2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài
3.5.CHỌN CẶP LAI TRIỂN VỌNG TẠO QUẦN THỂ F1 PHỤC VỤ LẬP
BẢN ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH LÙN.
Dựa trên kết quả đánh giá tính kháng/nhiễm bệnh xanh lùn, các đặc điểm nông sinh học và sự đa hình di truyền phân tử của 31 dòng/giống bông (gồm 30 giống nghiên cứu và 1 dòng kháng bệnh xanh lùn – KXL-00-02), các cặp dòng/giống bố mẹ mang các đặc điểm nông sinh học tốt và tính kháng/nhiễm tương phản đã được xác định làm vật liệu lai, tạo quần thể F1. Kết quả đánh giá tính kháng/nhiễm với rệp mang nguồn bệnh xanh lùn cho thấy nguồn gen kháng chỉ có ở giống Bông cỏ Nghệ An, đây là giống bông cỏ châu Á với hệ gen lưỡng bội nên việc chọn lọc các cặp lai phục vụ cho việc lập bản đồ gen kháng được tiến hành theo sơ đồ tổ hợp lai như sau:
Hình 3.9. Sơ đồ lai tạo tổ hợp lai F1
Từ các kết quả nghiên cứu về những đặc tính nông sinh học của các giống bông nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được 14 giống bông có tiềm năng năng suất tốt, chất lượng cao (bảng 3.6). Tuy nhiên, để chọn được những cặp lai triển vọng nhất để lai tạo F1, với mong muốn thế hệ lai F1 cho ưu thế lai và độ hữu thụ cao, việc kết hợp những kết quả đánh giá kiểu hình với kết quả phân tích kiểu gen là rất cần
thiết. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chọn các cặp bố mẹ có độ tương đồng di truyền nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,5.
Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1 được liệt kê ở bảng 3.10.
Những quần thể F1 sau khi được lai tạo sẽ được tiếp tục chọn lọc và tạo thế hệ F2 phục vụ việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ Nghệ An.
Bảng 3.10. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1 Giống mẹ
(giống nhận gen)
Giống bố
(giống cho gen)
T T
M ã số
Tên giống Nguồn gốc Tương đồng di truyền với dòng KXL T T Tên giống Nguồn gốc 1 7 Cỏ Bắc Ái Việt NamViệt Nam 0,47 1 KXL- 00-02 Nghệ An – Việt NamViệt Nam 2 15 AK-235 Ấn Độ 0,35 3 42 Akola Ấn Độ 0,38 4 44 Tka188 Ấn Độ 0,41
5 46 Ava Liên Xô 0,50
6 75 B10 Ấn Độ 0,32 7 77 91-B-16 Ấn Độ 0,41 8 79 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,38 3 KXL- 00-04 Nghệ An – Việt NamViệt Nam 9 80 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,29 10 82 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,32
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN
1. Kết quả đánh giá tính kháng bệnh trên tập đoàn 30 giống bông cỏ nghiên cứu đã xác định được 4 dòng bông thuộc giống bông cỏ Nghệ An có khả năng kháng hoàn toàn với bệnh xanh lùn là: KXL-00-02, KXL-00-03, KXL-00-04, KXL- 00-05.
2. Kết quả đánh giá các đặc tính nông sinh học đã sàng lọc được 14 giống bông cho năng suất trên 4,0 tạ/ha và độ bền xơ trên 17,5g/tex phục vụ cho việc lai tạo quần thể F1.
3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền 31 dòng/giống bông với 15 chỉ thị phân tử SSR đã thu được được tổng số 34 allen, với trung bình 2,3 allen/locus. Tần số allen phổ biến nhất dao động trong khoảng từ 41,3% đến 86,7%, trung bình là 67,45%. Chỉ số đa dạng PIC của các locus nghiên cứu cũng khá cao, với giá trị trung bình là 0,41.
4. Đã xác định được hệ số tương đồng di truyền giữa các giống bông dao động từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, từ đó xây dựng được sơ đồ hình cây biểu diễn mối quan hệ di truyền giữa của 31 dòng/giống bông làm cơ sở di truyền cho những nghiên cứu tiếp theo.
5. Kết hợp đánh giá kiểu hình với phân tích kiểu gen của các giống bông đã xác định được các tổ hợp lai tiềm năng cho việc lai tạo quần thể lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn.
4.2. KIẾN NGHỊ
1. Lai tạo quần thể lập bản đồ từ nguồn vật liệu đã được xác định. 2. Xác định các chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh xanh lùn.
