Khả năng chịu hạn ở lúa ựã ựược nghiên cứu từ lâu. Price và cs (2002)
ựã tổng kết một vài tắnh trạng liên quan ựến khả năng chịu hạn ở lúa bao gồm sự ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu, khả năng chống lại sự mất nước, lớp sáp cuticular, sự bền vững của màng tế bào, ựộ cuốn lá, sự ựóng/ mở khắ khổng, hiệu quả sử dụng nước và ức chế quá trình quang hô hấp. Trong ựó, ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu là một phản ứng cơ bản của tế bào trả lời lại kắch thắch từ môi trường Ờ ựây là tắnh trạng có mặt ở tất cả các loài thực vật và là một cơ chế rất quan trọng trong nghiên cứu về khả năng chịu hạn ở thực vật nói chung và lúa nói riêng (Zhang và cs., 1999). Biến ựổi vật chất di truyền trong bộ genôm ở cây lúa cho phép chúng có thể tăng trưởng và phát triển tốt, cho năng suất cao ngay trong ựiều kiện không thuận lợi.
Nhờ ứng dụng chỉ thị phân tử, một số QTL liên quan ựến khả năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu ựã ựược tìm ra ở lúa (Lilley và cs., 1996; Zhang và cs., 2001; Robin và cs., 2003), ở lúa mạch (Teulat và cs., 1997, 1998), ở lúa mỳ (Morgan và Tan, 1996).
27
năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu và khả năng chống mất nước ở lúa; 1 QTL liên kết chặt với khả năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu nằm trên nhiễm sắc thể số 8, giải thắch cho 32% biến dị kiểu hình; 5 QTLs liên kết với khả năng chống mất nước trên nhiễm sắc thể số 1, 3, 7 và 8; trong ựó QTL trên nhiễm sắc thể số 3 (ựịnh vị giữa chỉ thị RG96 và RG 910), số 7 (RG351 và CDO533) cũng liên kết với tắnh trạng ựộ cuốn lá trong ựiều kiện hạn trên ựồng ruộng (Champoux và cs., 1995) và liên quan ựến tắnh trạng rễ (Ray và cs., 1996).
Zhang (2001) ựã sử dụng 154 dòng ựơn bội kép (DHLs) phát triển từ tổ
hợp lai CT9993 có khả năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu cao, khả năng ựâm xuyên của rễ thấp với CT9993 có khả năng ựâm xuyên của rễ mạnh, khả năng
ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu thấp. Năm QTLs liên kết với khả năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu ựược xác ựịnh trên nhiễm sắc thể số 1, 2, 3, 8 và 9, giải thắch cho 32% những biến dị kiểu hình. Trong nghiên cứu khác, 14 QTLs nằm trên nhiễm sắc thể số 1, 2, 3, 4, 7, 8 và 10 ựược xác ựịnh khi phân tắch di truyền tắnh chịu hạn của tổ hợp lai IR62266 x IR60080 (Robin và cs., 2003), giải thắch cho 58% những biển dị kiểu hình. Các tác giảựều ghi nhận, hầu hết các alen quan trọng ựều từ dòng bố mẹindica Ờ IR62266.
đến nay, những hiểu biết về di truyền tắnh chịu hạn ở lúa dần ựược sáng tỏ. Trên nhiễm sắc thể số 8, Zhang và cs (2001) ựã xác ựịnh một QTL
ựiều khiển khả năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu trong vùng chỉ thị G2132 và R1394A, tương ựồng với vùng genôm mà nhóm tác giả Lilley ựã phát hiện (1996). Robin (2003) cũng tìm ra 2 QTLs quan trọng liên kết với khả năng
ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu ở vùng chỉ thị RG1 Ờ RM80 và RM284 Ờ RM 210. Trên nhiễm sắc thể số 1, một QTL liên kết với khả năng ựiều chỉnh áp suất thẩm thấu ựược báo cáo trong những nghiên cứu của Zhang và cs (2001) và Robin và cs, (2003).
28
lúa mì là tắnh trạng ựơn gen. Một vài nghiên cứu khác cho rằng, có nhiều hơn một gen quy ựịnh khả năng này ở lúa (Lilley và cs., 1996; Zhang và cs., 2001; Robin và cs., 2003), ở lúa mạch (Teulat và cs., 1997, 1998). Người ta nhận thấy rằng, khả năng phát hiện QTLs tỷ lệ thuận với kắch thước của quần thể
nghiên cứu.
Một vài QTLs liên kết với ựặc ựiểm hình thái rễ và khả năng ựâm xuyên của rễ cũng ựược xác ựịnh (Champoux và cs., 1995; Ray và cs., 1996; Price và cs., 1997; Yadav và cs., 1997; Zheng và cs., 2000). Zhang và cs (1999) tiến hành nghiên cứu lập bản ựồ QTL cho các tắnh trạng liên quan ựến bộ rễ của cây lúa. đã xác ựịnh ựược sự tồn tại 7 vùng genôm quy tụ các QTLs cho các tắnh trạng chịu hạn khác nhau, 6 vùng liên quan ựến khả năng chịu hạn nằm trên các nhiễm sắc thể số 2, 3, 4, 7, 8, 9.
Srividhya và cs (2011) ựã sử dụng quần thể F2 từ tổ hợp IR 20 x Moroberekan ựể lập bản ựồ QTL liên kết với các tắnh trạng hình thái rễở giai
ựoạn cây non trong ựiều kiện gây hạn nhân tạo. Ông nhận thấy trên nhiễm sắc thể số 1 tồn tại 5 QTLs liên kết chặt với các ựặc ựiểm rễ và mầm. Các nghiên cứu trước cũng ghi nhận giả thiết này như việc xác ựịnh QTL liên kết ựộ dày của rễ, số lượng rễ và trọng lượng khô của rễ (Li và cs., 2005), QTL liên kết với chiều dài mesocotyl (Redona và Mackill, 1996) nằm trong vùng genôm trên. Nhóm tác giả Price (2000) và Xu (2004) báo cáo về những QTLs quy
ựịnh cho ựiểm pH rễ và số lượng rễ nằm ở vị trắ này trên nhiễm sắc thể số 1. Cui và cs (2011) xác ựịnh ựược một QTL liên quan ựến tắnh trạng chiều cao cây và trọng lượng tươi cành ở vùng gennôm này. điều ựó cho thấy rằng, vùng genôm này trên nhiễm sắc thể số 1 ựược coi là một vị trắ rất tốt, cần
ựược quan tâm phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa chịu hạn.
Một phản ứng cơ bản của thực vật dưới ựiều kiện hạn là khả năng tắch lũy axit abcisic (ABA). Các QTLs liên kết ựặc tắnh này lần lượt ựược xác ựịnh
29 ở lúa mì (Quarrie và cs., 1993), ở lúa (Quarrie và cs., 1997).
Quá trình ựóng mở khắ khổng là một chức năng quan trọng nhằm làm giảm sự mất nước trong cây. Các QTLs liên quan ựến quá trình ựóng mở khắ khổng ở lúa (Price và cs., 1997) ựã ựược xác ựịnh.
Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học cùng với sự
ra ựời của nhiều loại chỉ thị phân tử cũng như số lượng của mỗi loại chỉ thịựã làm tăng hiệu quả trong quá trình ựánh giá, bảo tồn, khai thác và sử dụng với mục ựắch khác nhau. Chỉ thị phân tử ADN ựã ựược ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu di truyền thực vật, như phân tắch ựa dạng di truyền, xác ựịnh các locus kiểm soát các tắnh trạng, chọn giống phân tửẦ
