V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.9. Điện di sản phẩm PCR phát hiện gen xa5, sử dụng cặp mồ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 297 bp
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 68
1. Ladder
2. IR24, đối chứng âm
3.IRBB5, đối chứng dương 4. 10165 5. 10274 6. 10811 7. 10861 8. 10881 9. 10894 10. 10903
(Những mẫu giống in đậm là chứa gen kháng)
Hình 4.10. Điện di sản phẩm PCR phát hiện gen xa5, sử dụng cặp mồi RG556sau khi cắt enzyme DraI RG556sau khi cắt enzyme DraI
Kết quả, chúng tôi xác định được 9 mẫu giống mang gen xa5
Đặc biệt kết quả thu được:
+ 1 mẫu giống ký hiệu 10888 chứa cả 3 gen kháng: Xa4, xa5 và Xa7;
+ 5 mẫu giống kí hiệu 10132-1, 10180-1, 10873, 10888, 10901 chứa 2 gen Xa4 và Xa7;
+ 2 mẫu giống kí hiệu 10888 và 10894 chứa gen Xa4 và xa5;
+ 2 mẫu giống kí hiệu 10888 và 10910 chứa gen xa5 và Xa7;
4.4.3. So sánh kết quả PCR với kết quả lây nhiễm nhân tạo
Sau khi tiến hành phản ứng PCR và lây nhiễm nhân tạo, chúng tôi đưa ra bảng so sánh kết quả như sau:
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 69
Bảng 4.10. So sánh kết quả xác định gen kháng bằng PCR và kết quả lây nhiễm nhân tạo của các mẫu giống lúa. và kết quả lây nhiễm nhân tạo của các mẫu giống lúa.
Kết quả PCR Kết quả lây nhiễm
nhân tạo
TT Tên
giống
KH
Giống Xa4 xa5 Xa7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tỷ lệ R/M/S 1 Nếp cẩm vỏ đỏ 2 10124-1 - - + M R R S R S R S R R 6R/1M/3S 2 Nếp cẩm vỏ đỏ 2 10124-2 - - + R M R S R S R S R R 6R/1M/3S 3 Nếp cẩm 2 10132-1 + - + R R R M R S R M R R 7R/2M/1S 4 Nếp cẩm 2 10132-2 + - - R R R R M S R M M M 5R/4M/1S 5 Nếp cẩm 3 10140-3 - - + S S S R R R R S R M 5R/4M/1S 6 Lúa cẩm 10147 - - - S S R R S S M S S S 2R/1M/7S 7 Nếp cẩm 10165 - - - R R R R R R R M M R 8R/2M/0S 8 Nếp cẩm 10180-1 + - + R R R R R R R R M R 9R/1M/0S 9 Nếp cẩm 10180-6 - - + R R R R M S R M S M 5R/3M/2S 10 Nếp cẩm 10274 - + - R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 11 Nếp Aham-P 10203-1 - - - M S M R M S R M S S 2R/4M/4S 12 Nếp cẩm 10739-1 + - - R R R S M M S R S M 4R/3M/3S 13 Nếp cẩm 10811 - + - R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 14 Nếp cẩm 10812 - - - M M S R S S S S M M 1R/4M/5S 15 Nếp cẩm 10861 - + - R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 16 Nếp cẩm 10873 + - + R R R S M M S R S M 4R/3M/3S 17 Chiêm sành Cẩm Khê 10876 - - - M M R R S S M M S S 2R/4M/4S 18 Nếp cẩm chung dạng 1 10879 - - - R S M R M S S S S R 3R/2M/5S 19 Nếp cẩm 10880 - - - M S R R S S M R S M 3R/3M/4S 20 Nếp cẩm 10881 - + - R R R M R R R M R R 8R/2M/0S 21 Nếp cẩm 10882 - - - S S R S S S M S M R 2R/2M/6S 22 Nếp cẩm 10884 - - - S S R S S S M S S M 1R/2M/7S 23 Nếp cẩm 10887 - + - R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 24 Nếp cẩm 10888 + + + R R R R R R R R R R 10R/0M/0S
