2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài
1.4.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trong những năm gần đây, sự phát triển của sinh học phân tử đã đạt đƣợc nhiều thành tựu mà sự phong phú của các chỉ thị phân tử chỉ là một trong số đó. Chỉ thị phân tử đã đƣợc ứng dụng rất hiệu quả trong nghiên cứu di truyền thực vật mà phân tích đa dạng di truyền và chọn giống phân tử (MAS-Marker Assisted Selection) là hai lĩnh vực thành công nhất.
M. J. Iqbal và cs. (1996) đã sử dụng chỉ thị RAPD để đánh giá đa dạng di truyền 23 giống bông thƣơng mại, gồm: 22 giống bông luồi (G. hirsutum L.) và 1 giống bông cỏ (G. arboreum L.). Trong nghiên cứu này, tác giả đã sử dụng 50 mồi
RAPD, kết quả thu đƣợc 49 mồi cho đa hình trên tổng số 23 giống và 349 băng ADN đã đƣợc phát hiện, chiếm 89,1%. Ở hệ số tƣơng đồng di truyền 0,82, 22 giống bông nghiên cứu chia thành 7 nhóm chính. Nhóm 1 gồm 5 giống bông luồi, dao động tƣơng đồng từ 0,82-0,90. Nhóm 2 gồm 12 giống bông luồi, dao động tƣơng đồng từ 0,84-0,94. Cả 2 nhóm này có mối quan hệ di truyền khá gần so với các nhóm còn lại, các nhóm còn lại đều gồm 1 giống, có mức độ tƣơng đồng lần lƣợt là 0,78; 0,74; 0,69; 0,57; 0,55. Trong đó giống bông cỏ (G. arboreum L.) có hệ số tƣơng đồng di truyền xa nhất so với các nhóm thuộc giống bông luồi, 0,55.
Tại Trung Quốc, bông cỏ (Gossypium arboreum L.) đƣợc trồng khá rộng rãi và phổ biến, trong đó có nhiều dòng/giống mang đặc tính nông sinh học tốt cũng nhƣ có giá trị về kinh tế cao. Diqiu Liu và cs. (2005) đã sử dụng 358 chỉ thị SSR để đánh giá và so sánh mức độ đa dạng di truyền của 39 giống bông cỏ đƣợc thu thập từ nhiều vùng khác nhau ở Trung Quốc với 1 giống bông thuộc loài G. herbaceum
(có nguồn gốc ở miền nam châu Phi). Kết quả thu đƣợc 74 cặp mồi cho đa hình với tổng số 165 băng ADN xuất hiện. Hệ số tƣơng đồng di truyền giữa 40 giống bông dao động từ 0,58 đến 0,99, điều này chỉ ra rằng mức độ đa dạng di truyền các giống bông nghiên cứu khá cao. Trong phân tích sự tƣơng quan di truyền qua sơ đồ hình cây, các giống bông đƣợc chia thành 7 nhóm (A-G). Nhóm A gồm 4 giống bông cỏ (G. arboreum) và 1 giống bông thuộc loài G. herbaceum với mức độ tƣơng đồng di truyền dao động từ 0.75-0,82. Nhóm B gồm 9 giống bông cỏ, dao động từ 0,77-0,99, cả 2 nhóm A và B chủ yếu tập trung ở vùng phía nam và đông nam Trung Quốc. Nhóm C gồm 18 giống bông cỏ, dao động từ 0,76-0,85, nhóm này tập trung ở hầu hết các tỉnh thuộc miền trung và thung lũng Yangtze. Nhóm D có 5 giống bông, dao động từ 0,74-0,80 và các nhóm E, F, G, mỗi nhóm gồm 1 giống bông đại diện cho các vùng khác nhau của Trung Quốc, có hệ số tƣơng đồng di truyền so với các nhóm khác lần lƣợt là 0,73; 0,70 và 0,66.
Trong một nghiên cứu khác về chỉ thị SSR, Candida H.C. de Magalhaes Bertini và cs. (2006), đã tiến hành nghiên cứu đa dạng di truyền của 53 giống bông luồi (G. hirsutum L.) thu thập từ Brazil bằng 31 cặp mồi SSR. Kết quả thu đƣợc 66 alen, trung bình 2,13 alen/locus và chỉ số PIC (polymorphism information content)
thay đổi từ 0,18-0,62, với giá trị trung bình 0,40. Hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,00 đến 0,71. Khi biểu diễn sơ đồ hình cây về mối tƣơng quan di truyền giữa các giống, tác giả đã dựa theo vùng địa lý khí hậu khác nhau ở Brazil để chia các giống bông nghiên cứu thành 2 nhóm lớn chính A và B. Nhóm A gồm có 21 giống bông đƣợc thu thập từ vùng bán khô hạn ở Brazil, có chu kỳ sinh trƣởng 140- 180 ngày với tỷ lệ xơ khoảng 40%, hệ số tƣơng đồng di truyền dao động từ 0,0-0,4. Nhóm B gồm có 32 giống, là các giống lai tạp đƣợc trồng ở vùng phía tây và đông nam Brazil, những giống này có chu kỳ sinh trƣởng từ 110-140 ngày với tỷ lệ xơ khoảng 38% và hệ số tƣơng đồng di truyền của nhóm B này dao động từ 0,00-0,45. Nghiên cứu của tác giả đã cho thấy sự khác nhau khá lớn về mức độ tƣơng đồng di truyền giữa các giống bông luồi Brazil.
Một nghiên cứu khác của tác giả ngƣời Pakistan, Naveed Murtaza (2006), đã sử dụng chỉ thị AFLP (Amplified fragment length polymorphism) để đánh giá đa dạng di truyền giữa một số giống bông luồi (G. hirsutum L.) mang kiểu gen hiện đại với một giống bông cỏ (G. arboreum L.) thuộc loài bông thời cổ trên thế giới. Để tiến hành nghiên cứu, tác giả đã thu thập đƣợc 20 giống bông luồi (G.hirsutum L.) từ Pakistan và 1 giống bông cỏ (G. arboreum L.) từ Mỹ. Sự kết hợp của 4 cặp mồi (EcoRI-MseI) đã đƣợc sử dụng để phân tích AFLP. Kết quả số băng thu đƣợc trung bình từ 40 đến 80 băng sau khi chạy PCR với mỗi tổ hợp mồi và các băng có kích thƣớc từ 50 – 500 bp. Kết quả phân tích trên sơ đồ hình cây về hệ số tƣơng đồng di truyền đã chỉ ra 21 giống bông nghiên cứu chia thành 5 nhóm chính, trong đó bông cỏ đƣợc tạo thành một nhóm riêng biệt, do khác nhau về mặt di truyền với 4 nhóm thuộc giống bông luồi khá lớn, hệ số tƣơng đồng của giống bông cỏ là 0,20.