Chọn tạo giống lỳa chịu mặn bằng cụng nghệ sinh học

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa địa phương tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh nam định (Trang 50)

Nhờ ứng dụng cỏc cụng nghệ, kỹ thuật tiờn tiến nhƣ phƣơng phỏp MAS và MABC cỏc nhà khoa học đó chuyển đƣợc cỏc QTLs/gen liờn quan đến tớnh chịu mặn vào cỏc giống lỳa cải tiến [12],[29],[95],[105]. Hơn nữa, số lƣợng cỏc chỉ thị liờn quan đến tớnh chịu mặn ở lỳa ngày càng đa dạng nhiều về số lƣợng và chủng loại chẳng hạn chỉ thị SNPs hiện đang đƣợc giải trỡnh tự. Trong nghiờn của của mỡnh, tỏc giả Mohammadi et al, (2008) [112] thớ nghiệm 33 SSR marker đa hỡnh trờn đoạn Saltol của nhiễm sắc thể số 1 nhằm xỏc định mức độ liờn kết và hữu dụng của cỏc marker này trong chọn giống chống chịu mặn. Cỏc SSR marker này đƣợc dựng để thử nghiệm trờn 36 giống lỳa đƣợc phõn loại thành 5 nhúm: chống chịu tốt, chống chịu, chống chịu trung bỡnh, nhiễm mặn và nhiễm mặn tốt qua thanh lọc mặn nhõn tạo. Trong số 33 marker, cú 6 marker: RM10745, RM1287, RM8094, RM3412, RM493 và RM140 liờn kết chặt với đoạn Saltol ở vị trớ 10.8 - 12.28 Mb. Đoạn Saltol cú thể nằm trong vị trớ cú chứa cỏc marker RM8094, RM3412, RM493. Cỏc giống lỳa: IR70023, IR65858, IR69588, IR74105, IR71832, IR74099, Cherivirrupo và IR66946-3R-178-1-1 (FL478) cú sản phẩm PCR giống nhƣ sản phẩm PCR của Pokkali khi đƣợc nhõn bản bởi marker RM 8094 và cho tớnh chống chịu rất tốt hoặc tốt đối với mặn. Do đú, marker RM8094 thể hiện liờn kết thuận và chặt chẽ với tớnh khỏng mặn ở giai đoạn mạ. Tỏc giả Mohammadi et al. (2008) [112] cũng khuyến cỏo việc sử dụng hai marker RM8094 và RM10745 trong xỏc định kiểu gen của cõy lỳa chống chịu mặn cú mang đoạn QTL Saltol trong cỏc chƣơng trỡnh lai tạo giống lỳa chịu mặn. Cỏc nghiờn cứu của Gregorio (1997) và Niones (2004) [86],[121] đó lập đƣợc bản đồ gen rất chi tiết cho QTL “Saltol” hiện diện trờn nhiễm sắc thể số 1, quyết định tới khoảng 40 - 65% tớnh chống chịu mặn của lỳa. M. R. Islam và ctv lập bản đồ chi tiết QTL “Saltol” trờn nhiễm sắc thể số 1, 8 quyết định tới 20 - 20% tớnh chống chịu mặn.Ứng dụng cụng nghệ chuyển gen để tạo giống khỏng là một trong những hƣớng đƣợc quan tõm hiện nay. Với mục đớch tăng cƣờng khả năng chịu mặn của lỳa, cỏc nhà nghiờn cứu trờn thế giới đó chuyển một số gen từ cỏc nguồn thực vật khỏc nhau vào lỳa. Xu et al. (1996) [136] chuyển gen hvaI của lỳa mạch vào giống lỳa Nipponbare, thời gian 3 tuần tuổi, lỳa chuyển gen và khụng chuyển gen đƣợc xử lý mặn qua 2 vũng: lần đầu với 200 mM NaCl trong 10 ngày, tiếp theo là khụng xử lý mặn 10 ngày; lần hai xử lý mặn

30 ngày với 50 mM NaCl. Tỏc giả ghi nhận là cõy lỳa chuyển gen cú tốc độ sinh trƣởng và phục hồi tốt hơn cõy lỳa khụng chuyển gen khi bị xử lý mặn và khụng xử lý mặn. Ohta et al. (2002) [123] chuyển gen Na+/H+ antipoter vào giống lỳa mẫn cảm với mặn Kinhuikari. Cõy lỳa chuyển nạp gen sống sút sau khi thanh lọc mặn ở mức 300 mM NaCl trong 3 ngày, cỏc cõy lỳa khụng đƣợc chuyển gen đều chết. Khi chuyển nạp gen kat E - một catalaza gen - vào giống lỳa Japonica, cỏc cõy lỳa đƣợc chuyển gen sống và phỏt triển hơn 14 ngày trong mụi trƣờng mặn cú hàm lƣợng muối 250 mM, trổ bụng và cho hạt ở nồng độ muối 100 mM. Khi đỏnh giỏ mức độ biểu hiện của gen catalaza trong cõy lỳa đƣợc chuyển gen, hoạt động của enzyme catalaza tăng lờn khoảng 1,5 và 2,5 lần so với cõy lỳa khụng đƣợc chuyển gen.

