4.1.2.1. Đânh giâ đa dạng di truyền câc mẫu giống lay ơn nghiín cứu bằng hình thâi
Phđn nhóm câc giống dựa văo hình thâi kiểu hình có ý nghĩa rất quan trọng trong quâ trình cải tiến giống. Câc giống căng tương phản nhau về một tính trạng mong muốn thì hiệu quả cải tiến giống căng cao. Đối với câc giống lay ơn nghiín cứu, câc tính trạng có liín quan trực tiếp đến chất lượng hoa, chống chịu bệnh vă khả năng nhđn giống được quan tđm.
Dựa văo 10 tính trạng quan trọng lă dăi lâ, số lâ, thế lâ, dăi cănh hoa, dăi đoạn mang hoa, đường kính cănh hoa, số hoa/cănh, đường kính hoa, số củ bi/củ, mức độ khô đầu lâ, đê xđy dựng được sơ đồ hình cđy biểu thị mối quan hệ di truyền. Những kết quả về phđn nhóm câc mẫu giống lay ơn dựa văo kiểu hình cho thấy sự khâc biệt rõ rệt thể hiện ở tính trạng thế lâ, chiều dăi cănh hoa
tương đồng với nghiín cứu của Akkamahadevi & Patil (2015), số lượng hoa/cănh phù hợp với công bố của Kanika & Krishan (2015) vă mức độ khô đầu lâ.
Bảng 4.5. Bảng phđn nhóm câc mẫu giống lay ơn theo câc tính trạng hình thâi
Tính trạng Nhóm I Nhóm II Nhóm III Nhóm IV
Chiều dăi lâ (cm) 52 - 115,7 76,5 - 107,3 51,6 - 112,3 54,5 - 78,7 Số lâ/cđy (lâ) 7 - 8,5 7,2 - 8,8 6,2 - 8,3 6 - 7,5
Thế lâ (cấp) 5,0 3,0 3 - 5 1,0
Chiều dăi cănh hoa
(cm) 79 - 142 114,7 - 135,7 80,2 - 100,5 80,4 - 87,5 Chiều dăi đoạn mang
hoa (cm) 28,6 - 48,3 37 - 51,5 30,3 - 43,7 30,7 - 35,1 Đường kính cănh hoa
(cm) 0,7 - 0,9 0,8 - 1,4 0,8 - 1,2 0,7 - 0,8 Số hoa (hoa) 7 - 14 10,6 - 15,3 8,3 - 12,8 7,7 - 9,8 Đường kính hoa (cm) 9,1 - 10,7 9 - 11,5 8,5 - 10,6 8,7 - 9,8 Số củ bi/củ (củ) 7,2 - 155,3 10,5 - 60,3 5,1 - 60,3 7,5 - 20,3 Mức khô đầu lâ(cấp) 1 - 7 1 5 - 7 3 - 5
Mẫu giống GL1, GL3, GL7, GL11, GL12, GL18, GL25 GL2, GL14, GL20, GL21, GL22, GL24 GL9, GL10, GL13, GL16, GL17, GL19, GL23 GL4, GL5, GL6, GL8, GL15 Tỷ lệ (%) 0,28 0,24 0,28 0,20
Ở mức sai khâc 12% chia 25 mẫu giống lay ơn nghiín cứu thănh 4 nhóm (Hình 4.2): Nhóm I gồm 7 mẫu giống GL1, GL18, GL3, GL7, GL25, GL12, GL11. Câc mẫu giống thuộc nhóm năy đều có thế lâ ngang, đường kính cănh hoa ở mức trung bình.
Nhóm II gồm 6 mẫu giống GL2, GL14, GL21, GL20, GL24, GL22. Đđy lă nhóm giống có đặc điểm hình thâi vă chất lượng hoa rất tốt. Chiều dăi cănh hoa từ 114,7 - 135,7 cm, đường kính cănh hoa lớn, số hoa trung bình >10 hoa, thế lâ xiín. Đặc biệt mức độ khô đầu lâ ở mức nhẹ nhất.
