Hiện nay có khoảng 33 gen kháng bạc lá chắnh ựược tìm thấy, trong ựó có 23 MGR (Major gene resistance) ở trạng thái trội (Xa) và 10 MGR ở trạng thái lặn (xa); các gen này có thể tác ựộng riêng lẻ hoặc liên kết chặt với nhau ựể cùng biểu hiện ra ngoài kiểu hình kháng, chống chịu bạc lá (Xu, 2007) [108]. Từ các kết quả nghiên cứu trong nước, bước ựầu ựã khẳng ựịnh các gen
Xa3, Xa4, xa5, Xa7, Xa10, Xa13, Xa14, Xa21,.v.v. là các gen kháng ựược tìm thấy trên các nguồn gen lúa ở Việt Nam. Trong ựó, các gen kháng xa5, Xa7 và
Xa21 là các gen có ý nghĩa ựặc biệt quan trọng trong việc chọn tạo gống lúa kháng bệnh; theo các kết quả ựánh giá chúng có khả năng kháng ựược hầu hết các nòi vi khuẩn bạc lá phổ biết của Việt Nam (Bùi Trọng Thủy và Phan Hữu Tôn, 2004; Lã Vinh Hoa và cs., 2010;.v.v.) [18]; [6].
Gen xa5 là một gen kháng chắnh, lặn, nằm trên nhiễm sắc thể số 5. Gen
xa5 ựược ựịnh vị giữa hai chỉ thị RS7 và RM611 cách nhau 0,5 cM, trải dài trên một ựoạn ADN có kắch thước 70 kb; gen xa5 có chức năng như một yếu tố phiên mã, hay protein vận chuyển ABC (ATP-Binding Cassetet), enzym tổng hợp tRNA, enzym MAP kinaza, cystein proteaza, hoặc có chức năng của 1 trong 4 protein giả thiết khác (Blair và cs., 2003) [24]. Giải trình tự ADN của gen xa5 cho thấy giữa alen trội và alen lặn chỉ có sự khác biệt bởi 02 nucleotide dẫn tới sự thay ựổi của 01 axit amin (Iyer và McCouch, 2004) [51]. Gen Xa7 ựược phát hiện từ giống lúa DV85 của Viện Lúa Quốc tế IRRI và ựược ựịnh vị trên nhiễm sắc thể số 6 và ựược lập bản ựồ thông qua kỹ thuật AFLP sử dụng cặp lai giữa IR24 và IRBB7; các chỉ thị M1, M3 và M4 ựã
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 59
ựược xác ựịnh có liên kết gần với gen Xa7, trong ựó M3 và M4 liên kết với gen Xa7 ở khoảng cách tương ứng là 0,5 và 1,8 cM (Porter và cs., 2003) [84]. Năm 2009, Zhang và cs., ựã tiến hành lập bản ựồ vật lý cho một gen có cùng vị trắ alen với gen Xa7 trên giống lúa Zhenhui 084 (Zhang và cs., 1998) [112]. Gen Xa7 biểu hiện tắnh kháng rộng ựối với nhiều chủng vi khuẩn bạc lá (Vera Cruz và cs., 2000) [101]. Giống lúa mang gen kháng Xa7 ựược thử nghiệm tắnh kháng bạc lá trong 11 năm (22 vụ) liên tiếp với 1 chủng vi khuẩn bạc lá. Sau 22 vụ liên tiếp, thành phần nhóm gây ựộc trong quần thể vi khuẩn tăng lên nhưng giống lúa mang gen Xa7 vẫn tỏ ra kháng hiệu quả ựối với các chủng vi khuẩn bạc lá, nhất là khi nhiệt ựộ môi trường tương ựối cao, trong khi các gen kháng khác dường như không chịu sự ảnh hưởng của nhiệt ựộ, hoặc giảm tắnh kháng ở nhiệt ựộ cao (Webb và cs., 2010) [105]. Nên gen Xa7
ựã ựược sử dụng như là một trong những nguồn vật liệu chắnh trong công tác chọn tạo giống lúa kháng bạc lá (Chen và cs., 2008) [30].
