2.3.1.1. Đa dạng di truyền kiểu hình ở hoa lay ơn
Đânh giâ đa dạng di truyền lă bước đầu tiín vă quan trọng đối với chương trình cải tiến giống cđy trồng. Thông tin về bản chất vă mức độ đa dạng di truyền sẽ giúp nhă chọn giống trong việc lựa chọn mẫu giống bố/ mẹ phù hợp cho quâ trình lai tạo giống mới. Câc phĩp lai giữa câc cặp bố/ mẹ có mối quan hệ di truyền xa nhau thường tạo ra hiệu ứng dị hợp cao hơn so với câc phĩp lai giữa những bố/ mẹ có quan hệ họ hăng gần (Zahor, 2015).
Ba mươi kiểu gen lay ơn đê được Bhajantri & Patil (2013) nghiín cứu mối quan hệ di truyền dựa văo hình thâi, kết quả chia thănh 8 nhóm, trong đó nhóm V có giâ trị trung bình cao nhất về khối lượng củ, đường kính củ vă chiều dăi đoạn mang hoa; nhóm VII có giâ trị trung bình cao nhất về thời gian từ trồng đến mọc mầm. Giâ trị trung bình cao nhất về chiều rộng lâ, thời gian từ trồng đến ra ngồng hoăn toăn, đường kính hoa vă độ bền hoa được ghi nhận ở nhóm VIII.
Kanika & Krishan (2014) cũng dựa trín câc dữ liệu hình thâi học, câc kiểu gen lay ơn nghiín cứu được phđn thănh ba nhóm. Giâ trị khoảng câch thấp nhất được quan sât giữa giống Happy End vă Melody (0,84). Đặc biệt theo phđn nhânh từ sơ đồ hình cđy thì 2 giống Her Majesty vă Jester có khâc biệt lớn nhất với câc kiểu gen khâc.
Cũng dựa văo câc đặc điểm hình thâi, Chaieb & Haouala (2015) đê đânh giâ mối quan hệ di truyền của 300 câ thể từ 15 nguồn mẫu, kết quả đê phđn ra được 2 nhóm: nhóm 1 gồm câc mẫu giống thuộc quần thể Gladiolus italicus, nhóm 2 lă câc mẫu giống thuộc quần thể hạt có cânh. Kết quả năy rất hữu ích cho việc bảo tồn vă khai thâc câc loăi năy trong câc chương trình tạo giống.
Câc thông số khối lượng củ, đường kính củ, chiều dăi đoạn mang hoa, thời gian ra ngồng hoa, đường kính cănh, chiều rộng lâ, khoảng câch giữa câc hoa, đường kính hoa vă độ bền hoa lă câc thông số chính góp phần văo sự phđn nhóm di truyền của 30 kiểu gen hoa lay ơn vă đóng vai trò chi phối trong việc nđng cao chất lượng hoa (Akkamahadevi & Patil, 2015).
Nghiín cứu mối quan hệ di truyền của 22 kiểu gen lay ơn, tâc giả Kanika & Krishan (2015) đê phđn loại thănh 3 nhóm với D2 trung bình giữa câc nhóm từ
27,21 - 54,19. Khoảng câch giữa câc nhóm cao nhất lă nhóm II vă IV vì vậy hai nhóm năy có thể được sử dụng để lai tạo ra câc con lai có ưu thế lai mong muốn. Mười lăm kiểu gen thuộc văo nhóm I cho thấy sự giống nhau về mặt di truyền, nhóm II bao gồm năm kiểu gen, tiếp theo lă III vă IV. Câc tính trạng đóng góp nhiều nhất văo sự khâc biệt di truyền lă diện tích lâ, số lượng củ con/củ, số lượng hoa/cănh, khối lượng củ.
Cũng dựa trín phđn tích D2 Mahalanobis, câc tâc giả Rashmi & cs. (2016) đê nghiín cứu về sự đa dạng di truyền được thực hiện ở 20 kiểu gen vă đê phđn thănh 5 nhóm khâc nhau. Trong số câc tính trạng nghiín cứu, tính trạng quan trọng nhất góp phần văo sự khâc biệt lă đường kính củ, khối lượng cănh vă khối lượng củ. Khoảng câch giữa câc nhóm cao nhất trong nhóm IV (93,99), tiếp theo lă nhóm I (58,44). Giâ trị D2 cao nhất lă 244,37 giữa nhóm I vă IV. Khoảng câch nhỏ nhất ghi nhận giữa nhóm II vă III (52,92). Câc giống lay ơn: Arka Kesar (nhóm II), Tilak (nhóm III) vă Arka Amar, Arka Gold, Arka Naveen, Sagar (nhóm IV) lă câc giống tiềm năng sử dụng lăm bố mẹ trong câc chương trình chọn tạo giống hoa lay ơn sau năy.
