Thông tin tài liệu
Nghiên cng di truyn ngun gen bông
c (Gossypium arboreum L.) phc v lp b
gen kháng bnh xanh lùn
Nguyn Thanh Quân
i hc Khoa hc T nhiên, Khoa Sinh hc
LuChuyên ngành: Sinh hc Thc nghim; Mã s: 60 42 30
ng dn: TS. Nguyn Th Thanh Thy
o v: 2011
Abstract: Thu thp mt s ging bông c có tit cao, cht
t và mt s dòng bông kháng b
kháng bnh xanh lùn và mt s c tính nông sinh hc chính ca các ging
p. S dng ch th phân t phân tích mi quan h di
truyn phân t gia các ging bông cnh cp ging bông vi kháng
bnh và ging bông không kháng bt v
ng si làm vt liu lai to qun th, phc v lp
b phân t gen kháng bnh xanh lùn
Keywords: Sinh hc thc nghim; ng di truyn; Gen; Bông c;
Bnh xanh lùn
Content
Cây bông (Gossypium L .)
,
n khí hu nhi
cn nhi
.
n cho
hàng tri
.
p dt may.
Tuy nhiên,
.
Hi
20
bnh xanh lùn hay còn gnh xanh lá (cotton blue disease)
(Correae et al., 2005).
n nay chính là vi
bông kháng bnh xanh lùn.
, :
Nghiên cƣ
́
u đa da
̣
ng di truyê
̀
n nguô
̀
n gen bông co
̉
(Gossypium arboreum L.)
phục vụ lập ba
̉
n đô
̀
gen kháng bnh xanh lùn.
1.1. Mục tiêu của đề tài
Thu th
p n
ng kháng/
,
(SSR),
nh.
1.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài
1. Thu thp mt s ging bông c có tit cao, cht và
mt s dòng bông kháng bnh xanh lùn.
nh xanh lùn và mt s c tính nông sinh hc chính ca
các gip.
3. S dng ch th phân t phân tích mi quan h di truyn phân t gia
các ging bông c.
nh cp ging bông vi kháng bnh và ging bông không kháng bnh
t v ng si làm vt liu lai to
qun th, phc v lp b phân t gen kháng bnh xanh lùn.
Phần 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hình 2.1. Sơ đồ các bƣớc triển khai đề tài
2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1. Vật liệu thực vật
30 ging bông c (Gossypium arboreum L.) nhp nc chn
lc t ngun gen có sn ca Vin nghiên cu Bông và PTNN Nha H và nhng ging
c thu thp t c Vit Nam, ng 2.1).
Bảng 2.1. Tên và nguồn gốc của 30 giống bông cỏ thu thập đƣợc
TT
MS
TĐ
Tên
giống
Nguồn
gốc
TT
MS
TĐ
Tên
Giống
Nguồn
gốc
1
2
C Thanh Hóa
Vit Nam
16
77
91-B-16
2
3
Vit Nam
17
78
91-B-36
3
5
C Phú Khánh
Vit Nam
18
79
BAA (bar x arb)
4
6
C Ngh An
Vit Nam
19
80
BAA (bar x arb)
5
7
C Bc Ái
Vit Nam
20
81
BAA (bar x arb)
6
15
AK-235
21
82
BAA (bar x arb)
7
18
Lc Ngn
Vit Nam
22
83
BAA (bar x arb)
8
34
B2III4
23
85
BAA (bar x arb)
9
35
B2IV10
24
86
BAA (bar x arb)
10
42
Akola
25
87
BAA (bar x arb)
11
43
Tka 283
26
92
BAA (bar x arb)
12
44
Tka 188
27
93
BAA (bar x arb)
13
46
Ava
Liên Xô
28
94
BAA (bar x arb)
14
75
B10
29
100
Không tên
15
76
91-L1-2
30
101
Không tên
* Chú thích Mã s t
2.1.2. Các cặp mồi SSR
50 cp mi SSR cho cây bông, bao gm 6 nhóm mi 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) (Bng 2.2).