Gen Xa21 nằm trên nhiễm sắc thể số 11 và là gen kháng bạc lá ựầu tiên ựược phân lập và xác ựịnh chức năng gen. Gen Xa21 là gen kháng hiệu quả với nhiều chủng vi khuẩn bạc lá và ựược nhiều nơi sử dụng làm nguồn cho gen kháng trong các chương trình chọn tạo giống lúa kháng bạc lá (Loan và cs., 2006) [66].
Tiến hành ựiều tra, thu thập và ựánh giá các nòi (chủng) vi khuẩn bạc lá gây hại ở miền Bắc Việt Nam, Vũ đức Quang và cs. (2011), ựã xác ựịnh ựược 17 isolate (chủng) vi khuẩn ựộc chắnh: Is.1; Is.2; Is.3; Is.4; Is.5; Is.6; Is.7; Is.8; Is.9; Is.10; Is.11; Is.12; Is.13; Is.14; Is.15; Is.16 và Is.17 có thể ựược sử dụng ựể lây nhiễm ựánh giá xác ựịnh tắnh kháng/nhiễm của các nguồn gen
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 60
lúa; trong ựó Is.5 & Is.6 ựược xác ựịnh là 02 nòi (chủng) có sự phân bố rộng, có tắnh ựộc cao (Vũ đức Quang và cs., 2011) [15].
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành lựa chọn 02 chủng vi khuẩn Is.5 & Is.6 ựể ựánh giá tắnh kháng/nhiễm của các nguồn gen lúa (bảng 3.2).
A B C D
Hình 3.4. Kết quả lây nhiễm chủng Is.5 & Is.6 lên các nguồn gen lúa. Trong
ựó: A: Chiêm nhỡ Bắc Ninh 2; B: Lúa cứng Nghệ An; C. IRBB5; D: IR24 Sau khi sử dụng phương pháp cắt kéo ựể lây nhiễm nhân tạo 02 chùng vi khuẩn Is.5 & Is.6, các nguồn gen lúa ựược giữ trong ựiều kiện ẩm ựộ cao (90 - 100%) thường xuyên và nhiệt ựộ thắch hợp (26-30oC), sau 18 ngày tiến hành ựánh giá tắnh kháng/nhiễm.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 61
A B C
Hình 3.4. Kết quả lây nhiễm chủng Is.5 & Is.6 lên các mẫu nguồn gen lúa.
Trong ựó: A: IRBB5; B: Chiêm Chậu Sơn Tây; C: IR24 (tiếp).
Hình 3.5. Mức ựộ kháng/nhiễm của các mẫu nguồn gen lúa nghiên cứu với 02
chủng vi khuẩn Is.5 & Is.6. Trong ựó R: kháng; MR: kháng trung bình; MS: nhiễm nhẹ; S: nhiễm
Số lượng nguồn gen
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 62
Mức ựộ kháng/nhiễm bệnh của các nguồn gen lúa ựược ựánh giá theo thang ựiểm chuẩn của IRRI (SES, 1996; 2002) [49]; [50]; những nguồn gen ựược xem là kháng có ựiểm ựánh giá ≤3, những nguồn gen lúa kháng trung bình có ựiểm ựánh giá trong khoảng từ 3 tới 5, những nguồn gen lúa nhiễm có ựiểm ựánh giá trong khoảng từ 5 ựến, nguồn gen lúa bị nhiễm có ựiểm ựánh giá >7.
Phân tắch kết quả ựánh giá tắnh kháng/nhiễm (bảng 3.2, hình 3.4; 3.5) khi tiến hành sử dụng 02 chủng vi khuẩn (Is.5 & Is.6) lây nhiễm lên 58 mẫu nguồn gen lúa và 02 giống ựối chứng, ựề tài ựã thu ựược kết quả như sau: có 21 nguồn gen lúa kháng có ựiểm ựánh giá ≤3, chiếm 36,67%; 15 nguồn gen lúa kháng trung bình có ựiểm ựánh giá trong khoảng từ 3 tới 5, chiếm 25%; 17 nguồn gen lúa nhiễm có ựiểm ựánh giá trong khoảng từ 5 ựến 7, chiếm 28,33%; 055 nguồn gen bị nhiễm có ựiểm ựánh giá >7, chiếm 10%.