Việc đânh giâ nguồn gen mẫu giống hoa lay ơn dựa văo hình thâi cần tập trung văo câc tính trạng liín quan đến kích thước cănh hoa, số lượng hoa, kích thước củ, đđylă những yếu tố chính quyết định việc phđn nhóm vă lựa chọn vật liệu cho chương trình cải tiến giống.
2.3.1.2. Đa dạng di truyền mức phđn tử ở hoa lay ơn
Nguồn vật liệu được đânh giâ vă mô tả tốt sẽ có nhiều cơ hội đóng góp hơn văo việc cải tiến vă phât triển câc giống mới. Chỉ thị phđn tử lă một công cụ hữu ích vă đóng một vai trò thiết yếu trong tất cả câc giai đoạn của chọn giống cđy trồng, từ việc xâc định câc gen quy định tính trạng mong muốn đến việc quản lý câc chương trình lai tạo. Một số lượng lớn câc chỉ thị phđn tử đê được sử dụng để quản lý câc nguồn gen thực vật, bao gồm Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP), Random Amplified Polymorphic DNA (RAPDs), Microsatellites (SSRs), Inter simple Sequence Repeat (ISSR), Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) vă Single Nucleotide Polymorphism (SNPs), phât hiện câc biến thể ở một hoặc một số vị trí nucleotide. Trong số câc chỉ thị được sử dụng phổ biến nhất ở hoa lay ơn lă RAPD vă ISSR (Rana & Sharma, 2012).
Câc chỉ thị ISSR vă RAPD cũng được sử dụng để nghiín cứu sự đa dạng di truyền ở câc cđy thđn củ khâc như lily, Iris, tulip, thủy tiín, v.v ... Sự đa dạng về di truyền được nghiín cứu dựa trín câc tiếp cận khâc nhau như thông qua câc đặc điểm hình thâi, chỉ thị SRAP vă chỉ thị ISSR. Kết quả cho thấy rằng hiệu quả tương đối của ba phương phâp đânh giâ đa dạng di truyền có trình tự: SRAP> ISSR> đặc điểm hình thâi. Nhưng dữ liệu kết hợp giữa câc phđn tích khâc nhau có giâ trị hơn trong đânh giâ nguồn vật liệu (Xiaopeng & cs., 2008).
Wang & cs. (2008) đê nghiín cứu sự đa dạng di truyền của 26 giống lay ơn thuộc loăi Gladiolus hybridus Hort bằng câch sử dụng 100 mồi ISSR, trong đó 19 mồi tạo ra câc sản phẩm khếch đại. Tổng số có 110 băng được phât hiện, trong đó 103 băng đa hình chiếm 93,6%. Kết quả năy cho thấy nguồn vật liệu từ câc giống hoa cắt cănh G.hybridus Hort có mối quan hệ di truyền hẹp về cấp độ phđn tử.
Chỉ thị phđn từ RAPD cũng được nhiều tâc giả sử dụng trong đânh giâ nguồn gen hoa lay ơn (Pragya & cs., 2010a; Kanika & Krishan, 2014), kết quả đều cho thấy mức độ đa hình cao >93,7%. Câc cặp giống lă Ripples vă Anglia, Friendship vă Yellow Jame, Creamy Green vă Morello, Pusa Suhagin vă Pusa Archana, The Barton vă Christian Jane, Plumtart vă Chantiler vă Peter Pears vă Picardy có nền di truyền rất gần nhau.
