, PCR)
1.5.Tình hình nghiên cứu đa dạng di truyền lúa trên thế giới và
Nam
1.5.1. Trên thế giới
Tác giả Olufowote et al., (1997), đã nghiên cứu biến động di truyền trong giống của 71 giống lúa bằng cả hai loại chỉ thị SSR và RFLP. Kết quả cho thấy các giống lúa địa phƣơng có mức độ đa dạng, hỗn tạp và dị hợp tử cao hơn các giống lúa cải tiến. Cả hai phƣơng pháp đều cho thấy số lƣợng các allele ở các giống lúa địa phƣơng cao hơn hẳn các giống lúa cải tiến. Chỉ thị SSR có khả năng phân biệt các cá thể có quan hệ di truyền gần gũi, đồng thời số lƣợng các allele cao hơn chỉ thị AFLP. Các tác giả cũng chỉ ra rằng chỉ cần chọn chính xác 4 chỉ thị SSR là có thể nghiên cứu các allele dị hợp tử ở lúa [61].
Tác giả Natalya (2000), sử dụng chỉ thị RFLP đánh giá đa dạng di truyền của 342 giống lúa Việt Nam và nhận thấy rằng các giống lúa đƣợc thu thập từ miền Nam Việt Nam thuộc nhóm Indica và các giống lúa thu từ miền Bắc thì phần lớn thuộc nhóm Japonica. Sau nghiên cứu tác giả đã đƣa ra kết luận Việt Nam là một nƣớc có đa dạng di truyền lúa thuộc loại cao nhất thế giới [57].
Tác giả Sujatha (2004), nghiên cứu quan hệ di truyền giữa các giống lúa Basmati bằng chỉ thị SSR. Nghiên cứu đƣợc tiến hành trên 30 giống lúa thơm (bao gồm 22 giống lúa Basmati hạt ngắn và 8 giống Basmati hạt dài) dựa trên 6 chỉ thị SSR. Kết quả cho thấy 20 trong số 22 giống lúa thơm hạt ngắn nằm cùng một nhóm lớn, 2 giống lúa thơm hạt ngắn còn lại nằm cùng nhau và tách riêng so với các nhóm khác, tám giống lúa Basmati hạt ngắn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nằm trong cùng một nhóm khác. Tác giả đã khẳng định chỉ thị phân tử cung cấp ƣớc lƣợng đa dạng di truyền chính xác so với các chỉ thị hình thái. Kết quả nghiên cứu này cũng giúp cho việc phân biệt và chọn lọc các bố mẹ thích hợp trong công tác lai tạo giống lúa chất lƣợng [74].
Trong những nghiên cứu gần đây, Bradbury (2005), đã công bố ngiên cứu đa hình quan trọng giữa di truyền các giống lúa thơm và các giống lúa không thơm liên quan đến vùng mã hóa của một gene tƣơng ứng với gene
BAD2 (betaine aldehyde dehydrogenase 2). Tuy nhiên, gene BAD2 có mặt không phải quy định tính trạng thơm cho tất cả các giống lúa thơm, bởi gene này không quy định tính trạng trội về mùi thơm ở một dòng lúa đột biến SA0420. Tuy vậy, cũng có thể xác định đƣợc là trong phần lớn các giống lúa có hƣơng thơm đƣợc điều khiển bởi đơn gene lặn định vị trên NST số 8 của
O. Sativa. Hoạt động của BADH2 tạo nên những tiền vật chất cần thiết để tổng hợp 2-AP [26].
Tác giả Mahmoud (2005), tiến hành nghiên cứu biến động và quan hệ di truyền của 7 giống lúa bằng việc kết hợp của 8 mồi RAPD, 6 mồi SSR và 8 mồi AFLP. Kết quả thu đƣợc cho thấy mức độ đa hình tƣơng ứng với chỉ thị RAPD, SSR và AFLP là 72,2%, 90% và 67,9% . Cũng qua kết quả này, tác giả khẳng định rằng các kỹ thuật nêu trên đều có thể áp dụng tốt cho nghiên cứu đa dạng di truyền cây lúa [53].
Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền của 38 giống lúa thơm bản địa Basmati bằng chỉ thị SSR của tác giả Raj (Raj et al., 2006). Tác giả đã sử dụng 32 cặp mồi, kết quả nghiên cứu cho thấy, có 26 cặp mồi đa hình (81,25%), hệ số PIC dao động từ 0,00 (RM259 và RM230) đến 0,83 (RM420) [64].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tác giả Kibria (2009), phân tích đa dạng di truyền gene thơm của lúa bằng chỉ thị SSR và RAPD. Công trình nghiên cứu đƣợc thực hiện từ tháng 7 năm 2006 đến tháng 4 năm 2008 tại Viện hạt nhân Nông nghiệp (Bina), Mymensingh, Bangladesh. Kết quả chạy SSR của ba mồi (RM223, RM342A và RM515) thu đƣợc kết quả 46 băng, mức trung bình của allele dao động từ 1,78 đến 2,49 [45].
Tác giả Malik Ashiq (2010), đã tiến hành đánh giá đa dạng di truyền giữa các giống lúa truyền thống và giống lúa đã đƣợc cải tiến ở Pakistan. Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên hai giống lúa Basmati thơm và không thơm thuộc nhóm lúa Indica. Tổng số 41 dòng đƣợc đƣa vào đánh giá bởi 30 marker SSR đƣợc phân bố trên khắp bộ gene của lúa. Kết quả phân tích thu đƣợc tổng số 104 allele và tất cả đều đa hình, hệ số allele dao động 2 - 6 allele, trung bình là 3,5 allele/marker, hệ số PIC dao động từ 0,259 - 0,782 (trung bình là 0,571). Sau khi số liệu đƣợc phân tích bằng phần mềm UPGMA, 41 giống lúa đã đƣợc chia thành 2 nhóm chính: Nhóm I gồm có 22 giống (15 giống lúa thơm Basmati và 5 giống không thơm, hai giống lúa
Japonica). Nhóm II bao gồm 19 giống lúa không thơm. Kết quả nghiên cứu này cũng cho thấy rằng các marker SSR có thể đƣợc sử dụng để phân tích đa dạng di truyền và chỉ ra sự khác biệt giữa giống lúa Basmati thơm và giống lúa Basmati không thơm. Hơn nữa, việc xác định giống lúa Basmati truyền thống dựa vào marker SSR có thể giúp ích cho việc duy trì và bảo tồn các giống lúa có chất lƣợng cao vì lợi ích của cả ngƣời nông dân và ngƣời tiêu dùng [54].
Theo Singh Balwant (2011), nghiên cứu đa dạng di truyền của 50 giống lúa thơm bằng chỉ thị SSR, hình thái, đánh dấu hóa lý. Kết quả SSR marker phân tích cho thấy đa hình khác biệt giữa các giống với 28 mồi và hệ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
số PIC có giá trị dao động từ 0,139 - 0,99 với trung bình 0,589 cho mỗi mồi [72].
1.5.2. Ở Việt Nam
Việt Nam đƣợc xem là một trong những trung tâm khởi nguyên của cây lúa, tài nguyên di truyền lúa của nƣớc ta đƣợc đánh giá là phong phú cả về số lƣợng và chất lƣợng. Những công trình nghiên cứu về đa dạng di truyền và phân loại một cách hệ thống lúa trồng ở Việt Nam còn hạn chế. Tuy nhiên, trong những năm gần đây các nhà khoa học đã quan tâm đến vấn đề đánh giá đa dạng tài nguyên lúa nhiều hơn, đặc biệt là các dòng lúa chất lƣợng và bƣớc đầu đã có những thành công nhất định.
Kết quả Nghiên cứu đa dạng di truyền các giống lúa Tám đặc sản ở 10 xã của 4 huyện thuộc tỉnh Nam Định là Hải Hậu, Giao Thuỷ, Xuân Trƣờng và Mỹ Lộc trong các năm 1999 và 2000 cho thấy trong số 7 giống lúa Tám đang đƣợc gieo trồng phổ biến (bao gồm Tám xoan, Tám ấp bẹ, Tám nghển, Tám Xuân Đài, Tám tiêu, Tám thơm, Tám cổ ngỗng) thì giống Tám xoan có đa dạng di truyền giống cao nhất. Các giống có đa dạng thấp là Tám ấp bẹ và Tám Nghển, đây là những giống đang có nguy cơ bị sản xuất loại trừ (Trần Danh Sửu, 2001) [13].
