Kết quả phân tích đa dạng di truyền, xác định mối quan hệ di truyền

4.2. Đánh giá đa dạng di truyền của Quế

4.2.2. Kết quả phân tích đa dạng di truyền, xác định mối quan hệ di truyền

4.2.2. Kết quả phân tích đa dạng di truyền, xác định mối quan hệ di truyền giữa 32 mẫu giống Quế 32 mẫu giống Quế

Để tiến hành phân tích và đánh giá mức độ đa hình di truyền của 32 mẫu giống nghiên cứu, sản phẩm PCR đƣợc điện di trên gel agarose 1,2%. Kết quả phân

tích PCR- RAPD với tổng số 42 mồi thuộc các nhóm OPA, OPC, OPM, OPB, OPL, BIO, UBC, OPN, OPO và nhóm S cho thấy chỉ có 22 mồi cho đa hình là các mồi: OPA9, OPA12, OPA19, OPB10, OPB17, OPC1, OPC2, OPC5, OPC10, OPM12, OPN4, OPN6, OPN20, OPO10, OPO14, OPO15, BIO24, UBC701, UBC706, UBC728, OPL7 và S201. Các mồi còn lại cho kết quả đơn hình hoặc đa hình không rõ ràng.

Kết quả thống kê kết quả phân tích tính đa hình bằng kỹ thuật PCR-RAPD với 22 mồi đƣợc trình bày ở bảng 4.10 cho thấy: Với 704 phản ứng PCR nhân lên đƣợc tổng số 3137 băng thuộc 126 loại băng có kích cỡ khác nhau. Trong đó 61 băng cho đa hình, chiếm 48,41%; 65 băng đơn hình chiếm 51,59%. Kích thƣớc băng có chiều dài nhỏ nhất khoảng 250bp và băng có kích thƣớc lớn nhất khoảng 3500bp. Xuất hiện 3 băng cá biệt, trong đó mồi OPO15 thu đƣợc tổng số 97 băng và ở mẫu giống TT02 (mẫu 29) xuất hiện băng cá biệt ở vị trí có kích thƣớc khoảng 1300bp. Mồi OPN20 nhân lên đƣợc 86 băng và ở mẫu giống BT01 (mẫu 28) xuất hiện một băng cá biệt ở vị trí có kích thƣớc khoảng 600bp. Mồi UBC728 nhân lên đƣợc 186 băng và ở mẫu giống XC24 (mẫu 8) khuyết băng ở vị trí khoảng 2500bp. Mồi UBC701 nhân lên đƣợc tổng số băng nhiều nhất là 236 băng. Mồi OPO14 nhân lên đƣợc số băng ít nhất là 79 băng. Số băng nhân lên trung bình cho cả 22 mồi là 142,59 băng/mồi.

Bảng 4.10: Bảng thống kê số băng thu đƣợc trên từng mồi

Nguồn: Đề tài "Khai thác và phát triển nguồn gen giống Quế thanh hóa có năng suất và chất lượng tinh dầu cao”-Viện Di Truyền Nông Nghiệp.

STT Tên mồi Kích thƣớc băng Loại băng Số băng đơn hình Số băng đa hình % băng đơn hình % băng đa hình Tổng số băng 1 UBC728 250-2500 6 3 3 50 50 186 2 OPC10 700-1500 4 2 2 50 50 98 3 OPO15 400-1500 4 3 1 75 25 97 4 UBC706 600-1600 3 2 1 66,67 33,33 94 5 OPC2 300-1200 7 4 3 57,14 42,86 195 6 OPA12 400-2000 7 5 2 71,43 28,57 168 7 S201 300-2500 7 2 5 28,57 71,43 163 8 OPO14 400-2200 4 2 2 50 50 79 9 BIO24 750-1800 4 2 2 50 50 104 10 OPN4 250-2000 5 2 3 40 60 83 11 OPN6 500-1500 5 2 3 40 60 111 12 OPN10 500-1400 6 4 2 66,67 33,33 137 13 OPN20 500-1700 6 4 2 66,67 33,33 150 14 UBC701 270-2000 11 2 9 18,18 81,82 236 15 OPM12 700-1700 5 3 2 60 40 137 16 OPL7 350-2250 8 7 1 87,5 12,5 228 17 OPA19 280-1250 5 3 2 60 40 147 18 OPA9 700-3500 8 4 4 50 50 213 19 OPB10 400-1400 6 4 2 66,67 33,33 172 20 OPC1 250-1600 7 3 4 42,86 57,14 175 21 OPC5 300-1500 4 3 1 75 25 101 22 OPB17 250-1700 6 1 5 16,67 83,33 127 Tổng 126 65 61 3137

