Các phƣơng pháp chọn giống và lai tạo truyền thống đã góp phần hình thành nên những vật nuôi cây trồng đa dạng và có hiệu quả kinh tế cao. Trong phƣơng pháp chọn giống truyền thống, các chỉ tiêu chọn thuộc về kiểu hình chủ yếu là các chỉ tiêu về hình thái và một số chỉ tiêu sinh hóa. Các chỉ tiêu này thƣờng không ổn định và chịu ảnh hƣởng rất mạnh của các yếu tố môi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
trƣờng. Hơn nữa, việc chọn lọc đƣợc tiến hành dựa trên kiểu hình quan sát đƣợc của các đối tƣợng chọn lọc hoặc những mối liên quan với chúng nhƣng không biết gen nào thực sự đang đƣợc chọn lọc.
Sự phát triển của các chỉ thị phân tử vì vậy đƣợc xem là một khám phá quan trọng hứa hẹn khác phục đƣợc hạn chế này. SSR xuất hiện và phân bố rộng trong hệ gen của tất cả sinh vật nhân thực. Các đoạn SSR đa hình về độ dài có thể đƣợc phát hiện khi lai DNA trên gel hoặc có thể đƣợc tách dòng, đọc trình tự và nhân bằng PCR với mồi là các đoạn oligonucleotide phụ cận. Các vị trí SSR là các chỉ thị đồng trội vì vậy chứa đựng thông tin cao. SSR cũng là một chỉ thị trong lập bản đồ và xác định chỉ thị trội (Gupta et al., 1996, Redona et al., 1998, Taramino et al., 1996 ).
Các nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và chức năng của các trình tự lặp lại thích hợp cho việc sử dụng trong phân tích hệ gen, cho di truyền quần thể, xác định các thứ và các loài có quan hệ gần gũi, chất lƣợng lai, đánh giá gen và nghiên cứu hệ thống phát sinh loài. SSR đã đƣợc dùng nhiều trong nghiên cứu quan hệ di truyền và sự đa dạng của các loài cây khác nhau nhƣ: lúa mạch, ngô…(Brown et al., 1996; Sanchez et al., 1996; Thanh et al., 1999). Trình tự SSR sẽ đƣợc dùng nhƣ chỉ thị phân tử rộng rãi hơn trong tƣơng lai nhằm cải biến cây trồng do mức độ đa hình cao và tiềm năng cho phân tích tự động.
Hầu hết các Locut SSR ở thực vật có sự đa hình cao hơn các chỉ thị khác. Trong phân tích SSR không dùng phóng xạ hoặc bất cứ một bƣớc nghiên cứu phức tạp nào khác vì vậy chỉ thị này đƣợc quan tâm hơn trong chọn giống thực vật (Gupta et al., 1996, Li et al., 1999).
Năm 1997, McCouch nhận định rằng trên lúa có khoảng 5.700 - 10.000 SSR có trình tự khác nhau 2, 3 hoặc 4 đơn vị lặp lại. Với số lƣợng lớn, đa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
dạng và phân bố rộng rãi trong bộ gen cây lúa sẽ rất thuận lợi cho việc phân tích đa dạng di truyền giữa các giống lúa cũng nhƣ ứng dụng lập bản đồ gen.
Kỹ thuật này còn đƣợc ứng dụng trong chuẩn đoán những quần thể cách ly, chọn lọc gen trong những gen biến nạp, trong lập bản đồ gen, nhận dạng các giống cây trồng, đánh giá quan hệ di truyền và đa dạng ở nhiều loài cây.
