tích đa dạng di truyền
Để nghiên cứu đa dạng di truyền của các dòng/giống lúa ưu tú chúng tôi tiến hành sử
dụng sản phẩm DNA tách chiết được làm khuôn cho phản ứng PCR lần lượt với 26 mồi nghiên cứu. Sản phẩm PCR của từng mồi được điện di trên gel acrylamide (điện di đứng).
3.2.1. Hệ sổ PIC, số aỉen và tổng số băng DNA thể hiện trên từng cặp mồi
Theo Smith (1997), hệ số PIC (Polymorphic Information Content) được coi là thước đo tính đa dạng di truyền của các alen ở
từng locus SSR. Weir (1996) cho rằng, giá trị PIC có thể được hiểu như là sự đa dạng di truyền của locus gen nghiên cứu. Kết quả phân tích tập đoàn dòng/giống lúa ưu tú của Công ty giống cây trồng Trung ương kí hiệu NSC46 đến NSC68 được chỉ ra ở bảng 3.1 cho thấy: Giá tri PIC của 26 locus nghiên cứu thay đổi từ 0,08 (ở 2 cặp mồi xuất hiện 2 alen là RM190 và RM6308) đến 0,76 (ở cặp mồi xuất hiện 5 alen là RM224). Hệ số PIC tiling bình của 26 cặp mồi nghiên cứu là 0,45. Kết quả tương tự một số công trình nghiên cứu đã được công bố trên thế giới và ở Việt Nam (Malik et al., 2010; Rajei al.,
Qua kết quả thu được (bảng 3.1) chúng tôi thấy với 26 cặp mồi SSR, tổng số alen thống kê được trên 26 cặp mồi SSR là 74 loại alen, trung bình 2,85 alen/cặp mồi. Các mồi đều cho alen đa hình:
- Số mồi thể hiện 5 alen: 2 mồi (RM224, RM8213) - Số mồi thể hiện 4 alen: 4
mồi (AP5926, RM21, RM19429, RM463, RM1223)
Số mồi thể hiện 3 alen: 6 mồi (RM585, RM3726, RM6997, PTA248, RM6320, MP1-MP2)
Số mồi thể hiện 2 alen: 13 mồi (AROl, RM13, RM190, RM208, RM212, RM6308, RM3134, RM6506, RM28561, RM463, RM527, RM7102, RM261.
3.2.2. Tỉ lệ khuyấ sổ liệu (M) và tỉ lệ di họp tử (H) của các giống lúa ưu tú Theo hướng dẫn của AMBIONET- CIMMYT thì giá tị M% phải nhỏ hơn 15% mới đảm bảo được độ tin cậy cho phép tiến hành các bước xử lý số liệu tiếp theo. Trước khi đánh giá mức độ đa dạng di truyền của 23 dòng lúa nghiên cứu, chúng tôi tiến hành tính tỷ lệ khuyết số liệu của thí nghiệm dựa vào số mẫu giống không được khuếch đại
Bảng 3.1: Sổ alen thể hiện và hệ sổ PIC của 26 cặp mồi
STT Tên cặp mồi Sô alen ứiể hiện PIC STT Tên cặp mồi Sô alen ứiể hiện PIC 1 RM5926 4 0,72 16 RM6506 2 0,49 2 AROl 2 0,45 16 RM19429 4 0,52 3 RM13 2 0,29 17 RM28561 2 0,49 4 RM21 4 0,71 18 RM463 2 0,29 5 RM190 2 0,08 19 RM515 4 0,58 6 RM208 2 0,39 20 RM527 2 0,29 7 RM212 2 0,48 21 RM1223 4 0,59 8 RM224 5 0,76 22 RM7102 2 0,34 9 RM585 3 0,42 23 RM261 2 0,38 10 RM3726 3 0,47 24 PTA248 3 0,47 11 RM6308 2 0,08 25 RM6320 3 0,58 12 RM6997 3 0,48 26 MP1-2 3 0,66 13 RM8213 5 0,67 Tổng số 74 11,8 14 RM3134 2 0,23 Trung bình 2,85 0,45
ở mỗi mồi. Kết quả được trình bày ở bảng 3.2:
Bảng 3.2: Tỉ lệ khuyết sổ liệu (M%) và tỉ lệ dị họp tử (H%) của 23 giống lúa
nghiên cứu
Tỷ lệ dị hợp tử (H) và tỷ lệ số liệu khuyết (M) của các giống lúa ưu tú nghiên cứu dựa trên kết quả phân tích với 26 cặp mồi SSR được trình bày (bảng 3.2) cho thấy: Có STT ГЛА
Tên Sô môi khuyêt Tỉ lệ khuyêt Sô môi xuât Tỉ lệ di họp dòng số liệu số liệu (M%) hiện dị họp tử tử(H%)
1 NSC46 0 0 0 0 2 NSC47 0 0 1 3,85 3 NSC48 0 0 0 0 4 NSC49 1 3,85 1 4 5 NSC50 0 0 0 0 6 NSC51 1 3,85 1 4 7 NSC52 0 0 0 0 8 NSC53 0 0 0 0 9 NSC54 0 0 3 11,5 10 NSC55 0 0 0 0 11 NSC56 0 0 0 0 12 NSC57 0 0 0 0 13 NSC58 0 0 0 0 14 NSC59 0 0 0 0 15 NSC60 0 0 2 7,69 16 NSC61 0 0 0 0 17 NSC62 0 0 0 0 18 NSC63 0 0 4 15,4 19 NSC64 0 0 1 3,85 20 NSC65 0 0 0 0 21 NSC66 0 0 0 0 22 NSC67 0 0 1 3,85 23 NSC68 0 0 2 7,69
hai giống (NSC49, NSC51) khuyết 1 trong tổng số 26 cặp mồi nghiên cứu với tỷ lệ 3,85%. Các giống còn lại không bị khuyết số liệu. Tỷ lệ khuyết số liệu trung bình của 23 giống lúa khá thấp là 0,33; không có giống nào có tỷ lệ khuyết số liệu lớn hơn 15%. Như vậy, cả 23 giống lúa ưu tú đều có ý nghĩa phân tích thống kê để đánh giá đa dạng di truyền. Tỷ lệ dị hợp tử (H) cao nhất ở mẫu giống lúa NSC63 là 15,4%; tiếp đến là mẫu giống lúa NSC54 có tỉ lệ dị hợp tử là 11,5%; hai giống lúa NSC60 và NSC68 có tỷ lệ dị hợp tử là 7,69%; hai mẫu giống NSC49, NSC51 có tỷ lệ dị họp tử là 4%; ba giống lúa NSC47,
NSC64 và NSC67 có tỷ lệ dị hợp tử là 3,85%. Các giống còn lại có tỷ lệ dị hợp bằng 0% (đồng họp ở cả 26 locus nghiên cứu). Từ kết quả nghiên cứu này cho thấy: cần làm thuần các dòng/giống có tỉ lệ di hợp tử cao (NSC63, NSC60, NSC68, NSC49, NSC51, NSC54 NSC47, NSC64 và NSC67) trước khi khai thác, sử dụng
3.2.3. Kầ quả phân tích đa dạng dì truyền và
mối quan hệ di truyền của 23 giống lúa ưu tú
• Kết quả phân tích với mồi RM21
Kết quả điện di sản phẩm PCR với RM21 thu được 4 loại băng. Trên tổng số 23 mẫu nghiên cứu cho thấy xuất hiện các băng DNA từ khoảng 130bp đến 180bp, có mẫu giống nghiên cứu xuất hiện 2 alen và có tổng số 24 băng DNA. Mồi RM21 có 1 mẫu giống dị hợp là NSC54.
uu«^kể
RM21
Hình 3.2: Kết quả điện di sản phẩm SSR-PCR của 23 mẫu giống lúa nghiên cứu với đoạn mồi RM21 (M: marker 20bp)
Kết quả phân tích với mồi RM224
Kết quả điện di sản phẩm PCR với RM224 thu được 5 loại băng. Trên tổng số 23 mẫu nghiên cứu cho thấy xuất hiện các băng DNA từ khoảng 125bp đến 165bp, có mẫu nghiên cứu xuất hiện 2 alen và có tổng số 25 băng DNA. Mồi RM224 có 2 mẫu giống có băng dị hợp là NSC60 và NSC63.
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 «. 4 M
i 1
t u i 11 u w u
1 Kết quả phân tích với mồi RM1233
Kết quả điện di sản phẩm PCR với RM1233 thu được 4 loại băng. Trên tổng số 23 mẫu giống lúa nghiên cứu cho thấy xuất hiện các băng DNA từ khoảng 160bp đến 200bp, mỗi mẫu giống nghiên cứu chỉ xuất hiện một alen duy nhất và thu được tổng 23 băng DNA, không có sự xuất hiện dị hợp tử cũng như khuyết số liệu. 200 - - 180 46 47 48 49 50 51 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6Ộ 67 3
RM 224
Hình 3.3: Kết quả điện di sản phẩm SSR-PCR của 23 mẫu giống lúa nghiên cứu vói đoạn mồi RM224 (M: marker 20bp)
46 47 48 49 50 51 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 6Ộ 67
• Kết quả phân tích với mồi RM515
Kết quả điện di sản phẩm PCR của 23 mẫu giống nghiên cứu với cặp mồi RM515 thu được tổng số 24 băng DNA thuộc 4 loại băng có kích thước khác nhau. Các băng DNA dao động từ khoảng 200bp đến 250bp. Với locus RM515 ở mẫu giống NSC54 xuất hiện 2 alen (mẫu giống NSC54 có kiểu gen dị hợp ở locus này).
