C. Giống nhận gen có đặc tính nông sinh học tốt
3.3.2. Phân tích xác định sự có mặt của chỉ thị liên kết gen Bph3 trong các thế hệ con la
con lai
Với gen Bph3 chúng tôi sử dụng 4 mồi SSR cho kết quả đa hình cao giữa ADN của dòng IS và các dòng nhận gen.
Trên hình 3.11 minh họa thí nghiệm phân tích sự có mặt của gen Bph3 trong các cá thể BC1F1 của tổ hợp SL 12 /IS1.2 sử dụng mồi RM588.
Hình 3.12. Sử dụng chỉ thị phân tử SSR (RM588) liên kết gen Bph3 xác định con lai BC1F1 mang gen kháng
Giếng số 1: IS1.2 mang gen kháng rầy nâu Bph3 Giếng số 2: Giống nhận gen SL12
Các giếng 6, 7, 8, 11, 13 15, 17, 18, 19, 24, 25, 26: Là các cá thể mang gen kháng, xuất hiện băng của cả IS1.2 và SL12.
Các giếng 3, 4, 5, 9, 10, 12, 14, 16, 20, 21, 22, 23: Là các cá thể không mang gen kháng, chỉ mang băng của SL12.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 50 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Trên cơ sở kết quả phân tích trên gel polyacrylamide, đã nhận thấy có 12 dòng mang gen kháng Bph3 là 6, 7, 8, 11, 13 15, 17, 18, 19, 24, 25, 26 và 12 dòng không mang gen kháng là 3, 4, 5, 9, 10, 12, 14, 16, 20, 21, 22, 23. Tỷ lệ cá thể mang và không mang gen kháng là 1:1, giống với kết quả phép lai phân tích.
Từ kết quả phân tích hai gen và kiểm tra tính kháng, chọn được 7 dòng BC1F1 mang hai gen kháng rầy nâu. Đó là các dòng số 6, 7, 13, 17, 19, 24, và 26.
Các dòng mang 2 gen kháng được chúng tôi sử dụng để lai trở lại với SL12 tạo quần thể BC2F1. Kiểm tra sự có mặt của 2 gen kháng nhờ chỉ thị phân tử liên kết gen tương tự như thế hệ BC1F1. Tiếp tục lai tạo thế hệ BC3F1 rồi lại phân tích xác định cây mang 2 gen kháng.
Hình 3.12. minh họa thí nghiệm phân tích sự có mặt của gen Bph3 trong các dòng BC3F1 (từ tổ hợp lai giữa SL12 với IS1.2) sử dụng mồi RM190. Trên cơ sở kết quả phân tích trên gel polyacrylamide, đã nhận thấy có 9 cá thể mang gen kháng rầy nâu Bph3.
Hình 3.13: Sử dụng chỉ thị RM 190 liên kết gen Bph3 trong xác định các cá thể BC3F1 của tổ hợp mang gen kháng.
- Làn gel 1: IS1.2, làn gel 2: SL12; - 3,4: các cá thể của IS1.2 - 5-13: các cá thể mang 2 băng ADN của cả SL12 và IS1.2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Các cá thể mang hai gen kháng rầy nâu của thế hệ BC3F1 được cho tự thụ để làm dòng thuần thế hệ BC3F2, BC3F3 để thiết lập quần thể chọn giống, sử dụng phương pháp chọn giống truyền thống kết hợp với xác định sự có mặt của gen kháng nhờ chỉ thị phân tử. Qua hai thế hệ tự thụ từ BC3F1, đã chọn được dòng KR1 mang chỉ thị phân tử, có các đặc tính nông sinh học và yếu tố cấu thành năng suất tốt. Việc xác định chỉ thị phân tử được ghi nhận trên hình 3.13, chỉ thị RM3367 đã được sử dụng để phân tích xác định sự có mặt của gen kháng.
Thí nghiệm phân tích bằng chỉ thị phân tử liên kết gen kháng rầy để xác định các cá thể mang gen kháng đã được thực hiện qua từng thế hệ lai và chọn lọc quần thể chọn giống.
IS2.3 SL12 1 2 3 4 5 6
Hình 3.14. Sử dụng chỉ thị RM 3367 trong chọn lọc các cá thể mang gen kháng của dòng KR1
SL IS1.2 1 2 3 4 5 6 7
Hình 3.15 . Ảnh điện di sử dụng chỉ thị RM190 liên kết Bph3 trong xác định các cá thể mang gen kháng của dòng KR1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 52 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Kết quả phân tích trên gel polyacrylamide, sử dụng chỉ thị RM190 liên kết gen Bph3, đã nhận thấy các thể từ 1-7 của dòng KR1 mang băng AND gen kháng rầy nâu Bph3của cây cho gen kháng IS1.2.
Như vậy đã khẳng định sự có mặt gen kháng rầy nâu Bph3 trong tất cả các cây của giống KR1 được kiểm tra thí nghiệm phân tích sự có mặt của gen Bph3 trong các dòng KR1(từ tổ hợp lai giữa SL với IS1.2)
Qua kết quả thí nghiệm sử dụng chỉ thị phân tử liên kết gen để phân tích xác định các cá thể mang gen kháng cho thấy công nghệ chỉ thị phân tử mang lại hiệu quả cao, có thể xác định nhanh các cá thể hoặc các dòng mang gen kháng ngay từ giai đoạn sớm của cây. Ngoài ra, sử dụng chỉ thị phân tử có thể phân biệt được các cá thể mang 2 gen kháng trong khi phương pháp đánh giá truyền thống khó phân biệt được. Tuy nhiên, tỉ lệ cá thể mang 2 gen tối đa chỉ bằng ¼ số cá thể mang 1 gen. Nhưng khi đã có những cá thể đồng hợp tử về cả hai gen thì thế hệ sau chúng chỉ phân ly về mặt hình thái và các chỉ tiêu nông sinh học, còn gen kháng rầy thì chỉ bị thay đổi khi có trao đổi chéo.
Từ kết quả phân tích hai gen và kiểm tra tính kháng, xác định được một số dòng mang 2 gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ, đồng thời có tiềm năng năng suất cao đáp ứng nhu cầu sản xuất. Tuy nhiên, phản ứng kháng rầy của các dòng mang chỉ thị liên kết gen kháng đối với quần thể rầy nâu ở các vùng sinh thái khác nhau có thể khác nhau, sự thích nghi với đất đai và tiểu vùng khí hậu cũng có thể dẫn đến năng suất khác nhau. Vì vậy để tìm ra được dòng kháng hiệu quả, đồng thời có các đặc điểm nông sinh học tốt, chúng tôi đã khảo sát tính kháng rầy nâu của các dòng đã được phân tích bằng chỉ thị phân tử với các quần thể rầy nâu ở các tiểu vùng sinh thái, kết hợp chọn giống truyền thống .