Microsatellite là chuỗi mã di truyền lặp lại rất ựơn giản, thường xảy ra một cách ngẫu nhiên trong hầu hết genomic trên thực vật, là một công cụ rất có giá trị ựể phân tắch di truyền, trong ựánh dấu gen kháng rầy nâu ở cây lúa (Bửu et al., 1997).
Microsatellite ựã ựược ứng dụng khá thành công từ 1995 ựến naỵ Nó ựược dùng ựể phát hiện các bệnh ung thư thường gặp trên người, sự liên hệ về huyết thống, các gen có ắch trong thực vật.
Microsatellite là một PCR- based marker khám phá sự khác biệt các
ề
vệ tinh Ừ (microsatellite) bằng cách nhân bản các chuỗi mã ựơn giản lập lại phân tán trong genome sinh vật nhờ phản ứng PCR. Các ựoạn ADN này sau ựó ựược tách ra trên gel polyacryramide hoặc agarose và hiển thị nhờ phản ứng nhuộm bạc (Ag) hoặc Ethydium Bromide, sau ựó chụp hình bằng tia UV. Chiều dài các ựoạn DNA trên ựiện di thường khoảng 100 Ờ 200 bp. Các ựoạn mồi (primer) ựược thiết kế cho phản ứng PCR dựa trên chuỗi mã ở hai ựầu của các ềvệ tinh Ừ . Thể ựa hình chiều dài các chuỗi mã ựơn giản lặp lại ựược xác ựịnh dựa trên sự khác biệt về số lượng các ựơn vị lặp lại tại locus mà marker ựó ựịnh vị (Jacob et al., 1991; Litt & Luty, 1989; Weber & May, 1989; Zheng K et al., 1995) và nó cung cấp một nguồn ựánh dấu sự khác
biệt ngay trên vật chất di truyền.
Microsatellite marker (marker vi vệ tinh) bao gồm một chuỗi mã gốc ựược lập lại nhiều lần và phân tán rộng khắp trong genome, trên nhiều loci, mỗi locus chứa alen thắch ứng với mỗi dạng khác nhau về lần lặp lại của nó và nó rất nhạy cảm (Ramakrishna et al., 1995). Do ựó, nó ựược gọi với thuật ngữ chuỗi mã giản ựơn lập lại nhiều lần (simple sequence repeats = SSR). Motif có 15 bp repeat trong gen ựiều khiển protein III của thực khuẩn thể M13 ựã ựược áp dụng rất có hiệu quả ựể khám phá ựa hình và ựiều tra marker trong ADN fingerprinting (Vassart et al., 1987; Ryskov et al., 1988).
SSR rất phong phú và phân bố rộng trong genome cây lúa vì thế chúng ựược sử dụng ựể phân tắch ựa dạng di truyền giữa các giống lúa (Mc Couch et al., 1997). Bản ựồ di truyền SSR trên genome cây lúa ựược thiết kế với các SSR marker ựược viết tắt là RM (Rice Microsatellite) ở Mỹ và OSR ở Nhật. Sự phong phú về số lượng các marker SSR với các motif lặp lại phát
triển trên những phần mã hoá và không mã hoá của genome cây lúa (Wu & Tanksley, 1993; Panaud et al., 1995, 1996; Akagi et al., 1996; Chen et al.,
1997; Temnykh et al., 2000) giúp cho việc khảo sát sự hiện diện và khác biệt các chuỗi mã ựơn giản lặp lại trên toàn bộ genome ngày càng hoàn hảọ
SSR là marker có giá trị cao bởi chúng thường là dạng di truyền codominant và dễ phân tắch bằng PCR. Trên lúa có khoảng 5700 Ờ 10.000 SSR có trình tự khác nhau 2, 3 hoặc 4 ựơn vị lặp lạị Với số lượng lớn SSR sẽ rất thuận lợi cho việc ứng dụng lặp bản ựồ gen. Một bản ựồ gen của cây lúa ựược Chen et al. (1997) thiết lập trên 121 SSR marker. Một bản ựồ có
mật ựộ phân tử cao cũng ựã ựược công bố năm 1998. Bản ựồ này ựược thiết lập với 2275 marker bao phủ 1521,6 cM dựa trên quần thể gồm 186 cá thể con lai F2 từ tổ hợp lai giữa Nipponbare (Japonica) và Kasalath (Indica) (Harushima et al., 1998). Một bản ựồ khác ựã ựược thực hiện bằng 312 SSR marker phủ ựầy genome với mức ựộ bao phủ trung bình của một marker là 6 cM (Temnykh et al., 2000). Ngoài ra, Mc Couch et al. (2002) cũng ựã phát triển và thiết lập bản ựồ trên cây lúa với 2240 SSR marker mớị
Bửu et al. (1997) ựã áp dụng microsatellite marker ựể phát hiện
gen kháng rầy nâu từ lúa hoang Oryza officinalis, kiểm soát tắnh kháng
rầy nâu BPH4.
