M: Thang ADN chuẩ n; P1: Khẩu noong mó (♂); P2: Q5 (♀)
3.4. Kết quả nghiên cứu các chỉ thị phân tử liên quan ñến ñặc tính chịu hạn ở lúa
hạn ở lúa ñịa phương Việt Nam.
3.4. Kết quả nghiên cứu các chỉ thị phân tử liên quan ñến ñặc tính chịu hạn ở lúa hạn ở lúa
ðể xác ñịnh QTL liên kết với các tính trạng chịu hạn, chúng tôi sử
dụng phân tích phương sai ANOVA một nhân tố. Phương pháp hồi quy tuyến tính này ñược sử dụng khá phổ biến, bởi hệ số xác ñịnh %R2 từ chỉ thị giải thích cho sự biến ñộng kiểu hình phát sinh từ QTL liên kết với chỉ thị ñó (Tanksley, 1993). Với nguyên lý giá trị P ñạt ñược càng thấp thì khả năng có QTL tồn tại thực sự trong vùng chỉ thị càng lớn. Với mỗi chỉ thị phân tử cho giá trị P < 0,05; xác ñịnh ñược một QTL liên quan ñến tính trạng chỉ tiêu hình thái lá tại vùng chỉ thịñó; khi ñó, giá trị %R2 cho biết phần trăm tổng số biến dị kiểu hình mà chỉ thịñó quy ñịnh cho tính trạng ñánh giá trong nghiên cứu. Bảng 3.8 thể hiện mối tương quan giữa kiểu gen/ kiểu hình sử dụng phương pháp ANOVA một nhân tố.
70
Bảng 3.8. Mối tương quan kiểu gen/ kiểu hình sử dụng phương pháp ANOVA một nhân tố ðộ cuốn lá ðộ khô lá Khả năng phục hồi TT Chỉ thị SSR NST P R2(%) P R2(%) P R2(%) 1 RM13046 2 0,83 0,29 0,83 0,29 0,08 3,94 2 RM13263 2 0,88 0,22 0,34 1,82 0,13 3,47 3 RM14178 2 0,15 2,99 0,52 1,02 0,75 0,44 4 RM16284(*) 4 0,13 1,83 0,47 0,41 0,67 0,14 5 RM16408 4 0,14 3,25 0,32 1,92 0,07 4,30 6 RM16474(*) 4 0,35 0,69 0,51 0,33 0,32 0,77 7 RM16626 4 0,12 3,26 0,68 0,59 0,17 2,78 8 RM17305 4 0,01 7,00 0,33 1,81 0,97 0,05 9 RM152 8 0,64 0,72 0,70 0,56 0,34 1,75 10 RM22442 8 0,84 0,28 0,16 2,83 0,02 6,21 11 RM22516 8 0,03 5,68 0,22 2,42 0,10 3,71 12 RM22654 8 0,74 0,49 0,22 2,39 0,10 3,58 13 RM22739 8 0,63 0,74 0,07 4,22 0,79 0,37 14 RM22943 8 0,08 4,18 0,09 4,01 0,04 4,92 15 RM24254 9 0,99 0,01 0,77 0,40 0,82 0,31 16 RM24309 9 0,98 0,04 0,78 0,39 0,59 0,83 17 RM24353 9 0,58 0,85 0,80 0,36 0,54 0,98 18 RM24537 9 0,21 2,45 0,76 0,44 0,62 0,76 19 RM24763 9 0,03 5,28 0,84 0,28 0,61 0,77 20 RM24844(*) 9 0,21 1,28 0,04 3,19 0,10 2,25 21 RM26119 11 0,18 2,69 0,81 0,33 0,31 1,81 22 RM26227 11 0,22 2,32 0,72 0,53 0,76 0,42 23 RM26428(*) 11 0,07 2,56 0,10 2,11 0,14 1,68 24 RM26622 11 0,29 1,96 0,42 1,36 0,41 1,40 25 RM27027 11 0,60 0,83 0,02 6,60 0,07 4,32 26 RM27150 11 0,84 0,27 0,64 0,71 0,51 1,06 Ghi chú: NST: Nhiễm sắc thể; (*): chỉ thị trội.
