, PCR)
1.4.2.3. Chỉ thị SSR (Simple Sequence Repeats)
SSR hay còn gọi là vi vệ tinh, là những đoạn trình tự DNA đơn giản lặp lại nối tiếp và chỉ gồm 1- 6bp. Hiện tƣợng các SSR trong cơ thể sinh vật nhân chuẩn là khá phổ biến ở động vật và thực vật. Tuy nhiên, tùy từng loài mà số lƣợng các nucleotide trong mỗi đơn vị lặp lại có thể thay đổi từ một
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
đến hàng chục và số lƣợng đơn vị lặp lại có thể biến động từ hai đến hàng chục lần hoặc nhiều hơn. Thông thƣờng có các kiểu lặp lại [49], [44].
- Lặp lại hoàn toàn: các đơn vị lặp lại sắp xếp nối tiếp nhau.
- Lặp lại không hoàn toàn: xen kẽ vào các đơn vị lặp lại là một hoặc một số nucleotide khác.
- Lặp lại phức tạp: xen kẽ giữa các đơn vị lặp lại khác nhau.
Thông thƣờng, các SSR có mặt chủ yếu ở các vùng dị nhiễm sắc của nhiễm sắc thể nhƣ vùng tâm động hoặc các đầu mút, chúng giữ vai trò quan trọng trong việc điều hoà phiên mã đối với các gene hoạt động ở vùng nguyên nhiễm sắc, góp phần làm tăng tính ổn định cơ học của nhiễm sắc thể trong các quá trình phân bào và có thể chứa đựng những thông tin di truyền liên quan đến sự xác định giới tính ở cả động vật và thực vật.
Bản chất đa hình của SSR có thể đƣợc sinh ra do sự nhân bội từ DNA tổng số của hệ gene nhờ sử dụng hai đoạn mồi bổ trợ với trình tự gần kề hai đầu của vùng lặp lại. Sự khác nhau về độ dài ở locus SSR đƣợc phát hiện bởi sự nhân đoạn DNA nhờ phản ứng PCR. Kích thƣớc của sản phẩm PCR đƣợc xác định một cách chính xác bằng điện di trên gel agarose hoặc gel polyacrylamide với sự khác nhau về độ dài có thể rất nhỏ (2bp). Chỉ thị SSR dùng để đánh giá đa dạng di truyền, xác lập quan hệ di truyền của cây trồng, chọn lọc tính kháng bệnh, một số tính trạng có quan hệ chặt chẽ với năng suất ở cây lúa, lập bản đồ, nghiên cứu locus tính trạng số lƣợng (QTL).
Ưu điểm và hạn chế của chỉ thị SSR
Thuận lợi to lớn của phân tích SSR là phƣơng pháp này biểu hiện số lƣợng lớn sự đa hình. Hơn nữa, khả năng phân biệt các cá thể khi có sự kết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
hợp các locus đƣợc kiểm tra làm cho phƣơng pháp này rất hữu dụng trong các thí nghiệm dòng chảy gene, xác định cây trồng và phân tích mối quan hệ di truyền (Hokanson et al., 1998) [43].
SSR là marker đồng trội, do đó dị hợp tử có thể dễ dàng đƣợc xác định trong quá trình thực nghiệm. Tính đồng trội của SSR sẽ gia tăng sự hiệu quả và độ chính xác của những phép tính toán di truyền quần thể dựa trên những marker này so với những marker khác, nhƣ AFLP và RAPD. Hơn nữa, việc xác định dị hợp tử ở thế hệ F1 sẽ làm cho những phân tích phả hệ, sự lai giống, dòng chảy gene trở nên dễ dàng hơn (Schlotterer et al., 1994). SSR là công cụ hữu hiệu để chọn lọc giống, đa dạng hoá về các vật liệu di truyền và dùng trong thiết lập bản đồ di truyền. Chẳng hạn, Tác giả Parasnis phát hiện đoạn lặp lại GATA kích thƣớc 5kb chỉ có ở cây đu đủ đực không có ở cây đu đủ cái bằng marker SSR [66].
Khi các primer SSR đã đƣợc xác định, việc sàng lọc các vật liệu sử dụng kỹ thuật này hoàn toàn không đắt tiền. Hơn nữa, sự khuếch đại SSR giữa các loài nghĩa là sự xác định những primer SSR thích hợp không cần thiết trong những loài có quan hệ gần (Guilford et al.,1997; Hokanson et al., 1998) [42], [43].
Hạn chế của chỉ thị này là quá trình thiết kế primer quá đắt, mỗi loại primer chỉ đặc trƣng cho một loài và không thể áp dụng phân tích trên một hệ thống lớn bao gồm nhiều loài có quan hệ di truyền xa nhau.
Hiện nay, đã có khoảng 2.740 chỉ thị SSR cho toàn bộ Bộ gene lúa và nhƣ vậy trung bình cứ 157kb của phân tử DNA có một chỉ thị SSR (Akagi et al.,1996; Chen et al., 1997; Chen et al., 2002; Cho et al., 2000; Coburn et al.,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2002; Paunaud et al.,1996; Temnykhet al., 2000; Temnykhet al., 2001) [22], [34], [33], [36], [29], [62], [77], [76].