Nguyễn Thị Lang (2001) ựã thiết lập bản ựồ di truyền cho gen kháng mặn trên cây lúa bằng SSR marker trên các quần thể con lai BC2F2 của nhiều tổ hợp lai khác nhaụ đối với quần thể con lai giữa IR64/Chenghui bản ựồ ựược thiết lập với 34 SSR marker có tổng chiều dài là 148,6 cM phủ trên 3 nhiễm sắc thể số 1, 8, 9. Quần thể con lai giữa IR64/OM1706 có 35 SSR marker ựược sử dụng ựể xây dựng bản ựồ, có tổng chiều dài 50,5 cM phủ trên nhiễm sắc thể số 1 với 8 marker. Có 47 marker ựược sử dụng trong phân tắch quần thể con lai của tổ hợp IR64/FR13A, các marker này có tổng chiều dài 191,6 cM phủ trên nhiễm sắc thể số 1 và 109,3 cM phủ trên nhiễm sắc
thể số 11. Quần thể con lai của tổ hợp Tequing/OM1706 sử dụng 28 SSR marker với tổng chiều dài 95,4 cM phủ trên nhiễm sắc thể số 6. Tác giả cũng ựã sử dụng 40 SSR marker ựể thiết lập bản ựồ di truyền trên quần thể con lai giữa IR68552-55-3-2/Chenghui448 với tổng chiều dài 253,1cM ựược phủ trên nhiễm sắc thể số 1, 9. Bản ựồ di truyền cho gen kháng mặn ựược nghiên cứu trên quần thể IR 28 lai với đốc Phụng.
Các tổ hợp lai giữa lúa trồng và lúa hoang ựược phân nhóm di truyền thông qua SSR marker trên gen kháng rầy nâu Bph-10 và SSR marker ựể
phát hiện gen mục tiêu du nhập từ lúa hoang vào lúa thường các tắnh trạng chống chịu ựộ ựộc nhôm, chống sâu bệnh, năng suất cao,Ầ(Lang & Bửu, 2002). Marker STS và SSR khẳng ựịnh gen kháng bạc lá xa-13 cũng ựược
thiết lập trên quần thể BC2F2 giữa lúa mùa và lúa cải tiến (Nguyễn Thị Pha, 2003), ựặc tắnh di truyền kháng bệnh bạc lá cũng ựược phân tắch và thiết kế các cặp mồi tương ứng trên cơ sở chuỗi ký tự của primer RG140 ựể phát hiện các gen kháng Xa-21, Xa-13, Xa-5 (Lang & Bửu, 2002).
Cũng với kỹ thuật microsatellite marker, bản ựồ gen mùi thơm ựược xây dựng nhờ marker RG28F-R liên kết trên nhiễm sắc thể số 8 thông qua phân tắch BC1F1, F1, BC1F2 các tổ hợp lai IR64/Jasmine, IR64/DS20 (Lang
et al., 2002, 2004).
SSR marker thường có chiều dài từ 1 - 100bp, do ựó có thể khuếch ựại trong ống nghiệm bằng phương pháp PCR với phát triển của primer theo miền của hai bên chuỗi ký tự lặp lại trên một locus. Kỹ thuật ứng dụng SSR rẻ tiền hơn kỹ thuật RFLP, cho kết quả rất nhanh, tin cậy hơn RAPD, có thể nhuộm mẫu bằng bạc (Ag) không dùng chất ựồng vị phóng xạ. Do ựó, hiện nay các nhà nghiên cứu tiếp tục dùng SSR ựể thiết kế bản ựồ gen trong di truyền, chọn lọc giống bằng SSR và ựa dạng hoá các vật liệu di truyền.