I HC THI NGUYấN TRNG I HC S PHM TRN TH NGC DIP NGHIấN CU TNH A DNG DI TRUYN CA MT S GING NGễ (ZEA MAYS L.) luận văn thạc sĩ sinh học Thỏi Nguyờn: 2009 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn I HC THI NGUYấN TRNG I HC S PHM TRN TH NGC DIP NGHIấN CU TNH A DNG DI TRUYN CA MT S GING NGễ (ZEA MAYS L.) Chuyờn ngnh: Di truyn hc Mó s: 60.42.70 LUN VN THC S SINH HC Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: PGS.TS CHU HONG MU Thỏi Nguyờn: 2009 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn LI CAM OAN Tụi xin cam oan õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca riờng tụi Cỏc s liu, kt qu nghiờn cu lun l trung thc, cha cú cụng b Tỏc gi Trn Th Ngc Dip S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn LI CM N Tụi xin by t lũng bit n ti PGS TS Chu Hong Mu ó tn tỡnh hng dn, ch bo v to mi iu kin giỳp tụi hon thnh lun ny Tụi xin cm n TS Nguyn V Thanh Thanh - B mụn Khoa hc s sng - Trng i hc khoa hc i hc Thỏi nguyờn ó tn tỡnh giỳp tụi quỏ trỡnh thc hin cỏc thớ nghim nghiờn cu ca ti Tụi xin chõn thnh cm n Lónh o Trng i hc S phm - i hc Thỏi nguyờn, Ban ch nhim Khoa Sinh KTNN v cỏc thy cụ giỏo, cỏn b khoa ó to mi iu kin giỳp tụi quỏ trỡnh hc v hon thnh lun Tụi xin chõn thnh cm n s ng viờn, khớch l v to mi iu kin ca Ban giỏm hiu Trng i hc Hựng Vng, Ban ch nhim khoa Nụng Lõm Ng, cựng cỏc ng nghip, gia ỡnh v bn bố ó to mi iu kin v giỳp tụi sut quỏ trỡnh hc v lm lun Tỏc gi Trn Th Ngc Dip S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn MC LC Trang Li cam oan i Li cm n ii Mc lc iii Nhng ch vit tt vi Danh mc cỏc bng vii Danh mc cỏc hỡnh viii M U Chng TNG QUAN TI LIU 1.1.CY NGễ 1.1.1.Ngun gc v phõn loi cõy ngụ 1.1.2.c im nụng sinh hc ca cõy ngụ 1.1.3.Vai trũ cõy ngụ nn kinh t 1.1.4.c im húa sinh ht ngụ 1.1.5.Tỡnh hỡnh sn xut ngụ trờn th gii v Vit Nam 1.1.5.1.Tỡnh hỡnh sn xut ngụ trờn th gii 1.1.5.2.Tỡnh hỡnh sn xut ngụ Vit Nam 12 1.2 TèNH HèNH NGHIấN CU TNH A DNG DI TRUYN THC VT 13 1.2.1.Mt s phng phỏp sinh hc phõn t s dng nghiờn cu quan h di truyn thc vt 13 1.2.1.1.K thut RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphisms a hỡnh di cỏc on ct gii hn) 14 1.2.1.2 K thut AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism a S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn hỡnh di cỏc on c nhõn bn chn lc) 14 1.2.1.3 K thut SSR (Simple Sequence Repeat trỡnh t lp li n gin) 15 1.2.1.4.Bn QTL (Quantiative Trait loci) 17 1.2.1.5 K thut RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) 17 1.2.2 Nghiờn cu s a dng di truyn thc vt bng k thut RAPD 20 1.2.3.Tỡnh hỡnh nghiờn cu s a dng di truyn ca ngụ bng k thut RAPD 22 1.3 NHN XẫT CHUNG 24 Chng VT LIU V PHNG PHP 25 2.1.VT LIU NGHIấN CU 25 2.1.1.Vt liu thc vt 25 2.1.2.Hoỏ cht 25 2.1.3.Thit b 26 2.2 PHNG PHP NGHIấN CU 26 2.2.1.Phng phỏp húa sinh 26 2.2.1.1.Xỏc nh hm lng lipid 26 2.2.1.2.Xỏc nh hm lng protein 26 2.2.1.3.Xỏc nh hm lng ng tan 27 2.2.2.Phng phỏp sinh hc phõn t 27 2.2.2.1.Phng phỏp tỏch DNA t lỏ non ca ngụ 27 2.2.2.2.Phng phỏp xỏc nh hm lng v tinh sch DNA tng s 28 2.2.2.3.Phn ng RAPD 29 