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu
60 giống lúa đƣợc nhận từ Viên Di truyền Nông nghiệp Việt Nam. Các giống lúa có nguồn gốc khác nhau (Bảng 2.1).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bảng 2.1. Danh sách 60 giống lúa nghiên cứu Số
ĐK Tên giống Nguồn gốc
Chú thích giống
Số ĐK Tên giống Nguồn gốc
Chú thích
giống Số ĐK Tên giống Nguồn gốc
Chú thích giống
DS1 Nếp bồ hóng
Hải Dƣơng Việt Nam
Đặc sản
DS21 Khẩu tan hay Việt Nam Đặc sản DS41 OM6975 Việt Nam Chất lƣợng
DS2 Nếp cẩm đen Việt Nam Đặc sản DS22 Khẩu pe Việt Nam Đặc sản DS42 Q5 Trung Quốc Chất lƣợng
DS3 Khẩu lao Việt Nam Đặc sản DS23 Tám đứng
Hải Dƣơng Việt Nam
Chất lƣợng
DS43 Q5ĐB Việt Nam Chất lƣợng
DS4 Blaodang Việt Nam Đặc sản DS24 Tám thơm ấp
bẹ Việt Nam
Chất lƣợng
DS44 KDĐB Việt Nam Chất lƣợng
DS5 Nếp hoa vàng 1 Việt Nam Đặc sản DS25 Tám xuân
đài Việt Nam
Chất lƣợng
DS45 Khang dân 18 Trung Quốc Chất lƣợng
DS6 Nếp Hải Phòng Việt Nam Đặc sản DS26 Tám cao cây Việt Nam Chất lƣợng DS46 LT2 Việt Nam Chất lƣợng
DS7 Nếp IRi352 Philippin Đặc sản
DS27 Bắc thơm số
7
Trung
Quốc Chất lƣợng DS47 Lƣỡng Quảng 164 Trung Quốc Chất lƣợng
DS8 Nếp rồng Hà
Bắc Việt Nam
Đặc sản
DS28 Jasmin 85 Philippin Chất lƣợng
DS48 Khâm dục Trung Quốc Chất lƣợng
DS9 Nếp 415 Việt Nam Đặc sản DS29 Hƣơng thơm
số 1
Trung Quốc
Chất lƣợng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
DS10 Nếp BM9603 Việt Nam Đặc sản DS30 Hƣơng cốm Việt Nam Chất lƣợng DS50 LC93-1 Việt Nam Chất lƣợng
DS11 Nếp Dầu
Hƣơng Việt Nam Đặc sản DS31 TL6 Việt Nam Chất lƣợng DS51 S103 Trung Quốc Chất lƣợng
DS12 Nếp ruộng 1 Việt Nam Đặc sản DS32 TĐB6 Việt Nam Chất lƣợng DS52 BM9820 Việt Nam Chất lƣợng
DS13 Nếp bò Việt Nam Đặc sản DS33 Hƣơng
chiêm Việt Nam Đặc sản DS53 NN4B Philippin Chất lƣợng
DS14 Nếp vải Việt Nam Đặc sản DS34 Basmati 370 Ấn Độ Đặc sản DS54 LT3 Việt Nam Chất lƣợng
DS15 Nếp nõn tre Việt Nam Đặc sản DS35 Nàng Hoa 9 Việt Nam Đặc sản DS55 ĐB6 Việt Nam Chất lƣợng
DS16 Nếp hoa vàng 2 Việt Nam Đặc sản DS36 Thái Bonet
thơm Thái Lan
Đặc sản
DS56 Nam Định 1 Việt Nam Chất lƣợng
DS17 Nếp MTL668 Việt Nam Đặc sản DS37 OM4101 Việt Nam Chất lƣợng DS57 BM9855 Việt Nam Chất lƣợng
DS18 Nếp lá xanh Việt Nam Đặc sản DS38 Lúa nàng
nhen thơm Việt Nam
Đặc sản
DS58 Bao thai Việt Nam Chất lƣợng
DS19 Nếp nƣơng
dạng 1-2 Việt Nam
Đặc sản
DS39 IR64-Sub I Philippin Chất lƣợng
DS59 Mộc tuyền Việt Nam Chất lƣợng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
40 chỉ thị SSR nằm trên 12 nhiễm sắc thể của bộ gen lúa. Các chỉ thị đƣợc tổng hợp bởi hãng IDT (Mỹ) dựa vào trình tự trên Ngân hàng Gen Quốc tế (GenBank) và do phòng Di truyền tế bào thực vật - Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam cung cấp.
Hóa chất và thiết bị Hóa chất
Bao gồm các hóa chất phục vụ cho tách chiết DNA tổng số, chạy phản ứng SSR, điện di gel agarose và gel polyacrylamide.
Hoá chất tách chiết DNA bao gồm các loại sau: Nitơ lỏng, tris-HCl, EDTA, SDS, NaCl, CTAB, chloroform, isopropanol, isoamyl alcohol, ethanol, phenol, RNase của các hãng Sigma, Merck, Labscan.
Hóa chất thực hiện phản ứng PCR bao gồm buffer PCR 1X của Quiagen hoặc Invitrogen; dNTPs (dATP, dGTP, dCTP, dTTP) của Fermentas; mồi, taq polymerase của Fermentas, H2O đƣợc khử ion.
Hóa chất điện di bao gồm các loại nhƣ: Bromophenol blue, ethidium bromide, agarose, polyacrylamide, methylene bis-acrylamide, APS, TEMED, urea, tris base, boric acid, EDTA, HCl, marker 1 kb; marker 100 bp của hãng Fermentas.
Thiết bị
Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu gồm các loại nhƣ sau: Máy điện di gel agrose Msmidi (Cleaver Scientific, Mỹ), máy PCR PTC-100 (MJ Research Inc, Mỹ), máy ly tâm thƣờng và lạnh, máy chụp ảnh gel agarose CLS Microdoc (Cleaver Scientific, Mỹ), cân phân tích, tủ lạnh thƣờng và tủ lạnh sâu, máy đo quang phổ UV-1601 (UV-Visble Spectrophotometer, Shimadzu),
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
máy lắc, máy khuấy trộn, bể ổn nhiệt, nồi khử trùng, các loại pipetman và ống eppendorf các loại.