tớch RAPD
Từ kết quả phõn tớch hỡnh ảnh điện di sản phẩm RAPD, chỳng tụi thống kờ cỏc băng điện di (xuất hiện = 1, khụng xuất hiện = 0) và xử lý số liệu phõn tớch RAPD bằng phần mềm NTSYSpc version 2.0i nhằm xỏc định khoảng cỏch di truyền giữa cỏc mẫu đậu xanh nghiờn cứu thụng qua hệ số tương đồng di truyền và biểu đồ hỡnh cõy.
Ký hiệu: M: Marker 1kb 1.T1, 2.T2, 3.T3, 4.T4, 5.T5, 6.T6, 7.T7, 8.T8, 9.T9, 10.T10, 11.T11, 12.T12, 13.T13, 14.T14, 15.T15, 16.T16, 17.T17, 18.T18, 19.T19, 20.T20. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 1718 19 20 M MM 0,25 kb 0,5 kb 0,75 kkmk mkkk kkkkk kkbkk kkkkk kkkbk bkb 1,0 kb 1,5 kb
Để xỏc định quan hệ di truyền, chỳng tụi đó tiến hành xỏc định giỏ trị tương quan kiểu hỡnh theo ba phương phỏp tớnh hệ số di truyền giống nhau (phương phỏp của Jaccard, SM và Dice) với bốn kiểu phõn nhúm (WPGMA, UPGMA, liờn kết hoàn toàn và liờn kết đơn lẻ) (bảng 3.7). Biểu đồ hỡnh cõy được thiết lập dựa trờn giỏ trị tương quan cao nhất với cỏc giỏ trị khi r 0,9: tương quan rất chặt, 0,8 ≤ r < 0,9: tương quan chặt, 0,7 ≤ r < 0,8: tương quan tương đối chặt, r < 0,7: tương quan khụng chặt.
Bảng 3.7. Giỏ trị tương quan kiểu hỡnh (r)
UPGM A
WPGMA Liờn kết hoàn toàn TO toàn
Liờn kết đơn lẻ
SM 0.8794 0.8352 0.7439 0.8600
Dice 0.8741 0.8331 0.7737 0.8418
Jaccard 0.8733 0.8228 0.7549 0.8324
Kết quả bảng 3.7 cho thấy, giỏ trị tương quan kiểu hỡnh (r) của 30 mẫu đậu xanh nghiờn cứu đều cao, trong phạm từ tương quan tương đối chặt đến tương quan chặt. Cụ thể giỏ trị (r) dao động từ 0,7439 đến 0,8794. Giỏ trị tương quan kiểu hỡnh (r) lớn nhất 0,8794 khi tớnh theo hệ số di truyền SM và kiểu phõn nhúm UPGMA. Vỡ vậy, sơ đồ hỡnh cõy được thiết lập theo hệ số di truyền giống nhau SM và kiểu phõn nhúm UPGMA (hỡnh 3.14).
Kết quả xỏc định hệ số đồng dạng di truyền được thể hiện ở bảng 3.8. Hệ số đồng dạng di truyền phản ỏnh mối quan hệ di truyền của cỏc giống đậu xanh với nhau. Cỏc giống đậu xanh càng gần nhau về mặt di truyền thỡ hệ số đồng dạng di truyền giữa chỳng càng lớn và ngược lại, cỏc giống cú hệ số đồng dạng di truyền thấp thỡ mối quan hệ di truyền giữa chỳng càng xa nhau.