2.2.2.4.Phng phỏp x lý kt qu v tớnh toỏn s liu 30 Chng KT QU V THO LUN 31 3.1 C IM HèNH THI, HểA SINH HT CA CC GING NGễ NGHIấN CU S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn 31 http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1.1.c im hỡnh thỏi ca 14 ging ngụ nghiờn cu 31 3.1.2.Hm lng protein, lipid, ng ca 14 ging ngụ nghiờn cu 32 PHN TCH TNH A HèNH DNA BNG K THUT RAPD 35 3.2.1.Kt qu tỏch chit DNA tng s t lỏ ngụ 35 3.2.2.Kt qu nghiờn cu a hỡnh DNA bng k thut RAPD 37 KT LUN V NGH 50 CễNG TRèNH CễNG B LIấN QUAN N LUN VN 51 TI LIU THAM KHO 52 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn NHNG CH VIT TT AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism (Tớnh a hỡnh chiu di cỏc phõn on c nhõn bn) ASTT p sut thm thu CS Cng s DNA Deoxyribonucleic acid dNTP Deoxyribonucleotit triphotphat EDTA Ethylene Diamin Tetraaxetic Acid ISSR Inter Simple Sequence Repeats Kb Kilobase LEA Late Embryogeneis Abundant protein (Protein tng hp vi lng ln giai on cui ca quỏ trỡnh phỏt trin phụi) PCR Polymerase Chain Reaction (Phn ng chui polymerase) RAPD Random Amplified Polymorphism DNA (Phõn tớch ADN a hỡnh c nhõn bn ngu nhiờn) RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism (Phõn tớch chiu di cỏc phõn on ADN ct hn ch) SDS Sodium Dodecyl Sulphat SDS-PAGE Phng phỏp in di trờn gel polyacrylamid cú cha SDS SSR Simple Sequence Repeats STS Sequense Tagged Site TBE Tris - Boric acid - EDTA TAE Tris - Acetate - EDTA TE Tris - EDTA Tris Trioxymetylaminometan S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MC CC BNG Bng Tờn bng Trang 1.1 Thnh phn hoỏ hc ca ht ngụ v go (Phõn tớch trờn 100) 1.2 D bỏo nhu cu ngụ th gii n nm 2020 1.3 Tỡnh hỡnh sn xut ngụ ca mt s khu vc trờn th gii giai on 2005 2007 1.4 10 Tỡnh hỡnh sn xut ngụ ca mt s quc gia trờn th gii nm 2007 11 1.5 Tỡnh hỡnh sn xut ngụ Vit Nam t nm 2004 n nm 2006 13 2.1 c im 14 ging ngụ nghiờn cu 25 2.2 Trỡnh t cỏc nucleotide ca 10 mi RAPD s dng nghiờn cu 29 2.3 Thnh phn phn ng RAPD 30 3.1 c im ca 14 ging ngụ np a phng 31 3.2 Hm lng protein, lipid, ng ht ca 14 ging ngụ 33 3.3 Ph hp thu DNA bc súng 260nm v 280nm 36 3.4 S phõn on DNA xut hin tng ging ngụ nghiờn cu 38 3.5 T l phõn on a hỡnh s dng 10 mi RAPD 47 3.6 H s tng ng di truyn ca 14 ging ngụ np 48 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MC CC HèNH Hỡnh Tờn hỡnh Trang 3.1 Hỡnh dng ht ca 14 ging ngụ 32 3.2 Hỡnh nh in di DNA tng s ca 14 ging ngụ 35 3.3 Ph hp th DNA ca ging SLV o bc súng 260 nm 37 3.4 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi M1 ca 14 ging ngụ 3.5 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi M2 ca 14 ging ngụ 3.6 3.12 43 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi RA159 ca 14 ging ngụ 3.11 43 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi M9 ca 14 ging ngụ 3.10 42 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi M8 ca 14 ging ngụ 3.9 41 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi M6 ca 14 ging ngụ 3.8 40 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi M4 ca 14 ging ngụ 3.7 39 44 