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 70 25 Nếp cẩm 10889 - - - S S R S S S R S S S 2R/0M/8S 26 Nếp cẩm 10891 - - - S S R M S S M S S S 1R/2M/7S 27 Nếp cẩm đen 10894 + + - R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 28 Nếp cẩm 10895 + - - R R R R R M R R M R 8R/2M/0S 29 Blào cô cẩm 10897 - - - S M R R S S S S M M 2R/3M/5S 30 Lúa cẩm 10898 - + - R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 31 Khẩu cẩm 10899 - - - M S R M S S R M M M 2R/5M/3S 32 Nếp cẩm 10900 - - - S S M M S S M S S S 0R/3M/7S 33 Pàu cẩm 10901 + - + R R R R R R R R R R 10R/0M/0S 34 Kháu cẩm 10902 - - - R M S M M S S S S S 1R/3M/6S 35 Kháu cẩm pị 10903 - - - S M R R S S R S S R 4R/1M/5S 36 Nếp cẩm 10905 - - - R S R R M S R M S S 4R/2M/4S 37 Nếp cẩm 10910 - + + R R R R M R R M R R 8R/2M/0S 38 Nếp cẩm đen 10911 - - - S S R M S S S S S R 2R/1M/7S 39 Nếp cẩm dạng 2 10912 + - - R R R R R M S R S S 6R/1M/3S 40 Nếp cẩm 10913 + - - R R R R M M R S S R 6R/2M/2S 41 Nếp cẩm 10914 - - - S S R M S S M S S S 1R/2M/7S 42 Nếp cẩm 10915 - - - S S R M S S S S S R 2R/M/7S 43 Nếp cẩm 10916 - - - S S R R S S M S S S 2R/M/7S 44 Nếp cẩm 10917 + - - R R R R R S R M S R 7R/1M/2S 45 Lọ cẩm 10919 - - - M M S R S S S S M M 1R/4M/1S 46 Bèo tả cẩm 10921 + - - M M R R S S R R S M 4R/3M/3S 47 Ca cẩm 10922 - - - S R M R S S R S S M 3R/2M/5S 48 Kháu cẩm pạnh 10923 + - - R R R R M R S S S S 5R/1M/4S 49 Kháu cẩm pạnh 10924 - - - S M R R S S S S M M 2R/3M/5S 50 Nếp cẩm 10966 - - + R R R R M S S M S S 4R/2M/4S
Kí hiệu: (+) có gen kháng; (-) không có gen kháng.
- 09 mẫu giống có chứa gen xa5 (xác định bằng PCR) kháng hoàn toàn với 10 chủng vi khuẩn tương tự như IRBB5. Tuy nhiên mẫu giống kí hiệu
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 71
10881 chứa gen xa5 kháng vừa với chủng 4, chủng 8 và kháng hoàn toàn với các chủng còn lại. Mẫu giống kí hiệu 10910 chứa gen kháng xa5 kháng vừa với chủng 5, chủng 8 và kháng hoàn toàn với các chủng còn lại.
- 14 mẫu giống có chứa gen Xa4 kháng 3 chủng 1, 2, 3 tương tự như dòng đẳng gen IRBB4.
- 11 mẫu giống chứa gen Xa7 đều kháng hoặc kháng vừa với 5 chủng: 1, 2, 3, 5, 8 tương tự như IRBB7. Chứng tỏ xác định gen kháng bằng PCR là chính xác và những mẫu giống chứa gen kháng xa5 là vật liệu rất tốt cho chọn giống kháng bệnh.
- Trong 5 mẫu giống chứa 2 gen kháng Xa4 và Xa7 thì mẫu giống 10180-1, kháng hoàn toàn với 10 chủng vi khuẩn. Chứng tỏ khi có sự kết hợp của 2 gen kháng thì tính kháng cũng tương đối bền vững.
- Một số mẫu giống được xác định chứa gen kháng Xa4 hoặc Xa7, không chứa gen kháng xa5 hoặc không chứa gen kháng nào nhưng lại kháng được số chủng vi khuẩn nhiều hơn so với đối chứng. Ví dụ như mẫu giống 10895 xác định bằng PCR cho kết quả chứa gen Xa4 không chứa Xa7 hay xa5
hoặc 10165 không chứa Xa4, xa5 và Xa7 nhưng kết quả lây nhiễm nhân tạo kháng được chủng 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10 và kháng vừa với chủng 8, 9. Những mẫu giống này có thể chứa một gen kháng khác ngoài xa5, những trường hợp này cần kiểm tra thêm để xác định chính xác khả năng mang gen kháng của các mẫu giống.
Có sự khác nhau giữa 2 phương pháp PCR và lây nhiễm nhân tạo là do phương pháp lây nhiễm nhân tạo phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh và một số yếu tố khác. Nên kết quả của phương pháp PCR là chính xác hơn.
4.5. Kết quả chọn lọc nguồn vật liệu
Sau khi tập hợp đầy đủ số liệu về các chỉ tiêu chất lượng, khả năng kháng bệnh bạc lá và các tính trạng nông sinh học quan trọng liên quan tới năng suất, chúng tôi tiến hành tuyển chọn một số mẫu giống có tiềm năng
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 72
năng suất cao, phẩm chất tốt, khả năng kháng bạc lá.