Bảng 3.8. Bảng hệ số tương đồng di truyền của 30 giống đậu xanh nghiờn cứu Giống T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21 T22 T23 T24 T25 T26 T27 T28 T29 T30 T1 1,00 T2 0,82 1,00 T3 0,85 0,91 1,00 T4 0,76 0,83 0,82 1,00 T5 0,74 0,79 0,80 0,83 1,00 T6 0,61 0,65 0,67 0,68 0,70 1,00 T7 0,79 0,80 0,79 0,84 0,74 0,69 1,00 T8 0,82 0,83 0,86 0,85 0,79 0,70 0,90 1,00 T9 0,59 0,66 0,65 0,71 0,73 0,81 0,72 0,70 1,00 T10 0,80 0,83 0,82 0,85 0,79 0,71 0,91 0,90 0,71 1,00 T11 0,82 0,79 0,82 0,83 0,83 0,68 0,80 0,83 0,68 0,81 1,00 T12 0,84 0,80 0,86 0,83 0,81 0,70 0,88 0,87 0,68 0,90 0,85 1,00 T13 0,77 0,76 0,81 0,82 0,80 0,69 0,77 0,82 0,65 0,80 0,88 0,86 1,00 T14 0,82 0,81 0,86 0,85 0,83 0,71 0,82 0,85 0,68 0,85 0,90 0,89 0,93 1,00 T15 0,80 0,81 0,86 0,83 0,81 0,66 0,82 0,85 0,64 0,83 0,81 0,89 0,84 0,85 1,00 T16 0,74 0,81 0,80 0,85 0,81 0,64 0,78 0,81 0,66 0,79 0,79 0,83 0,80 0,85 0,87 1,00 T17 0,76 0,81 0,80 0,85 0,79 0,66 0,80 0,81 0,68 0,81 0,79 0,81 0,80 0,85 0,87 0,89 1,00 T18 0,68 0,76 0,75 0,76 0,78 0,70 0,79 0,76 0,74 0,80 0,74 0,76 0,75 0,80 0,78 0,78 0,82 1,00 T19 0,77 0,80 0,79 0,86 0,80 0,69 0,79 0,82 0,72 0,80 0,82 0,80 0,83 0,86 0,82 0,86 0,90 0,81 1,00 T20 0,77 0,82 0,81 0,86 0,80 0,67 0,79 0,82 0,69 0,80 0,86 0,82 0,85 0,88 0,80 0,84 0,90 0,79 0,92 1,00 T21 0,72 0,77 0,78 0,81 0,73 0,58 0,72 0,75 0,58 0,75 0,79 0,77 0,80 0,83 0,77 0,73 0,77 0,70 0,74 0,78 1,00 T22 0,80 0,83 0,83 0,83 0,81 0,68 0,80 0,83 0,66 0,83 0,83 0,85 0,86 0,90 0,85 0,83 0,83 0,80 0,84 0,82 0,83 1,00 T23 0,79 0,80 0,85 0,83 0,78 0,63 0,77 0,82 0,65 0,80 0,82 0,84 0,83 0,88 0,82 0,80 0,78 0,75 0,81 0,81 0,82 0,90 1,00 T24 0,74 0,77 0,84 0,81 0,75 0,58 0,74 0,77 0,62 0,77 0,81 0,81 0,78 0,81 0,77 0,73 0,71 0,70 0,76 0,78 0,85 0,83 0,88 1,00 T25 0,83 0,84 0,89 0,86 0,82 0,69 0,83 0,80 0,69 0,86 0,88 0,88 0,89 0,93 0,84 0,80 0,82 0,79 0,85 0,87 0,84 0,93 0,92 0,86 1,00 T26 0,81 0,86 0,87 0,86 0,82 0,69 0,83 0,86 0,69 0,86 0,84 0,86 0,83 0,86 0,86 0,80 0,84 0,79 0,87 0,89 0,76 0,88 0,87 0,84 0,89 1,00 T27 0,73 0,80 0,79 0,86 0,78 0,65 0,83 0,80 0,72 0,82 0,82 0,82 0,81 0,88 0,78 0,80 0,80 0,79 0,85 0,85 0,78 0,88 0,85 0,84 0,89 0,83 1,00 T28 0,80 0,85 0,86 0,89 0,81 0,71 0,84 0,87 0,71 0,87 0,85 0,85 0,86 0,89 0,87 0,83 0,85 0,82 0,86 0,86 0,79 0,89 0,88 0,81 0,90 0,91 0,86 1,00 T29 0,78 0,85 0,84 0,59 0,81 0,70 0,88 0,85 0,75 0,87 0,85 0,87 0,84 0,90 0,85 0,87 0,87 0,86 0,90 0,88 0,81 0,89 0,88 0,83 0,90 0,88 0,93 0,92 1,00 T30 0,70 0,79 0,76 0,85 0,83 0,64 0,78 0,79 0,70 0,81 0,83 0,81 0,82 0,85 0,79 0,83 0,81 0,76 0,86 0,86 0,77 0,82 0,78 0,75 0,84 0,82 0,86 0,85 0,89 1,00
Kết quả phõn tớch bảng 3.8 cho thấy, hệ số tương đồng di truyền của 30
giống đậu xanh nghiờn cứu dao động từ 0,58 đến 0,93.