Hỡnh nh in di sn phm RAPD vi mi UBC23 ca 14 ging ngụ 46 Biu mụ t quan h di truyn ca 14 ging ngụ 49 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn M U Lý chn ti Cõy ngụ cú tờn khoa hc l Zea mays L v cú ngun gc t Trung M Ngụ l cõy lng thc quan trng nn kinh t ton cu cỏc nc thuc Trung M, Nam v Chõu Phi, ngi ta s dng ngụ lm lng thc chớnh Khụng nhng th, ngụ cũn l cõy cung cp thc n chn nuụi quan trng nht hin nay: 70% cht tinh thc n tng hp ca gia sỳc l t ngụ (Ngụ Hu Tỡnh, 2003) [18] Ngụ khụng ch cung cp lng thc cho ngi, phỏt trin chn nuụi, ngụ cũn l nguyờn liu cho ngnh cụng nghip ch bin trờn ton th gii Hin nay, din tớch ngụ trờn th gii vo khong 135 - 140 triu ha, vi sn lng trung bỡnh l 600 - 700 triu tn Vit Nam, ngụ l cõy lng thc quan trng th hai sau lỳa ca nụng dõn vựng trung du v nỳi phớa Bc núi chung v cõy lng thc chớnh ca ng bo dõn tc thiu s vựng cao núi riờng [1] Trong nhng nm gn õy sn xut ngụ Vit Nam tng lờn nhanh nh s thỳc y ca ngnh chn nuụi v cụng nghip ch bin c bit t nhng nm 1990 tr li õy, din tớch, nng sut v sn lng ngụ tng liờn tc l nh ng dng nhng tin b khoa hc k thut mi vo sn xut m tiờu biu l a ngụ lai vo trng trờn din tớch rng Cỏc ging ngụ nc ta hin rt phong phỳ gm cỏc ging ngụ nhp ni, ging lai to, ging tng hp, ging t bin v cỏc ging ngụ a phng [20] Bờn cnh cỏc ging ngụ lai cú nng sut cao ang c trng ph bin nhiu vựng c nc, thỡ cỏc ging ngụ a phng cú nng sut thp nhng cht lng ht cao, cht lng ngụ do, thm, ngon v chng chu sõu bnh tt Hin nay, cú rt nhiu phng phỏp nghiờn cu s a dng di truyn ca cỏc ging cõy trng núi chung v cõy ngụ núi riờng nh RFLP, AFLP, S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn SSR, STS, RAPD, Cỏc phng phỏp ny khc phc c nhc im ca cỏc phng phỏp chn ging truyn thng bi ỏnh giỏ c h gen ca cõy trng Nhng nm gn õy, din tớch trng cỏc ging ngụ a phng ngy cng cú xu hng gim, nhiu ging ngụ np quý him s b mt dn Nh vy, vic su v nghiờn cu cỏc ging ngụ np a phng gúp phn bo tn ngun gen cõy ngụ l rt cn thit Nghiờn cu s a dng di truyn mc DNA v c im húa sinh giai on ht l c s khoa hc xut vic chn nhng ging ngụ cú nng sut cao v cht lng tt gúp phn bo tn, phỏt trin ngun gen cõy ngụ T ú tuyn chn ging ngụ thớch hp lm vt liu chn ging l nhng rt c quan tõm nghiờn cu Xut phỏt t lý trờn, chỳng tụi tin hnh thc hin ti: Nghiờn cu tớnh a dng di truyn ca mt s ging ngụ (Zea mays L.) Mc tiờu nghiờn cu - ỏnh giỏ cht lng ht ca mt s ging ngụ np a phng (Zea mays L.) - Kho sỏt s a dng v mi quan h di truyn ca 14 ging ngụ bng k thut RAPD Ni dung nghiờn cu - Phõn tớch c im hỡnh thỏi, lng v kớch thc ht ca mt s ging ngụ np a phng - Xỏc nh hm lng lipid, protein, ng ht ca cỏc ging ngụ nghiờn cu - Phõn tớch s a hỡnh DNA c nhõn bn ngu nhiờn, xỏc nh mc sai khỏc cu trỳc DNA h gen ca cỏc ging ngụ nghiờn cu - Thit lp mi quan h di truyn ca 14 ging ngụ S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Chng TNG QUAN TI LIU 1.1 CY NGễ 1.1.1 Ngun gc v phõn loi cõy ngụ Cõy ngụ (Zea mays L.) thuc chi Maydeae, h hũa tho Gramineae, cú ngun gc t Trung M Ngụ cú b nhim sc th (2n=20) Cú nhiu cỏch ngi ta phõn loi ngụ, mt