Nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử ADN trong
chọn tạo giống đậu tương kháng bệnh rỉ sắt


I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Bệnh gỉ sắt do nấm Phakopsora pachyrhizi Sydow gây ra, là một trong những bệnh
hại chính trên cây đậu tương, làm giảm nghiêm trọng đến năng suất ở nhiều nước
châu Á trong đó có Việt Nam. Để phịng chống bệnh có nhiều biện pháp khác nhau,
trong đó chọn tạo và trồng giống kháng bệnh mang lại hiệu quả kinh tế cao, không
gây ô nhiễm môi trường, tạo nông sản sạch. Hiện nay, các nhà khoa học đã phát hiện
có 7 gen kháng bệnh, được ký hiệu lần lượt là Rpp1, Rpp2, Rpp3, Rpp4, Rpp5, Rpp6
và Rpp1b. Phần lớn các gen kháng này cũng đã được lập bản đồ và xác định các chỉ
thị phân tử ADN liên kết. Theo đó, gen kháng Rpp1 được xác định nằm trên nhiễm
sắc thể (NST) số 18 và liên kết với 2 chỉ thị Sct_187 và Sat_064 với khoảng cách di
truyền là 0,4 cM; Rpp2 nằm trên NST số 16, liên kết với chỉ thị Sat_255, Satt620 và
Satt215 với khoảng cách di truyền lần lượt là 8,1 cM, 4,3 cM và 4,3 cM; Rpp3 nằm
trên NST số 6, liên kết với các chỉ thị Satt460, Sat_263 và Sat_251 với khoảng cách di
truyền lần lượt là 0,5 cM, 0,9 cM và 4,1 cM; Rpp4 trên NST số 18, liên kết với chỉ thị
Satt288 và Sat_191 với khoảng cách di truyền là 1,19 cM và 6,24 cM và gen kháng
Rpp5 nằm trên NST số 3, liên kết với chỉ thị Sat_275 và Sat_280 với khoảng cách di
truyền là 4,6 cM và 6,3 cM. Tuy nhiên, vì mỗi tác giả sử dụng những vật liệu mẫu
giống để xác định chỉ thị phân tử liên kết có khác nhau nên khoảng cách di truyền mỗi
chỉ thị với mỗi gen cũng có thể khác nhau. Ngồi ra, khoảng cách di truyền của gen
có thể thay đổi theo từng genome, đồng thời khi áp dụng trong chọn giống phân tử
còn tùy thuộc vào loại chỉ thị và điều kiện cơ sở vật chất. Vì thế, trước khi tiến hành
chọn giống phân tử nói chung và chọn giống kháng bệnh gỉ sắt nói riêng thì cần phải
lựa chọn được những chỉ thị có liên kết chặt với gen kháng hữu hiệu với các chủng
nấm bệnh quan tâm và là loại chỉ thị dễ thực hiện. Để chọn tạo thành công giống đậu
tương Việt nam kháng bệnh gỉ sắt bằng ứng dụng chỉ thị phân tử ADN thì cần thiết

phải có nguồn gen kháng phong phú, tiếp đến phải đánh giá nguồn gen và xác định
được các gen kháng hữu hiệu đối với các chủng nấm gỉ sắt Việt nam và lựa chọn


những chỉ thị phân tử có liên kết chặt với mỗi gen kháng rồi tiến hành lai quy tụ nhiều
gen kháng hoặc gen kháng hữu hiệu vào giống tốt để tạo ra các dòng, giống kháng
bệnh bền vững là việc làm cần thiết và cấp bách hiện nay.
2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ĐẬU TƯƠNG