Tỏc giả Nguyễn Thị Lang và cộng sự (2008) [29], nghiờn cứu ứng dụng marker phõn tử trong chọn tạo giống lỳa chịu mặn bằng kỹ thuật nuụi cấy tỳi phấn, đó tạo ra đƣợc 72 dũng lỳa bằng nuụi cấy tỳi phấn trong nhà lƣới. Từ kết quả thanh lọc mặn ở giai đoạn mạ thụng qua cỏc dữ liệu marker SSR với primer RM 223 sử dụng trờn 72 dũng, kết quả, cỏc băng hỡnh thu đƣợc cú sự phõn tỏch giữa giống chống chịu và giống nhiễm với kớch thƣớc phõn tử cú chiều dài nằm trong khoảng 140 - 160bp. Cỏc dũng lỳa tỏi sinh qua nuụi cấy tỳi phấn: C53/Đốc Phụng - 17, C53/Đốc Phụng - 19, C53/Pokkali - 5, C53/Pokkali - 11, C53/Pokkali - 27, C53/Pokkali - 42, C53/Pokkali - 43, C53/Pokkali - 44, C53/D51 - 4, C53/D51 - 5 và C53/D51 - 8 là cỏc dũng cú khả năng chống chịu tốt với điều kiện mặn. Bựi Chớ Bửu và cộng sự (2000) [9] đó sử dụng 30 SSR đỏnh dấu để lập bản đồ gen cho tớnh chống chịu mặn của quần thể F3 gồm 257 cỏ thể phõn ly, phỏt triển từ tổ hợp lai IR28/Đốc Phụng. Cỏc tỏc giả xỏc định 10 SSR đỏnh dấu cho thể đa hỡnh của cỏc sản phẩm PCR giữa cỏc cỏ thể phõn ly và bố mẹ. Tuy nhiờn chỉ cú marker RM223 liờn kết với gen chống chịu mặn với khoảng cỏch là 6,3 cM trờn nhiễm sắc thể số 8. RM223 nhõn bản đoạn ADN cú kớch thƣớc 120 bp, liờn kết với gen chống chịu mặn, từ giống Đốc Phụng và sản phẩm PCR cú kớch thƣớc 160 bp từ giống nhiễm IR28. Đỗ Hữu Ất (2005) [2], Viện Di truyền Nụng nghiệp đó nghiờn cứu ứng dụng kỹ thuật hạt nhõn trong cải tạo một số giống lỳa địa phƣơng vựng Đồng bằng ven biển Bắc Bộ. Kết quả gõy đột biến nguồn Coban (Co60) đó

tạo ra những biến dị cú lợi cho chọn giống. Cỏc giống lỳa CM1, CM5, ... là những giống tạo ra cho vựng mặn, kết hợp đƣợc những đặc tớnh chống chịu mặn, khỏng đổ ngó, khỏng bệnh và cho năng suất cao. Tỏc giả Dang Minh Tam et al. (2003) [71], nuụi cấy mụ 10 giống, bao gồm lỳa mựa địa phƣơng và cao sản chống chịu mặn ở mức khỏ (cấp 3 - 5), trong mụi trƣờng cú chứa NaCl ở mức 1,0 và 1,5% cho tỷ lệ tỏi sinh cao. Tỏc giả Ngụ Đỡnh Thức (2006) [40] ứng dụng kỹ thuật nuụi cấy mụ và nuụi cấy tỳi phấn trong chọn tạo giống lỳa chịu mặn đạt đƣợc kết quả khả quan. Kết quan nghiờn cứu tạo đƣợc 8 dũng biến dị soma từ OM576, IR64, Basmati và VD20 cú khả năng chống chịu mặn ở cấp 5 khi thanh lọc ở giai đoạn mạ với EC = 12dS m-1. Nguyễn Thị Tõm và cộng sự (2008) [36], đỏnh giỏ khả năng chịu mặn ở mức độ mụ sẹo của 4 giống lỳa: OM 4498, VND 95-20, IR 64, CR 203 bằng phƣơng phỏp nuụi cấy in vitro nhằm phục vụ cho việc chọn tạo vật liệu khởi đầu. Qua nghiờn cứu, tỏc giả đó thu đƣợc ở cả 4 giống lỳa đều cú khả năng tạo mụ sẹo và khi xử lý mụ sẹo ở cỏc nồng độ NaCl 0,03M, NaCl 0,07M và NaCl 0,1M. Mụ sẹo ở cỏc giống lỳa cú tốc độ sinh trƣởng và khả năng tỏi sinh chồi khỏc nhau, cao nhất là giống OM 4498. Tỏc giả đó tạo đƣợc 68 dũng mụ và 180 dũng cõy xanh.

Một phần của tài liệu Luận án tiến sĩ nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa địa phương tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh nam định (Trang 50)