cỏc cỏch ú l da vo cu trỳc ni nh ca ht v hỡnh thỏi bờn ngoi ca ht Ngụ c phõn thnh cỏc loi ph: ngụ ỏ rn, ngụ rng nga, ngụ np, ngụ ng, ngụ n, ngụ bt, ngụ na rng nga T cỏc loi ph da vo mu ht v mu lừi ngụ c phõn chia thnh cỏc th Ngoi ngụ cũn c phõn loi theo sinh thỏi hc, nụng hc, thi gian sinh trng v thng phm [12] Cú rt nhiu gi thuyt v ngun gc ca ngụ ti chõu M nh ngụ l sn phm thun dng trc tip t c ngụ (Zea mays ssp parviglumis) mt nm Trung M, cú ngun gc t khu vc thung lng sụng Balsas nam Mexico Cng cú gi thuyt khỏc cho rng ngụ sinh t quỏ trỡnh lai ghộp gia ngụ ó thun húa nh (dng thay i khụng ỏng k ca ngụ di) vi c ngụ thuc on Luxuriantes Song iu quan trng nht nú ó hỡnh thnh vụ s loi ph, cỏc th v ngun d hp th ca cõy ngụ, cỏc dng cõy v bin dng ca chỳng ó to cho nhõn loi mt loi ng cc cú giỏ tr ng cnh lỳa mỡ v lỳa nc [12] 1.1.2 c im nụng sinh hc ca cõy ngụ C quan sinh dng ca ngụ gm r, thõn v lỏ lm nhim v trỡ i sng cỏ th Ht c coi l c quan u ca cõy Sau gieo ht, ngụ phỏt trin thnh mm Cõy mm ch yu s dng ngun dinh dng cha ni nh ht B phõn phớa trờn ht phỏt trin lờn mt t gm cú tr gia lỏ mm Phn nh tr lỏ mm cú mu bao S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn lỏ mm, t ú phỏt sinh bao lỏ mm v bờn bao lỏ mm l thõn lỏ mm Trờn trc ca cõy mm, mt u hỡnh thnh r cõy mm, sau ú phỏt trin thnh r chớnh, t r chớnh hỡnh thnh cỏc r ph Ngụ l cõy cú r chựm tiờu biu cho b r cõy hũa tho H r cú ba loi: r mm, r t v r chõn king R t giỳp cho cõy hỳt nc v cỏc cht dinh dng R chõn king mc xung quanh cỏc t phn thõn sỏt gc trờn mt t, r ny giỳp cõy chng , ng thi cng tham gia vo hỳt nc v thc n cho cõy S lng r, s lụng r v chiu di r khỏc mi ging Thõn ngụ thng phỏt trin mnh, thng cng dng bn chc Thõn chia lm nhiu giúng, cỏc giúng nm gia cỏc t, cỏc giúng di v to dn t di lờn Lỏ ngụ mc t mt trờn t v mc i xng xen k ln v s lỏ ngụ dao ng t n 22 l tựy thuc vo ging v iu kin t nhiờn Lỏ ngụ trng thnh bao gm cỏc b phn: b lỏ, phin lỏ v thỡa lỏ Bp ngụ phỏt sinh t mm nỏch lỏ trờn thõn, s mm nỏch lỏ trờn cõy ngụ nhiu, nhng ch 1-3 mm nỏch trờn cựng phỏt trin thnh bp Tu thuc vo ging, iu kin sinh thỏi, chm bún, mt , v m t l cõy 2-3 bp, s ht trờn bp, v trớ úng bp, thi gian phun rõu, tr ccú khỏc Ht ngụ thuc loi qu dnh gm b phõn chớnh: v ht, lp alron, phụi v ni nh Phớa di ht cú gc ht gn lin vi lừi ngụ V ht bao bc xung quanh, mu sc v ht tựy thuc vo tng ging, nm sau lp v ht l lp alron bao bc ly ni nh v phụi Ni nh l thnh phn chớnh 70-78% trng lng ht, thnh phn ch yu l tinh bt, ngoi cũn cú protein, lipid, vitamin, khoỏng v enzyme nuụi phụi phỏt trin Phụi ngụ ln (chim 8-15%) nờn cn chỳ trng bo qun [12] S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Mi mt giai on sinh trng, cõy ngụ yờu cu v iu kin sinh thỏi khỏc Trong iu kin m bo v m , ụxy v nhit thớch hp cho ngụ ny mm nhanh sau gieo Nhit ti thiu cho ht ny mm t 120C, nhit ti a cho ht ny mm t 40 450C, nhit ti thớch t 25 280C cỏc thi k sinh trng khỏc thỡ s hỳt cht dinh dng cng nh yờu cu v dinh dng ca ngụ cng khỏc nhau: thi k u cõy ngụ hỳt cht dinh dng chm, thi k t - lỏ n sau tr 15 ngy ton b cỏc b