Trong đú, 4 cặp giống cú hệ số đồng dạng di truyền cao nhất (0,93) là: T13 và T14, T14 và T25, T22 và T25, T27 và T29. 3 cặp giống cú hệ số đồng dạng di truyền nhỏ nhất (0,58) là: T6 và T21, T6 và T24, T9 và T21.
Hỡnh 3.14. Sơ đồ quan hệ di truyền của 30 giống đậu xanh
Sơ đồ hỡnh cõy tớnh theo hệ số SM và kiểu phõn nhúm UPGMA (hỡnh 3.14) đó chỉ ra mức độ sai khỏc di truyền giữa 30 giống đậu xanh. Mức độ khỏc nhau được biểu hiện bằng hệ số sai khỏc giữa cỏc giống. Cỏc giống cú hệ số di truyền giống nhau tương tự sẽ được xếp thành một nhúm, giữa cỏc nhúm lại cú sự liờn hệ với nhau.
Nhúm I
Nhúm II
P I P II
Biểu đồ hỡnh cõy tạo được khi phõn tớch 30 giống đậu xanh với 10 mồi
ngẫu nghiờn chia làm 2 nhúm chớnh:
* Nhúm I: Bao gồm 2 giống T6 cú nguồn gốc từ Xuất Hoỏ - Bắc kạn và T9 cú nguồn gốc từ Hàm Yờn - Tuyờn Quang, hai giống này cú hệ số tương đồng là 0,81 và cú hệ số di truyền sai khỏc so với cỏc giống khỏc thuộc nhúm II là 33% (1 - 0,67).
* Nhúm II: Bao gồm 28 giống cũn lại và tiếp tục phõn thành 2 nhỏnh phụ (PI và PII):
+ Nhỏnh phụ I: Gồm 1 giống T18 cú nguồn gốc từ Đỡnh Bảng - Bắc Ninh, giống này cú hệ số di truyền sai khỏc với cỏc giống ở nhỏnh phụ II 23% (1 - 0,77).
+ Nhỏnh phụ II: Gồm 27 giống cũn lại, và chia thành 2 cụm:
- Cụm I: Gồm 2 giống T21, T24, cú hệ số tương đồng di truyền là 0,85
và cú hệ số di truyền sai khỏc với cụm II là 21% (1 - 0.79).
- Cụm II, gồm 25 giống cũn lại, trong đú 4 cặp giống T13 và T14, T14
và T25, T22 và T25, T27 và T29 giống nhau nhiều hơn cả, hệ số sai khỏc giữa chỳng là 7% (1 - 0,93).
Từ kết quả phõn nhúm trờn chỳng tụi nhận thấy tớnh đa hỡnh của 30 giống đậu xanh trong phạm vi phõn tớch 10 mồi ngẫu bằng phản ứng RAPD đó chứng minh cho sự khỏc nhau trong cấu trỳc DNA giữa cỏc giống đậu xanh. Tuy nhiờn, đậu xanh là cõy tự thụ phấn cho nờn hệ gen rất bảo thủ, chớnh vỡ vậy hệ số sai khỏc giữa cỏc giống nghiờn cứu là rất thấp. Điều này, cũng thể hiện ở kết quả của Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2008) và Điờu Thị Mai Hoa (2006) khi nghiờn cứu về quan hệ di truyền ở đậu xanh [8], [26].
