Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (gossypium arboreum l ) phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn (tóm tắt)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (957.95 KB, 15 trang )

Phần 1. MỞ ĐẦU
Cây bông (Gossypium L.) là loại cây trồng lấy sợi tự nhiên hàng đầu và quan
trọng nhất trên thế giới, được trồng khắp mọi nơi ở điều kiện khí hậu nhiệt đới và cận
nhiệt đới. Bông vải cũng là mặt hàng thương mại quan trọng mang lại lợi nhuận cho
hàng triệu nông dân ở các nước phát triển cũng như đang phát triển. Sản phẩm chính
xơ bông được biết đến như là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp dệt
may. Tuy nhiên, sản lượng bông vải hàng năm phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó
yếu tố ngoại cảnh như sâu bệnh và giống là hai yếu tố quan trọng nhất.
Hiện nay đã có hơn 20 loại bệnh hại bông do virus gây ra được công bố, trong
đó bệnh xanh lùn hay còn gọi là bệnh xanh lá (cotton blue disease) là loại bệnh xuất
hiện từ sớm và gây hại nghiêm trọng cho sản xuất bông (Correae et al., 2005). Sự lựa
chọn tối ưu nhất cho công tác quản lý bệnh cây cũng như hạn chế ô nhiễm môi trường
do dùng thuốc hóa học hiện nay chính là việc sử dụng giống kháng và nguồn gen
kháng bền vững nhất vẫn là nguồn gen được chọn lọc tự nhiên từ các giống bông
kháng bệnh xanh lùn.
Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (Gossypium arboreum L.)
phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn.
1.1. Mục tiêu của đề tài
Thu thập các giống bông cỏ địa phương và nhập nội để tiến hành đánh giá khả
năng kháng/nhiễm bệnh xanh lùn qua chỉ tiêu hình thái, đồng thời đánh giá sự đa dạng
di truyền của các giống bông bằng chỉ thị phân tử (SSR), từ đó xác định các cặp lai
phục vụ nghiên cứu lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn và chọn tạo giống bông
kháng bệnh.
1.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài
1. Thu thập một số giống bông cỏ có tiềm năng năng suất cao, chất lượng xơ tốt
và một số dòng bông kháng bệnh xanh lùn.
2. Đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn và một số đặc tính nông sinh học chính
của các giống bông đã thu thập.
3. Sử dụng chỉ thị phân tử SSR để phân tích mối quan hệ di truyền phân tử giữa
các giống bông cỏ.

1

4. Xác định cặp giống bông vải kháng bệnh và giống bông không kháng bệnh
nhưng có nhiều đặc tính ưu việt về năng suất cũng như chất lượng sợi làm vật liệu lai
tạo quần thể, phục vụ lập bản đồ phân tử gen kháng bệnh xanh lùn.

2

Phần 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 2.1. Sơ đồ các bước triển khai đề tài
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1. Vật liệu thực vật
30 giống bông cỏ (Gossypium arboreum L.) nhập nội và địa phương được chọn
lọc từ nguồn gen có sẵn của Viện nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố và những giống
này được thu thập từ các nước Việt Nam, Ấn Độ, Liên xô cũ (bảng 2.1).
Bảng 2.1. Tên và nguồn gốc của 30 giống bông cỏ thu thập được
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15

MS
TĐ
2
3
5
6
7
15
18
34
35
42
43
44
46
75
76

Tên
giống
Cỏ Thanh Hóa
Hà Sơn Bình
Cỏ Phú Khánh
Cỏ Nghệ An

Cỏ Bắc Ái
AK-235
Lục Ngạn
B2III4
B2IV10
Akola
Tka 283
Tka 188
Ava
B10
91-L1-2

Nguồn
gốc
Việt Nam
Việt Nam
Việt Nam
Việt Nam
Việt Nam
Ấn Độ
Việt Nam
Ấn Độ
Ấn Độ
Ấn Độ
Ấn Độ
Ấn Độ
Liên Xô
Ấn Độ
Ấn Độ

TT
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

* Chú thích: MSTĐ – Mã số tập đoàn

3

MS
TĐ
77
78
79
80
81
82
83

85
86
87
92
93
94
100
101

Tên
Giống
91-B-16
91-B-36
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
BAA (bar x arb)
Không tên
Không tên

