A 100.00 A 99.667 A 98.667 A 79.667 B 74.667 BC 68.000 CD 62.000 D Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 4.7842 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 10.142 There are groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another Tăng trưởng chiều cao nhánh Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of CCN by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 87.785 A 77.125 AB 74.645 AB 67.750 AB 66.200 AB 58.865 AB 56.433 AB 52.605 B 87 Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 15.880 Critical T Value 2.064 Critical Value for Comparison 32.775 There are groups (A and B) in which the means are not significantly different from one another 10 Động thái tăng trưởng số nhánh Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of SN by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 5.0000 A 4.0000 AB 4.0000 AB 3.2500 BC 3.2500 BC 3.0000 BC 3.0000 BC 2.5000 C Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.6535 Critical T Value 2.064 Critical Value for Comparison 1.3488 There are groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another 11 Tăng trưởng số Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N30 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 6.5333 A 6.1667 A 88 6.0000 A 5.7667 A 5.7000 A 5.5333 A 5.3333 A 5.0000 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.7951 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 1.6856 There are no significant pairwise differences among the means Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N60 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 9.2667 A 9.1667 A 9.1667 A 8.8000 A 8.4667 A 8.2000 A 8.0000 A 7.8667 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 0.9805 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 2.0786 There are no significant pairwise differences among the means 89 Statistix - 30 Day Trial Version 9.0 LSD All-Pairwise Comparisons Test of N90 by Giong Giong Mean Homogeneous Groups 9.8333 A 9.4667 A 9.3333 A 9.0333 A 8.9333 A 8.8667 A 8.1333 A 8.0667 A Alpha 0.05 Standard Error for Comparison 1.1119 Critical T Value 2.120 Critical Value for Comparison 2.3572 There are no significant pairwise differences among the means 90 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM Ươm bầu Chùm ngây Chuẩn bị vườn trồng Chùm ngây 91 Thiết kế,đưa bầu Chùm ngây vườn Hàng rào bảo vệ vườn Chăm sóc vườn 92 Bấm Chùm ngây Thu hoạch, đo đếm tiêu sinh trưởng Lấy mẫu tách chiết DNA 93 Tách chiết DNA giống Chùm ngây Thí nghiệm mồi đa hình RAPD số mẫu Chùm ngây Chạy điện di kiểm tra kết - đánh giá đa dạng di truyền ... CỨU - Đánh giá khả sinh trưởng số giống Chùm ngây nhập nội - Đánh giá đặc điểm hình thái số giống Chùm ngây nhập nội - Đánh giá khả cho suất số giống Chùm ngây nhập nội - Đánh giá đa dạng di truyền. .. ? ?Đánh giá khả sinh trưởng đa dạng di truyền số giống rau Chùm ngây (Moringa oleifera) nhập nội tỉnh Quảng Trị? ?? 2 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI - Đánh giá khả sinh trưởng cho suất giống rau Chùm ngây. .. NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG CỦA CÁC GIỐNG CHÙM NGÂY NHẬP NỘI TẠI TỈNH QUẢNG TRỊ 4.1.1 Khả sinh trưởng giống Chùm ngây nhập nội Khả sinh trưởng giống Chùm ngây thể