TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.2. TÍNH CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT, TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỪNG VÀ TÍNH CHỊU HẠN CỦA CÂY VỪNG
1.3.1. Kỹ thuật RAPD trong phân tích quan hệ di truyền ở thực vật
Hai nhóm tác giả Welsh và Mc Clelland (1990) cùng Williams và cs (1990) ủó cựng nghiờn cứu và xỏc ủịnh hiện tượng ủa hỡnh cỏc phõn tử ADN bằng kỹ thuật nhõn bản ngẫu nhiờn cỏc phõn ủoạn ADN sử dụng cỏc mồi ngẫu nhiên [222], [224]. Kỹ thuật RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) ra ủời cựng với cỏc kỹ thuật phõn tử khỏc như SSR, RFLP, AFLP ủó và ủang ủược ứng dụng rộng rói trong nhiều lĩnh vực của sinh học phõn tử [85], [126], [174], [182].
Kỹ thuật RAPD dựa trờn cơ sở phản ứng PCR với cỏc mồi ủơn, khụng ủặc thự (thường cú ủộ dài 10 nucleotit) ủể nhõn cỏc ủoạn ADN của genom một cỏch ngẫu nhiờn. Tớnh ủa hỡnh thể hiện ở sự cú mặt cỏc ủoạn ADN ủược nhõn lờn trong cỏ thể này nhưng khụng cú trong cỏ thể khỏc. Phõn tớch tớnh ủa dạng ADN của cỏc ủối tượng nghiờn cứu bằng kỹ thuật RAPD là ủỏng tin cậy vỡ khi cú cỏc ủột biến hay sự sắp xếp lại một số nucleotit nào ủú ở vị trớ gắn mồi thì nó sẽ ngăn cản việc gắn kết của mồi vào ADN khuôn. Ngoài ra, sự mất ủoạn nhiễm sắc thể, thờm bớt ủiểm gắn mồi cũng như sự xen vào của một gen nào ủú cú thể sẽ làm thay ủổi kớch thước của ủoạn ADN ủược nhõn bản.
Do vậy, mỗi ủoạn mồi cú thể tạo ra một hoặc một vài sự ủa dạng, việc phỏt hiện cỏc phõn ủoạn ADN ủược nhõn bản nhờ phương phỏp PCR và ủiện di trên gel agarose.
Trước ủõy, việc ủỏnh giỏ sự ủa dạng của cỏc giống cõy trồng thường dựa chủ yếu vào ủặc ủiểm hỡnh thỏi, giải phẫu và cỏc tớnh trạng khỏc. Ngày nay, với sự phỏt triển mạnh mẽ của sinh học hiện ủại, kỹ thuật RAPD ủược sử dụng ủể phõn tớch hệ gen, thiết lập bản ủồ di truyền phõn tử, tớnh ủa dạng di truyền, xỏc ủịnh mối quan hệ thõn thuộc giữa cỏc loài hay giữa cỏc cỏ thể ủể phục vụ cho công tác lai tạo hoặc phân loại thực vật [51], [112], [189], [203], [224].
Kỹ thuật RAPD tương ủối ủơn giản, dễ thao tỏc, phương phỏp này ủó ủược cỏc tỏc giả ðiờu Thị Mai Hoa và cộng sự xỏc ủịnh quan hệ di truyền của
57 giống ủậu xanh chớn tập trung và khụng tập trung [13]. Lakhanpaul và cs (2000) nghiờn cứu tớnh ủa hỡnh của 32 giống ủậu xanh Ấn ðộ [140]. Năm 1994, Orozco và cs ủó ứng dụng kỹ thuật RAPD ủể khảo sỏt mối quan hệ di truyền và tiến húa của cỏc giống cà phờ ủược lai tạo từ cỏc loài bố, mẹ ở cỏc vựng sinh thỏi khỏc nhau làm cơ sở cho việc ghộp cặp lai với mục ủớch tạo con lai cú ủặc ủiểm quý [166]. Cõy bũn bon ( Lansium domesticum Correa) là một loại cõy ăn quả ủược trồng phổ biến ở Malaysia. Cỏc giống ủược trồng ở ủõy khỏc nhau ở một số ủặc ủiểm hỡnh thỏi, vựng phõn bố. Ngoài ra cũng cú những giống khỏc nhau do chỳng là con lai hoặc do cỏch ủặt tờn của người dõn ủịa phương. Chớnh sự phức tạp này ủó gõy ra hiện tượng mất tờn của một số loài. ðể giải quyết vấn ủề này, Song và cs (2000) ủó sử dụng kỹ thuật RAPD ủể phõn tớch mối quan hệ di truyền giữa chỳng. Cụng trỡnh này ủó làm sỏng tỏ mối quan hệ di truyền và cung cấp cơ sở khoa học ủể tỡm ra cỏc loài L.