Cùng với sự tăng lên về diện tích, sản lượng đậu tương của thế giới cũng tăng lên
nhanh chóng qua các năm. Năm 1960 sản lượng đậu tương thế giới đạt 25,20 triệu
tấn, năm 1990 tăng lên 104,19 triệu tấn. Đến năm 2000, sản lượng đậu tương toàn thế
giới đạt 151,41 triệu tấn, tăng 6 lần so với năm 1960. Đến năm 2016 sản lượng đậu
tương toàn thế giới đạt 323,70 triệu tấn, tăng gần 12,6 lần so với năm 1960. Ở Việt
Nam theo Phạm Văn Thiều (2006), đậu tương được trồng ở nước ta từ rất sớm. Tuy
nhiên, trước cách mạng tháng 8/1945 diện tích trồng cịn ít (30.000 ha năm 1944). Sau
khi đất nước thống nhất (1976) diện tích trồng mới được bắt đầu mở rộng. Những
năm gần đây, diện tích và sản lượng đậu tương có nhiều biến động và có xu hướng
giảm dần về diện tích. Diện tích trồng đậu tương của nước ta năm 1995 là 121,10
nghìn ha, tăng dần qua các năm và đạt cao nhất vào năm 2005 với 204,10 nghìn ha
sau đó giảm xuống cịn 146,20 nghìn ha vào năm 2009, đến năm 2016 diện tích tồn
quốc chỉ cịn 110,0 nghìn ha (FAO, 2017).
3. BỆNH GỈ SẮT, PHÂN BỐ VÀ TẦM QUAN TRỌNG

Nấm gỉ sắt gây bệnh được phát hiện đầu tiên ở Nhật Bản vào năm 1902 và lần lượt
được ghi nhận ở Đông Nam Á và Australia vào năm 1934, ở Ấn Độ vào năm 1951
(Sharma and Mehta, 1996), Hawaii năm 1994 (Killgore and Heu, 1994) và ở châu Phi
vào năm 1996 (Akinsanmi, 2001). Ở Nam Mỹ, tại Brazil mức độ gây hại của bệnh
này đầu tiên được ghi nhận vào năm 2001 (Yorinori et al., 2005). Tiếp sau năm đó
bệnh hại được thơng báo ở Argentina, Bolivia và Colombia (Rossi et al., 2003). Năm

2004, bệnh gỉ sắt đậu tương được công bố đầu tiên ở nước Mỹ (Schneider et al.,
2005). Tại những vùng bị nhiễm bệnh nặng, thu hoạch có thể giảm tới 80%. Một số
nước đã thông báo về mức độ thiệt hại do bệnh gỉ sắt đậu tương gây ra như ở Thái


Lan làm giảm năng suất từ 10-40%, ở Ấn Độ giảm từ 10-90%, nam Trung Quốc là
10-50%, ở Đài Loan là 23-90% và giảm 40% là ở Nhật Bản (Jason and Pedersen, 4
2009). Báo cáo sớm nhất về các biến chủng gây bệnh của nấm Phakopsora pachyrhizi
sydow là từ Đài Loan vào năm 1966 (Lin, 1966). Sau đó, tại Úc vào năm 1980 người
ta đã xác định và phân lập được 2 chủng nấm bệnh (McLean & Byth, 1980). Kể từ đó,
các chủng khác nhau của nấm P. pachyrhizi đã được xác định và phân lập trên toàn
cầu. Nghiên cứu tính độc của các chủng P. pachyrhizi của một số tác giả sau này
(Schmitz et al., 2014; Reis et al., 2015; Song et al., 2015; Chang et al., 2016) đều
nhận định chung rằng tính kháng của các gen kháng chỉ có khả năng duy trì trong một
thời gian ngắn là do quá trình biến đổi tạo ra chủng sinh lý mới của nấm bệnh liên tục
xảy ra. Ở Việt Nam, nghiên cứu của Pham et al. (2009), cho rằng tính độc của các
chủng P. pachyrhizi là không ổn định đối với một số kiểu gen kháng nhất định. Tuy
nhiên, đã có sự nhất quán giữa kiểu gen kháng với các chủng nấm bệnh ở Việt Nam
trong một thời gian dài. Ví dụ, giống ĐT2000 có khả năng kháng cao đối với chủng
nấm phân lập ở Việt Nam từ năm 1990 (Nguyễn Thị Bình, 1990), đến nay ĐT2000
vẫn kháng mạnh với nhiều chủng nấm biểu hiện cho kiểu vết bệnh RB điển hình và có
chỉ số AUDPC thấp. Nên hiện nay ĐT2000 thường được dùng làm giống đối chứng
kháng chuẩn trong các nghiên cứu về nấm bệnh gỉ sắt (Nguyễn Thị Bình và cs., 2007;
Vũ Thanh Trà, 2013).
4. ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY

TRỒNG
Hiện nay, một số chỉ thị phân tử ADN được sử dụng phổ biến trong các chương trình
chọn giống phân tử như RAPD, SSR, STS, SNP. Kỹ thuật RAPD đã được ứng dụng
rộng rãi cho nhiều loại đối tượng cây trồng khác nhau ở Việt Nam như lúa, ngô, đậu

tương, lạc, chuối... trong việc đánh giá đa dạng di truyền giữa các loài và trong phạm
vi một loài (Bùi Văn Thắng và cs., 2003; Phan Hữu Tơn., 2005), phân tích và đánh giá
bộ genome thực vật nhằm xác định những thay đổi của các dòng chọn ở mức độ phân
tử (Đinh Thị Phòng, 2008). Ở thực vật, tần số và số lượng SSR đã được xác định trên


nhiều đối tượng cây trồng trong đó có đậu tương (Barakat et al., 2009). Các chỉ thị
SSR đã được dùng để chọn dòng kháng bệnh khảm virus ở cây đậu tương (Akkaya et
al., 1992), xác định đa dạng di truyền ở đậu tương (Vũ Thanh Trà và cs., 2006; Triệu
Thị Thịnh và cs., 2010). Một vài mơ hình MAS đã được các nhà khoa học đưa ra và
phân tích cặn kẽ hơn (Avise, 2012, Charcosset and Moreau, 2004; Shingh et al., 2011;
Prasanna et al., 2010). Theo một số mơ hình, chỉ cần tiến hành lai qua 4 thế hệ chứ
không cần đến 6 thế hệ, ngay cả khi quần thể chọn lọc có kích thước nhỏ và các dữ
liệu về chỉ thị phân tử bị hạn chế. Thành công của MAS cịn phụ thuộc vào vị trí của
chỉ thị so với gen quan tâm (Basyirin et al., 2009). Hiện nay, việc ứng dụng MAS ở
Việt Nam trong chọn tạo giống đã đạt được nhiều thành tựu trên nhiều đối tượng cây
trồng như lúa, ngô, đậu tương... (Phan Hữu Tôn và cs., 2005; Huyen et al., 2012;
Dương Xuân Tú và cs., 2016) 7 Gần đây, các nhà khoa học đã đưa ra một phương
pháp chọn giống phân tử mới – đó là “Chọn giống hồi giao nhờ chỉ thị phân tử Marker Assited Backcrossing – MABC” (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2004).
Phương pháp này đặc biệt hiệu quả trong trường hợp cần đưa một gen quý hoặc nhiều
gen khác nhau vào một nền gen ưu việt. Ở Việt Nam, nhóm tác giả của Viện Di truyền
nơng nghiệp đã chọn tạo thành cơng các dịng mang gen/ QTL Saltol chịu mặn và
Sub1 chịu gập có nền di truyền của giống lúa trồng phổ biến ở Việt Nam như Bắc
Thơm 7- Saltol, AS996- Saltol, Bắc Thơm 7- Sub1, AS996- Sub1, Khang Dân 18Sub1, OM6976- Saltol (Le et al., 2011; 2012)
II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. VẬT LIỆU
• 70 mẫu giống đậu tương địa phương và nhập nội gồm 5 dòng đậu tương mang

gen chuẩn kháng với bệnh gỉ sắt: PI200492 (Rpp1), PI230970 (Rpp2),
PI462312 (Rpp3), PI459025B (Rpp4) và PI200256 (Rpp5); Giống đậu tương