4.5.1. Kết quả chọn lọc nguồn vật liệu chất lượng tốt
Để phù hợp với mục tiêu chọn lọc các mẫu giống tốt phục vụ chọn tạo giống chất lượng tốt, năng suất cao đã đề ra, chúng tôi định hướng chọn lọc như sau: Ưu tiên các giống có mùi thơm, các giống có năng suất tiềm năng >70 tạ/ha, thời gian sinh trưởng ngắn <160 ngày trong vụ xuân, chiều cao cây khoảng 125cm.
Trong đó đặc biệt ưu tiên các chỉ tiêu năng suất tiềm năng, thời gian sinh trưởng, mùi thơm.
Kết quả, chúng tôi chọn được 3 mẫu giống sau:
Bảng 4.11. Đặc điểm của 3 mẫu giống chất lượng tốt được chọn
STT Tên giống KH giống Mùi thơm Năng suất tiềm năng (tạ/ ha) TGST (ngày) Chiều cao cuối cùng (cm) 1 Nếp cẩm 2 10132-1 Thơm 106,1 125 128,2 2 Nếp cẩm 10811 Thơm 111,3 136 126,7 3 Nếp cẩm 10895 Thơm 80,2 139 137,2
4.5.2. Kết quả chọn lọc nguồn vật liệu kháng bệnh bạc lá
Để phục vụ mục tiêu chọn lọc các mẫu giống tốt phục vụ chọn tạo giống kháng bệnh bạc lá, năng suất cao, chúng tôi đề ra các mục tiêu chọn lọc như sau: Ưu tiên các mẫu giống có chứa 2, 3 gen kháng hoặc chứa gen kháng xa5, chọn lọc các giống có năng suất tiềm năng >70 tạ/ha, thời gian sinh trưởng ngắn khoảng <160 ngày trong vụ xuân, chiều cao cây lớn hơn 125 cm.
Trong đó đặc biệt ưu tiên 2 chỉ tiêu khả năng kháng và năng suất tiềm năng. Kết quả chúng tôi chọn được 5 mẫu giống sau:
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 73
Bảng 4.12. Đặc điểm của 5 mẫu giống kháng bạc lá được chọn
STT Tên giống KH giống Gen kháng Năng suất tiềm năng (tạ/ ha) Chiều cao cuối cùng (cm) TGST (ngày) 1 Nếp cẩm 2 10132-1 Xa4, Xa7 106,1 128,2 125 2 Nếp cẩm 10180-1 Xa4, Xa7 73,1 117,1 127 3 Nếp cẩm 10910 xa5, Xa7 108,5 82,60 135 4 Nếp cẩm 10811 xa5 111,3 126,70 136
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 74
V . KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Sau khi tiến hành đề tài, chúng tôi đi đến một số kết luận và đề nghị sau:
5.1 Kết luận
1. Qua nghiên cứu 50 mẫu giống - thấy các mẫu giống nếp cẩm rất đa dạng, phong phú.
* Đặc điểm nông sinh học:
- Thời gian sinh trưởng có 27 mẫu có thời gian sinh trưởng trung bình; và 11 mẫu giống có chiều cao trung bình;
- Khả năng chống đổ: 35 mẫu giống có khả năng chống đổ (15 mẫu giống cứng cây, 20 mẫu giống cứng vừa
- Kết quả có mẫu 06 giống có tiềm năng năng suất cao: 10132-1, 10180-1, 10811, 10888, 10895, 10910.
* Chất lượng: 26 mẫu giống có dạng hạt bầu; và độ phá hủy kiềm và nhiệt độ hóa hồ trung bình, vì vậy cần cải thiện tính trạng này
2. Đánh giá khả năng kháng bệnh bằng lây nhiễm nhân tạo.
- 09 mẫu giống có phổ kháng nhiễm tương tự IR24, dự đoán bước đầu không mang gen kháng hoặc chứa một trong số các gen kháng không hữu hiệu.
- 17 mẫu giống có phổ kháng tương tự IRBB4. Tạm thời kết luận 17 mẫu giống này mang gen Xa4.
- 15 mẫu giống thể hiện kháng được 5, 6 chủng vi khuẩn, các giống này có phổ kháng tương tự IRBB5, IRBB7, có thể tạm thời kết luận những mẫu giống này có thể mang từ 1-3 gen kháng Xa4, xa5, Xa7.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 75
- 9 mẫu giống còn lại biểu hiện kháng nhiễm với các chủng vi khuẩn nhưng phổ kháng nhiễm không trùng với các dòng đẳng gen, các giống này cần tiếp tục nghiên cứu
3. Bằng việc sử dụng chỉ thị phân tử trên 50 mẫu giống:
- 5 mẫu giống chứa gen fgr: 10132-1, 10811, 10895, 10812, 10274. Đặc biệt là 4 mẫu giống 10132-1, 10811, 10895, 10812, vừa có kiểu gen fgr/fgr, lại vừa có mùi thơm trên bột gạo nên là vật liệu ưu tiên trong công tác chọn tạo giống lúa thơm.