71
Theo kết quả phân tích ANOVA một nhân tố, chúng tôi thu ñược 7 chỉ
thị có giá trị P < 0,05 là RM 17305, RM 22442, RM 22516, RM 22943, RM 24763, RM 24844 và RM 27027 – tương ứng với các giá trị P lần lượt là 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,03; 0,04; 0,02. Các giá trị P có ý nghĩa kiểm ñịnh sự sai khác giữa các giá trị trung bình của tính trạng, từñó cho phép xác ñịnh sự liên kết giữa chỉ thị phân tử ñó với QTL. Theo Collard B. và Jahufer M. (2005), các chỉ thị phân tử càng gần một QTL, nghĩa là liên kết chặt với QTL ñó thì cơ hội xảy ra quá trình tái tổ hợp giữa chỉ thị với QTL càng thấp. Vì vậy, QTL với chỉ thị ñược di truyền liên kết cùng nhau qua các thế hệ, và giá trị
trung bình của nhóm liên kết có sai khác có ý nghĩa (P < 0,05) với các giá trị
trung bình của nhóm không có chỉ thị liên kết. Ngược lại, khi chỉ thị phân tử
liên kết lỏng lẻo hoặc không liên kết với QTL, chúng ñược coi là nằm ở vùng cách xa hoặc ñịnh vị trên nhiễm sắc thể khác với QTL; khi ñó các chỉ thị phân tử và QTL di truyền ñộc lập với nhau.
Bảy chỉ thị có giá trị P < 0,05 ñược ñịnh vị trên các nhiễm sắc thể số 4, 8 , 9 và 11. Trong ñó, có 5 chỉ thị phân tử nằm trên 2 nhiễm sắc thể quan trọng 8 và 9, là RM 22442, RM 22516, RM 22943 nằm trên nhiễm sắc thể số
8; RM 24763, RM 24844 nằm trên nhiễm sắc thể số 9; còn lại chỉ thị RM 17305 trên nhiễm sắc thể số 4, RM 27027 trên nhiễm sắc thể số 11. Giá trị
%R2 của 7 chỉ thị tương ứng là: RM 17305 – 7% với chỉ tiêu ñộ cuốn lá, RM 22442 – 6,21 % với chỉ tiêu khả năng phục hồi, RM 22516 – 5,68 % với chỉ
tiêu ñộ cuốn lá, RM 22943 – 4,92 % với chỉ tiêu khả năng phục hồi, RM 24763 – 5,28 % với chỉ tiêu ñộ cuốn lá, RM 24844 – 3,19 % với chỉ tiêu ñộ
khô lá, RM 27027 – 6,6 % với chỉ tiêu ñộ khô lá.
Kết quả phân tích cho thấy có sự tồn tại của 7 QTLs liên quan ñến kiểu hình chịu hạn trong ñiều kiện khô hạn nhân tạo. Có 3 QTLs liên quan ñến tính trạng ñộ cuốn lá – nằm trên nhiễm sắc thể số 4, 8 và 9 - tương ứng với các chỉ
72
thị RM 17305, RM 22516 và RM 24763; có 2 QTLs liên quan ñến tính trạng
ñộ khô lá – nằm trên nhiễm sắc thể số 9 và 11 – tương ứng với chỉ thị RM 24844 và RM 27027; 2 QTLs liên quan ñến chỉ tiêu khả năng phục hồi của cây – nằm trên nhiễm sắc thể số 8 –tương ứng với chỉ thị RM 22442 và RM 22943. Chỉ thịñồng trội RM 17305 nằm trên nhiễm sắc thể số 4, cho giá trị P với tính trạng ñộ cuốn lá là nhỏ nhất – 0,01 tương ứng với giá trị %R2 là 7,0.
ðiều này chứng tỏ QTL liên quan ñến ñộ cuốn lá liên kết khá chặt chẽ với chị
thị RM 17305 trên nhiễm sắc thể số 4 trong genôm của lúa; ñồng thời chỉ thị ñồng trội này quy ñịnh 7 % tổng số biến dị kiểu hình ñộ cuốn lá trong ñiều kiện khô hạn nhân tạo.