ĐT2000 (Giống đối chứng kháng - Nguyễn Thị Bình, 1990); Giống đậu tương
V74, ĐT12 (Giống mẫn cảm với bệnh gỉ sắt).
• 3 chủng nấm gây bệnh gỉ sắt (IS-15: Miền Bắc; IS-17: Miền Trung; IS-28:
Miền Nam)


• 12 cặp mồi chỉ thị SSR liên kết với các gen kháng đã cơng bố
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• Đánh giá đặc điểm nơng học, hình thái, năng suất, chất lượng và khả năng

chống chịu thực hiện trong vụ Xn 2013, bố trí theo phương pháp khảo sát tập
đồn, tuần tự, không nhắc lại, mỗi giống trồng 10m2, đối chứng là giống
DT84. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá theo QCVN 01•

68:2011/BNNPTNT cho cây đậu tương
Phương pháp nhiễm bệnh nhân tạo và đánh giá tính kháng nhiễm được thực
hiện theo quy trình của Nguyễn Thị Bình và cs. (1990). Khi cây non có một lá
kép đã mở hoàn toàn, tiến hành nhiễm bệnh bằng phương pháp phun dịch bào
tử lên bề mặt lá với liều lượng 0,5 ml/dm2 lá. Tạo độ ẩm bằng che phủ ni lơng
từ 12 - 24 giờ đầu. Đánh giá tính kháng/nhiễm bệnh được tiến hành sau khi
nhiễm bệnh 14 ngày, đánh giá từ 3 - 4 lần, mỗi lần cách nhau từ 7 - 10 ngày
cho đến khi giống đối chứng đạt cấp bệnh cao nhất với 3 chỉ tiêu:
- Mức độ nhiễm bệnh: Đánh giá theo% diện tích lá bị bệnh với thang 7
cấp, mỗi giống đánh giá 5 cây. Cấp 1: 0%; Cấp 2: < 10%; Cấp 3: 10 20%; Cấp 4: 20 - 30%; Cấp 5: 30 - 50%; Cấp 6: 50 - 75%; Cấp 7: >
-

75%.
Màu sắc ổ bệnh: Ổ bệnh có màu nâu đỏ hoặc nâu đậm, đặc trưng cho
giống kháng bệnh, ký hiệu là RB. Ổ bệnh có mầu nâu vàng, đặc trưng
cho giống nhiễm bệnh ký hiệu là TAN. Trên lá có cả hai loại vết bệnh


-

TAN và RB là giống có phản ứng trung gian, ký hiệu là MIX.
Mức độ hình thành bào tử: Được đánh giá theo% số lượng vết bệnh có
hình thành bào tử trên tổng số vết bệnh trong một đơn vị diện tích theo
thang điểm: Điểm 0: Khơng có bào tử; Điểm 1: Khơng hình thành bào
tử; Điểm 2: Bào tử ≤ 25%; Điểm 3: 25% < Bào tử ≤ 50%; Điểm 4: 50%

-

< Bào tử ≤ 75%; Điểm 5: Bào tử ≥ 75%
Đánh giá mức kháng/nhiễm: Các giống đậu tương kháng bệnh phải đạt
được các tiêu chuẩn sau: (1) Có vết bệnh kiểu: RB; (2) Mức độ nhiễm
bệnh bằng hoặc thấp hơn so với giống đối chứng kháng; (3) Bào tử hình


thành ít hoặc đạt điểm từ 1 - 3. Từng chủng nấm được duy trì thường
xuyên trên giống mẫn cảm (ĐT12) trồng trong lồng lưới cách ly.
• Lựa chọn chỉ thị phân tử: Sử dụng quần thể F2 của các tổ hợp lai giữa giống
mẫn cảm bệnh làm mẹ, bố là các giống chuẩn kháng. Đánh giá kiểu gen 9
kháng bằng chỉ thị phân tử nghiên cứu, đánh giá kiểu hình kháng/ nhiễm bằng
lây nhiễm nhân tạo. Khoảng cách liên kết (cM) giữa chỉ thị ADN và gen kháng
được tính dựa trên tần số trao đổi chéo giữa gen kháng và chỉ thị khi hình thành
giao tử ở F1 và biểu hiện (%) sai khác về kiểu gen và kiểu hình ở thế hệ F2
• Lai tạo và chọn lọc: Lai tạo theo phương pháp truyền thống, sử dụng chỉ thị
phân tử chọn cá thể mang gen mục tiêu ở các thế hệ phân ly (MAS) và chọn cá
thể nhận ở các phép lai lại (MABC). So sánh dòng triển vọng, bố trí theo khối
ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), 3 lần nhắc lại, đối chứng là giống DT84.
3. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU

• Số liệu thí nghiệm so sánh dịng triển vọng được phân tích phương sai

(ANOVA) bằng phần mềm IRRISTAT 5.0 theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên
(RCBD) và thống kê bằng chương trình Excel
III: KẾT QUẢ
1. ĐÁNH GIÁ NÔNG SINH HỌC VÀ NĂNG SUẤT
- Kết quả theo dõi một số đặc điểm nông sinh học các mẫu giống đậu tương cho

thấy, chiều cao cây các mẫu giống đậu tương có sự biến động lớn từ 27,1 cm
đến 70,5 cm và phần lớn các mẫu giống có chiều cao cây trung bình, điển hình
như AK03, TL7, Đ8, OMDN122 và DT96. Đa số các mẫu giống có chiều cao
đóng quả tập trung trong khoảng từ 11 - 13 cm. TGST của các mẫu giống dao
động từ 81 - 105 ngày, có 12 mẫu giống có TGST thuộc nhóm ngắn ngày, điển
hình là giống Đ2601, M103, AK03, DT84, Parent và D43. Cịn lại phần lớn các
mẫu giống có TGST thuộc nhóm trung và dài ngày Kết quả đánh giá về năng
suất và các yếu tố cấu thành năng suất cho thấy, các giống có số quả/ cây cao
(> 38 quả) như AK03, Đ8, TL7, AK03 và M103. Còn lại phần lớn các mẫu
giống có số quả trên cây dao động từ 25- 35 quả. Có 4 mẫu giống có tỷ lệ quả 3


hạt lớn > 40% là AK03, DT84, TL7 và Đ9804. Cịn lại đa số mẫu giống có tỷ
lệ quả 3 hạt dao động từ 10 – 30%. Về khối lượng nghìn hạt, có 27 mẫu giống
-

có M1000 hạt thuộc nhóm hạt to, điển hình như như Đ8, DT84 và DT96.
Kết quả đánh giá về năng suất cho thấy các mẫu giống có năng suất dao động
từ 2,0g (Parent) – 11,9g (M103). Có 12 mẫu giống cho năng suất cao (> 10g/
cây) là các giống Đ9804, Đ2101, Đ8, ĐT26, TL7, AK03, M103 và DT84.
Những mẫu giống cịn lại có năng suất cá thể thuộc nhóm trung bình khá, dao
động trong khoảng từ 5 – 8 g/cây. Qua kết quả đánh giá đặc nông sinh học,

năng suất nhận thấy một số mẫu giống đậu tương tốt (TGST < 100 ngày, năng
suất cá thể ≥ 10g) có thể sử dụng trong lai tạo giống mới như Đ9804, Đ2101,
Đ8, TL7, AK03, DT84, M103, ĐH4...

2. PHÁT HIỆN NGUỒN GEN KHÁNG BỆNH GỈ SẮT

Sử dụng 12 chỉ thị phân tử ADN khảo sát 70 mẫu giống đậu tương. Cụ thể, để phát
hiện gen kháng Rpp1 sử dụng 2 chỉ thị Sct_187 và Sat_064; Phát hiện gen kháng
Rpp2 sử dụng 3 chỉ thị Satt215, Satt620 và Sat_255; Phát hiện gen kháng Rpp3 sử
dụng 3 chỉ thị Satt460, Sat_251 và Sat_263. Phát hiện gen kháng Rpp4 sử dụng 2 chỉ
thị Sat_191 và Satt288; Phát hiện gen kháng Rpp5 sử dụng 2 chỉ thị Sat_275 và
Sat_280. Đối chứng phát hiện gen là những giống chỉ thị PI chứa đơn gen kháng nhất
định. Mẫu giống nào cho đa hình vạch band kháng có kích thước giống với đối chứng
kháng thì được kết luận là có mang gen kháng đó. Hình điện di đại diện đối với gen
Rpp2, Rpp4 và Rpp5 được đưa ra trong Hình 4.1 và kết quả phát hiện gen kháng được
trình bày ở bảng 4.1.