Nhóm III gồm 7 mẫu giống GL9, GL16, GL19, GL23, GL10, GL13, GL17. Đđy lă nhóm giống có phổ mău sắc khâ đa dạng, tuy nhiín lại cần cải tiến về chất
lượng hoa nhiều nhất. Nhóm năy chủ yếu lă câc giống thấp cđy, số hoa trín cănh ít, thế lâ xiín vă ngang. Mức độ bị khô đầu lâ ở mức cao từ cấp 5-cấp 7.
Hình 4.2. Sơ đồ hình cđy biểu thị mối quan hệ di truyền giữa câc mẫu giống lay ơn nghiín cứu thông qua kiểu hình
Nhóm IV gồm 5 mẫu giống GL4, GL6, GL8, GL15, GL5. Nhóm giống năy có chiều cao cđy thấp nhất dao động từ 80,4 - 87,5 cm, đường kính cănh hoa nhỏ, số hoa/cănh từ 7 - 9 hoa, hoa nhỏ, thế lâ thẳng vă mức độ khô đầu lâ từ cấp 3 - cấp 5.
Nhìn chung, câc mẫu giống lay ơn rất đa dạng về câc tính trạng nghiín cứu, xâc định được 13 mẫu giống thuộc 2 nhóm giống II (GL2, GL14, GL21, GL20, GL24, GL22) vă III (GL9, GL16, GL19, GL23, GL10, GL13, GL17) rất có ý nghĩa trong chọn giống lay ơn chất lượng hoa cao vă không bị khô đầu lâ.
4.1.2.2. Đânh giâ đa dạng di truyền câc giống lay ơn nghiín cứu bằng chỉ thị phđn tử
Trong điều kiện tự nhiín, nhiều giống lay ơn đặc biệt lă câc giống trồng phổ biến có đặc điểm rất giống nhau về mặt hình thâi nhưng lại có bản chất di truyền khâc nhau, đó chính lă kết quả của nhiều phĩp lai phức tạp. Do đó, việc đânh giâ sự sai khâc di truyền giữa câc giống lay ơn trong nguồn vật liệu có ý nghĩa rất quan trọng trong quâ trình chọn tạo giống. Phđn tích kết quả điện di sản
phẩm PCR của 19 chỉ thị ISSR trín 25 mẫu giống hoa lay ơn xâc định được 11 chỉ thị có khả năng khuếch đại (amplify) vă 11 chỉ thị năy đều cho kết quả đa hình. Tổng số allen được nhđn lín với 11 chỉ thị ISSR lă 481 allen, trung bình mỗi chỉ thị nhđn được 43,7 allen. Trong đó câc chỉ thị ISSR824, ISSR58, ISSR49, ISSR53 vă ISSR64 có nhiều allen đa hình nhất với 8 allen. Mức độ đa hình cao khi sử dụng câc chỉ thị ISSR cũng được ghi nhận 93,6% trong nghiín cứu của Wang & cs. (2008) vă 75,8% trong nghiín cứu của Niraj & cs. (2016).