Nguồn
gốc
Ấn độ

Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ
Ấn độ

2.1.2. Các cặp mồi SSR
50 cặp mồi SSR cho cây bông, bao gồm 6 nhóm mồi khác nhau: BNL
(Brookhaven National Laboratory, 2007), MUCS (Mauricio Ulloa, 2005), MUSS
(Mauricio Ulloa, 2005), NAU (Nanjing Agricultural University, 2007), STV (Taliercio
E, Scheffler J. 2006), TM (John Yu, 2002) (Bảng 2.2).
Bảng 2.2. Các nhóm mồi SSR sử dụng trong nghiên cứu
TT

Nhóm mồi

1
2
3
4

5
6

BNL
MUCS
MUSS
NAU
STV
TM

Nguồn gốc
Brookhaven National Laboratory, 2007
Mauricio Ulloa, 2005
Mauricio Ulloa, 2005
Nanjing Agricultural University, 2007
Taliercio E, Scheffler J. 2006
John Yu, 2002
Tổng số

Số cặp mồi
sử dụng
20
6
4
10
4
6
50

2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT SỬ DỤNG

2.2.1. Phương pháp đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn
Phương pháp đánh giá bệnh được tiến hành dựa trên mức độ biểu hiện bệnh
xanh lùn theo 4 cấp của Junior và cs. (2008), thang điểm được ghi nhận như sau:
+ Cấp 0: Không nhiễm bệnh
+ Cấp 1: Màu lá bình thường nhưng lá bị biến dạng nhẹ
+ Cấp 2: Lá có màu đậm và bị biến dạng dễ nhận thấy
+ Cấp 3: Lá có màu xanh nhạt, bị biến dạng nhiều và gân lá vàng
Cách tính điểm kháng/nhiễm: Cây có bệnh cấp 0: được đánh giá kháng. Cây có
có bệnh 1-3 được đánh giá nhiễm.
2.2.2. Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông
Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông cỏ dựa trên 3
nhóm chỉ tiêu chính:
(1) Nhóm chỉ tiêu về sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng (ngày); Chiều cao cây (cm);
Số cành đực/cây; Số cành quả/cây; Vị trí cành quả 1 (đốt).
(2) Nhóm chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: Khối lượng quả (g);
Số quả/cây; Năng suất lý thuyết (tạ/ha); Khối lượng 100 hạt (g); Tỷ lệ xơ (%); Năng
suất bông hạt (tạ/ha); Năng suất bông xơ (tạ/ha).
(3) Nhóm chỉ tiêu về hạt, tỉ lệ xơ và chất lượng xơ: Chiều dài xơ (mm); Độ đều xơ
(%); Độ mịn xơ (mix); Độ chín xơ (%); Độ bền xơ (g/tex).
4

Số liệu theo dõi về các chỉ tiêu trong đánh giá đặc tính nông sinh học các giống
bông được nhập vào phần mềm thống kê IRRISTAT v.4.0 (IRRI, 1998) để xử lý.
2.2.3. Phương pháp phân tích đa hình di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR
2.2.3.1. Phương pháp tách chiết ADN tổng số và quy trình chạy phản ứng PCR
a) Tách chiết ADN tổng số
ADN lá bông được tách chiết và tinh sạch theo phương pháp CTAB của Doyle,
J.J. và cs. (1987).
Quy trình tách chiết ADN tổng số:

- Mẫu lá non được nghiền mịn trong nitơ lỏng trong ống eppendorf 2ml
- Thêm 1ml dung dịch đệm chiết
- Ủ 65 độ C trong 90 phút, cứ 15 phút lắc đều một lần.
- Cho 500µl chloroform:isoamyl alcohol (24:1), lắc nhẹ trong 5 phút. Sau đó ly
tâm 12.000 vòng/phút trong 15 phút.
- Chuyển phần dịch phía trên sang ống eppendorf mới, cho 500µl Isopropanol
để tủa ADN. Ly tâm 12.000vòng/phút để thu kết tủa.
- Rửa kết tủa bằng 500µl Wash buffer I. Sau đó ly tâm 12.000vòng/phút trong 5
phút để thu tủa.
- Tiếp tục rửa bằng 500µl Wash buffer II. Sau đó ly tâm 12.000vòng/phút trong
5 phút để thu tủa.
- Để khô ADN sau đó cho 50µl TE
- Khử ARN bằng cách thêm 4µl RNAse/eppendorf trong tủ ấm 370C trong 3h.
Kiểm tra ADN tổng số: Chất lượng và nồng độ ADN tổng số được kiểm tra trên
gel agarose 0.8%. Nồng độ chính xác được đo trên máy quang phổ Nanodrop.
b) Kỹ thuật PCR
Phản ứng PCR được tiến hành trên máy chu kỳ nhiệt Veriti 96well Thermal
cycler. Tổng dung dịch phản ứng là 15 µl bao gồm 50ng ADN tổng số, 0.15µM mồi,
0.2 mM dNTPs, 1X dịch đệm PCR, 2.5mM MgCl2 và 0.5 đơn vị Taq TaKaRa.
Bảng 2.1. Chương trình chạy phản ứng PCR
Các bước
1
2
3
4

Nhiệt độ (oC)
95
94
55

72
72
4

Thời gian
7 phút
15 giây
30 giây
2 phút
7 phút
5

Số chu kỳ
1
40
1

Tác dụng
Biến tính
Biến tính
Gắn mồi
Tổng hợp
Tổng hợp
Bảo quản

2.2.3.2. Phân tích số liệu đa hình di truyền
Những số liệu thống kê bao gồm số allen trên locus, tần số allen phổ biến nhất,
số allen cá biệt, chỉ số PIC (Polymorphism Information Content) được tính toán sử
dụng phần mềm Excel, trong đó: (1) Chỉ số Tần số allen phổ biến nhất được tính bằng

tỷ lệ % của số cá thể xuất hiện allen phổ biến nhất trên tổng số allen xuất hiện ở từng
locus nghiên cứu. (2) Allen cá biệt của từng chỉ thị SSR được xác định là allen xuất
hiện duy nhất ở 1 giống trong toàn bộ các giống bông nghiên cứu. (3) Đa dạng di
truyền allen của các chỉ thị SSR được đánh giá thông qua hệ số PIC (Botstein,1980) và
được tính theo phương trình:

Trong đó: Pij là tần số xuất hiện của alen thứ j tương ứng với mồi i.
Giá trị PIC càng lớn tức là mức độ đa hình của locus do mồi i khuếch đại càng
lớn, tức là càng nhiều allen được sinh ra.
- Hệ số tương đồng di truyền S: phản ánh mức độ giống nhau và khác nhau giữa
các giống. Cơ sở để tính toán hệ số này là mô hình toán Nei và Li (1979) như sau:

S=

2 N xy
Nx + N y

Trong đó: S là hệ số tương đồng; Nxy: là số băng cùng vị trí của mẫu x và y;
Nx, Ny: là số băng ADN của mẫu x và y.
- Khoảng cách di truyền d: d = 1 – S
Sự có mặt hay vắng mặt của các allen của từng chỉ thị SSR được ghi nhận cho
tất cả các giống bông nghiên cứu, trong đó 0 là không có băng ADN và 1 là có băng
ADN ở cùng một vị trí. Số liệu được nhập vào chương trình NTSYS-pc v. 2.1 (Rohlf,
1997) để xây dựng ma trận tương đồng di truyền. Tiếp theo, sơ đồ hình cây biểu diễn
mối quan hệ di truyền giữa các giống bông nghiên cứu được xây dựng bằng phương
pháp phân nhóm UPGMA (Unweighted Pair-Group Method with Arithmetical
averages).

6

Phần 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
30 giống bông cỏ nhập nội và địa phương đã được triển khai gieo trên đồng
ruộng tại Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố (hình 3.1a) và duy trì trong nhà
lưới của Viện (hình 3.1b). Mẫu lá non của từng giống bông riêng biệt (hình 3.1c) đã
được thu thập và đưa vào phòng thí nghiệm của Bộ môn Sinh học phân tử, Viện Di
truyền Nông nghiệp để tách chiết ADN tổng số, phục vụ phân tích chỉ thị phân tử đánh
giá đa dạng di truyền.

c

b

a

Hình 3.1. Gieo trồng ngoài đồng (a) để duy trì và trong nhà lưới (b,c) để lấy mẫu
lá.
3.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ (G.arboreum L.)
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong 30 giống bông cỏ được đưa vào đánh giá
bệnh, giống bông cỏ Nghệ An là giống duy nhất có biểu hiện kháng với bệnh xanh lùn,
các giống còn lại đều có biểu hiện nhiễm bệnh.
Đề tài đã tiến hành chọn dòng đối với tính kháng bệnh xanh lùn trên giống bông
cỏ Nghệ An, kết quả đã chọn lọc được 6 dòng biểu hiện tính kháng bệnh, trong đó có 4
dòng kháng hoàn toàn, đó là các dòng KXL-00-02, KXL-00-03, KXL-00-04, KXL-0005 (bảng 3.1). Những dòng bông này được lưu giữ làm vật liệu để lai với các dòng
giống bông vải khác, tạo quần thể con lai lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn.
Bảng 3.1. Kết quả chọn lọc các dòng kháng bệnh xanh lùn của bông Nghệ An.
TT

Dòng

1
2
3
4
5
6

KXL-00-01
KXL-00-02
KXL-00-03
KXL-00-04
KXL-00-05
KXL-00-06

Tổng số
cây
23
32
29
22
22
27

Tỷ lệ bệnh
(%)
4,3
0
0
0
0

3,7
7

Thời gian ủ bệnh
trung bình (ngày)
25,0
0
0
0
0
30,0

3.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ
NGHIÊN CỨU
Qua đánh giá các đặc tính nông sinh học từ 30 giống bông nghiên cứu trên, đề
tài đã thu thập được 14 giống mang những đặc điểm ưu việt nhất dựa trên các chỉ tiêu
chính về năng suất bông xơ (tạ/ha) và chất lượng xơ bông (độ bền-g/tex). Những giống
có phẩm chất tốt được trình bày ở bảng 3.2 dưới đây:
Bảng 3.2. Một số giống bông cỏ tiềm năng đạt năng suất cao và chất lượng tốt
TT

MS
TĐ

1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14

7
15
18
42
43
44
46
75
77
79
80
82
86
101

Tên giống

Cỏ Bắc Ái
AK-235
Cỏ Lục Ngạn

Akola
Tka 283
Tka188
Ava
B10
91-B-16
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
BAA(bar x arb)
Không tên
Max
Min
Trung bình

Thời gian
sinh trưởng
(ngày)
97,0
100,0
97,0
103,0
104,0
102,0
99,0
107,0
107,0
107,0
106,0
106,0

99,0
106,0
107,0
97,0
102,9

Năng suất
bông xơ
(tạ/ha)
4,9
5,7
4,0
6,2
5,9
5,3
5,6
8,0
11,3
4,3
7,4
5,9
4,0
5,1
11,3
4,0
5,9

Độ bền
(g/tex)
17,6

20,6
18,1
21,1
20,0
19,2
19,6
17,5
17,5
20,5
18,5
17,5
21,1
22,8
22,8
17,5
19,4

14 giống bông cỏ có tiềm năng năng suất cao và chất lượng tốt trên sẽ là cơ sở
cho việc chọn ra các giống bố/mẹ ban đầu để lai với các dòng kháng bệnh tạo quần thể
F1 phục vụ cho việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn trên cây bông.
3.3. PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁC GIỐNG BÔNG NGHIÊN CỨU
BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR
3.3.1. Tách chiết ADN tổng số của các giống bông phục vụ phân tích SSR
Mẫu lá non của 30 giống bông cỏ và 1 dòng bông kháng (KXL-00-02) sau khi
được tách chiết ADN tổng số theo phương pháp CTAB đã thu được nồng độ khá cao,
từ 200 – 1.500ng/µl.