phn trờn mt t cng nh cỏc b phn di mt t ca cõy ngụ tng trng nhanh, cỏc c quan sinh trng phỏt trin mnh, lng tinh bt v cht khụ tng nhanh õy l giai on cõy ngụ hp thu cht dinh dng ti a (bng 70 - 90% dinh dng c vũng i cõy hỳt) thi k ny nu cõy thiu nc v cht dinh dng s lm gim nng sut t 10 - 20% Trong cỏc yu t dinh dng thỡ m l nguyờn t dinh dng quan trng bc nht ca cõy ngụ (Lờ c Biờn,1986) [2] 1.1.3 Vai trũ cõy ngụ nn kinh t Ngụ lm lng thc cho ngi: Ngụ l cõy lng thc nuụi sng gn 1/3 dõn s trờn ton th gii, tt c cỏc nc trng ngụ núi chung u n ngụ mc khỏc Ton th gii s dng 21% sn lng ngụ lm lng thc cho ngi Cỏc nc Trung M, Nam v Chõu Phi s dng ngụ lm lng thc chớnh Cỏc nc ụng Nam Phi s dng 85% sn lng ngụ lm lng thc cho ngi, Tõy Trung Phi 80%, Bc Phi 42%, Tõy 27%, Nam 75%, ụng Nam v Thỏi Bỡnh Dng 39%, ụng 30%, Trung M v cỏc vựng Caribe 61% Nu nh Chõu u khu phn n c bn l: bỏnh m, khoai tõy, sa; Chõu : cm (go), cỏ, rau xanh (canh) thỡ chõu M La Tinh l bỏnh ngụ, u v t Vỡ vy, trờn phm vi th gii, ngụ cũn l cõy lng thc rt quan trng, vỡ ngụ rt phong phỳ cỏc cht dinh dng hn lỳa m v go S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Ngụ lm thc n gia sỳc: Ngụ l thc n gia sỳc quan trng nht hin Hu nh 70% cht tinh thc n tng hp l t ngụ, iu ú ph bin trờn ton th gii Ngoi vic cung cp cht tinh, cõy ngụ cũn l thc n xanh v chua lớ tng cho i gia sỳc Nhng nm gn õy cõy ngụ cũn l cõy thc phm, ngi ta dựng bp ngụ bao t lm rau cao cp S d, ngụ rau c dựng vỡ nú sch v cú hm lng dinh dng cao Cỏc th loi ngụ np, ngụ ng (ngụ ngt) c dựng lm thc n ti (luc, nng) hoc úng hp lm thc phm xut khu Ngụ l nguyờn liu chớnh cho cỏc nh mỏy thc n gia sỳc tng hp, ngụ cũn l nguyờn liu cho cỏc nh mỏy sn xut ru, tinh bt, bỏnh ko Ngi ta ó sn xut cỏc mt hng khỏc cho cỏc ngnh cụng nghip lng thc - thc phm, cụng nghip dc v cụng nghip nh Ngụ cng l hng hoỏ xut khu Hng nm lng ngụ xut khu khong 70 triu tn ú l ngun li ln ca cỏc nc xut khu Cỏc nc xut khu chớnh l M, Phỏp, Argentina, Trung Quc, Thỏi Lan Cỏc nc nhp chớnh l Nht Bn, Hn Quc, Liờn Xụ c, Chõu Phi, Mexico [13] Ngụ va l cõy lng thc, va l cõy thc n cho gia sỳc Chớnh vỡ vy din tớch trng ngụ trờn th gii tng khụng ngng Nm 1979 din tớch trng ngụ ch t khong 127 triu vi tng sn lng l 475,4 triu tn, n nm 2007 din tớch trng ngụ t 145,1 triu vi sn lng 705,3 triu tn (theo s liu thng kờ ca FAO, 2008) Vit Nam, cõy ngụ ó c trng cỏch õy khong 300 nm v c trng trờn nhng iu kin sinh thỏi khỏc ca c nc Hm lng cht dinh dng ca ngụ tựy thuc vo tng ging, c bit l cỏc ging ngụ np a phng nng sut khụng cao nhng cht lng ca ht ngụ tt phự hp vi th hiu ca ngi tiờu dựng Vỡ vy, vic nghiờn S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn cu c im hỡnh thỏi, húa sinh ca cỏc ging ngụ giỳp chn c cỏc ging ngụ cú nng sut cao v cht lng tt ỏp ng cho cụng tỏc ging v nhu cu s dng ca ngi 1.1.4 c im húa sinh ht ngụ Cỏc cht ht ngụ d b ng húa nờn cú giỏ tr dinh dng cao Ht ngụ cha tinh bt, lipid, protein, ng (chim khong 3,5%), cht khoỏng (chim khong 2,4%), vitamin (gm vitamin A, B1, B2, B6, C v mt lng rt nh xenlulo (2,2%) Ht ngụ cha phn ln tinh bt, hm