Bảng 4.6. Giâ trị PIC vă phần trăm phđn đoạn đa hình của 25 mẫu giống lay ơn với câc chỉ thị ISSR
STT Chỉ thị Kích thƣớc phđn đoạn (bp) Tổng số locus phât hiện đƣợc Tổng số băng nhđn bản đƣợc PIC Đa dạng gen trong 1 locus Hj 1 ISSR824 200 - 1800 8 95 0,40 0,22 2 ISSR46 375 - 1250 6 29 0,57 0,30 3 ISSR58 375 - 1100 8 68 0,43 0,41 4 ISSR49 400 - 1500 8 29 0,64 0,23 5 ISSR59 375 - 1000 5 38 0,49 0,34 6 ISSR57 300 - 1500 7 31 0,60 0,27 7 ISSR52 400 - 1200 5 25 0,60 0,29 8 ISSR69 375 - 1500 6 59 0,39 0,43 9 ISSR53 375 - 1000 8 33 0,64 0,21 10 ISSR51 250 - 1800 4 21 0,56 0,30 11 ISSR64 375 - 1600 8 53 0,50 0,36 Tổng 200-1800 73 481 Trung bình 6,64 43,73 0,53 0,31
Mức độ khâc biệt về kiểu gen của 25 mẫu giống lay ơn được đânh giâ thông qua chỉ số PIC của mỗi chỉ thị ISSR (giâ trị PIC căng lớn thì tính đa hình của chỉ thị đó căng cao). Phđn tích kết quả cho thấy, giâ trị PIC biến động qua mỗi vị trí locus, dao động từ 0,39 đến 0,64. Giâ trị trung bình của hăm lượng thông tin đa hình của câc mồi lă 0,53 vă giâ trị đa dạng gen trung bình trong một locus lă 0,31. Trong đó, có 7/11 chỉ thị với giâ trị PIC lớn hơn 0,5. Như vậy chứng tỏ
rằng, 63,6% số chỉ thị sử dụng trong nghiín cứu có sự khâc biệt lớn về mức độ đa hình.
Hình 4.3. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị Issr824 trín câc mẫu lay ơn
Hình 4.4. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị Issr46 trín câc mẫu lay ơn
Hình 4.5. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị Issr69 trín câc mẫu lay ơn
Kết quả phđn tích hệ số tương đồng di truyền
Hệ số tương đồng di truyền phản ânh quan hệ di truyền của câc giống lay ơn khâc nhau. Kết quả nghiín cứu cho thấy, độ tương đồng di truyền giữa 25 mẫu giống lay ơn dao động từ 0,42 đến 0,9. Trong đó, câc cặp mẫu giống có mối quan hệ di truyền gần nhau với hệ số tương đồng cao lă GL11 - GL3 (0,89), GL18 - GL3 (0,89), GL22 - GL3 (0,88), GL19 - GL9 (0,89), GL18 - GL11 (0,89), GL22 - GL11 (0,9), GL19 - GL16 (0,9), GL19 - GL17 (0,88), GL22 - GL18 (0,88), GL21 - GL19 (0,89). Câc cặp mẫu giống có mối quan hệ di truyền xa hơn với hệ số tương đồng thấp nhất lă GL13 - GL4 (0,42), GL21 - GL4 (0,44), GL24 - GL4 (0,44), GL21 - GL5 (0,44).
66
Bảng 4.7. Hệ số tƣơng đồng di truyền của câc mẫu giống lay ơn nghiín cứu