Bảng 2.2. Các nhóm mồi SSR sử dụng trong nghiên cứu
TT
Nhóm mồi
Nguồn gốc
Số cặp mồi
sử dụng
1
BNL
Brookhaven National Laboratory, 2007
20
2
MUCS
Mauricio Ulloa, 2005
6
3
MUSS
Mauricio Ulloa, 2005
4
4
NAU
Nanjing Agricultural University, 2007
10
5
STV
Taliercio E, Scheffler J. 2006
4
6
TM
John Yu, 2002
6
Tổng số
50
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT SỬ DỤNG
2.2.1. Phương pháp đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn
c tin hành da trên m biu hin bnh xanh
lùn theo 4 cp cc ghi nh
+ Cp 0: Không nhim bnh
+ C bin dng nh
+ Cm và b bin dng d nhn thy
+ Cp 3: Lá có màu xanh nht, b bin dng nhiu và gân lá vàng
m kháng/nhim: Cây có bnh c
bnh 1-m.
2.2.2. Phương pháp đánh giá đặc tính nông sinh học của các giống bông
c tính nông sinh hc ca các ging bông c da trên 3
nhóm ch tiêu chính:
(1) Nhóm ch tiêu v ng: 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 ch tiêu v t và các yu t ct: 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 ch tiêu v ht, t l : Chiều dài xơ (mm); Độ đều xơ (%);
Độ mịn xơ (mix); Độ chín xơ (%); Độ bền xơ (g/tex).
S liu theo dõi v các ch c tính nông sinh hc các ging
c nhp vào phn mm thng kê IRRISTAT v.4.0 (IRRI, 1998) x 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 chit ADN tng s
ADN c tách chit và tinh sa Doyle,
J.J. và cs. (1987).
Quy trình tách chit ADN tng s:
- Mc nghin mng trong ng eppendorf 2ml
- Thêm 1ml dung dm chit
- 65 C trong 90 phút, c 15 phút lu mt ln.
- Cho 500µl chloroform:isoamyl alcohol (24:1), lc nh
tâm 12.000 vòng/phút trong 15 phút.
- Chuyn phn dch phía trên sang ng eppendorf m
t thu kt ta.
- Ra kt ta b
thu ta.
- Tip tc ra b
thu ta.
-
- Kh ARN bng cách thêm 4µl RNAse/eppendorf trong t m 370C trong 3h.
Kim tra ADN tng s: Chng và n ADN tng s c kim tra trên
gel agarose 0.8%. N Nanodrop.
b) K thut PCR
Phn c tin hành trên máy chu k nhit Veriti 96well Thermal
cycler. Tng dung dch phn ng là 15 µl bao gm 50ng ADN tng s, 0.15µM mi, 0.2
mM dNTPs, 1X d Taq TaKaRa.
Bảng 2.1. Chƣơng trình chạy phản ứng PCR
Các bƣớc
Nhit độ (
o
C)
Thời gian
Số chu kỳ
Tác dụng
1
95
7 phút
1
Bin tính
2
94
55
15 giây
30 giây
40
Bin tính
Gn mi
72
2 phút
Tng hp
3
72
7 phút
1
Tng hp
4
4
Bo qun
2.2.3.2. Phân tích số liệu đa hình di truyền
,
,
allen cá bit, (Polymorphism Information Content )
ng
(1) %
. (2) Allen cá bi
1
. (3)
(Botstein,1980)
:
n s xut hin ca alen th ng vi mi i.
Giá tr PIC càng ln tc là m a locus do mi i khui càng ln,
tc là càng nhic sinh ra.
- H s ng di truyn S: phn ánh m ging nhau và khác nhau gia
các gi tính toán h s
2
xy
xy
N
S
NN
S là h s ng; Nxy: là s trí ca mu x và y; Nx,
Ny: là s a mu x và y.
- Khong cách di truyn d: d = 1 – S
, trong
cùng mt v trí.