* Kết quả phân tích với mồi UBC728

Kết quả điện di sản phẩm PCR của 32 mẫu Quế nghiên cứu với mồi UBC728 thu đƣợc tổng số 186 băng, thuộc 6 loại băng, trong đó có 3 băng cho đa hình (chiếm 50%) và 3 băng đơn hình (chiếm 50%). Kích thƣớc băng dao động từ 250bp đến khoảng 2500bp và ở mẫu giống XC24 (mẫu 8) khuyết băng ở vị trí khoảng 2500bp. Các mẫu xuất hiện băng khá đậm và tách biệt rõ ràng. Số băng ADN thu đƣợc ở từng mẫu giống c ng rất khác nhau.

Hình 4.15: Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 32 mẫu giống nghiên cứu với đoạn mồi UBC728; (M: marker 1kb)

* Kết quả phân tích với mồi OPA12

Kết quả điện di sản phẩm PCR của 32 mẫu Quế nghiên cứu với mồi OPA12 thu đƣợc tổng số 7 loại băng với các kích thƣớc khác nhau, trong đó 2 băng đa hình và 5 băng đơn hình. Kích thƣớc băng dao động từ 400bp đến khoảng 2000bp. Ở mẫu NDD35 (mẫu 7) xuất hiện 1 băng cá biệt, băng khuyết ở vị trí có kích thƣớc khoảng 900bp. Mồi OPA12 thu đƣợc tổng số 168 băng, các băng xuất hiện rất tách biệt, rõ ràng và đậm nét.

Hình 4.16: Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 32 mẫu giống nghiên cứu với đoạn mồi OPA12; (M: marker 1kb)

* Kết quả phân tích với mồi OPN20

Kết quả điện di sản phẩm PCR của 32 mẫu Quế nghiên cứu với mồi OPN20 thu đƣợc tổng số 6 loại băng với các kích thƣớc khác nhau, trong đó 2 băng đa hình và 4 băng đơn hình. Kích thƣớc băng dao động từ 500bp đến khoảng 1700bp và ở mẫu giống BT01 (mẫu 28) xuất hiện một băng cá biệt ở vị trí có kích thƣớc khoảng 600bp. Mồi OPN20 thu đƣợc tổng số 150 băng , các băng xuất hiện rất tách biệt, rõ ràng và đậm nét.

Hình 4.17: Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 32 mẫu giống nghiên cứu với đoạn mồi OPN20; (M: marker 1kb)

* Kết quả phân tích với mồi OPM12

Kết quả điện di sản phẩm PCR với mồi OPM12 thu đƣợc 5 loại băng trong đó có 2 băng đa hình và 3 băng đơn hình. Trên tổng số 32 mẫu giống nghiên cứu cho thấy xuất hiện các băng ADN từ khoảng 700bp đến 1700bp. Mồi OPM12 thu đƣợc số băng khá cao là 137 băng.

Hình 4.18: Kết quả điện di sản phẩm RAPD-PCR của 32 mẫu giống nghiên cứu với đoạn mồi OPM12; (M: marker 1kb)

* Kết quả phân tích với mồi UBC701

Kết quả điện di sản phẩm PCR với mồi UBC701 thu đƣợc 11 loại băng trong đó có 2 băng đơn hình, 9 băng đa hình. Trên tổng số 32 mẫu giống nghiên cứu cho thấy xuất hiện các băng ADN từ khoảng 270bp đến 2000bp. Ở mẫu HT3 (mẫu 3) xuất hiện băng cá biệt ở vị trí có kích thƣớc khoảng 400bp. Mồi UBC701 thu đƣợc tổng số 161 băng.