GL1 GL2 GL3 GL4 GL5 GL6 GL7 GL8 GL9 GL10 GL11 GL12 GL13 GL14 GL15 GL16 GL17 GL18 GL19 GL20 GL21 GL22 GL23 GL24 GL25 GL1 1 GL2 0,56 1 GL3 0,81 0,56 1 GL4 0,71 0,49 0,63 1 GL5 0,68 0,49 0,68 0,86 1 GL6 0,71 0,49 0,74 0,81 0,84 1 GL7 0,74 0,49 0,71 0,64 0,64 0,73 1 GL8 0,66 0,52 0,66 0,73 0,78 0,75 0,75 1 GL9 0,72 0,56 0,67 0,6 0,63 0,68 0,85 0,71 1 GL10 0,67 0,61 0,61 0,58 0,6 0,60 0,77 0,58 0,83 1 GL11 0,84 0,56 0,89 0,66 0,71 0,77 0,71 0,71 0,67 0,62 1 GL12 0,75 0,53 0,75 0,63 0,66 0,68 0,71 0,68 0,73 0,59 0,81 1 GL13 0,58 0,71 0,55 0,42 0,48 0,53 0,59 0,56 0,63 0,63 0,6 0,58 1 GL14 0,48 0,67 0,48 0,52 0,55 0,55 0,58 0,6 0,64 0,67 0,45 0,48 0,77 1 GL15 0,75 0,59 0,69 0,68 0,77 0,77 0,74 0,77 0,73 0,67 0,78 0,75 0,63 0,56 1 GL16 0,77 0,55 0,68 0,56 0,59 0,64 0,86 0,67 0,85 0,79 0,68 0,71 0,62 0,6 0,74 1 GL17 0,71 0,58 0,6 0,59 0,56 0,59 0,81 0,67 0,84 0,77 0,63 0,65 0,61 0,63 0,68 0,84 1 GL18 0,81 0,56 0,89 0,66 0,71 0,71 0,68 0,71 0,67 0,59 0,89 0,81 0,55 0,51 0,75 0,66 0,63 1 GL19 0,73 0,53 0,64 0,57 0,6 0,63 0,85 0,68 0,89 0,84 0,67 0,69 0,63 0,62 0,73 0,9 0,88 0,64 1 GL20 0,53 0,75 0,53 0,58 0,58 0,55 0,52 0,63 0,56 0,56 0,53 0,56 0,74 0,75 0,67 0,55 0,63 0,59 0,56 1 GL21 0,51 0,67 0,48 0,44 0,44 0,47 0,55 0,55 0,56 0,59 0,5 0,51 0,74 0,78 0,62 0,6 0,58 0,51 0,89 0,75 1 GL22 0,85 0,6 0,88 0,69 0,73 0,75 0,69 0,67 0,71 0,66 0,9 0,82 0,56 0,49 0,79 0,72 0,64 0,88 0,68 0,6 0,55 1 GL23 0,71 0,55 0,66 0,59 0,64 0,64 0,78 0,69 0,79 0,82 0,71 0,66 0,64 0,55 0,74 0,78 0,78 0,68 0,82 0,52 0,52 0,69 1 GL24 0,48 0,73 0,53 0,44 0,47 0,47 0,52 0,49 0,59 0,67 0,56 0,53 0,79 0,78 0,56 0,63 0,6 0,53 0,64 0,73 0,81 0,57 0,6 1 GL25 0,49 0,79 0,55 0,45 0,48 0,51 0,59 0,59 0,52 0,6 0,58 0,55 0,69 0,68 0,6 0,59 0,53 0,58 0,55 0,68 0,74 0,56 0,56 0,71 1
Dựa văo kết quả năy có thể chọn cặp lai cho phù hợp, đảm bảo khả năng kết hợp vă cho những đặc điểm đa dạng. Câc cặp lai được chọn thường có hệ số tương đồng di truyền nằm trong khoảng từ 0,4 đến 0,7 (Hale & cs., 2007; Vũ Thị Bích Huyền & cs., 2013). Như vậy, trong nguồn vật liệu có 199 cặp giống (chiếm 66,3%) có hệ số tương đồng di truyền nằm trong khoảng 0,42 đến 0,70 có khả năng tạo ưu thế lai cao khi sinh sản hữu tính.
Kết quả phđn tích đa dạng di truyền bằng sơ đồ cđy phđn loại
Sử dụng phương phâp phđn tích nhóm UPGMA dựa văo hệ số Jaccard đê thiết lập được sơ đồ cđy phđn loại 25 mẫu giống lay ơn.
Hình 4.6. Sơ đồ hình cđy biểu thị mối quan hệ di truyền giữa câc mẫu giống lay ơn nghiín cứu thông qua chỉ thị phđn tử
Phđn tích hình 4.6 cho thấy, với hệ số tương đồng lă 0,74 tập đoăn 25 mẫu giống lay ơn được chia thănh 5 nhóm chính, có mức độ tương đồng di truyền dao động từ 0,68 đến 0,9.