lng tinh bt ht thay i gii hn 60 - 70% Hm lng tinh bt ngụ t nhiu hn ngụ np (68% so vi 65%) Tinh bt trung ch yu ni nh v c chia thnh hai dng tinh bt l tinh bt mm (tinh bt bt) v tinh bt cng (tinh bt sng hay tinh bt phalờ) Hm lng lipid cao th hai cỏc loi ng cc sau lỳa mch, nú chim khong (3,5 7%) v ph thuc vo tng ging, iu kin t nhiờn Lipid c trung nhiu phụi v mng alron Du ngụ cha n 50% acid linoleic liờn kt vi glyxerit, acid oleic, panmitic, ricinic Hm lng lipid l mt ch tiờu quan trng ỏnh giỏ cht lng ht [9] Protein ca ngụ c chia thnh dng chớnh: protein hot tớnh (ch yu l emzyme), protein cu to v protein d tr, ú protein d tr chim t l cao nht Hm lng protein dao ng t 4,8 n 16,6,% tựy vo mi ging Li dng tớnh cht hũa tan ca protein cỏc dung mụi, ngi ta cú th tỏch trit protein tan t ngụ phc v cho nhiu mc ớch nghiờn cu nh ỏnh giỏ cht lng ht, kh nng chu hn Thnh phn hoỏ hc ca ht ngụ vng u cao hn so vi go trng Ngoi thnh phn tinh bt, protein, lipid, ngụ cũn cha nhiu loi vitamin, ú vitamin C cao nht V nhit lng ca ngụ cao hn go S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn trng l 10% Qua ú cho thy, ngụ l cõy lng thc cú giỏ tr dinh dng tng i cao (bng 1.1) Bng 1.1 Thnh phn hoỏ hc ca ht ngụ v go (Phõn tớch trờn 100g) Thnh phn húa hc Go trng Ngụ vng Tinh bt (g) 65,00 68,20 Protein (g) 8,00 9,60 Lipid (g) 2,50 5,20 Vitamin A (mg) 0,03 Vitamin B1 (mg) 0,20 0,28 Vitamin B2 (mg) 0,08 Vitamin C (mg) 7,70 Nhit lng (Kalo) 340 350 (Cao c im, 1988) [8] 1.1.5 Tỡnh hỡnh sn xut ngụ trờn th gii v Vit Nam 1.1.5.1 Tỡnh hỡnh sn xut ngụ trờn th gii Trong nhng nm gn õy din tớch ngụ trờn ton th gii ó tng lờn gp ri, nng sut tng gp 2,5 ln Din tớch ngụ hng nm khong 139 triu ha, nng sut bỡnh quõn khong 3,8 triu tn/ha, tng sn lng ngụ trờn 525 triu tn/ Ngụ l cõy cú a bn phõn b vo loi rng nht th gii, tri rng hn 90 v tuyn: T 40 0N lờn gn n 55 0B, t cao - m n 400 m so vi mc nc bin [13] Do ú, ngụ c trng hu ht cỏc ni trờn th gii nh Chõu M, Chõu u, Chõu c, Chõu Phi Theo d bỏo ca Vin nghiờn cu chng trỡnh lng thc th gii (IPRI, 2003), vo nm 2020 tng nhu cu ngụ th gii l 852 triu tn, ú 15% dựng lm lng thc, 69% dựng lm thc n chn nuụi, 16% dựng lm nguyờn liu cho cụng nghip cỏc nc phỏt trin ch dựng 5% ngụ lm lng thc nhng cỏc nc ang phỏt trin s dng 22% ngụ lm lng thc (IPRI, 2003) n nm 2020, nhu cu ngụ th gii tng 45% so vi nhu cu nm 1997, ch yu tng cao cỏc nc ang phỏt trin S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn (72%), riờng ụng Nam nhu cu tng 70% so vi nm 1997 (Bng 1.2), s d nhu cu ngụ tng mnh l dõn s th gii tng, thu nhp bỡnh quõn u ngi tng, nờn nhu cu tht, cỏ, trng, sa tng mnh, dn n ũi hi lng ngụ dựng cho chn nuụi tng Nhng thỏch thc ln nht l 80% nhu cu ngụ th gii tng (266 triu tn), li trung cỏc nc ang phỏt trin Hn na ch khong 10% sn lng ngụ t cỏc nc cụng nghip cú th xut sang cỏc nc ang phỏt trin Vỡ vy, cỏc nc ang phỏt trin phi t ỏp ng nhu cu ca mỡnh (IPRI, 2003) Bng 1.2 D bỏo nhu cu ngụ th gii n nm 2020 Nm 1977 Nm 2020 (Triu tn) ( Triu tn) Th gii 586 852 45 Cỏc nc ang phỏt trin 295 508 72 ụng 136 252 85 Nam 14 19 36 Cn Sahara