3. Chọn tạo giống bông kháng bệnh xanh lùn bằng sự trợ giúp của chỉ thị phân tử liên kết gen kháng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Thị Thanh Bình (1999), Nghiên cứu bệnh xanh lùn bông ở phía Nam và một số biện pháp phòng trừ, Luận án tiến sỹ Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt NamViệt Nam, Hà Nội.
2. Thái Thị Lệ Hằng (2008), Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử SSR đánh giá nguồn bông bố mẹ phục vụ chọn tạo giống bông lai F1, Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Hà Nội.
3. Vũ Công Hậu (1987), Kỹ thuật trồng bông, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
4. Trần Thế Lâm (2007), Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học và biện pháp phòng chống rầy xanh hai chấm Amrasca devastans Distant và rệp muội Aphis gossypii Glover hại bông ở vùng Duyên hải Nam trung Bộ, Luận án Tiến sỹ Nông nghiệp, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông-lâm nghiệp Duyên hải Nam trung Bộ, Bình Định.
5. Vũ Triệu Mân, Nguyễn Văn Mẫn, Nguyễn Kim Giao (1995), “Chuẩn đoán virus Tristeza hại cam, chanh và virus gây bệnh xanh lùn cây bông ở miền nam Việt namViệt Nam”, Tạp chí Vệ sinh phòng dịch, 5(4), tr. 46-47. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6. Nguyễn tThị Minh Nguyệt, Phạm Anh Tuấn, Phạm tThị Hoa, Nguyễn thị Thị Tân Phương, Lã Tuấn Nghĩa, Nguyễn thị Thị Lan Hoa, Đặng Minh Tâm, Trịnh Minh Hợp, Nguyễn văn Chánh, Nguyễn thị Thị Thanh Bình, Nguyễn Duy Bảy, Nguyễn thị Thị Thanh Thủy (2009), “Phân tích đa dạng di truyền phân tử, các đặc tính nông sinh học và tính kháng bệnh xanh lùn ở một số giống bông vải trong nước và nhập nội”, Tạp chí công nghệ sinh học, 7(2), tr. 211- 219.
7. Lã Tuấn Nghĩa, Vũ Đức Quang, Trần Duy Quý (2004), Cơ sở lý thuyết và ứng dụng công nghệ gen trong chọn tạo giống cây trồng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 8. Lê Quang Quyến, Trần Ngọc Hùng (1993), Vài nét về cây bông ở Thái Lan và
và tham quan về cây bông ở Thái Lan (tháng 10 năm 1993), Hà Nội, Việt NamViệt Nam.
9. Đặng Minh Tâm (2006), Nghiên cứu chọn giống bông kháng bệnh xanh lùn, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Hà Nội.
10. Viện nghiên cứu Bông và Phát triển Nông nghiệp Nha Hố (2007), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học, Ninh Thuận.
11. Viện Di truyền Nông nghiệp (1998), Kết quả nghiên cứu khoa học 1997-1998, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
Tiếng Anh
12. Abdurakhmonov, I. Y., A. A. Abdullaev, S. Saha, Z. T. Buriev, D. Arslanov (2005), “Simple sequence repeat marker associated with a natural leaf defoliation trait in tetraploid cotton. J”. Hered, 96, pp. 644–653.
13. Alimukhamedov, Shv Etsova (1988), “Immunity of cotton to pests. Kblopok”, (4), pp. 26-27.
14. Brubaker CL, Paterson AH, Wendel JF (1999), “Comparative genetic mapping of allotetraploid cotton and its diploid progenitors”, Genome, 42, pp. 184-203. 15. Cauquil J, Vaissayre M (1971), “La ‘maladie bleue’ du cotonnier en Afrique:
transmission de cotonnier a` cotonnier par Aphis Gossypii Glover”, Coton Fibres Trop, 6, pp. 463-466.
16. Cauquil J (1974), “Cotton pests and diseases in Africa south of the Sahara”,
CIRAD, pp. 14-16.
17. Chandarasrivongs C (1980), The disease of cotton in Thailand, Plant Pathology & Microbiology Div., Ministry of Agriculture and Cooperatives, Bangkok, Thailand.
18. Charaspon T. (1980), Cotton in Thailand, International consultation on cotton production research focusing on the Asian region, Manila.
19. Chen Niu, Dong J. Hinchliffe, Roy G. Cantrell, Congli Wang, Philip A., and Jinfa Zhang (2007), “Identification of Molecular marker Associated with
Root-Knot Nematode Resistance in upland”, Cotton Crop science, 47(3), pp. 951-960.