8

Hình 3.2. Kết quả kiểm tra ADN của các giống bông trên gel agarose 0,8%
Giếng số 1-31: ADN các giống bông nghiên cứu
Giếng ngoài cùng bên phải: λ ADN chuẩn với nồng độ 100ng
3.3.2. Kết quả phân tích đa hình ADN các giống bông bố mẹ bằng chỉ thị SSR
ADN tổng số của 30 giống và 1 dòng bông cỏ kháng bệnh xanh lùn sau khi tinh
sạch được sử dụng để tiến hành làm phản ứng PCR với 50 chỉ thị phân tử SSR. Tuy
nhiên, đối với hệ gen bông, việc xác định được những locus SSR cho các alen đa hình
là tương đối khó khăn, chính vì vậy, trong số 50 cặp mồi nằm rải rác trên hệ gen bông
đã nghiên cứu, chỉ có 15 cặp mồi cho kết quả đa hình, chiếm 30% tổng số cặp mồi. Số
chỉ thị còn lại không cho đa hình giữa các giống, cho băng sản phẩm mờ hoặc không
cho sản phẩm PCR, nên bị loại bỏ khỏi nghiên cứu. Hình 3.3 và 3.4 là ảnh gel minh
họa đa hình ADN giữa các giống bông cỏ khi khảo sát với một số cặp mồi SSR. Kết
quả cho thấy cặp mồi này đã cho đa hình ADN tương đối rõ giữa các giống bông.

9

Hình 3.3. Sản phẩm PCR của một số giống bông nghiên cứu với các cặp mồi
nhóm BNL trên gel agarose 3%
Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 2-32: Sản phẩm PCR các giống bông
(đánh số theo tên mã số tập đoàn)

Hình 3.4. Sản phẩm PCR của một số giống bông nghiên cứu với một số cặp mồi nhóm
NAU, TM và STV trên gel agarose 3%
Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 2-32: Sản phẩm PCR các giống bông
(đánh số theo tên mã số tập đoàn)

Số liệu phân tích kiểu gen được đưa vào phần mềm Excel để đánh giá các chỉ
tiêu đa dạng chính, kết quả được tổng hợp ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Các chỉ tiêu về alen, chỉ số đa dạng PIC của các locus SSR nhận biết

trên 31 giống bông nghiên cứu
TT

Chỉ thị
SSR

NST

Số
allen

10

Kích thước
sản phẩm
PCR (bp)

Tần số
allen phổ
biến nhất

Số
allen
cá biệt

PIC

1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

BNL1408
BNL1673
BNL1679
BNL2656
BNL2921
BNL2960
BNL3259
BNL3261
BNL3284
BNL3478
BNL4053
NAU5074
STV002
TMD03
TME20

AD05,AD11
A12,AD12,AD22
A12,AD12
AD19
AD01
AD10
AD02,AD08,AD30
A12,AD12
AD11
AD13,AD18
AD09,AD23
A_chr08
A_chr05
AD_chr01
AD_chr19
Tổng số
Trung bình
Min
Max

4
2
3
2
3
2
2
2
2
2

2
2
2
2
2
34
2,3
2
4

140-200
135-150
135-149
145-160
145-165
140-148
150-160
145-152
130-135
150-157
150-175
225-250
120-130
210-230
145-155

41,304
64,516
50,000
72,500

86,667
86,667
51,667
66,667
83,871
79,310
83,333
56,098
61,290
55,172
72,973
67,469
41,304
86,667

0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

2
0,13
0
1

0,674
0,458
0,531
0,399
0,238
0,231
0,499
0,444
0,271
0,328
0,278
0,493
0,475
0,495
0,394
0,414
0,231
0,674

Đề tài đã tiến hành so sánh kết quả thu được trong nghiên cứu này với các kết
quả về đánh giá đa dạng di truyền genom cây bông đã được công bố trong và ngoài
nước. Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Một số kết quả phân tích đa dạng SSR ở cây bông đã được công bố

1

Rehman và cs. (2009)

33

25

50

Trung bình
Số
PIC
allen
2,00
0,39

2

Khan và cs. (2009)

40

34

74

2,17

-

3

Boopathi và cs. (2008)

35

88

151

1,72

0,37

4

Dongre và cs. (2007)

19

17

30

1,76

0,38

5

Guang và cs. (2006)

43

36

130

3,60

0,62

6

Wangzhen Guo (2006)