So sánh với những công trình ñã công bố, nhiều nhóm tác giá ñã phân tích và ñánh giá kiểu hình chịu hạn của lúa trong ñiều kiện khô hạn nhân tạo. Với mục tiêu lập bản ñồ QTLs liên kết với tính chịu hạn trên ñối tượng lúa nương, nhóm tác giả Courtois và cs (2000) ñã ñánh giá khả năng chịu hạn của 135 cá thểñơn bội kép của tổ hợp lai IR64/ Azucena trong ñiều kiện nhân tạo. Mười một QTLs liên quan ñến ñộ cuốn lá (%R2 trong khoảng 4,8 – 23,3 %), mười QTLs liên quan ñến ñộ khô lá (%R2 trong khoảng 5,1 – 19,4%) ñã ñược công bố và ñược ghi nhận rải rác trên bộ nhiễm sắc thể của lúa. Một vài QTLs liên kết với ñộ cuốn lá và ñộ khô của lá ñược xác ñịnh tại những vị trí khá trùng khớp với các QTLs quy ñịnh hình thái rễ ñã ñược công bố trong những nghiên cứu trước ñó trên cùng ñối tượng. Quan tâm ñến ảnh hưởng của hạn hán ñến năng suất trên ñồng ruộng, nhóm tác giả Babu C. (2003) ñã sử dụng các loại chỉ thị phân tử RFLPs. AFLPs và SSRs ñể lập bản ñồ QTLs liên kết với tính chịu hạn ở lúa. Ba QTLs liên quan ñến ñộ cuốn lá (nằm trên nhiễm sắc thể số 1, 8 và 11) ñược xác ñịnh tương ứng là lr1.1; lr8.1; lr11.1 – với giá trị %R2 từ 10,1 – 16,5. Ba QTLs liên quan ñến ñộ khô lá ñịnh vị trên nhiễm sắc thể số 1 – ld1.1; 6 – ld6.1; và 8 – ld8.1 với giá trị %R2 từ 8,5 – 20,8 %
73 ñược ghi nhận trong nghiên cứu. Xác ñịnh các QTLs liên kết với tính chịu hạn sẽ giúp cho công tác chọn tạo giống nhằm phát triển các giống lúa thích nghi với ñiều kiện thiếu nước thường xuyên. Dựa trên cơ sở này, Gomez và cs (2006) ñã ñánh giá 177 cá thể của tổ hợp lai Bala x Azucena trong ñiều kiện khô hạn nhân tạo kết hợp với những phân tích trong phòng thí nghiệm ñể tìm ra những QTLs liên kết với ñặc tính chịu hạn ở lúa. Năm QTLs ñược xác ñịnh trên nhiễm sắc thể số 5, 9 và 11 liên kết với ñộ cuốn lá. Trong ñó, hai QTLs nằm trên nhiễm sắc thể số 5 ñược ñịnh vị chính xác tại vị trí R569 +19,5 cM, C624 + 10,0 cM; QTLs trên nhiễm sắc thể số 9 nằm tại vị trí P0463D04 + 1,9 cM; hai QTLs trên nhiễm sắc thể số 11 tương ứng là G320 + 6,0 cM, G1465. Bên cạnh ñó, bốn QTLs liên kết với ñộ khô lá trên nhiễm sắc thể 1, 3 và 11 cũng ñược phát hiện; giá trị %R2 nằm trong khoảng 6,9 – 9,3 %. ðây là những công trình nghiên cứu ñược tiến hành rất công phu, bao gồm những thí nghiệm rất phức tạp ngoài ñồng ruộng và những thí nghiệm rất chi tiết trong phòng thí nghiệm.
Có thể thấy rằng, giá trị %R2 của các chỉ thị phân tử liên quan ñến kiểu hình chịu hạn thu ñược trong nghiên cứu này chưa cao, từ 3,2 – 7,0 %. Tuy nhiên, ñây là công trình nghiên cứu với các chỉ thị SSR số lớn thế hệ mới, còn các công trình ñã công bố trước chủ yếu tập trung vào các chỉ thị RFLPs, AFLPs và các chỉ thị SSRs số nhỏ. Nghiên cứu này sẽ ñược tiếp tục nhằm sàng lọc những chỉ thị SSRs liên kết chặt với các QTLs liên quan ñến khả
năng chịu hạn của lúa và ñịnh vị chính xác vị trí QTL trên bản ñồ nhiễm sắc thể của lúa ñịa phương Việt Nam.
74