Chõu Phi 29 52 79 M Latinh 75 118 57 Tõy v Bc Phi 18 28 56 Vựng % thay i (Ngun: Vin nghiờn cu chng trỡnh lng thc th gii IPRI, 2003) Theo i hc Tng hp Iowa (2006), nhng nm gn õy th gii cnh bỏo ngun du m ang cn kit, thỡ ngụ ó v ang c ch bin ethanol, thay th mt phn nhiờn liu xng du chy ụ tụ ti M, Braxin, Trung Quc, Riờng M, nm 2002 - 2003 ó dựng 25,2 triu tn ngụ ch bin ethanol, nm 2005 - 2006 dựng 40,6 triu tn v d kin nm 2012 dựng 190,5 triu tn ngụ (Oxfarm, 2004) Din tớch, nng sut, sn lng ngụ gia cỏc chõu lc trờn th gii cú s chờnh lch tng i ln c th hin bng 1.3 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Bng 1.3 Tỡnh hỡnh sn xut ngụ ca mt s khu vc trờn th gii giai on 2005 2007 Khu vc Din tớch Nng sut Sn lng (Triu ha) (T/ha) (Triu tn) 2005 2006 2007 2005 2006 2007 2005 2006 2007 Chõu u 11,9 15,6 13,9 46,5 61,3 59,1 69,1 96,1 82,6 Chõu 43,7 45,0 46,4 38,3 40,7 39,9 167,3 183,3 185,4 41,3 72,6 81,6 75,7 289,6 333,7 312,0 147,0 44,5 49,9 41,7 642,5 724,2 692,0 Bc v Trung M Th gii 39,9 40,9 144,3 146,9 (Ngun: S liu thng kờ ca FAOSTAT, 2008) Qua bng 1.3 cho thy: Din tớch trng ngụ gia cỏc Chõu lc cú s chờnh lch ú Chõu l khu vc cú din tớch trng ngụ ln nht, nm 2005 l 43,7 triu n nm 2007 l 46,4 triu ha, chim khong 31,6% din tớch ngụ ton th gii ng v trớ th hai l khu vc Bc v Trung M chim khong 28% din tớch trng ngụ th gii Chõu u l khu vc cú din tớch trng ngụ thp, chim khong 9,5% din tớch trng ngụ th gii Nhỡn chung din tớch trng ngụ ca cỏc khu vc trờn th gii bin ng gia cỏc nm khụng ỏng k, nu ly 2007 lm mc so sỏnh thỡ Chõu u cú gim v mt din tớch, cũn Chõu cựng vi Bc v Trung M thỡ din tớch tng Bc v Trung M l khu vc cú nng sut cao nht t 75,70 t/ha, ng th hai l khu vc Chõu u: 59,10 t/ha, v thp nht l Chõu 39,91 t/ha (nm 2007) S d Chõu cú nng sut thp ch yu l khu vc ny cú iu kin thi tit bt thun nh: hn hỏn, l lt, t canh tỏc cha thun li Giai on 2005 2007, Chõu v khu vc Bc v Trung M nng sut tng mnh, Chõu 10 S húa bi Trung tõm Hc liu i hc Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu tính đa dạng di truyền của một số giống ngô (Zea mays L.)” 2 Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá chất lượng hạt của một số giống ngô nếp địa phương (Zea mays L.) - Khảo sát sự đa dạng và mối quan hệ di truyền của 14 giống ngô bằng kỹ thuật RAPD 3 Nội dung nghiên cứu - Phân tích đặc điểm hình thái, khối lượng và kích thước hạt của một số giống ngô nếp địa phương - Xác... trong hạt của các giống ngô nghiên cứu - Phân tích sự đa hình DNA được nhân bản ngẫu nhiên, xác định mức sai khác trong cấu trúc DNA hệ gen của các giống ngô nghiên cứu - Thiết lập mối quan hệ di truyền của 14 giống ngô 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CÂY NGÔ 1.1.1 Nguồn gốc và phân loại cây ngô Cây ngô (Zea mays L.) thuộc... hợp, giống đột biến và các giống ngô địa phương [20] Bên cạnh các giống ngô lai có năng suất cao đang được trồng phổ biến ở nhiều vùng trong cả nước, thì các giống ngô địa phương tuy có năng suất thấp nhưng chất lượng hạt cao, chất lượng ngô dẻo, thơm, ngon và chống chịu sâu bệnh