109

60

128

2,18

-

7

Liu và cs. (2006)

39

74

165

2,23

0.41

8

Bertini và cs. (2006)

53

31

66

2,13

0,40

9

Nguyệt và cs. (2009)

49

50

128

2,56

-

10

Nghiên cứu này

30

15

34

2,3

0,41

TT

Tác giả

Số
giống

Số

chỉ
thị

Tổng
số allen

Kết quả phân tích cho thấy số allen trung bình trong nghiên cứu thu được là khá
cao, là 2,3; trong khi hầu hết các nghiên cứu còn lại đều có số allen trung bình thu
được dưới 2,2 (Rehman và cs, 2009; Khan và cs, 2009; Boopathi và cs, 2008; Dongre
và cs, 2007; Wangzhen Guo, 2006; Liu và cs, 2006; Bertini và cs, 2006). Khi so sánh
về chỉ số đa dạng PIC giữa các nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy chỉ số đa dạng PIC
11

của nghiên cứu này cũng có giá trị trung bình khá cao, 0,41, trong khi các nghiên cứu
tương tự có giá trị này đa số nằm trong khoảng từ 0,37 đến 0,41, duy chỉ có công trình
của Guang và cs. (2006) thu được giá trị PIC trung bình cao nhất là 0,62.
Giá trị PIC trung bình phản ánh mức độ đa dạng chung cho tất cả các locus
nghiên cứu. Điều này chứng tỏ những chỉ thị SSR được sử dụng trong nghiên cứu này
đã cho kết quả đa dạng cao giữa các giống bông nghiên cứu và việc sử dụng những chỉ
thị này sẽ có ý nghĩa khi phân tích đa hình di truyền cây bông.
3.3.3. Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền của các giống bông nghiên cứu.
Số liệu phân tích SSR với các giống bông tiếp tục được đưa vào xử lý bằng
phần mềm NTSYS pc2.1 để phân tích mức độ tương đồng di truyền và khoảng cách di
truyền giữa các giống bông nghiên cứu. Kết quả thu được ở bảng 3.5 và hình 3.5.
Bảng 3.5. Mối quan hệ di truyền giữa 31 giống bông cỏ trong nghiên cứu

Hình 3.5. Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền của các giống bông cỏ
trong nghiên cứu

12

Kết quả cho thấy độ tương đồng di truyền giữa các giống bông nghiên cứu dao
động từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, điều đó cho thấy sự khác biệt có ý
nghĩa về mặt di truyền giữa các giống bông nghiên cứu khá cao. Hai giống bông cỏ
nguồn gốc Ấn Độ, BC93 và BC94 (ký hiệu các giống bông theo mã số tập đoàn) có hệ
số tương đồng di truyền cao nhất là 0,97.
Ở mức độ tương đồng di truyền khoảng 0,61, 31 giống bông đã phân tách thành
3 nhóm chính riêng biệt:
- Nhóm I gồm 3 giống bông với hệ số tương đồng dao động trong khoảng 0,62
– 0,71: BC2, BC3 và KXL.
- Nhóm II gồm 9 giống bông với hệ số tương đồng dao động từ 0,63 – 0,91:
BC5, BC6, BC34, BC18, BC87,BC35, BC79, BC46 và BC101.
- Nhóm III gồm 19 giống bông với hệ số tương đồng từ 0,64 – 0,97: BC7,
BC76, BC42, BC43, BC15, BC100, BC80, BC92, BC86, BC82, BC81, BC93, BC94,
BC83, BC85, BC75, BC78, BC77, BC44.
Những kết quả phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống bông cỏ thông
qua ma trận tương đồng di truyền và sơ đồ hình cây phân nhóm di truyền đã cho thấy
sự đa dạng khá lớn về mặt di truyền giữa 31 dòng/giống bông nghiên cứu. Kết hợp kết
quả phân nhóm di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR với những thông tin nổi trội về đặc
tính nông sinh học của tập đoàn bông nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được một số
dòng/giống bông đại diện cho các nhóm di truyền đồng thời có nguồn gốc khác nhau,
xa cách về hệ số tương đồng di truyền. Những giống này sẽ là nguồn vật liệu cho các
13

nghiên cứu tiếp theo về tạo lập cơ sở dữ liệu nguồn gen cây bông nhằm phục vụ cho
quá trình lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông.
3.4. CHỌN CẶP LAI TRIỂN VỌNG TẠO QUẦN THỂ F1 PHỤC VỤ LẬP BẢN

ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH LÙN.
Từ các kết quả nghiên cứu về những đặc tính nông sinh học của các giống bông
nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được 14 giống bông có tiềm năng năng suất tốt, chất
lượng cao (bảng 3.2). Tuy nhiên, để chọn được những cặp lai triển vọng nhất để lai tạo
F1, với mong muốn thế hệ lai F1 cho ưu thế lai và độ hữu thụ cao, việc kết hợp những
kết quả đánh giá kiểu hình với kết quả phân tích kiểu gen là rất cần thiết. Trong nghiên
cứu này, chúng tôi đã chọn các cặp bố mẹ có độ tương đồng di truyền nằm trong
khoảng từ 0,3 đến 0,5. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1 được
liệt kê ở bảng 3.6.
Những quần thể F1 sau khi được lai tạo sẽ được tiếp tục chọn lọc và tạo thế hệ
F2 phục vụ việc lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bông cỏ Nghệ An.
Bảng 3.6. Danh sách các giống bố mẹ dùng cho lai tạo quần thể F1
Giống mẹ
(giống nhận gen)

Giống bố
(giống cho gen)
Tương
đồng di
truyền với
dòng KXL
0,47

TT

Mã
số

1

7

Cỏ Bắc Ái

Việt Nam

2

15

AK-235

Ấn Độ

0,35

3

42

Akola

Ấn Độ

0,38

4

44

Tka188

Ấn Độ

0,41

5

46

Ava

Liên Xô

0,50

6

75

B10

Ấn Độ

0,32

7

77

91-B-16

Ấn Độ

0,41

8

79

BAA(bar x arb)

Ấn Độ

0,38

9

80

BAA(bar x arb)

Ấn Độ

0,29

10

82

BAA(bar x arb)

Ấn Độ

0,32

Tên giống

Nguồn
gốc

14

TT

Tên
giống

Nguồn
gốc

1

KXL00-02

Nghệ An
– Việt
Nam

2

KXL00-03

Nghệ An
– Việt
Nam

3

KXL00-04

Nghệ An
– Việt
Nam

Hình 3.6. Sơ đồ lai tạo tổ hợp lai F1
Phần 4. KẾT LUẬN
1. Kết quả đánh giá tính kháng bệnh trên tập đoàn 30 giống bông cỏ nghiên cứu
đã xác định được 4 dòng bông thuộc giống bông cỏ Nghệ An có khả năng kháng hoàn
toàn với bệnh xanh lùn là: KXL-00-02, KXL-00-03, KXL-00-04, KXL-00-05.
2. Kết quả đánh giá các đặc tính nông sinh học đã sàng lọc được 14 giống bông
cho năng suất trên 4,0 tạ/ha và độ bền xơ trên 17,5g/tex phục vụ cho việc lai tạo quần
thể F1.
3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền 31 dòng/giống bông với 15 chỉ thị phân
tử SSR đã thu được được tổng số 34 allen, với trung bình 2,3 allen/locus. Tần số allen
phổ biến nhất dao động trong khoảng từ 41,3% đến 86,7%, trung bình là 67,45%. Chỉ
số đa dạng PIC của các locus nghiên cứu cũng khá cao, với giá trị trung bình là 0,41.
4. Đã xác định được hệ số tương đồng di truyền giữa các giống bông dao động
từ 0,26 đến 0,97 với giá trị trung bình là 0,61, từ đó xây dựng được sơ đồ hình cây

biểu diễn mối quan hệ di truyền giữa của 31 dòng/giống bông làm cơ sở di truyền cho
những nghiên cứu tiếp theo.
5. Kết hợp đánh giá kiểu hình với phân tích kiểu gen của các giống bông đã xác
định được các tổ hợp lai tiềm năng cho việc lai tạo quần thể lập bản đồ gen kháng
bệnh xanh lùn.

15

Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (gossypium arboreum l ) phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn (tóm tắt)

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về