Vào những năm 80 Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế ựã xác ựịnh bản chất di truyền tắnh chống bệnh bạc lá lúa là do gen quy ựịnh. Theo Sawaguchi và các nhà khoa học trên thế giới ựã xác ựịnh ựược 22 gen ựiều khiển tắnh kháng bệnh bạc lá lúa là Xa1, xa2, Xa3, Xa4, xa5, Xa7, xa8, Xa10, Xa11, Xa12, xa13, Xa14, Xa15, Xa16, Xa17, Xa18, Xa19, Xa20, Xa21, Xa22, Xa23, Xa24, trong ựó có 3 gen lặn là xa5, xa8, xa13.
Cùng với việc xác ựịnh các gen kiểm tra tắnh chống bệnh, thì việc xác ựịnh NST và vị trắ sắp xếp của các gen ựó trên nhiễm sắc thể phục vụ ựắc lực cho công tác chọn tạo giống chống bệnh. Áp dụng chỉ thị phân tử DNA (RFLP, RADP, STS, AFLP...) có thể xác ựịnh vị trắ từng gen trên NST thông qua ựoạn DNA dò ựặc hiệu liên kết với gen ựó với khoảng cách gen nhất ựịnh, các kết quả cho thấy vị trắ của một số gen như sau:gen Xa4 nằm trên NST số 11, liên kết với chỉ thị Npb181 với khoảng cách di truyền là 1,7 cM, liên kết với chỉ thị Npb78 với khoảng cách di truyền là 1,7cM (Yoshimura và cộng sự, 1992). Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp RFLP, RADP thường mất nhiều thời gian, lượng DNA cần tinh khiết, nhiều khi phải dùng ựến phóng xạ nên khó áp dụng rộng rãi. để khắc phục ựược nhược ựiểm này người ta ựề xuất chuyển sang phương pháp chọn lọc gián tiếp trên cơ sở nhân DNA bằng kĩ thuật PCR, sau ựó chạy ựiện di rồi xác ựịnh sự ựa hình giữa kiểu gen kháng, nhiễm. Tại Việt Nam, chỉ thị phân tử ựã ựược ứng dụng nhiều trong nghiên cứu bệnh bạc lá và chọn tạo giống lúa kháng bệnh ở các trung tâm chọn giống.
Từ năm 1997-2004, Viện lúa ựồng bằng sông Cửu Long ựã sử dụng phương pháp sử dụng chỉ thị phân tử kết hợp với lây nhiễm nhân tạo bằng 9 race vi khuẩn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 34
phổ biến trong ựánh giá khả năng kháng bệnh của 348 giống lúa ựịa phương thu thập ựược ở duyên hải Trung bộ và ựồng bằng sông Cửu Long. Kết quả ựã thu ựược 17 giống mang gen xa13, 6 giống mang gen Xa4, 4 giống mang gen xa5, 3 giống mang gen Xa7, 3 giống mang gen Xa14. Kiểm tra ựộ tin cậy của phương pháp chỉ thị phân tử trong nghiên cứu phát hiện gen kháng ở quần thể con lai giữa IR24/Barer ựối với gen xa5 cho thấy ựộ chắnh xác lên tới 93,3% (Bùi Chắ Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2004). Bùi Chắ Bửu và cs. cũng ựã sử dụng chỉ thị phân tử ựể kiểm tra tổ hợp BC4F4 của IR24 với giống lúa ựịa phương mang gen kháng Xa4, xa5, xa13 với ựộ chắnh xác cao.
Ở miền Bắc, chỉ thị phân tử ựã ựược ứng dụng thành công trong nghiên cứu bệnh bạc lá và chọn giống kháng bệnh. Từ năm 2000, cùng với sự hợp tác của các chuyên gia Nhật Bản trong khuôn khổ dự án Jica, nhóm nghiên cứu về bệnh bạc lá của trường đại học Nông nghiệp Hà Nội của Phan Hữu Tôn và cs ựã liên tục công bố nhiều kết quả nghiên cứu quan trọng. Nhóm nghiên cứu ựã sử dụng chỉ thị phân tử và kỹ thuật nuôi cấy vi khuẩn ựể tiến hành thu thập, phân lập và bảo quản các chủng vi khuẩn bạc lá phổ biến ở miền Bắc. đồng thời, ựể phục vụ cho chiến lược chọn tạo giống lúa kháng bệnh, Phan Hữu Tôn cũng tiến hành lây nhiễm trên các dòng ựẳng gen nhằm kết luận gen kháng hữu hiệu với các chủng vi khuẩn ở miền Bắc. Cho ựến nay, các gen xa5, Xa7, Xa21 ựã ựược xác ựịnh là các gen kháng hầu hết các chủng vi khuẩn. Các giống lúa nhập nội từ Trung Quốc cũng ựược tiến hành ựánh giá khả năng kháng bệnh, kết quả cho thấy chúng không có khả năng kháng các chủng vi khuẩn ở Việt Nam (Phan Hữu Tôn, 2004).
Trong các năm 2000-2005, Phan Hữu Tôn và cộng sự tiến hành việc tìm kiếm nguồn gen kháng từ các giống lúa ựịa phương bằng cả hai phương pháp lây nhiễm nhân tạo và PCR. Năm 2000, theo kết quả nghiên cứu ựã công bố của Phan Hữu Tôn thì trên cơ sở ựiều tra 145 giống lúa ựịa phương ựã phát hiện ựược 12 giống chứa gen xa5 và 2 giống chứa gen Xa7. Năm 2004, trên cơ sở tiếp tục ựiều tra 120 giống ựịa phương, Phan Hữu Tôn và cs phát hiện ựược thêm 8 giống lúa ựịa phương chứa gen xa5. Các kết quả nghiên cứu trên ựều nhằm mục ựắch phục vụ cho chiến lược chọn tạo giống lúa chống bệnh bạc lá ở miền Bắc Việt Nam (Bùi Chắ Bửu và
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 35
Nguyễn Thị Lang, 2003, 2007).
đến nay, bước ựầu có thể khẳng ựịnh các gen Xa3, Xa4, xa5, Xa7, Xa10, xa13, Xa14 là các gen kháng thường có mặt trên các giống lúa ựịa phương ở Việt Nam. Các gen kháng Xa4, xa5, Xa7, Xa21 là các gen có ý nghĩa quan trọng trong việc chọn tạo giống lúa kháng bệnh, bởi chúng có khả năng kháng ựược hầu hết các chủng vi khuẩn phổ biến ở nước ta. Nhưng trong số các gen kháng hữu hiệu, tại miền Bắc thì gen Xa7 có khả năng xuất hiện nhiều hơn xa5.
Công tác khảo sát nguồn gen lúa nếp chất lượng và kháng bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử DAN ựã ựược các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Tuy nhiên việc nghiên cứu, ựánh giá tập ựoàn lúa nếp phục vụ công tác nghiên cứu chọn tạo giống, ựặc biệt làviệc xác ựịnh nguồn gen quý ựể rút ngắn thời gian chọn giống của các giống lúa nếp phục vụ công tác chọn tạo giống lúa nếp mới còn rất hạn chế. Trong phạm vi ựề tài này, chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu giải quyết một số vấn ựề còn hạn chế trên.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 36