Kết quả bảng 4.1 cho thấy, có 5 mẫu giống được phát hiện chứa gen kháng Rpp1, 2
mẫu giống được phát hiện chứa gen kháng Rpp2, 5 mẫu giống chứa gen kháng Rpp3,
2 mẫu giống chứa gen kháng Rpp4 và 7 mẫu giống chứa gen kháng Rpp5. Đặc biệt
một số mẫu giống chứa đồng thời nhiều gen kháng như Nhất Tiến HLLS chứa 3 gen
Rpp2, Rpp4 và Rpp5, Cao Bằng U8325 chứa 2 gen Rpp1 và Rpp2, giống ĐT2000
chứa 2 gen Rpp2 và Rpp5, giống Như Khê chứa 2 gen Rpp2 và Rpp4 và giống DT95
chứa 2 gen Rpp1 và Rpp4.
Nghiên cứu khả năng kháng của từng gen kháng với 3 chủng nấm gỉ sắt Việt Nam cho
thấy, những mẫu giống chỉ chứa một gen kháng Rpp1 hoặc Rpp3 như HL07-15, Đ8,
ĐH4, Dòng 1 OT, Đ2501, Đ2102 và 2 dòng kháng chuẩn là PI200492 (Rpp1) và
PI462312 (Rpp3) hầu hết cho phản ứng nhiễm với cả 3 chủng nấm gây bệnh. Trong
khi đó, các mẫu giống chỉ chứa duy nhất gen kháng Rpp2 hoặc Rpp4 như D43,

Chandra, OMDN112, ĐT26...và 2 dòng kháng chuẩn là PI23097 (Rpp2) và
PI459025B (Rpp4) biểu hiện kháng tốt với cả 3 chủng nấm gây bệnh gỉ sắt đậu tương
ở Việt Nam. Những mẫu giống chứa gen kháng Rpp5 như CLVR 64, ĐVN 10, ĐVN
11, MTĐ 652-5 và dòng kháng chuẩn PI200256 (Rpp5) hầu hết cho phản ứng nhiễm


với chủng bệnh thuộc khu vực miền Bắc là IS - 15 nhưng kháng rất tốt với chủng
bệnh thuộc khu vực các tỉnh miền Nam là IS - 28.
Từ kết quả này, có thể kết luận gen kháng Rpp2 và Rpp4 là 2 gen kháng hữu hiệu với
các chủng nấm bệnh gỉ sắt Việt Nam, gen Rpp5 kháng hữu hiệu với chủng bệnh chỉ ở
khu vực miền Nam Việt Nam. Một số mẫu giống mang các gen kháng hữu hiệu trên
như Như Khê, DT95, ĐT2000, Cao Bằng U8325, Nhất Tiến HLLS, ĐT92,
OMDN112, PI230970, PI459025B có thể sử dụng làm vật liệu lai tạo trong chọn
giống đậu tương kháng bệnh gỉ sắt ở Việt Nam.
3. KẾT QUẢ LỰA CHỌN CHỈ THỊ PHÂN TỬ LIÊN KẾT VỚI GEN QUY