Tác giả Lê Xuân Đắc và cs (2003), đã sử dụng 10 đoạn mồi RAPD để đánh giá đa dạng di truyền của 20 giống lúa Tám đang lƣu giữ tại Ngân hàng gene cây trồng Quốc gia. Kết quả thu đƣợc tổng số 889 phân đoạn DNA với kích thƣớc từ 0,46 - 2,5 kb, hệ số tƣơng đồng di truyền giữa các lúa Tám lớn hơn 50% và cao nhất là 93%. Kết quả phân tích chùm trên sơ đồ hình cây thu đƣợc 2 nhóm chính và đặc biệt 2 giống có hệ số tƣơng đồng di truyền sai khác nhiều nhất so với các giống khác là Tám Nhỡ Bắc Ninh (GB0318) với
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
sự sai khác là 0,35 (1 - 0,65), giống Tám nghệ hạt đỏ (GB0316) với sự sai khác là 0,34 (1 - 0,66). Trong 20 giống lúa Tám nghiên cứu thì 2 giống Tám thơm Hà Đông (GB0310) và Tám xoan Hải Dƣơng (GB0311) tƣơng đồng với nhau ở mức cao nhất là 0,93 [1].
Theo Trần Văn Minh (2004), các giống lúa thuộc loài phụ Japonica có hạt ngắn, lá ngắn màu đậm và cứng, không có râu đầu hạt thóc, bông ít phân nhánh, độ đóng hạt dày [9].
Kết quả nghiên cứu đa dạng di truyền của 101 giống lúa địa phƣơng bằng 9 locus thuộc 5 enzymes. Kết quả cho thấy, trong số các giống thu từ huyện Nho Quan, Ninh Bình và huyện Đà Bắc, Hoà Bình thì có 44 giống (chiếm 43,6%) thuộc lúa Indica và 57 giống (56,4%) thuộc lúa Japonica
(Trần Danh Sửu, 2004) [15].
Theo tác giả Lƣu Ngọc Trình (2007), trong tổng số 6.083 giống lúa đang bảo quản tại Ngân hàng gene cây trồng Quốc gia, Trung tâm Tài nguyên thực vật đã tiến hành đánh giá đầy đủ 60 tính trạng hình thái nông học của 1.819 giống, đánh giá 40 - 50 tính trạng của 1.385 giống và từ 20 - 30 tính trạng của 2.066 giống [14].
Năm 2010, Khuất Hữu Trung và cs đã sử dụng 29 cặp mồi SSR trên 27 giống lúa nếp và lúa nƣơng thu đƣợc tổng số 786 allele, thuộc 96 loại allele khác nhau, trung bình 3,310 allele/mồi. Hệ số PIC dao động từ 0 đến 0,808, trung bình 0,474. Các giống lúa nếp và lúa nƣơng có độ thuần di truyền rất khác nhau, tỷ lệ dị hợp của các mẫu nghiên cứu dao động từ 0% đến 25%. Hệ số tƣơng đồng di truyền giữa các giống dao động trong khoảng từ 0,06 đến 0,84. Tập đoàn 27 giống lúa nếp và lúa nƣơng nghiên cứu đƣợc chia thành 2 nhóm lớn [19].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Năm 2011, Trần Danh Sửu và cs đã sử dụng 50 chỉ thị SSR sử dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền của 45 giống lúa nếp ở các tỉnh đồng bằng miền Bắc Việt Nam. Kết quả phân tích cho thấy 45 chỉ thị cho các băng DNA đa hình tại 46 locus. Trong đó, 18 locus SSR cho nhận dạng đặc trƣng với 28 allele duy nhất của 16 giống trong số 45 giống lúa nếp nghiên cứu. Hệ số tƣơng đồng di truyền giữa các giống lúa nếp dao động từ 0,10 đến 0,98. Thấp nhất (0,10) là giữa giống Nếp bà lão (6195) và giống Nếp hạt chanh (7055) và cao nhất (0,98) là giữa giống Nếp sấp (6236) và Nếp quắn (7060). Trong số 45 giống lúa nếp đƣợc nghiên cứu, 43 giống thuộc loài phụ Japonica
và 2 giống (Nếp nõn tre và Nếp hạt chanh) thuộc loài phụ Indica dựa trên DNA lục lạp [17].