20. Correa RL, Silva TF, Simoes-Araujo JL, Barroso PA, Vidal MS, Vaslin MF (2005), “Molecular characterization of a virus from the family Luteoviridae associated with cotton blue disease”, Arch Virol, 150, pp. 1357-1367.
21. Costa A.S. (1957), “Anthocyanosis, a virus disease in cotton in Brazil”,
Phythopathologische Zeitschrift, 28, pp. 167-186.
22. Candida H.C. de Magalhaes Bertini, Ivan Schuster, Tocio Sediyama, Everaldo Goncalves de Barros and Maurilio Alves Moreira (2006), “Characterization and genetic diversity analysis of cotton cultivars using microsatellites”,
Genetics and Molecular Biology, 29(2), PP. 321-329.
23. Dànield M and Chadarasrivongs C. (1965), Plant Pathology, Pros. Rept. Expt. Stat., Cott. Grow.Crop., Thailand.
24. David B. Weaver, Kathy S. Lawrence, and Edzard van Santen (2007), “Reinform Nematode Resistance in upland Cotton Germplasm”, Crop Sci., 47, pp. 19-24.
25. Diste´fano Ana J., Ivan Bonacic Kresic, H. Esteban Hopp (2010), “The complete genome sequence of a virus associated with cotton blue disease, cotton leafroll dwarf virus, confirms that it is a new member of the genus Polerovirus”, Archives of Virology, 155(11), pp. 1849-1854.
26. Dyck J.M (1979), “Lamadie bleue de contonnier an Tchad (Blue disease of cotton in Chad)”, Cotton et Fibres Tropicales, 34(2), pp. 299-238.
27. Diqiu Liu, Xiaoping Guo, Zhongxu Lin, Yichun Nie and Xianlong Zhang (2005), “Genetic diversity of Asian cotton (Gossypium arboreum L.) in China evaluated by microsatellite analysis”, Genetic Resources and Crop Evolution, 53, PP. 1145-1152.
28. Jiang C, Wright RJ, El-Zik KM, Paterson AH (1998), “Polyploid formation created unique avenues for response to selection in
Gossypium”, Proc Natl Acad Sci USA, 95, PP. 4419–4424.
29. Ecsober J.T., Agati J.A et Bergonia H.T. (1963), “Une nouvelle virose du cotonnier aux Philippines”, Bull. Phyt. FAO, 11, pp. 78-81. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
30. Fryxell PA (1992), “A revised taxonomic interpretation of Gossypium L. (Malvaceae)”, Rheedea, 2, PP. 108-165.
31. Hawkins JS, Kim H, Nason JD, Wing RA, Wendel JF (2006), “Differential lineage-specific amplification of transposable elements is responsible for Genome size variation in Gossypium”, Genome Res, 16, PP. 1252–1261.
32. Hendrix B, Stewart JM (2005), “Estimation of the nuclear DNA content of Gossypium species”, Ann Bot (Lond), 95, PP. 789–797.
33. Liu B, Brubaker G, Cronn RC, Wendel JF (2001), “Polyploid formation in cotton is not accompanied by rapid genomic changes”, Genome, 44, PP. 321.
34. M. J. Iqbal, N. Aziz, N. A. Saeed, Y. Zafar (1996), “Genetic diversity evaluation of some elite cotton varieties by RAPD analysis”, Theor Appl Genet, 94, PP. 139-144.
35. Naveed Murtaza (2006), “Cotton genetic diversity study by AFLP markers”,
Electronic Journal of Biotechnology, 9(4), PP. 457-460.
36. Saha, S., M. Karaca, J. N. Jenkins, A. E. Zipf, U. K. Reddy (2003), “Simple sequence repeats as useful resources to study transcribed genes of cotton”, Euphytica, 130, PP. 355–364.
37. Wendel JF, Cronn RC (2003), “Polyploidy and the evolutionary history of cotton”, ADV Agron, 78, PP. 139-186.
38. Yang SS, Cheung F, Lee JJ, Ha M, Wei NE, Sze SH, Stelly DM,Thaxton P, Triplett B, Town CD, et al (2006), “Accumulation of genome- specific transcripts, transcription factors and phytohormonal regulators
during early stages of fiber cell development in allotetraploid cotton”,
Plant J, 47, PP. 761–775.
39. Zhao XP, Si Y, Hanson RE, Crane CF, Price HJ, Stelly DM, Wendel JF, Paterson AH (1998), “Dispersed repetitive DNA has spread to new genomes since polyploid formation in cotton”, Genome Res, 8, PP. 479–492.
