KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1.4 Ứng dụng chỉ thị phõn tử tỡm hiểu gen kiểm soỏt tớnh trạng vươn dài vũi nhụy trờn cỏc mẫu giống cà chua cú vũi nhụy vươn dài , mẫn cảm với GA
trờn cỏc mẫu giống cà chua cú vũi nhụy vươn dài , mẫn cảm với GA3
Vũi nhụy vươn ra ngoài cao hơn bao phấn là một trong những tớnh trạng khú xỏc định kiểm soỏt di truyền. Mặc dự vậy, đó cú nhiều nghiờn cứu trờn thế giới khẳng định gen kiểm soỏt chiều dài vũi nhụy ở cõy cà chua là một gen trội ký hiệu
se và chỳng đóđược xỏc định sự cú mặt ở một số lồi phụ trong chi Lycopersicon: L.histurum, L. pennellii, L. peruvianum bằng cỏc marker liờn kết. (Gorguet B, 2007) [91]; (Chen et al, 2004) [54]; (Fulton 1997)[83]. Trong khi đú chưa cú cụng bố nào về gen se cho L. esculentum. Bờn cạnh đú biểu hiện tớnh trạng vũi nhụy vươn dài được biết đến như tớnh trạng di truyền đa gen, mẫn cảm với mụi trường, cỏc gen cú thể cú sự liờn kết, tương tỏc lẫn nhau để ức chế hoặc thỳc đẩy sự hoạt động của gen chớnh (Atanassova, 1993) [34], (Chen et al, 2004) [54].
Để thăm dũ sự cú mặt của gen se đồng thời tỡm hiểu cỏc kiểu gen cú khả năng chi phối tớnh trạng vũi nhụy vươn dài trờn cỏc dũng cà chua đó chọn lọc D4, D5, D9, D16, D17, ngoài cỏc marker liờn kết với se5.1, se2.1, một số cỏc marker liờn kết với cỏc tớnh trạng bất dục ms10, ps2 cũng được sử dụng nhằm kiểm chứng giả thuyết cỏc dũng cà chua cú vũi nhụy vươn dài ở mức thấp (dưới mức 2) cũng cú khả năng di truyền đa gen. Ngoài ra biểu hiện kiểu hỡnh của cỏc dũng cà chua chọn lọc thể hiện tớnh trội khụng hoàn toàn về vũi nhụy vươn dài. Việc xỏc định sự cú mặt của một số gen chớnh trong từng cỏ thể sẽ hỗ trợ cho quỏ trỡnh chọn lọc cỏc dũng mẹ đỏp ứng được mục tiờu nghiờn cứu
Tham gia vào phản ứng PCR, ngoài cỏc dũng cà chua đó được lựa chọn, cũn cú cỏc giống cà chua cú vũi nhụy ngắn CLN3024A và Gadeeva 05-8:
Kết quả phõn tớch PCR bảng 3.15 cho thấy:
Tất cả cỏc dũng nghiờn cứu đều cú cỏc cỏ thể phản ứng dương với marker TG318. Tuy nhiờn tỷ lệ cỏc cỏ thể phản ứng khỏc nhau giữa cỏc mẫu giống. Nếu như D17 và D5 cú tỷ lệ cỏ thể phản ứng dương với TG318 tương đối cao từ 70-90% thỡ D16 và 2 giống đối chứng lại cho tỷ lệ thấp chỉ 30-40%. Điều này chứng tỏ khả năng D17, D5 cú quan hệ với loài L. histurum là rất lớn.
Bảng 3.15: Tỉ lệ cỏ thể cú phản ứng dương với cỏc marker (%) Marker Dũng TG318 TMS33 T0958 T0635 TG131R T1480 D17 80,0 0 80,0 100,0 0 80,0 D9 60,0 80,0 30,0 80,0 0 50,0 D4 70,0 0 80,0 70,0 0 50,0 D16 40,0 60,0 50,0 40,0 0 30,0 CLN3024A 0 0 66.7 0 0 33,0 Gadeeva 04-8 33,0 0 33,0 22,2 0 16,7 D5 90,9 90,9 81,8 90,9 0 90,9
Bờn cạnh việc tỡm kiếm cỏc cỏ thể mang gen kiểm soỏt vũi nhụy vươn dài, cỏc marker cú liờn kết với cỏc dạng bất dục ps2, bất dục ms cũng được sử dụng.
Trong đú TMS33 thể hiện sự liờn kết với tớnh trạng bất dục sinh bào tử ms10 và ps2
(Radkova, M 2009) [143], vỡ vậy cú thể cỏc dũng D4, D5, D16 phản ứng dương với marker này cú khả năng chứa cỏc genps2 hoặc ms10.
Gen ms10 là một bất dục sinh bào tử với cơ chế khụng hỡnh thành hạt phấn, hoặc hạt phấn cú hỡnh thành nhưng sức sống kộm, trong khi hạt phấn của cỏc dũng giống nghiờn cứu đều hữu dục, vỡ vậy chỉ cú thể tồn tại gen ps2. Để kiểm tra cụ thể hơn khả năng chứa cỏc gen bất thụ ps2 của cỏc dũng nghiờn cứu, 2 marker liờn kết
ps2 dạng bao phấn khụng mở T0958, T0635 tiếp tục tham gia vào phản ứng PCR. Kết quảbảng 3.15 cho thấy, trong 7 dũng giống nghiờn cứu thỡ hầu hết đều cú phản ứng dương với T0958, T0635. Trong khi kiểu hỡnh của cỏc mẫu giống khụng hoàn toàn khụng biểu hiện tớnh bất dụcps2.
