Hình 1. Diện tích và nồng độ mặn vùng ĐBSCL, ứng với kịch bản nước biển dâng thêm 1,0 m so với hiện nay 7
Hình 3: Sơ đồ phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử liên kết gen
kết hợp lai trở lại (MABC) 36
Hình 5. Các chỉ thị liên kết gen Saltol trên nhiễm sắc thể số 1 38
Hình 18. Các dòng thí nghiệm BC3F3 trước khi thử mặn 47
Hình 19. Đánh giá tính chịu mặn của các dòng BC3F3 ở nồng độ muối EC=12dSm (NaCl=60/00 ) 48
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới và Việt Nam
1.2. Những nghiên cứu về tính chống chịu mặn ở cây lúa
1.2.1. Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa
1.2.2. Cơ chế di truyền tính chống chịu mặn
1.2.2.1. Nghiên cứu di truyền số lượng tính chống chịu mặn
1.2.2.2. Nghiên cứu di truyền phân tử tính chống chịu mặn
1.2.2.3. Sự biểu hiện gen chống chịu mặn
1.3. Chỉ thị phân tử
1.3.1 Giới thiệu chung về chỉ thị phân tử
1.3.2. Một số chỉ thị phân tử thường dùng
1.3.2.1. Chỉ thị dựa trên cơ sở lai ADN: Chỉ thị RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism- Đa hình chiều dài mảnh phân cắt giới hạn)
1.3.2.2. Chỉ thị phân tử dựa trên nguyên tắc nhân bội ADN bằng PCR: Chỉ thị RAPD, chỉ thị AFLP, chỉ thị STS…
1.3.2.3. Chỉ thị dựa trên cơ sở những chuỗi có trình tự lặp lại
Vi vệ tinh, hay ở thực vật còn gọi là Simple Sequence Repeates – SSR (ở người và động vật, người ta gọi “vi vệ tinh” là “Short Tandem Repeats” - STR) là những đoạn ADN lặp lại một cách có trật tự, gồm những đơn vị lặp lại gồm từ 2 đến 6 nucleotit, the...
Các “vi vệ tinh” rất phổ biến trong hệ gen của tất cả các sinh vật. Những kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng ở thực vật, vi vệ tinh mang trình tự lặp lại (AT)n nhiều hơn so với ở động vật, trong khi ở những loài động vật thì lại giàu vi vệ tinh kiểu (G...
Ưu điểm của chỉ thị SSR:
Rất nhiều đa hình
Là chỉ thị đồng trội (có thể phân biệt đồng hợp tử AA, hay BB, hoặc dị hợp tử AB)
Kỹ thuật đơn giản, tiện lợi
Nhược điểm:
Quá trình thiết kế mồi rất tốn kém mà mỗi loại mồi lại chỉ đặc trưng cho một loài.
1.4. Một số ứng dụng của chỉ thị phân tử
1.4.1. Nghiên cứu đa dạng di truyền
1.4.2. Nghiên cứu lập bản đồ di truyền
1.4.3. Trong chọn giống cây trồng
1.4.4. Chọn giống bằng chỉ thị phân tử và lai trở lại (Marker Assited Backcrossing - MABC)
1.5. Một số kết quả trong chọn tạo giống lúa chịu mặn
1.5.1. Một số kết quả và thành tựu trong chọn tạo lúa chịu mặn trên thế giới
1.5.2. Giống lúa chống chịu mặn ở Việt Nam và tình hình chọn giống lúa chịu mặn
CHƯƠNG II
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Giống nhận gen: là giống AS996 hạt dài, ngắn ngày, chất lượng gạo trung bình, năng suất khá cao được trồng phổ biến ở vùng đồng bằng sông Cửu Long.
Sàng lọc chỉ thị đa hình giữa hai giống bố mẹ trên 12 nhiễm sắc thể.
Sử dụng chỉ thị phân tử liên kết gen chịu mặn Saltol để chọn lọc các dòng mang gen chịu mặn Saltol trong các thế hệ quần thể BC1F1, BC2F1, BC3F1.
Sử dụng chỉ thị phân tử nằm về hai phía gen Saltol để chọn lọc dòng tái tổ hợp trong các thế hệ quần thể BC1F1, BC2F1, BC3F1.