Tài liệu từ Internet
1. Cotton Marker Database, http://www.cottonmarker.org. 2. Cotton Genome Database, http://cottondb.org.
3. ITIS, Integrated Taxonomic Information System, http://www.itis.gov/. 4. USDA, United States Department of Agriculture,
http://www.fas.usda.gov/psdonline/psdQuery.aspx.
5. Tổng Cục thống kê, http://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=430vàidmid=3
6. Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển Nông nghiệp Nha Hố,
PHẦN PHỤ LỤC
Phụ lục 1. Danh sách 50 cặp mồi SSR đã sử dụng trong nghiên cứu đa hình các giống bông cỏ
S T T
Tên mồi Trình tự mồi Nhiễm
sắc thể Kích thước đoạn chèn 1 BNL1408 (f) AAGGGAGAGAAACGGAGAGC (r) CATTTCACCTCTCCCACCAC AD05,AD11 413 2 BNL1673 (f) CTCTTAATGCTTGGCCTTGG (r) AGTACCGGACTCGGCACTAT A12,AD12, AD22 295 3 BNL1679 (f) AATTGAGTGATACTAGCATTTCAGC (r) AAAGGGATTTGCTGGCAGTA A12,AD12 347 4 BNL2656 (f) AACCACAACCAAAATTTCACG (r) CTTTGGTTTCGTAGGGCTTG AD19 280 5 BNL2921 (f) CGAGAGATTTTAAAGGGAAACA (r) GGGAGTGGTCTGATGGAAAA AD01 451 6 BNL2960 (f) TAAGCTCTGGAGGCCAAAAA (r) CCATTTCAATTTCAAGCATACG AD10 596 7 BNL3259 (f) TTTTGAAATTCCAGCGAAGG (r) GTCAATACCTGCTTCTCCACG AD02,AD08, AD30 530 8 BNL3261 (f) AAACGGAAACGAAGAAGGGT (r) CCCAAACCTGTCTCACCAAC A12,AD12 561 9 BNL3284 (f) ACTAAAACAAATGTAGCGTGTGG (r) TTTAGGTTTGGGTAACTAGAGGC AD11 488 10 BNL3478 (f) AGTGGGTTGGACTTTCATGC (r) CACGGGCTTTTTTTTTTTCA AD13,AD18 404 11 BNL4053 (f) TGAAGGCTTTGAAGCAAACA (r) AAGCAAGCACCAAGTTAGCC AD09,AD23 388 12 BNL1034 (f) TTGCTTTCAATGGAAAACCC (r) CGTCGCAAAGTTGAGAATCA AD11,AD17, AD21 329 13 BNL1495 (f) TGAAGATTTGGAGGCAATTG (r) ATAAATGGCATCAGCCCAAA AD13,AD18 262 14 BNL2440 (f) TGTTAAGCATACATTAGTTTCAC (r) CCGGCACCACAAAAGTAAAT AD01,AD15 397 15 BNL2553 (f) GGGTCAAAAGTGGAAAACGA (r) GCCCACAGGAAAACAAAAAA AD20 472 16 BNL2571 (f) TCGCTATCGCTCTGAAATCA (r) ATGCCACGGAATTAGCAAAC AD13,AD18 526
17 BNL3071 (f) TTGTTGCAGACGCTTCTGTT (r) TTTTTCCTTTTGGTGCGATC AD10,AD20 356 18 BNL3280 (f) GCAGAACTGCCACTTGTTTG (r) AGAAAATGGGTTGTGCTTGG AD18,AD20 463 19 BNL3971 (f) CACATATTTTTGCCTCACGC (r) TGTGGACCCAAAAAGGAAGA A02,AD02 362 20 BNL4059 (f) GAGTTACGCCTGGCAATCAT (r) CCATCCCCAGTGGTGTTATC A12,AD12, A10 622 21 MUCS141 (f) CAAAAGGCAAATAGAGCTTTCC (r) AGCAGCCATGGTTCATTAGG AD_chr15 568 22 MUCS198 (f) AGAGAGGCAATCAGGAATCG (r) AATTACCCTCCAATGGTGCC A_chr13 696 23 MUCS242 (f) AAGACAAGAGAGGTCTGGCG (r) GGATTTTGGTTTGCAGAAGG A_chr07 733 24 