Hệ số tƣơng đồng di truyền giữa các mẫu giống phản ánh mức độ sai khác di truyền của các mẫu giống với nhau. Qua kết quả bảng 4.11 cho thấy hệ số tƣơng đồng di truyền của 32 mẫu giống nghiên cứu là khá cao, dao động trong khoảng 0,67 đến 0,97. Cặp mẫu giống TT01 và XC24 có mức sai khác di truyền lớn nhất (hệ số tƣơng đồng di truyền nhỏ nhất là 0,67). Hai mẫu YB01 và YB02 có hệ số tƣơng đồng cao nhất (gần g i về mặt di truyền nhất) là 0,97, hai mẫu này đều đƣợc thu ở Thị xã Nghĩa Lộ - Văn Chấn - Yên Bái. Từ sơ đồ hình cây về mối quan hệ di truyền giữa các mẫu Quế nghiên cứu cho thấy ở mức tƣơng đồng khoảng 82% (hệ số tƣơng đồng 0,82) có thể chia 32 mẫu giống nghiên cứu thành 6 nhóm lớn:

Bảng 4.11: Hệ số tƣơng đồng di truyền giữa 32 mẫu Quế nghiên cứu

Nguồn: Đề tài "Khai thác và phát triển nguồn gen giống Quế thanh hóa có năng suất và chất lượng tinh dầu cao”-Viện Di Truyền Nông Nghiệp

Hình 4.20: Sơ đồ mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống Quế nghiên cứu

Nguồn: Đề tài "Khai thác và phát triển nguồn gen giống Quế thanh hóa có năng suất và chất lượng tinh dầu cao”-Viện Di Truyền Nông Nghiệp Coefficient 0.77 0.79 0.82 0.85 0.88 0.91 0.94 0.97 XCM07MW XC11 XL07 TX01 NP01 XC01 XC14 XC18 XL04 XL03 XC02 XC07 NA01 NA02 XC25 VX12 NX01 BT01 XCM07 YN6 NL02 NL01 XL01 CT02 XCH20 YB01 YB02 LC02 XC24 TT02 LC021 NX03 TT01

Nhóm I: gồm 11 mẫu giống đƣợc chia làm 2 nhóm phụ

Nhóm phụ 1.1: gồm 4 mẫu giống là XC11, XL07, TX01 và NP01 trong đó có 3 mẫu giống là cây trội dự tuyển, chỉ có mẫu giống NP01 không phải là cây trội dự tuyển. Nhóm này có hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,84 (giữa XC11 và XL07) đến 0,94 (giữa XL07 và TX01).

Nhóm phụ 1.2: gồm 7 mẫu giống là XC01, XC14, XC18, XL04, XL03, XC02 và XC07. Bảy mẫu giống trong nhóm này đều là cây trội dự tuyển và có hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,83 (giữa XL03 đến XL04) đến 0,92 giữa 2 cặp mẫu giống (XC18 – XL04) và (XC02 – XC07).

Nhóm II: gồm 2 mẫu giống NA01, NA02 đƣợc thu thập ở Quế Phong, Nghệ An. Hai mẫu này không phải là cây trội dự tuyển và có hệ số tƣơng đồng di truyền với nhau là 0,88

Nhóm III: gồm 14 mẫu giống đƣợc chia làm 3 nhóm phụ

Nhóm phụ 3.1: gồm 6 mẫu giống là XC25, VX12, NX01, BT01, XCM07 và YN6 có hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,83 (giữa YN6 và VX12) đến 0,91 (giữa NX01 và BT01). Hai mẫu giống XCM07, YN6 đều là cây trội dự tuyển và thuộc cùng một nhánh phụ của nhóm này.

Nhóm phụ 3.2: gồm 2 mẫu giống NL02 và NL01 không phải là cây trội có hệ số tƣơng đồng di truyền với nhau là 0,91.

Nhóm phụ 3.3 gồm 6 mẫu giống là XL01, CT02, XCH20, YB01, YB02 và LC02 có hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,83 (giữa XL01 và XCH20) đến 0,97 (giữa YB01 và YB02). YB01 và YB02 đều đƣợc thu ở Văn Chấn và không phải cây trội

Nhóm IV: gồm duy nhất mẫu giống XC24, có hệ số tƣơng đồng di truyền với các mẫu giống nghiên cứu dao động từ 0,67 (giữa XC24 và TT01) đến 0,85 (giữa XC24 và XC14).

Nhóm V: gồm duy nhất mẫu giống TT02, có hệ số tƣơng đồng di truyền với các mẫu giống nghiên cứu dao động từ 0,7 (giữa TT02 và NP01) đến 0,83 (giữa TT02 và VX12).

Nhóm VI: gồm 3 mẫu giống là LC021, NX03 và TT01 có hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,82 (giữa NX03 và TT01) đến 0,90 (giữa LC021 và NX03).