ĐỊNH TÍNH KHÁNG
Kết quả phân tích kiểu gen kháng kết hợp với đánh giá tính kháng/nhiễm của các cá
thể trong quần thể F2 của các tổ hợp lai được trình bày trong bảng 4.3. Kết quả phân
tích cho thấy các chỉ thị được lựa chọn có liên kết với gen kháng bệnh gỉ sắt đậu
tương tương đối chặt, khoảng cách di truyền < 5cM: Rpp2 liên kết với chỉ thị Satt620
ở khoảng cách di truyền 3,33cM; Rpp4 liên kết với chỉ thị Satt288 ở khoảng cách di
truyền 2,5 cM và Rpp5 liên kết với chỉ thị Sat_275 ở khoảng cách di truyền 4,16cM.
Các chỉ thị được lựa chọn (Satt620 – Rpp2; Satt288 – Rpp4; Sat_275 – Rpp5) được sử
dụng để nhận diện gen kháng trong lai tạo và chọn lọc dòng đậu tương kháng bệnh gỉ
sắt trong tập đồn vườn dịng chọn.


4. KẾT QUẢ LAI BACKCROSS VÀ CHỌN LỌC MABC


Để chuyển gen kháng vào nền gen của giống tốt nhưng không có gen kháng bệnh,
một số tổ hợp lai backcross được thiết lập từ vụ Xuân 2014, bảng 4.32, trong đó bố là
giống cho gen kháng gồm Cao Bằng U8325 (Rpp2), Nhất Tiến HLLS (Rpp2, Rpp4,
Rpp5), DT95 (Rpp4), còn mẹ là giống tốt như: AK03, ĐH4, Đ8, DT84 và TL7.


Con lai F1 của các tổ hợp lai được sử dụng lai lại với dạng mẹ liên tục đến BC3F1 để
chuyển gen kháng Rpp2, Rpp4 và Rpp5. Liên tục các đời lai lại, dùng chỉ thị phân tử
chọn các con lai có chứa gen kháng dị hợp tử lai lại với giống làm mẹ (cây nhận gen).
Đến vụ đông 2015, thu được thế hệ BC3F1, vụ sau tự thụ được BC3F2 ở vụ xuân
2016, sử dụng chọn phân tử chọn được 38 cá thể mang gen kháng đồng hợp tử (Bảng
4.10). Các cá thể này được tách dòng thành BC3F3, BC3F4, đánh giá và chọn 22 lọc
đặc điểm hình thái, nông sinh học, năng suất so theo mẹ lai lại. Kết quả chọn lọc đến
vụ thu đông 2016, được 12 dòng thế hệ BC3F4, mang gen kháng gỉ sắt hữu hiệu, có
nhiều đặc điểm tốt của dạng mẹ. (Bảng 4.11)


Kết quả kiểm tra gen kháng và tính kháng (bảng 4.12) cho thấy, có 10/12 dịng chứa
gen kháng mục tiêu tương tự cây bố. Kết quả lây nhiễm nhân tạo sử dụng 3 chủng cho
thấy, tất cả các dòng đều biểu hiện kháng tốt đến kháng vừa, kháng hơn hẳn dịng mẹ
lai lại. Có 4 dịng VDBC1-2, VDBC3-1, VDBC3-3 và VDBC4-4 đều biểu hiện kháng
cao hơn hoặc tương đương với bố kháng. Các dòng đang được lưu giữ tại Viện Cây
lương thực và CTP và được chúng tôi tiếp tục gieo, đánh giá và chọn lọc ở các vụ tiếp
theo.


IV: KẾT LUẬN
1. Khảo sát đặc điểm hình thái, nơng sinh học, năng suất, chất lượng, khả năng

chống chịu sâu bệnh đồng ruộng tập đoàn 70 mẫu giống đậu tương đã phát hiện

11 mẫu giống tốt là: Đ9804, Đ2010, Đ8, AK03, DT84, M103, ĐH4, 24 HL0715, HLĐN29, ĐT26 và Đ2105, có dạng hình đẹp, cao cây và phân cành trung


bình, thân to chống đổ tốt, TGST < 100 ngày, năng suất cá thể cao > 10 g/ cây,
sử dụng làm bố mẹ trong lai tạo giống kháng bệnh gỉ sắt.
2. Bằng chỉ thị phân tử ADN và lây nhiễm bệnh nhân tạo đã phát hiện 6 mẫu giống:
Nhất Tiến HLLS, Cao Bằng U8325, DT95, ĐT2000, Như khê và OMĐN112
chứa gen kháng và biểu hiện tính kháng tốt với các chủng nấm gây bệnh gỉ sắt
đậu tương ở Việt Nam.
3. Xác định được 3 gen kháng hữu hiệu với các chủng nấm bệnh gỉ sắt đại diện cho

3 vùng sản xuất đậu tương của Việt Nam (gen Rpp2 và Rpp4 kháng hữu hiệu với
các chủng nấm gây bệnh gỉ sắt ở cả khu vực phía Bắc và phía Nam, gen Rpp5
kháng hữu hiệu với các chủng của khu vực phía Nam) và lựa chọn được 3 chỉ thị
liên kết chặt với 3 gen kháng hữu hiệu trên; chỉ thị Satt620 liên kết chặt với gen
Rpp2 với khoảng cách di truyền 3,33cM, chỉ thị Satt288 liên kết chặt với gen
Rpp4 với khoảng cách 2,50cM và chỉ thị Sat_275 liên kết với gen Rpp5 với
khoảng cách di truyền 4,16cM.
4. Lai tạo được 18 tổ hợp lai đơn và 5 tổ hợp lai backcross. Ứng dụng thành công

chỉ thị phân tử ADN chọn lọc được 89 cá thể F2 từ tổ hợp lai đơn và 38 cá thể
BC3F2 từ các tổ hợp lai backcross, kiểu hình đẹp, có nhiều đặc điểm nơng sinh
học tốt, năng suất cao và chứa một hoặc 2 gen kháng bệnh gỉ sắt hữu hiệu.
5. Chọn tạo được 13 dịng đậu tương mới tốt có triển vọng từ các tổ hợp lai đơn và
12 dòng từ các tổ hợp lai backcross chứa từ 1 hoặc 2 gen kháng hữu hiệu trong
các gen: Rpp2, Rpp4 hoặc Rpp5, có nhiều ưu điểm tốt.
6. Chọn tạo được 2 dòng đậu tương triển vọng VD1-2-1 (Đ9) và VD1- 9-1 (Đ10)
chứa gen kháng Rpp2, thời gian sinh trưởng ≤ 100 ngày, năng suất đạt ≥ 25 tạ/ha
trong vụ Xuân và kháng tốt với nhiều chủng nấm bệnh gỉ sắt Việt Nam.Nam.
V: TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Abdelnoor R. V, Maria Cristina, Kazuhiro Suenaga, Naoki Yamanaka (2009). Characterization of genes
Rpp2, Rpp4, and Rpp5 for resistance to soybean rust. Plant and Animal Genomes XV Conf., poster 413:
322 - 331.

2. David L. H, James R. Smith, Reid D. Frederick, Mark L. Tucker, Qijian Song and Perry B. Cregan. (2009).
A High Density Integrated Genetic Linkage Map of Soybean and the Development of a 1536 Universal Soy
Linkage Panel for Quantitative Trait Locus Mapping. Crop Sci., 36: 451 - 460.


3. Garcia A, Calvo ES, de Souza Kiihl RA, Harada A, Hiromoto DM and Vieira LG. (2008). Molecular
mapping of soybean rust (Phakopsora pachyrhizi) resistance genes: Discovery of a novel locus and alleles.
Theor Appl Genet., 117: 545 - 553.

4. Hyten D. L, Hartman G. L, Nelson R. L., Frederick R. D., Concibido V. C., Narvel J. M. and Cregan P. B.
(2007). Map Location of the Rpp1 Locus That Confers Resistance to Soybean Rust in Soybean. Crop Sci.,
47: 837 - 840.

5. Nguyễn Thị Bình (1990). Nghiên cứu và đánh giá khả năng chống chịu bệnh gỉ sắt (Phacopsora pachyrhizi
Sydow) của tập đoàn đậu tương ở miền Bắc Việt Nam. Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Viện Khoa học kỹ
thuật nông nghiệp Việt Nam, Hà Nội, tr. 66 - 68