Pragya & cs. (2010b) đê sử dụng chỉ thị AFLP để nghiín cứu mối liín hệ di truyền của 55 kiểu gen hoa lay ơn. Trong số 24 cặp mồi AFLP được săng lọc, hỉ có 9 cặp mồi cho thấy câc dải đa hình rõ răng. Khoảng 10 - 151 đoạn AFLP có kích thước từ 50 - 450 bp được tạo ra trín mỗi mồi. Tổng số 660 phđn đoạn AFLP đê được phât hiện, trong đó 658 (99,7%) lă đa hình. Nhóm thứ nhất chiếm ưu thế với câc giống cđy trồng bản địa trong khi nhóm thứ hai chiếm ưu thế với câc giống cđy trồng ngoại lai, do đó cho thấy mối quan hệ giữa câc nguồn gen với nhau.
Việc xâc định mức độ đa dạng di truyền của mười lăm giống hoa lay ơn bằng câch sử dụng chỉ thị phđn tử (SRAP) được tâc giả Geeta & cs. (2014) nghiín cứu nguồn vật liệu khởi đầu cho tạo giống. Phđn tích SRAP được thực hiện bằng câch sử dụng 25 tổ hợp mồi, trong đó có 11 tổ hợp mồi đa hình vă kết quả thu được 80 băng, trong đó 68 băng đa hình với trung bình 6,18 băng đa hình trín mỗi cặp mồi. Dựa văo hệ số tương đồng di truyền, sự biến đổi di truyền cao giữa câc giống hoa lay ơn được ghi nhận. Khi đânh giâ sơ đồ hình cđy cho thấy giống Jester Gold được xâc định lă giống có khâc biệt lớn nhất với câc giống còn lại.
Khi nghiín cứu câc chỉ thị phđn tử dùng trong xâc định đa dạng di truyền trong hoa, cđy cảnh, câc tâc giả Poonam & cs. (2015) đê khẳng định rằng chỉ thị phđn tử ISSR lă phù hợp nhất để phđn tích đa dạng phđn tử câc kiểu gen của cđy lay ơn.
Mối quan hệ di truyền ở 54 kiểu gen hoa lay ơn được Niraj & cs. (2016) xâc định bằng câc chỉ thị RAPD, DAMD vă ISSR. Tổng số 30 đoạn mồi (10 mồi RAPD, 10 mồi DAMD vă 10 mồi ISSR) tạo thănh 230 đoạn ADN, trong đó 177 (75,8%) cho đa hình. Nội dung thông tin đa hình (PIC = 0,18) vă chỉ số mồi (MI = 11,4) được tìm thấy lă cao nhất khi sử dụng chỉ thị ISSR. Để hiểu mức độ biến đổi di truyền giữa câc giống lay ơn, bộ dữ liệu tích lũy đê được sử dụng để tạo ra biểu đồ hình cđy, tất cả 54 kiểu gen chia thănh 9 nhóm rộng.
Tâc giả Niraj & cs. (2017) khi nghiín cứu về mối quan hệ của 50 giống hoa lay ơn đê sử dụng 10 đoạn mồi DAMD tạo ra 120 băng với 80% đa hình cho thấy nội dung thông tin đa hình (PIC = 0,28), chỉ số mồi (MI = 3,37), tính đa dạng gen của Nei (h = 0,267) vă chỉ số thông tin của Shannon (I = 0,407).
Câc chỉ thị phđn tử ISSR được tâc giả Chaudhary & cs (2018) sử dụng để đânh giâ sự đa dạng di truyền vă cấu trúc quần thể ở 53 kiểu gen bản địa vă ngoại lai của hoa lay ơn (Gladiolus hybridus Hort.). Phđn tích kết quả cho thấy PIC nằm trong khoảng từ 0,42 (ISSR 861) đến 0,99 (ISSR 855, ISSR 856 vă ISSR 889) với mức trung bình 0,812, chỉ số MI dao động từ 0,99 (ISSR 889) đến 9,26 (ISSR 851) với mức trung bình lă 4,66 vă độ phđn giải công suất của mồi dao động từ 0,03 (ISSR 889) đến 11,58 (ISSR 861) với giâ trị trung bình lă 3,80. Phđn nhóm UPGMA cho thấy rằng tất cả 53 kiểu gen được nhóm lại thănh ba nhóm chính.
Như vậy, việc sử dụng chỉ thị phđn tử ISSR trong đânh giâ đa dạng di truyền nguồn gen hoa lay ơn ở Việt Nam lă phù hợp, cho mức độ chính xâc cao vă hệ số tương đồng di truyền lă một chỉ tiíu quan trọng cho xâc định câc cặp lai tiềm năng.