4.3. Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo tồn và phát triển Quế tại Thanh Hóa - Đối với tầng cây cao sau khi nghiên cứu ta thấy, đƣờng kính thân cây tại - Đối với tầng cây cao sau khi nghiên cứu ta thấy, đƣờng kính thân cây tại tuổi 20, 21 đang ở mức trung bình, vì vậy cần áp dụng các biện pháp nuôi dƣỡng rừng, chăm sóc bảo vệ rừng: làm cỏ, diệt trừ sâu bệnh, bảo vệ không cho động vật vào phá rừng.

- Lựa chọn cây trội có phẩm chất tốt để chuyến hóa thành cây giống, tạo vƣờn giống vô tính, góp phần bảo tồn nguồn gen.

- Tầng cây tái sinh có mật độ tƣơng đối cao, chủ yếu là phân bố cụm, nên tiến hành chọn lọc và tỉa thƣa bớt những cây sinh trƣởng kém, tạo không gian dinh dƣỡng cho những cây còn lại phát triển tốt hơn, sau đó tiến hành nuôi dƣỡng, chăm sóc và bảo vệ.

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận

Về đặc điểm lâm học:

- Nghiên cứu, trình bày đƣợc một số đặc điểm về sinh vật học, sinh thái học, đặc điểm hình thái và vật hậu của cây Quế thanh hóa.

- Đã nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao tại tuổi 20, 21, 22 của cây Quế nhƣ:

+ Phân bố số cây theo đƣờng kính tại trên các lâm phần khu vực nghiên cứu đa số có dạng hàm khoảng cách và Weibull, chủ yếu là hàm Weibull.

+ Phân bố số cây theo chiều cao chủ yếu phù hợp với dạng hàm Weibull. Trong đó nhiều lâm phần xuất hiện nhiều đỉnh răng cƣa, điều này đƣợc giải thích là do nhiều lâm phần đã qua khai thác một lần làm cấu trúc rừng bị thay đổi.

+ Tƣơng quan giữa chiều cao vút ngọn với đƣờng kính ở vị trí 1.3 m và tƣơng quan giữa đƣờng kính tán với đƣờng kính ở vịt trí 1.3 m đều tồn tại quan hệ tƣơng đối chặt đến rất chặt, trong đó các hệ số trong phƣơng trình đều tồn tại. Đây là cơ sở để đề xuất biện pháp tác động và rừng khi cần thiết.

- Đã nghiên cứu đƣợc một số đặc điểm tái sinh của loài Quế nhƣ: Tái sinh tự nhiên của Quế là rất tốt, mật độ tái sinh trên ha đều lớn, tuy nhiên, hầu hết các lâm phần phân bố tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang đều là dạng phân bố cụm, cây tái sinh chủ yếu vẫn tập trung ở cấp chiều cao thấp, nguồn gốc tái sinh chủ yếu là từ hạt.

Đánh giá về đa dạng di truyền:

- Kết quả thực hiện 704 phản ứng PCR - RAPD với 22 mồi ngẫu nhiên trên tập đoàn 32 mẫu giống quế thu đƣợc tổng số 3137 băng, thuộc 126 loại băng có kích cỡ khác nhau, trong đó có 61 băng cho đa hình, chiếm 48,41%; 65 băng đơn hình chiếm 51,59%. Ở mức tƣơng đồng khoảng 82%, 32 mẫu giống nghiên cứu đƣợc chia thành 6 nhóm cách biệt di truyền.

- Sử dụng 3 mồi OPO15, OPN20 và UBC728 có thể nhận biết đƣợc 3 mẫu giống tƣơng ứng là TT02 (cây trội dự tuyển), BT01 (không phải cây trội) và XC24 (cây trội dự tuyển có nguồn gốc từ rừng tự nhiên).

2. Tồn tại

- Do thời gian nghiên cứu ngắn nên thông tin về các đặc điểm về hình thái, vật hậu vẫn còn thiếu, kết quả chủ yếu là thừa kế tài liệu và công trình nghiên cứu trƣớc đó,vì vậy, độ thực tế chƣa cao.

- Việc giám định và đánh giá đa dạng di truyền của các giống Quế mới chỉ thực hiện cho các giống Quế chính đang đƣợc trồng phổ biến khu vực tỉnh Thanh Hóa.

3. Khuyến nghị

- Cần tiếp tục nghiên cứu đặc điểm sinh vật học, sinh thái học, vật hậu trong thời gian tiếp theo để có kết quả tin cậy hơn.

- Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền có thể sử dụng thêm một số mẫu Quế ở các tỉnh thành khác để có kết quả khách quan hơn.

- Đề tài mới dừng lại ở việc nghiên cứu ban đầu về tình hình sinh trƣởng và nghiên cứu nguồn gen di truyền, do vậy thời gian tới nên triển khai thêm việc sử dụng nguồn cây trội để làm vật liệu gây giống, tạo giống vô tính, trồng rừng thâm canh.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt

1.Nguyễn Trọng Bình (1996), Một số phương pháp mô phỏng quá trình sinh trưởng của 3 loài cây Thông nhựa (Pinus merkusii de Vries), Thông đuôi ngựa (Pinus masoniana Lamb), Mỡ (Maglietia glauca) trên cơ sở vận dụng quá trình ngẫu nhiên, Luận án phó tiến sỹ khoa học nông nghiệp, Trƣờng ĐH Lâm nghiệp, Hà Nội.

2.Võ Văn Chi (2012), “Từ điển cây thuốc Việt Nam”, Nxb. Nông nghiệp, Hà Nội. 3.Nguyễn Kim Đào (2003), “Danh lục các loài thực vật Việt Nam”, Nxb. Nông

nghiệp, Hà Nội, tập II, tr.65-112.

4.Nguyễn Văn Giang và các cộng sự (2013), “Nghiên cứu đa dạng di truyền cây Khoai Môn- Sọ bằng chỉ thị phân từ DNA”, Tạp chí Khoa học và Phát triển, (số 1), tập 11, tr.15-17.

5.Phạm Ngọc Giao (1995), “Mô phỏng động thái một số quy luật kết cấu lâm phần và ứng dụng của chúng trong điều tra và kinh doanh rừng thông đuôi ngựa vùng Đông bắc Việt Nam”, Luận án PTS khoa học Nông nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp.

6.Phạm Xuân Hoàn (2001), “Nghiên cứu sinh trưởng và sản lượng làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật trong kinh doanh rừng Quế (Cinnamomum cassia) tại tỉnh Yên Bái”. Tóm tắt luận án tiến sỹ nông nghiệp, Trƣờng Đại học lâm nghiệp, Hà Nội.

7.Nguyễn Hạnh Hoa và các cộng sự (2014), “Đánh giá đa dạng di truyền một số dòng, giống hoa chi Lan Huệ (Hippeastrum herb.) bằng chỉ thị phân tử RAPD”, Viện công nghệ Sinh học, Đại học Nông nghiệp, Hà Nội.

8.Phạm Hoàng Hộ (1999), “Cây cỏ Việt Nam”, Nxb.Trẻ, Tp. Hồ Chí Minh, Quyển 1: 242-281.

9.Trần Hợp (1991), “Cây Quế miền Bắc Việt Nam”, Một số công trình 30 năm Điều tra quy hoạch rừng, Hà Nội, tr 85 – 94.

10.Bảo Huy (1993), “Góp phần nghiên cứu rừng nửa rụng lá, rụng lá Bằng lăng (Lagerstroemia calyculata Kuzr) làm cơ sở đề xuất giải pháp kỹ thuật khai

thác nuôi dưỡng ở Đắc Lắc - Tây Nguyên”, Luận án PTS Khoa học Nông nghiệp, Viện KHLN Việt Nam.

11.Đồng Sỹ Hiền (1974), “Lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam”, Nxb. KHKT, Hà Nội.

12.V Tiến Hinh (1990), “Phƣơng pháp xác định nhanh phân bố N/D rừng trồng thuần loài đều tuổi,” Tạp chí Lâm nghiệp, tháng 12/1990.

13.V Tiến Hinh (1998), (2003), “Sản lượng rừng”, Trƣờng ĐH Lâm nghiệp, Nxb. Nông nghiệp.

14.V Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997), “Giáo trình Điều tra rừng”, Nxb. Nông nghiệp, Hà Nội.

15.V Tiến Hinh và các cộng tác (2000), “Lập biểu sản lượng rừng Quế ở Văn Yên - Yên Bái”, Đề tài cấp Bộ, Hà Nội.

16.V Tiến Hinh và các cộng sự (2000), “Lập biểu sinh trưởng và sản lượng cho 3