-
. ,
UPGMA (Unweighted Pair-Group Method with Arithmetical averages)
Phần 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
30 ging bông c nhp nc tring rung
ti Vin Nghiên cu Bông và PTNN Nha H i ca
Vin (hình 3.1b). Mu lá non ca tng ging bông riêng bic thu thp
m ca B môn Sinh hc phân t, Vin Di truyn Nông nghip
tách chit ADN tng s, phc v phân tích ch th phân t ng di truyn.
Hình 3.1. Gieo trồng ngoài đồng (a) để duy trì và trong nhà lƣới (b,c) để lấy mẫu lá.
3.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ (G.arboreum L.)
Kt qu nghiên cu cho thy, trong 30 ging bông c nh,
ging bông c Ngh An là ging duy nht có biu hin kháng vi bnh xanh lùn, các
ging còn lu có biu hin nhim bnh.
n hành chi vi tính kháng bnh xanh lùn trên ging bông
c Ngh An, kt qu n lc 6 dòng biu hin tính kháng b
-00-02, KXL-00-03, KXL-00-04, KXL-00-05
(bng 3.1). Nh làm vt li lai vi các dòng ging
bông vi khác, to qun th con lai lp b gen kháng bnh xanh lùn.
a
b
c
Bảng 3.1. Kết quả chọn lọc các dòng kháng bnh xanh lùn của bông Ngh An.
TT
Dòng
Tổng số
cây
Tỷ l bnh
(%)
Thời gian ủ bnh
trung bình (ngày)
1
KXL-00-01
23
4,3
25,0
2
KXL-00-02
32
0
0
3
KXL-00-03
29
0
0
4
KXL-00-04
22
0
0
5
KXL-00-05
22
0
0
6
KXL-00-06
27
3,7
30,0
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC CỦA CÁC GIỐNG BÔNG CỎ
NGHIÊN CỨU
c tính nông sinh hc t 30 ging bông nghiên cu trê tài
c 14 ging mang nht nht da trên các ch tiêu chính
v /ha) và ch bn-g/tex). Nhng ging có
phm cht tc trình bày bng 3.2
Bảng 3.2. Một số giống bông cỏ tiềm năng đạt năng suất cao và chất lƣợng tốt
TT
MS
TĐ
Tên giống
Thời gian
sinh trƣởng
(ngày)
Năng suất
bông xơ
(tạ/ha)
Độ bền
(g/tex)
1
7
C Bc Ái
97,0
4,9
17,6
2
15
AK-235
100,0
5,7
20,6
3
18
C Lc Ngn
97,0
4,0
18,1
4
42
Akola
103,0
6,2
21,1
5
43
Tka 283
104,0
5,9
20,0
6
44
Tka188
102,0
5,3
19,2
7
46
Ava
99,0
5,6
19,6
8
75
B10
107,0
8,0
17,5
9
77
91-B-16
107,0
11,3
17,5
10
79
BAA(bar x arb)
107,0
4,3
20,5
11
80
BAA(bar x arb)
106,0
7,4
18,5
12
82
BAA(bar x arb)
106,0
5,9
17,5
13
86
BAA(bar x arb)
99,0
4,0
21,1
14
101
Không tên
106,0
5,1
22,8
Max
107,0
11,3
22,8
Min
97,0
4,0
17,5
Trung bình
102,9
5,9
19,4
14 ging bông c có tit cao và chng tt trên s cho
vic chn ra các ging b/m lai vi các dòng kháng bnh to qun th F1
phc v cho vic lp b gen kháng bnh 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
Mu lá non ca 30 ging bông c và 1 dòng bông kháng (KXL-00-02) sau khi
c tách chit ADN tng s c n khá cao, t
200 1.500ng/µl.