Điều đặc biệt hơn nữa là hầu như khụng thấy xuất hiện cỏ thể cú phản ứng với marker TG131 (liờn kết với se2.1 trong loài L. penenlii). Kết quả này càng khẳng định giả thiết cỏc mẫu giống nghiờn cứu cú liờn quan đến L,histurum.
Dựa vào mức độ phản ứng với cỏc marker, cỏc dũng nghiờn cứu cú thể phõn thành 3 nhúm:
Trong đú quần thể dũng cà chua số D5 và D17 luụn cú tỉ lệ cõy cú phản ứng dương với tất cả cỏc marker. Biểu hiện kiểu hỡnhđặc trưng của nhúm giống này là vũi nhụy cao hơn bao phấn, tỷ lệ đậu quả tương đối thấp ở ngoài đồng và đặc biệt là trong nhà lưới. Tuy nhiờn, đặc điểm hỡnh thỏi hoa, bao phấn lại khụng cú biểu hiện gỡđặc biệt khi so sỏnh với cỏc dũng cà chua khỏc.
Nhúm 2: Khả năng thấp cú chứa cỏc gen bất dục, điển hỡnh là d ũng CLN3024A
xuất hiện rất ớt cỏ thể cú phản ứng dương với cỏc marker nghiờn cứu, dũng này cú tỉ lệ thấp nhất cõy phản ứng dương với PCR ở tất cả cỏc marker (từ33,0 đến 66,7%). Dũng CLN3024A khụng cú vũi nhụy cao hơn bao phấn đồng thời tỷ lệ đậu quả đạt >60%. Hạt phấn và bao phấn bỡnh thường.
Nhúm 3: Cỏc dũng D9 và Gadeeva 05-8 cú tỉ lệ cõy xuất hiện phản ứng dương với
PCR ở mức trung gian giữa nhúm 1 và nhúm 2. Hoa và bao phấn bỡnh thường, dường như gen bất thụ ps2 ở trạng thỏi dị hợp tử vỡ vậy khụng xu ất hiện cỏc tớnh trạng đặc trưng.
Ở đõy cú một điểm đỏng lưuý là: Trong mỗi quần thể lại cú một số cỏ thể cú phản ứng đồng thời với hầu hết cỏc marker, trong khi đú một số cỏ thể khỏc lại chỉ phản ứng với một vài marker (Hỡnh 3.9). Kết quả này cho thấy để phỏt triển nguồn vật liệu bất dục từ cỏc quần thể của cỏc dũng nghiờn cứu thỡ cần thiết phải ỏp dụng triệt để phương phỏp chọn lọc cỏ thể và tự thụ tuyệt đối. Cú thể núi việc xuất hiện cỏc cỏ thể cú phản ứng đồng thời hầu hết cỏc marker là điều kiện hết s ức thuận lợi để phỏt triển cỏc dũng cà chua bất dục đực để ứng dụng trong chương trỡnh chọn tạo giống ưu thế lai sau này. Ngược lại một số cỏ thể khụng phản ứng với marker liờn kết TG318 (liờn kết với se5.1), nhưng cú phản ứng với TMS33 hoặc TO635, vẫn biểu hiệnkiểu hỡnh vũi nhụy cao hơn bao phấn cũng là nguồn vật liệu quý cho việc chọn lọc cỏc dũng mẹ bất dục ps-2, khụng mang gen se, Như vậy sẽ hạn chế được khả năng di truyền tớnh trạng vũi nhụy dài đến con lai F1.
Ngoài ra điều này cũng minh chứng cho s ự cú mặt đồng thời của nhiều gen kiểm soỏt đến cỏc tớnh trạng bất dục trong cỏc dũng cà chua nghiờn cứu. Rất cú khả năng sự cú mặt của cỏc gen này đó ảnh hưởng qua lại lẫn nhau và ảnh hưởng đến
biểu hiện kiểu hỡnh của kiểu gen chớnh se, dẫn đến việc biểu hiện tớnh trội khụng hoàn toàn về vũi nhụy vươn dài của con lai F1.
Tớnh trạng vũi nhụy vươn dài cú thể liờn kết với cỏc tớnh trạng bất dục khỏc, vỡ vậy việc kết hợp hài hũa 2 dạng bất dục cú thể tạo điều kiện hơn cho quỏ trỡnh khai thỏc cỏc dũng cà chua cú vũi nhụy mẫn cảm với GA3 trong sản xuất giống ưu thế lai.
Ngoài ra, sự liờn kết của marker với cỏc gen kiểm soỏt cỏc tớnh trạng vũi nhụy nằm trờn cỏc nhiễm sắc thể khỏc nhau cũng cho chỳng ta dự đoỏn được nguồn gốc xuất xứ cũng như kiểu di truyền của chỳng.
Hỡnh 3.9: Điện di sản phẩm PCR với một số marker
Ghi chỳ: Marker TG318 (ảnh A); và T0635 (ảnh B). Từ 1-10 (dũng D17); từ 11- 20 (dũng D4); từ 21-30 (dũng D16); từ 31-40 (dũng D9); từ 41-49 (CLN3024A); từ 50-55 (Gadeeva 2005-4-16-8); từ 56-65 (dũng D5).
580bp