Hình 3.4: Kết quả điện di sản phẩm SSR-PCR của 23 mẫu giống lúa nghiên cứu với đoạn mồi RM515 (M: marker 20bp)
46 47 48 49 50 51 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 M 200 200 180 160 140 RM1233
Hình 3.5: Kết quả điện di sản phẩm SSR-PCR của 23 mẫu giống lúa nghiên cứu vói đoạn mồi RM1233 (M: marker 20bp)
• Kết quả phân tích mồi RM7102
Kết quả điện di sản phẩm PCR của 23 mẫu giống nghiên cứu vói cặp mồi RM7102 thu được tổng số 25 băng DNA thuộc 2 loại băng có kích thước khác nhau. Các băng DNA dao động từ khoảng
180bp đến 200bp. Với locus RM7102 ở mẫu giống NSC51 và NSC54 xuất hiện 2 alen (mẫu giống NSC51 và NSC54 có kiểu gen dị hợp ở locus này). м ta* —* 'км# ► < 200 IM# JJQw ^ * » *w-.^w ^ *• * •* * ,. __ I 160 RM7102 100 3
Hình 3.6: Kết quả điện di sản phẩm SSR-PCR của 23 mẫu giống lúa nghiên cứu vói đoạn mồi RM7102 (M: marker 20bp)
Số liệu thu được từ tiêu bản điện di sản phẩm PCR của 26 cặp mồi SSR với 23 mẫu giống lúa nghiên cứu được thống kê và phân tích bằng phàn mềm NTSYpc 2.1, từ đó thiết lập được bảng hệ số tương đồng di truyền và sơ đồ hình cây (hình 3.7) về mối quan hệ di truyền giữa các giống lúa nghiên cứu.
49 15 3 3 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 46 1.0 47 0.2 1.0 48 0.3 0.3 1.0 49 0.6 02 0.4 1.00 50 0.5 0.3 0.5 0.61 1.0 51 0.5 0.4 0.3 0.56 0.4 1.0 52 0.3 0.2 0.3 0.43 0.4 0.3 1.0 53 0.5 0.3 0.4 0.56 0.6 0.4 0.5 1.0 54 0.4 0.3 0.3 0.39 0.3 0.5 0.2 0.2 1.00 55 0.4 02 0.3 0.51 0.5 0.3 0.5 0.6 0.26 1.0 56 0.3 0.3 0.4 0.38 0.4 0.3 0.2 0.3 0.34 0.4 1.0 57 0.2 02 0.2 0.39 0.3 0.3 0.2 0.2 0.26 02 0.3 1.0 58 0.5 0.2 0.3 0.77 0.4 0.4 0.4 0.4 0.32 0.3 0.2 0.4 1.0 59 0.3 0.4 0.3 0.43 0.4 0.3 0.2 0.2 0.35 0.3 0.5 0.2 0.4 1.0 60 0.3 0.2 0.3 0.34 0.4 0.3 0.3 0.3 0.30 0.3 0.3 0.4 0.4 0.3 1.0 61 0.3 0.2 0.2 0.39 0.3 0.4 0.3 0.2 0.38 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 1.0 62 0.3 0.4 0.2 0.39 0.4 0.3 0.2 0.3 0.35 0.3 0.4 0.3 0.3 0.6 0.4 0.4 1.0 63 0.4 0.3 0.2 0.39 0.5 0.3 0.3 0.3 0.35 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.3 0.4 1.0 64 0.3 0.3 0.3 0.38 0.4 0.3 0.3 0.3 0.34 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3 0.5 1.0 65 0.5 0.2 0.3 0.47 0.5 0.3 0.2 0.3 0.35 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5 0.4 0.4 0.5 0.6 0.5 1.0 66 0.3 0.3 0.2 0.29 0.3 02 0.2 0.2 0.23 02 0.3 0.4 0.3 0.4 0.4 0.3 0.5 0.5 0.4 0.5 1.0 67 0.1 02 0.1 0.23 0.2 02 0.2 0.1 0.31 0.1 0.1 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 02 0.2 0.2 0.1 0.1 1.0 68 0.3 0.3 0.1 0.31 0.2 0.4 0.3 0.2 0.40 0.1 02 0.3 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.2 0.2 0.3 02 0.4 1.0