- 1 mẫu giống ký hiệu 10888 chứa cả 3 gen kháng: Xa4, xa5 và Xa7 và 5 mẫu giống kí hiệu 10132-1, 10180-1, 10873, 10888, 10901 chứa 2 gen Xa4 và Xa7; 2 mẫu giống kí hiệu 10888 và 10894 chứa gen Xa4 và xa5; 2 mẫu giống kí hiệu 10888 và 10910 chứa gen xa5 và Xa7 nên là vật liệu phù hợp cho việc chọn tạo giống lúa kháng bệnh bạc lá.
4. Qua chọn lọc, chúng tôi chọn được 8 mẫu giống tương đối tốt, trong đó có 5 mẫu giống vừa có khả năng kháng bệnh vừa có tiềm năng cho năng suất cao và 3 mẫu giống có chất lượng tốt, có tiềm năng năng suất. Các mẫu giống này phù hợp cho mục đích chọn tạo giống lúa năng suất cao, chất lượng tốt, kháng bệnh bạc lá. Tuy nhiên, các giống được chọn cũng cần phải củng cố thêm về một số tính trạng nông sinh học.
5.2. Đề nghị
1. Các mẫu giống đã được đánh giá, phân loại có kết quả tốt cần được đưa vào chương trình chọn giống với mục tiêu cụ thể.
2. Một số mẫu giống biểu hiện khả năng kháng tốt trong thí nghiệm lây nhiễm nhân tạo, nhưng chưa phát hiện được gen kháng cần tiến hành trồng và kiểm tra lại trong vụ sau.
3. Qua kết quả nghiên cứu chúng tôi cũng nhận thấy nguồn gen lúa nếp cẩm là một nguồn gen quý có nhiều tiềm năng. Đơn cử trong bộ mẫu giống gồm 50 mẫu giống được khảo sát trong nghiên cứu này của chúng tôi đã phát
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 76
hiện được 14 mẫu mang gen Xa4, 11 mẫu mang gen Xa7, 9 mẫu giống mang gen xa5 và 5 mẫu mang gen thơm fgr, cần có các nghiên cứu sâu hơn để khai thác được tối đa tiềm năng của nguồn gen này.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Chính Bửu, Nguyễn Thị Lang (2003), Áp dụng chỉ thị phân tử để chọn giống lúa kháng bệnh bạc lá. Hội thảo quốc gia bệnh cây và sinh học phân tử - NXB Nông nghiệp Hà Nội.
2. Lê Doãn Diên (1995), “Nghiên cứu chất lượng lúa gạo ở Việt Nam”, Hội thảo quốc gia chương trình phát triển cây lương thực và thực phẩm, tháng 9, 21 tr: 156-176, Hà Nội.
3. Lê Cẩm Doan, Khush (1998), “Di truyền tính trạng nhiệt độ hóa hồ ở lúa (oryza sativa)”, Kết quả nghiên cứu khoa học 1997-1998. Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long.
4. Đường Hồng Dật (Hà Minh Trung và Nguyễn Văn Thành dịch), Lời giới thiệu hướng dẫn nghiên cứu bệnh vi khuẩn thực vật, NXB Hà Nội.
5. Nguyễn Thị Kim Dung (2008) “Nghiên cứu một số đặc điểm nông sinh học và khả năng chứa gen kháng bạc lá Xa4, xa5, Xa7 của các giống lúa địa phương” – Báo cáo tốt nghiệp.
6. PGS. TS Nguyễn Văn Hiển và cs (2002), Giáo trình chọn giống cây trồng, NXB Giáo Dục.
7. Nguyễn Thế Hùng, Vũ Thị Tám (2/2003), Giáo trình thực tập cây lương thực, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
8. TS. Nguyễn Văn Hoan, Giáo trình chọn giống cây ngắn ngày – NXB GD, 2000.
9. Vũ Công Khoái (2000), Nghiên cứu bệnh bạc lá lúa hại trên một giống lúa lai và lúa thuần, Luận án thạc sĩ , ĐH Nông Nghiệp I ,tr3 -20.
10. Nguyễn Thị Lang, Bùi Chí Bửu (2006), “Nghiên cứu di truyền trên phẩm chất cơm của hạt gạo (oryza sativa L)”, Tạp chí nông nghiệp và phát triển nông thôn, kỳ 2, tháng 1/2006.