Nhóm I gồm 6 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,75 - 0,9: GL1, GL18, GL3, GL22, GL11, GL12 câc mẫu giống năy chủ yếu thuộc nhóm có chiều cao trung bình 79 - 108 cm, thế lâ ngang, đường kính hoa lớn.
Nhóm II gồm 5 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,73 - 0,8: GL13, GL21, GL24, GL14, GL20 lă câc mẫu giống có đặc điểm cao cđy, số hoa/cănh nhiều từ 13 - 14 hoa, số củ bi/củ nhiều 35,3 - 60,3 củ.
Nhóm III gồm 7 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,77 - 0,9: GL7, GL9, GL19, GL16, GL17, GL10, GL23 lă câc mẫu giống có đặc điểm chiều cao trung bình, thế lâ dạng xiín, mức độ khô đầu lâ cao (cấp 5 - 7).
Nhóm IV gồm 5 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,68 - 0,86: GL4, GL5, GL6, GL8, GL15 câc mẫu giống năy chủ yếu thuộc nhóm thấp cđy, chiều dăi cănh hoa từ 80,4 - 87,5cm, thế lâ xiín, số hoa/cănh ít 7 - 9 hoa, hoa nhỏ, khô đầu lâ ở mức trung bình - cao.
Nhóm V gồm 2 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền lă 0,79: GL2, GL25 lă hai mẫu giống có hoa mău trắng, thế lâ dạng xiín - ngang, thuộc nhóm cao cđy, chiều dăi đoạn mang hoa lớn 47,8 - 48,3cm, số củ bi/củ nhiều 20,1 - 28,7 củ.
Bảng 4.8. So sânh phđn nhóm dựa văo hình thâi vă chỉ thị phđn tử của câc mẫu giống lay ơn nghiín cứu
Phđn
nhóm Kiểu hình Kiểu gen
Số lƣợng mẫu giống có kết quả tƣơng đồng Nhóm 1 GL1, GL18, GL3, GL7, GL25, GL12, GL11 GL1, GL18, GL3, GL22, GL11, GL12 5 Nhóm 2 GL2, GL14, GL21, GL20, GL24, GL22 GL13, GL21, GL24, GL14, GL20 4 Nhóm 3 GL9, GL16, GL19, GL23, GL10, GL13, GL17 GL7, GL9, GL19, GL16, GL17, GL10, GL23 6 Nhóm 4 GL4, GL6, GL8, GL15, GL5 GL4, GL5, GL6, GL8, GL15 5 Nhóm 5 GL2, GL25
Qua phđn tích một số đặc điểm nông sinh học của câc mẫu giống vă so sânh với phđn nhóm theo phđn tích bằng ADN nhận thấy:
Câc mẫu giống thuộc nhóm I của cđy phât sinh chủng loại có chiều cao trung bình, thế lâ ngang. Câc mẫu giống thuộc nhóm II có chiều cao lớn, thế lâ xiín, mức độ khô đầu lâ nhẹ nhất (cấp 1). Câc mẫu giống thuộc nhóm III có chiều cao trung bình, mức độ khô đầu lâ ở mức cao nhất (cấp 5-7). Câc mẫu giống thuộc nhóm IV có chiều cao thấp nhất, chiều dăi đoạn mang hoa ngắn, số
hoa/cănh ít, mức độ khô đầu lâ ở mức trung bình (cấp 3-5). Câc mẫu giống thuộc nhóm V lă nhóm có hoa mău trắng, cao cđy, đường kính hoa lớn, mức độ khô đầu lâ nhẹ nhất (cấp 1).
Như vậy, câc kết quả đânh giâ đặc điểm nông sinh học chính cũng tương ứng với phđn nhóm về quan hệ di truyền thông qua phđn tích ADN bằng chỉ thị phđn tử ISSR.
4.1.3. Khảo sât câc tham số di truyền vă mối tương quan giữa câc tính trạng đặctrưng của hoa lay ơn