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. KẾT LUẬN
1.1. Khối lượng 1000 hạt của cỏc giống đậu xanh dao động từ 40,27g đến 65,44g. Trong đú, giống T8 cú khối lượng hạt cao nhất (65,44g), thấp nhất là giống T15 (40,27g).
1.2. Đỏnh giỏ chất lượng hạt cho thấy, hàm lượng protein và lipid đạt mức trung bỡnh. Hàm lượng protein trong hạt của 30 giống đậu xanh dao động trong khoảng 19,27% đến 29,12%, hàm lượng lipid trong khoảng 1,7% đến 4,2%.
1.3. Đó tỏch chiết DNA tổng số từ lỏ non của 30 giống đậu xanh nghiờn cứu. Qua kiểm tra cho thấy, cỏc mẫu DNA tổng số tỏch chiết được đều cú chất lượng tốt, cú thể sử dụng cho cỏc nghiờn cứu tiếp theo.
1.4. Bằng kỹ thuật RAPD với việc sử dụng 10 mồi ngẫu nhiờn đó nhận được 1208 phõn đoạn DNA được nhõn bản ngẫu nhiờn từ hệ gen của 30 giống đậu xanh. Trong 10 mồi ngẫu nhiờn sử dụng cú cả 10 mồi biểu hiện tớnh đa hỡnh. 1.5. Kết quả phõn tớch cho thấy, 30 giống đậu xanh nghiờn cứu chia thành 2 nhúm chớnh, hệ số tương đồng di truyền giữa 2 nhúm là 67% (tức sai khỏc 33%).
2. ĐỀ NGHỊ
Cần tiếp tục sử dụng kỹ thuật RAPD với nhiều mồi ngẫu nhiờn và kết hợp nhiều kỹ thuật khỏc như SSR, AFLP, RFLP...để xỏc định mối quan hệ di truyền giữa cỏc giống đậu xanh cú độ tin cậy hơn nhằm tạo cơ sở cho việc lai tạo giống đậu xanh cú hiệu quả.
CễNG TRèNH CễNG BỐ LIấN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
1. Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Hoàng Thị Thao, Đỗ Tiến Phỏt, Chu Hoàng Mậu (2010), “ Phõn tớch mối quan hệ di truyền của một số giống đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) dựa trờn chỉ thị RAPD”. (Bài gửi đăng tạp chớ khoa học và cụng nghệ Đại học Thỏi Nguyờn).
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Đỏi Duy Ban (2006), Cụng nghệ gen, NXB KH & KT.
2. Phạm Thị Trõn Chõu, Nguyễn Thị Hiền, Phựng Gia Tường (1998), Thực
hành Hoỏ sinh học, NXB Giỏo dục.
3. Nguyễn Mạnh Chớnh, Nguyễn Mạnh Cường (2008), Trồng đậu xanh, NXB
Nụng Nghiệp, Hà Nội, tr. 3-9.
4. Đường Hồng Dật (2006), Cõy đậu xanh. Kỹ thuật thõm canh và biện phỏp
tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, NXB Lao Động - Xó Hội, tr. 5 - 31.
5. Trần Thị Ngọc Diệp (2009), Nghiờn cứu tớnh đa dạng di truyền của một số
giống ngụ (Zea mays L.), Luận văn thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thỏi Nguyờn.
6. Vũ Anh Đào (2009), Nghiờn cứu sự đa dạng di truyền của một số giống
đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) địa phương, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thỏi Nguyờn.