Chọn lọc các dòng mang gen chịu mặn và chứa phần lớn nền di truyền của giống nhận gen AS996 bằng chỉ thị phân tử.
Bước đầu đánh giá khả năng chịu mặn nhân tạo và đặc tính nông sinh học của các dòng chọn lọc.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp tách chiết ADN tổng số
2.3.1.2. Phương pháp PCR [5] với mồi SSR
Bảng 4. Thành phần các chất dùng cho mỗi phản ứng PCR với mồi SSR
Bảng 5. Điều kiện của phản ứng PCR
2.3.1.3. Phương pháp điện di trên gel agarose 0,8%
Các bước tiến hành
2.3.1.4. Phương pháp điện di trên gel polyacrylamide
Phương pháp điện di trên gel polyacrylamide biến tính
Phương pháp nhuộm bạc
Phương pháp điện di trên gel polyacrylamide không biến tính
Phương pháp này được sử dụng trong trở lại, qui tụ gen chịu mặn từ dòng/giống cho gen vào giống lúa ưu việt.
Gieo hạt cây bố mẹ, chăm sóc cây đến khi ra hoa. Chọn những hoa phát triển tốt, có khả năng cho hạt bình thường. Tiến hành khử đực cây mẹ khi lúa bắt đầu trổ bông. Khử đực phải tiến hành khi vách bao phấn chưa mở, nếu khử quá sớm sẽ gây tổn thương hoa...
Sau khi khử đực xong tiến hành cách ly các hoa để tránh giao phấn từ những cây khác trong quần thể bằng cách bao giấy bóng mờ hay những bao nilon để tránh mưa, vừa tạo cho cây và hoa quang hợp được. Sau khi khử đực 1-2 ngày có thể cho thụ phấn. Chuẩn ...
2.3.3. Quy trình MABC (Marker Assisted Backcrossing) trong chọn tạo giống lúa chịu mặn
2.3.4. Phương pháp đánh giá mặn nhân tạo
Bảng 6. Thành phần dinh dưỡng của môi trường Yoshida
(Yoshida và ctv, 1976)
Bảng 7. Thang điểm Standard Evaluating Score (IRRI, 1997)
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu
CHƯƠNG III
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Trên hình 3.1 cho thấy, kết quả tách chiết tinh sạch ADN của các cây trong quần thể nghiên cứu có đủ độ tinh sạch và nồng độ trong khoảng từ 100 ng/(l để có thể tiến hành thí nghiệm. Các cá thể ở các thế hệ tiếp theo cũng được tách chiết ADN tương tự ...
3.2. Khảo sát đa hình giữa hai giống bố mẹ
Hình 5. Các chỉ thị liên kết gen Saltol trên nhiễm sắc thể số 1(IRRI, 2012) [24]
3.3. Phân tích các cá thể BC bằng phương pháp MABC
3.3.1. Phân tích kiểu gen các cá thể thuộc thế hệ BC1F1 (AS996/FL478 x AS996)
Bảng 8. Tỉ lệ nền gen cây nhận ở 12 cây tái tổ hợp ở thế hệ BC1F1
3.3.2. Phân tích kiểu gen các cá thể thuộc thế hệ BC2F1 (AS996/FL478/AS996/ AS996)
3.3.3. Phân tích kiểu gen các cá thể thuộc thế hệ BC3F1 (AS996/FL478/AS996/ AS996/AS996 )
3.3.4. Kết quả đánh giá tính chịu mặn các dòng chọn lọc
Hình 18 Các dòng thí nghiệm BC3F3 trước khi thử mặn
3.3.5. Đánh giá chỉ tiêu nông sinh học và yếu tố cấu thành năng suất của các dòng chịu mặn
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Các dòng có tính chịu mặn cao, chứa locut gen Saltol và có đặc tính nông sinh học tốt sẽ tiếp tục được nghiên cứu bằng chỉ thị phân tử, đánh giá mặn nhân tạo, kết hợp với chọn giống truyền thống để tạo các dòng AS996-Saltol góp phần vào công tác chọn ...
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Lê Duy Thành (1999), “Kỹ thuật PCR và ứng dụng của nó trong chọn giống thực vật”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, Tr. 156-158.
PHỤ LỤC