domesticum khác nhau [202].
Kỹ thuật RAPD còn là công cụ hữu ích trong việc tìm ra các chỉ thị phõn tử ủể phõn biệt cỏc giống hay cỏc loài khỏc nhau, cỏc chỉ thị liờn quan ủến một tớnh trạng nào ủú ở cõy trồng cú ớch cho con người. Afzal và cs (2004) đã nghiên cứu tính đa hình của tập đồn giống đậu xanh, kết hợp với một số ủặc ủiểm hỡnh thỏi ổn ủịnh như: khối lượng 1000 hạt, màu sắc vỏ quả khi chớn, màu vỏ hạt, màu thõn mầm. Dựa trờn cơ sở phõn loại này cú thể ủịnh hướng nhằm chọn tạo giống ủậu cú năng suất cao và chịu bệnh ủốm vũng do virus [51]. Trong nghiên cứu của Lê Trần Bình, ðinh Kim Xuyến (2004), mức ủộ tương ủồng di truyền của cỏc dũng vải Thanh Hà cũng ủó ủược xỏc ủịnh với 5 chỉ thị RAPD ủặc trưng cho giống vải quý cú chất lượng cao này [2]. Rabbani và cs (2008) ủó sử dụng kỹ thuật RAPD với 25 mồi ngẫu nhiờn ủể phõn tớch ủa hỡnh di truyền của 40 giống lỳa Pakistan và Nhật Bản. Kết quả ủó phân các giống lúa thành 3 nhóm lúa: thơm, không thơm và Japonica [176].
Ngoài ra, kỹ thuật RAPD cũn ủược sử dụng ủể xỏc ủịnh sự sai khỏc về hệ gen của các dòng lúa chọn lọc từ mô sẹo chịu mất nước bằng công nghệ tế bào thực vật [35]. ðể so sỏnh hệ gen của cỏc dũng ủậu tương ủột biến bằng kỹ thuật RAPD, Chu Hoàng Mậu và cs (2000) ủó sử dụng 10 mẫu ngẫu nhiờn và cho thấy 3 ủoạn mồi cú biểu hiện ủa hỡnh và 6 dũng dũng ủậu tương ủột biến cú mức ủộ sai khỏc về bộ gen [28].
Kỹ thuật RAPD cú ưu ủiểm như ủộ nhạy của phản ứng cao, dễ thực hiện và không cần chi phí cao [130] và không cần phải biết trước trình tự ADN của ủối tượng nghiờn cứu ủể thiết kế cỏc cặp mồi. Mặt khỏc, việc bảo quản cỏc ủoạn ADN bền vững hơn so với protein trong phõn tớch isozym [92].
Chớnh vỡ vậy, nhiều loài thực vật ủó ủược xỏc ủịnh quan hệ di truyền và ủỏnh giỏ tớnh ủa hỡnh thụng qua phương phỏp này như: cỏ ngọt [9], ủậu xanh [13], [37], bưởi [40], ủậu tương [22], [86], [154], [228], vừng [71], [92], [171], lỳa mạch ủen [147], hoa hồng [155], hướng dương [173], ủậu Hà Lan [188], hạt cải dầu [231], lúa [232].