[...]... cho quá trình l p bản đồ gen kháng bệnh xanh l n ở cây bông 3.4 CHỌN CẶP LAI TRIỂN VỌNG TẠO QUẦN THỂ F1 PHỤC VỤ L P BẢN ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH L N Từ các kết quả nghiên cứu về những đặc tính nông sinh học của các giống bông nghiên cứu, đề tài đã chọn l c được 14 giống bông có tiềm năng năng suất tốt, chất l ợng cao (bảng 3. 2) Tuy nhiên, để chọn được những cặp lai triển vọng nhất để lai tạo F1, với... thế hệ F2 phục vụ việc l p bản đồ gen kháng bệnh xanh l n 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 bố (giống nhận gen) (giống cho gen) Tương đồng di truyền với dòng KXL TT Mã số 1 7 Cỏ Bắc Ái Việt Nam 0,47 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 Nguồn gốc Liên Xô 0,50 TT Tên giống Nguồn gốc 1 KXL-0002 Nghệ... 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 l c được một số dòng/giống bông đại di n 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 l nguồn vật liệu cho các nghiên cứu tiếp theo về tạo l p cơ sở dữ liệu nguồn gen cây bông nhằm phục vụ cho... 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 l 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. .. với bệnh xanh l n l : 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 l c 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... blue disease, cotton leafroll dwarf virus, confirms that it is a new member of the genus Polerovirus”, Archives of Virology, 155(1 1), pp 1849-1854 26 Dyck J.M (197 9), “Lamadie bleue de contonnier an Tchad (Blue disease of cotton in Chad)”, Cotton et Fibres Tropicales, 34( 2), pp 299-238 27 Diqiu Liu, Xiaoping Guo, Zhongxu Lin, Yichun Nie and Xianlong Zhang (200 5), “Genetic diversity of Asian cotton (Gossypium. .. kiểu gen của các giống bông đã xác định được các tổ hợp lai tiềm năng cho việc lai tạo quần thể l p bản đồ gen kháng bệnh xanh l n References Tiếng Việt 1 Nguyễn Thi ̣ Thanh Binh (199 9), Nghiên cứu bê ̣nh xanh lùn bông ở phía Nam và mộ t ̀ số biê ̣n pháp phòng tr ừ, Luâ ̣n án tiế n sỹ Nông nghiê ̣p , Viện Khoa học Nông nghiệp Việt NamViệt Nam, Hà Nội 2 Thái Thị L Hằng (200 8), Nghiên cứu ứng... nghiên cứu Hình 3.5 Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền của các giống bông cỏ trong nghiên cứu 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 l 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. .. Virol, 150, pp 1357-1367 21 Costa A.S (195 7), “Anthocyanosis, a virus disease in cotton in Brazil”, Phythopathologische Zeitschrift, 28, pp 167-186 22 Candida H.C de Magalhaes Bertini, Ivan Schuster, Tocio Sediyama, Everaldo Goncalves de Barros and Maurilio Alves Moreira (200 6), “Characterization and genetic diversity analysis of cotton cultivars using microsatellites”, Genetics and Molecular Biology,... SS, Cheung F, Lee JJ, Ha M, Wei NE, Sze SH, Stelly DM,Thaxton P, Triplett B, Town CD, et al (200 6), “Accumulation of genome-specific transcripts, transcription factors and phytohormonal regulators during early stages of fiber cell development in allotetraploid cotton”, Plant J, 47, PP 761–775 39 Zhao XP, Si Y, Hanson RE, Crane CF, Price HJ, Stelly DM, Wendel JF, Paterson AH (199 8), “Dispersed repetitive . đa da
̣
ng di truyê
̀
n nguô
̀
n gen bông co
̉
(Gossypium arboreum L. )
phục vụ l p ba
̉
n đô
̀
gen kháng bnh xanh l n.
1.1. Mục tiêu của đề tài
Thu. TẠO QUẦN THỂ F1 PHỤC VỤ L P BẢN
ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH L N.
T các kt qu nghiên cu v nhc tính nông sinh hc ca các ging bông
nghiên c
Ngày đăng: 10/02/2014, 15:29
Xem thêm: Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (gossypium arboreum l ) phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn, Nghiên cứu đa dạng di truyền nguồn gen bông cỏ (gossypium arboreum l ) phục vụ lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn