, Nguyễn Thị Phương Thảo1 Nguyễn Thanh Hải1 Nguyễn Thị Lâm Hải1 Ninh Thị Thảo1 Nguyễn Thị Châm
1.1.Tính cấp thiết
1. TÍNH CẤP THIẾT, MỤC TIÊU, CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU, NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.1.Tính cấp thiết
Các dòng mẹ bất dục đực được sử dụng trong sản suất hạt F1 gặp phải vấn đề rất lớn đó là lúa trỗ bông nghẹn đòng với mức độ từ 30-60% tùy thuộc vào từng dòng mẹ. Hiện tượng này là do sự giảm chiều dài của lóng giáp cổ bông trong khi không làm ảnh hưởng đến sự vươn dài của bẹ lá đòng. Trong sản xuất hạt lai, để khắc phục tình trạng nghẹn đòng này việc phun GA3 ngoại sinh là điều bắt buộc. Tuy nhiên, phương pháp này tồn tại rất nhiều hạn chế không những làm tăng chi phí sản xuất hạt lai lên ít nhất 10% mà còn tăng khả năng hạt nảy mầm ngay trên bông lúa dẫn đến làm giảm chất lượng và thời gian lưu trữ hạt lai, đồng thời gây ô nhiễm môi trường... Do đó, việc chọn tạo giống lúa lai theo cách tiếp cận về mặt di truyền để thay thế cho việc sử dụng GA3 là một hướng đi bền vững và rất được quan tâm.
1
484
Eui (elongated uppermost internode) là một gen điều khiển sự kéo dài lóng giáp cổ bông ở giai đoạn làm đòng ở lúa, thể hiện tính trạng thoát cổ bông. Theo các phân tích về di truyền và sinh lý, gen eui nằm trên nhiễm sắc thế số 5, do một đột biến lặn điều khiển, di truyền theo định luật phân ly của Menđen (Wu và cs, 1998). Gen eui thể hiện chức năng tương tự nhau ở cả hai loài lúa Japonica và Indica. Các giống lúa có mang gen eui có hàm lượng GAs cao hơn so với các cây dạng dại. Kiểu gen lặn với tính trạng thoát cổ bông này, eui được xem là nhân tố di truyền thứ 4 trong sản xuất lúa lai bên cạnh các gen bất dục đực, gen duy trì và gen phục hồi (Rutger và Carnahan, 1981). Ở Việt Nam hiện nay chưa có bất cứ một công trình nghiên cứu nào về gen eui hữu ích này.
Việc ứng dụng chỉ thị phân tử để phát hiện gen eui đã được tiến hành từ khá sớm. Gangashetti và cs, 2004 xác định chỉ thị OPAG011000 liên kết chặt với tính trạng thoát cổ bông ở khoảng cách di truyền 3.6 cM. Xu và cs, 2004 cũng đã chỉ ra gen eui này nằm trong vùng DNA 98 kb được giới hạn bởi 2 chỉ thị M03876 và M01; 3 chỉ thị được phát hiện là đồng phân ly với eui. Kế thừa các kết quả nghiên cứu từ năm 2004, Gangashetti và cs, 2006 đã phát triển các chỉ thị STS SAG011051 liên kết chặt với gen eui từ chỉ thị RAPD. Chỉ thị này nhân 2 phân đoạn ADN đặc thù 1051bp và 1100bp trong các dòng chứa gen và không chứa gen. Ngoài ra một chỉ thị khác là sMRF19 cũng chỉ ra sự đa hình giữa các dòng bố mẹ. Nhóm tác giả cũng khẳng định trong phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS) có thể sử dụng quả cả hai chỉ thị SAG011051 và sMRF19 để chuyển gen eui vào các dòng CMS để loại bỏ tính nghẹn đòng của chúng. Trên cơ sở đó chúng tôi đã tiến hành lựa chọn và tìm các chỉ thị phân tử liên kết chặt với gen eui để xác định các dòng CMS có gen, đồng thời phân tích quy luật di truyền của gen này trong các dòng nghiên cứu. Đề tài không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học, cung cấp những dẫn liệu đầu tiên về việc sử dụng các gen để loại bỏ tính nghẹn đòng của dòng bất dục đực mà còn có giá trị thực tiễn cao với việc không sử dụng GA3 là một trong những giải pháp hữu hiệu giảm chi phí sản xuất lúa lai.
1.2. Mục tiêu
1.2.1. Mục tiêu chung
Sàng lọc được chỉ thị phân tử DNA phù hợp để phát hiện gen eui trong tập đoàn vật liệu nghiên cứu làm cơ sở cho việc sản xuất hạt lúa lai và bước đầu phân tích quy luật di truyền của gen eui ở các dòng nghiên cứu.