tốt Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để nghiên cứu sự đa dạng di truyền của các giống cây trồng nói chung và cây ngô nói... khác nhau của cả nước Hàm lượng chất dinh dưỡng của ngô tùy thuộc vào từng giống, đặc biệt là các giống ngô nếp địa phương tuy năng suất không cao nhưng chất lượng của hạt ngô tốt phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Vì vậy, việc nghiên 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn cứu đặc điểm hình thái, hóa sinh của các giống ngô giúp chọn được các giống ngô có... giống ngô nếp địa phương góp phần bảo tồn nguồn gen cây ngô là rất cần thiết Nghiên cứu sự đa dạng di truyền ở mức DNA và đặc điểm hóa sinh ở giai đoạn hạt là cơ sở khoa học để đề xuất việc chọn những giống ngô có năng suất cao và chất lượng tốt góp phần bảo tồn, phát triển nguồn gen cây ngô Từ đó tuyển chọn giống ngô thích hợp làm vật liệu chọn giống là những vấn đề rất được quan tâm nghiên cứu Xuất... nguồn gốc từ Trung Mỹ Ngô có bộ nhiễm sắc thể (2n=20) Có nhiều cách để người ta phân loại ngô, một trong các cách đó là dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt và hình thái bên ngoài của hạt Ngô được phân thành các loài phụ: ngô đá rắn, ngô răng ngựa, ngô nếp, ngô đường, ngô nổ, ngô bột, ngô nửa răng ngựa Từ các loài phụ dựa vào màu hạt và màu lõi ngô được phân chia thành các thứ Ngoài ra ngô còn được phân loại... nguồn dị hợp thể của cây ngô, các dạng cây và biến dạng của chúng đã tạo cho nhân loại một loài ngũ cốc có giá trị đứng cạnh lúa mì và lúa nước [12] 1.1.2 Đặc điểm nông sinh học của cây ngô Cơ quan sinh dưỡng của ngô gồm rễ, thân và lá làm nhiệm vụ duy trì đời sống cá thể Hạt được coi là cơ quan khởi đầu của cây Sau khi gieo hạt, ngô phát triển thành mầm Cây mầm chủ yếu sử dụng nguồn dinh dưỡng chứa... gốc của ngô tại châu Mỹ như ngô là sản phẩm thuần dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp parviglumis) một năm ở Trung Mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền nam Mexico Cũng có giả thuyết khác cho rằng ngô sinh ra từ quá trình lai ghép giữa ngô đã thuần hóa nhỏ (dạng thay đổi không đáng kể của ngô dại) với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes Song điều quan trọng nhất nó đã hình thành vô số. .. AFLP, 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn SSR, STS, RAPD, Các phương pháp này khắc phục được nhược điểm của các phương pháp chọn giống truyền thống bởi đánh giá được hệ gen của cây trồng Những năm gần đây, di n tích trồng các giống ngô địa phương ngày càng có xu hướng giảm, nhiều giống ngô nếp quý hiếm sẽ bị mất dần Như vậy, việc sưu tập và nghiên cứu các giống. .. 90% dinh dưỡng cả vòng đời cây hút) Ở thời kỳ này nếu cây thiếu nước và chất dinh dưỡng sẽ làm giảm năng suất từ 10 - 20% Trong các yếu tố dinh dưỡng thì đạm là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng bậc nhất của cây ngô (Lê Đức Biên,1986) [2] 1.1.3 Vai trò cây ngô trong nền kinh tế Ngô làm lương thực cho con người: Ngô là cây lương thực nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới, tất cả các nước trồng ngô