MUCS459 (f) TAAGACACGCAAGCCATTTC (r) CGCAAGCCACTCCCTTTAC A_chr02 496 25 MUCS524 (f) ACGGCTTCTCTGATTCAAGC (r) TTTTTCCATTCCCAATACGG A_chr03 578 26 MUCS615 (f) CAGCAGCAAAGAAAAAGAACAG (r) TCAAACCCTCTTTTGATACCG A_chr06 1038 27 MUSS123 (f) CAATTCCCAAACCTTCTTCTTC (r) GAAACCATTCTCCACTTCCTTG AD_chr11 1115 28 MUSS128 (f) TCATCTATCAAACACCCTCCC (r) CAGCGTTTGAAGTCACATCC AD_chr15 719 29 MUSS193 (f) GAAAATGAGCACTTCTCCGC (r) AATGCGAATTGATCCAACAG A_chr03 537 30 MUSS329 (f) GTCGCGAGGAGCTAATTTCC (r) CCAGTTTAGCCGCTACTTCG A_chr05 525 31 NAU1003 (f) ATACTCCCCGAGAGGAAAAC (r) TTCATCGACATTGCTTCTTC AD_chr05 449 32 NAU1014 (f) GCCTCCACTTGTTTTCTACC (r) GGCACCCATATCAGAAGAAG AD_chr11 651 33 NAU1037 (f) CACCTTCACCTAACCATCAA (r) GAAGAATTGCGAGAAGAGGA AD_chr08, AD_chr24 686 34 NAU1063 (f) CACACTCACCCCTTTTTCTT (r) AGCAGGTTTACGGTTGTTGT AD_chr11 666 35 NAU1158 (f) ACAAAGCATTCATTCGCTTC (r) AAAACCTTGGGTGAGGAAAT AD_chr04 914 36 NAU2790 (f) GTTGCGAGAAGCCTTTTAAC (r) GATGGACTGCATCCTTTTTC A_chr05 768
(r) GGTGCACAGAATAGGTGAAA 38 NAU4865 (f) AGGATAACCCCCTAAAAACG (r) ACTGCTCCTCGTTTGAAATC A_chr11 822 39 NAU5046 (f) CTTCCCTCCTCTGTCTCTCA (r) GAGAGAGGGGAAAGTTAGGG A_chr04 822 40 NAU5074 (f) TTTTAGCCGGGCTTACATAC (r) CAGATGGAGACTGACTGGTG A_chr08 822 41 STV002 (f) CGATGAGGAAGCAGCAACAACT (r) AATCCTCGTGATCCGTTCTCTTCT A_chr05 665 42 STV090 (f) CATGCAAGTATAGGAACGTTGTGG (r) TTAATTTCGTTTACATTTCCCGCT A_chr13 578 43 STV166 (f) TTCAGAGCCAAGGCCTACAAAAT (r) TAGGCATTGATCATCAGCTTACCA A_chr07 717 44 STV190 (f) GTTGAAGAAGCAGAGACCGTGAAT (r) CCTACAGATATGGGAGCCAACAAA A_chr03 404 45 TMD03 (f) GCATTGAAGGAAAAAGAAGAACC (r) ATGCCTTGTTTGCTTGAAGT AD_chr01 777 46 TMK01 (f) GCTTCTTTCTCTGGCTGCTG (r) GAAAGGGGGCTGATTTTGAG AD_chr04 514 47 TMK08 (f) AAGAATTAGCGGAAGTGGTCA (r) TTTGACAAAACATGGATGGA AD_chr17 439 48 TME12 (f) GCAATGTCTTTTTCGATTGC (r) CCATGAGTGCAAGAAGGCTTA AD_chr12 365 49 TME17 (f) GGTTCAAATCCCAGATAGTCTC (r) CAATTGAGGGACCAAACTGC AD_chr13, AD_chr18 773 50 TME20 (f) CGCAAACGAACCAGTACAGA (r) GCGTCTACATTAGCGCCATA AD_chr19 479
* Chú thích: (a) Thời gian sinh trưởng (ngày); (b) Chiều cao cây (cm); (c) Số cành đực/cây; (d) Số cành quả/cây;(e) Vị trí
cành quả 1; (f) Khối lượng quả (g); (g) Số quả/m2; (h) Năng suất lý thuyết (tạ/ha);(i) Khối lượng 100 hạt (g); (j) Tỷ lệ xơ (%); (k) Năng suất bông hạt (tạ/ha); (l) Năng suất bông xơ (tạ/ha),(m) Chiều dài xơ (mm); (n) Độ đều xơ (%); (o) Độ mịn xơ (Mic); (p) Độ