Tiến hành nghiên cứu mối liên quan giữa tắnh kháng/nhiễm (bảng 3.2) với xuất xứ nguồn gen, ựề tài cũng nhận thấy có sự khác nhau giữa tắnh kháng/nhiễm bạc lá của các nguôn gen lúa ở các ựịa phương khác nhau tương tự với kết quả nghiên cứu về ựạo ôn.
Ở các ựịa phương (Hà Nội, Thái Bình, Hải Dương, Bắc Ninh; .v.v.) có ựiều kiện tự nhiên thuận lợi và lúa gạo ựược ưu tiên sản xuất v.v. các mẫu nguồn gen lúa ựược lựa chọn ựa phần biểu hiện kiểu hình nhiễm nhẹ ựến nhiễm (tỷ lệ rất thấp), chỉ có một số mẫu nguồn gen kháng yếu với 02 chủng Is.05 & Is.06; ở các ựịa phương có ựiều kiện tự nhiên kém thuận lợi hơn, các mẫu nguồn gen lúa ựược lựa chọn ựa phần có kiểu hình từ kháng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 63
trung bình ựến kháng, chỉ có một số mẫu nguồn gen nhiễm nhẹ với 02 chủng Is.05 & Is.06.
Thông qua kết quả ựánh giá tắnh kháng bạc lá của 58 nguồn gen, chúng tôi ựã xác ựịnh ựươc: các nguồn gen có khả năng kháng/nhiễm bạc lá rất khác nhau theo xuất xứ của vùng sinh thái cũng như ựặc ựiểm canh tác của vùng, trong ựó có 36 nguồn gen có khả năng kháng từ ựiểm 0 ựến ựiểm 5 (từ kháng trung bình ựến kháng), chiếm tỷ lệ 61,67%; có 22 nguồn gen bị nhiễm bệnh bạc lá từ ựiểm 5 ựến ựiểm 9 (từ nhiễm nhẹ ựến nhiễm), chiếm tỷ lệ 38,33% tổng số nguồn ựánh giá.
Từ kết quả nghiên cứu ựánh giá khả năng kháng/nhiễm bạc lá ựã góp phần cung cấp và bổ sung dữ liệu về kiểu hình kháng/nhiễm của 58 mẫu nguồn gen nghiên cứu phục vụ công tác bảo tồn, khai thác, sử dụng và chọn tạo mẫu nguồn gen kháng bệnh bạc lá.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 64
Bảng 3.2: Kết quả ựánh giá tắnh kháng/nhiễm bạc lá của các mẫu nguồn gen lúa
Chủng VK Chủng VK TT Nguồn gen Is.5 Is.6 điểm ựánh giá (TB) Mức ựộ kháng/ nhiễm Nơi
thu thập TT Nguồn gen Is.5 Is.6
điểm ựánh giá (TB) Mức ựộ kháng/ nhiễm Nơi thu thập 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
1 Dự nghểu Hòa Bình 3 5 4.0 MR Hòa Bình 31 Chiêm trắng vỏ HP 1 1 1.0 R Hải Phòng
2 Chiên chậu Sơn Tây 1 3 2.0 R Hà Nội 32 Chiêm trắng chân 3 5 4.0 MR Hải Phòng
3 Lúa cứng Nghệ An 1 1 1.0 R Nghệ An 33 Chiêm tắa chân 3 3 3.0 R Hải Phòng