7. Phạm Thành Hổ (2006), Di truyền học. NXB Giỏo dục.
8. Điờu Thị Mai Hoa (2006), Nghiờn cứu một số đặc điểm nụng học, sinh lý và
sinh học phõn tử liờn quan đến tớnh trạng chớn tập trung của đậu xanh. Luận ỏn Tiến sĩ Sinh học, Viện Khoa học và Cụng nghệ Việt Nam, tr.51-63.
9. Nguyễn Đăng Khụi (1997), “Cỏc cõy đậu ăn hạt ở Việt Nam”, Tạp chớ Sinh
học, số 2, tr. 5 - 6.
10. Kết quả nghiờn cứu khoa học đậu đỗ 1991 - 1995 (1996), Viện Khoa học kỹ thuật Nụng nghiệp, Việt Nam, tr. 4 - 188.
11. Kết quả nghiờn cứu khoa học nụng nghiệp 2000 (2001), NXB Nụng Nghiệp.
12. Trần Văn Lài, Trần Nghĩa, Ngụ Quang Thăng, Lờ Trần Trung, Ngụ Đức
13. Vừ Thị Thương Lan và cộng sự (1999), “Nghiờn cứu tớnh đa dạng của một số loài rong cõu ở vựng ven biển miền nam Việt Nam bằng kỹ thuật RAPD - PCR”, Bỏo cỏo khoa học hội nghị toàn quốc, tr. 1321 - 1327.
14. Nguyễn Thị Kim Liờn (2003), Nghiờn cứu định vị locus của một số tớnh trạng hỡnh thỏi ở lỳa cạn phục vụ cho việc chọn dũng lỳa chịu hạn, Luận ỏnTiến sĩ Sinh học, Viện Cụng nghệ Sinh học Hà Nội, tr. 24 - 34.
15. Trần Thị Phương Liờn (1999), Nghiờn cứu đặc tớnh hoỏ sinh và sinh học phõn tử của một số giống đậu tương cú khả năng chịu núng, chịu hạn ở Việt
Nam, Luận ỏn tiến sĩ Sinh học, Viện Cụng nghệ Sinh học, Hà Nội.
16. Đỗ Tất Lợi (1997), Những cõy thuốc và vị thuốc Việt Nam. NXB KH & KT Hà Nội.
17. Trần Đỡnh Long, Lờ Khả Tường (1998), Cõy đậu xanh, NXB NN.
18. Lờ Đỡnh Lương, Quyền Đỡnh Thi (2002), Kỹ thuật di truyền và ứng dụng,
NXB Đại học Quốc Gia, Hà Nội.
19. Chu Văn Mẫn (2003), Ứng dụng tin học trong sinh học, NXB Đại học Quốc Gia, Hà Nội, tr. 20 - 215.
20. Chu Hoàng Mậu (2001), Sử dụng phương phỏp đột biến thực nghiệm để tạo cỏc dũng đậu tương và đậu xanh thớch hợp cho miền nỳi Đụng Bắc Việt Nam, Luận ỏn tiến sĩ Sinh học, Viện Cụng nghệ Sinh học, Hà Nội.
21. Chu Hoàng Mậu, Nụng Thị Man, Lờ Xuõn Đắc, Đinh Thị Phũng, Lờ Trần
Bỡnh (2002), “Đỏnh giỏ genome của một số dũng đậu tương đột biến bằng
kỹ thuật phõn tớch đa hỡnh của DNA được nhõn bản ngẫu nhiờn”, Tạp chớ
sinh học 22, tr. 21 - 27.
22. Đinh Thị Phũng (2001), Nghiờn cứu khả năng chị hạn và chọn dũng chịu
hạn ở lỳa bằng cụng nghệ tế bào thực vật, Luận ỏn tiến sĩ Sinh học, Viện Cụng nghệ Sinh học, Hà Nội.
23. Nguyễn Minh Quế (2009), Đỏnh giỏ mối quan hệ di truyền của một số mẫu dẻ và nghiờn cứu bảo tồn nguồn gen dẻ Trựng Khỏnh - Cao Bằng bằng kỹ thuật nuụi cấy mụ - tế bào thực vật, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thỏi Nguyờn.