4 Nếp voi Hòa Bình 3 5 4.0 MR Hòa Bình 34 Chiêm tắa chân TN 1 3 2.0 R Thái Nguyên
5 Hiên ựỏ Hải Phòng 1 3 2.0 R Hải Phòng 35 Chiêm tứ thời 3 5 4.0 MR Thái Nguyên
6 Dâu Hải Dương 5 7 6.0 MS Hải Dương 36 Chiêm Ngân Sơn 7 9 8.0 S Thái Nguyên
7 Hom giấy Nđ 5 3 4.0 MR Nam định 37 Chiêm Nghệ An 5 7 6.0 MS Nghệ An
8 Gié nước muộn PT 5 5 5.0 MR Phú Thọ 38 Chiêm Phú Xuyên 3 5 4.0 R Hà Nội
9 Gié tròn Hải Dương 5 7 6.0 MS Hải Dương 39 Chiêm cò Nghệ An 3 5 4.0 MR Nghệ An
10 Gié Thanh Hóa 3 5 4.0 MR Thanh Hóa 40 Chiêm cườm 3 1 2.0 R Nghệ An
11 Gié ựá Vĩnh Phúc 7 5 6.0 MS Vĩnh Phúc 41 Chiêm chớ 3 5 4.0 MR Nghệ An
12 Gié ựỏ Vĩnh Phúc 5 7 6.0 MS Vĩnh Phúc 42 Chiêm trắng 3 1 2.0 R Nghệ An
13 Gié bắc Phú Thọ 7 5 6.0 MS Phú Thọ 43 Chiêm thống nhất 1 9 7 8.0 S Nghệ An
14 Gié lùn Hà đông 3 5 4.0 MR Hà Nội 44 Chiêm thống nhất 2 5 7 6.0 MS Nghệ An
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 65 Chủng VK Chủng VK TT Nguồn gen Is.5 Is.6 điểm ựánh giá (TB) Mức ựộ kháng/ nhiễm Nơi
thu thập TT Nguồn gen Is.5 Is.6
điểm ựánh giá (TB) Mức ựộ kháng/ nhiễm Nơi thu thập 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 16 Ba lá Nghệ An 5 7 6.0 MS Nghệ An 46 Tẻ chảo 1 3 2.0 R Hà Nam
17 Ba lá Kiến An 1 1 1.0 R Hải Phòng 47 Tép 1 7 9 8.0 S Hà Nam
18 Bầu 7 9 8.0 S Hải Phòng 48 Tép 2 3 5 4.0 MR Hà Nam
19 Bầu 1 5 7 6.0 MS Hải Phòng 49 Tép 4 7 5 6.0 MS Hà Nam
20 Bầu 8 5 5 5.0 MR Hải Phòng 50 Tép 6 5 7 6.0 MS Hà Nam
21 Bầu Hà đông 7 7 7.0 MS Hà Nội 51 Tép nai 60 3 1 2.0 R Hà Nam
22 Bầu dâu Phú Thọ 7 5 6.0 MS Phú Thọ 52 Tép dong 3 5 4.0 MR Hà Nam
23 Bầu Thanh Hoá 3 3 3.0 R Thanh Hóa 53 Tép Nghệ An 3 1 2.0 R Nghệ An
24 Bầu quái 7 7 7.0 MS Thanh Hóa 54 Tép Thái Bình 1 3 2.0 R Thái Bình
25 Chiêm nhỡ BN 1 3 0 1.5 R Bắc Ninh 55 Tép Hải Dương 4 5 4.5 MR Hải Dương
26 Chiêm nhỡ BN 2 7 7 7.0 S Bắc Ninh 56 Tép Hải Dương 5 7 6.0 MS Hải Dương
27 Chiêm nhỡ BN 3 5 7 6.0 MS Bắc Ninh 57 Tép Hải Phòng 3 5 4.0 R Hải Phòng
28 Chiêm râu 3 3 3.0 R Bắc Ninh 58 Tép trắng 76 3 5 4.0 MR Huế
29 Chiêm xiêm 1 1 1.0 R Bắc Ninh 59 IR24 7 9 8.0 S IRRI
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 66