24. Khuất Hữu Thanh (2006), Kỹ thuật gen nguyờn lý và ứng dụng, NXB KH & KT.
25. Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2003), Nghiờn cứu thành phần hoỏ sinh hạt và
tớnh đa dạng di truyền của một số giống đậu xanh cú khả năng chịu hạn khỏc nhau, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thỏi Nguyờn.
26. Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2008), Nghiờn cứu tớnh đa dạng di truyền và phõn lập một số gen liờn quan đến tớnh chịu hạn của cõy đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczeck), Luận ỏn tiến sĩ Sinh học, Viện Cụng nghệ Sinh học, Hà Nội.
27. Phạm văn Thiều (1997), Cõy đậu xanh kỹ thuật trồng và chế biến sản
phẩm, NXB Nụng nghiệp.
28. Nguyễn Thị Tõm (2003), Nghiờn cứu khả năng chịu cúng và chọn dũng chịu núng ở lỳa bằng cụng nghệ tế bào thực vật, Luận ỏn tiến sĩ Sinh học, Viện Cụng nghệ Sinh học, Hà Nội.
29. Nguyễn Hải Tuất, Ngụ Kim Khụi (1996), Xử lý thống kờ kết quả nghiờn cứu
thực nghiệm trong nụng lõm ngư nghiệp trờn mỏy vi tớnh, NXB Nụng nghiệp Hà Nội.
30. Vũ Thanh Trà, Trần Thị Phương Liờn (2006), “Nghiờn cứu sự đa dạng di
truyền của một số giống đậu tương địa phương cú phản ứng khỏc nhau với bệnh gỉ sắt bằng chỉ thị SSR”. Tạp chớ nụng nghiệp và phỏt triển nụng thụn, tr. 21, 30 - 32.
31. Trương Quang Vinh, Nguyễn Thị Tõm, Đỗ Tiến Phỏt, Nguyễn Thành
Danh (2008), “Đỏnh giỏ sự đa hỡnh DNA một số giống khoai tõy (Solanum
tuberosum L.) bằng kỹ thuật RAPD”, Tạp chớ nụng nghiệp và phỏt triển nụng thụn, số 1.
32. Vander Maesen L. J. G. (1996), Tài nguyờn thực vật Đụng Nam Á, Tập 1 -
Cỏc cõy đậu ăn hạt, NXB KH & KT, tr. 16 - 86.
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
33. Afzal M.A., Muynul Haque M., and Shanmugasundaram S (2004),
“Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) analysys of selected mung bean (Vigna radiata L. Wilczek) cultivars”, Asian Journal of Sciences, 3(1), pp. 20 - 24.
34. Awan F. S., (2007), “Study of genetic divergence among wheat genotypes
through random amplied polymorphic DNA, centre of Agricultural biochemistry and biotechnology”, Unversity of Agricultural Faisalabad Pakistan, 6(3), pp. 476 - 481.
35. Betal S., (2004) Roy C.P., Kundu S., Sen R.S, “Estimation of geneetic
variability of Vigna radiata cultivars by RAPD analysis”, Biologia plantrum, 48(2), pp. 205 - 209.
36. Chen Y., Wang D., Arelli P., Ebrahimi M., Nelson R.L., (2006),
“Molecular marker diversity of SCN-resistant sources in soybean”,
Genome; 49, 8; ProQuest Central.
37. Dey N., Subarsana B., Chaudhuri T.R.,Dey S.R., mitu De,Ghose T.K., (2005), “RAPD - base genetic diversity analysis of aromatic rice”,
Cababstractsplus, 6(3/4), pp. 133 - 142.
38. Doldi M., Vollmann J., Lellry T., (1997), Genetic doversity in soybean as determined by RAPD and microsatellite analysis, pp. 331 - 335.
39. Foolad M. R., Arulsekar S., Rodrigues R.L.,(1995), “Application of