Đang tải... (xem toàn văn)
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.
Phần 1. MỞ ĐÂU ̀ Cây bông (Gossypium L.) là loai cây trông lây s ̣ ̀ ́ ợi tự nhiên hàng đâu và quan ̀ trong nhât trên thê gi ̣ ́ ́ ơi, đu ́ ̛ợc trông khăp moi noi ̀ ́ ̣ ̛ ở điêu ki ̀ ện khí hậu nhiệt đới và cạn nhi ̂ ẹt đ ̂ ới. Bơng vai cung là m ̉ ̃ ặt hàng thuong mai quan trong mang lai l ̛ ̛ ̣ ̣ ̣ ợi nhuạn̂ cho hàng triẹu nông dân ̂ ở các nươc phát triên cung nhu đang phát triên. San phâm ́ ̉ ̃ ̛ ̉ ̉ ̉ chính xo bơng đu ̛ ̛ơc biêt đên nhu là ngn ngun li ̣ ́ ́ ̛ ̀ ẹu chu yêu cho ngành công ̂ ̉ ́ nghiẹp d ̂ ẹt may. Tuy nhiên, san lu ̂ ̉ ̛ơng bông vai hàng nam phu thu ̣ ̉ ̆ ̣ ọc vào nhiêu yêu tô ̂ ̀ ́ ́ trong đó u tơ ngoai canh nhu sâu b ́ ́ ̣ ̉ ̛ ệnh và giơng là hai u tơ quan trong nhât ́ ́ ́ ̣ ́ Hiẹn nay đã có hon 20 loai b ̂ ̛ ̣ ẹnh hai bơng do virus gây ra đu ̂ ̣ ̛ợc cơng bơ, trong ́ đó bẹnh xanh lùn hay còn goi là b ̂ ̣ ẹnh xanh lá (cotton blue disease) là loai b ̂ ̣ ẹnh xt ̂ ́ hiẹn t ̂ ừ sơm và gây hai nghiêm trong cho san xuât bông (Correae et al., 2005). S ́ ̣ ̣ ̉ ́ ự lựa chon tôi uu nhât cho công tác quan lý b ̣ ́ ̛ ́ ̉ ệnh cây cũng như han chê ô nhiêm môi tru ̣ ́ ̃ ̛ờng do dùng thc hóa hoc hi ́ ̣ ẹn nay chính là vi ̂ ệc sử dung giơng kháng và ngn gen ̣ ́ ̀ kháng bên v ̀ ưng nhât vân là nguôn gen đu ̃ ́ ̃ ̀ ̛ơc chon loc t ̣ ̣ ̣ ự nhiên từ các giông bông ́ kháng bệnh xanh lùn Xuât phát t ́ ư vân đê nêu trên, chúng tôi tiên hành nghiên c ̀ ́ ̀ ́ ứu đê tài: ̀ Nghiên cưu đa dang di truyên nguôn gen bông co ( ́ ̣ ̀ ̀ ̉ Gossypium arboreum L.) phuc vu l ̣ ̣ ạp ban đô gen kháng b ̂ ̉ ̀ ẹnh xanh lùn ̂ 1.1. Muc tiêu cua đê tài ̣ ̉ ̀ Thu thạp các giông bông co đia phuong và nh ̂ ́ ̉ ̣ ̛ ̛ ạp n ̂ ọi đê tiên hành đánh giá kha ̂ ̉ ́ ̉ nang kháng/nhiêm b ̆ ̃ ẹnh xanh lùn qua chi tiêu hình thái, đơng th ̂ ̉ ̀ ời đánh giá sự đa dang di trun cua các giơng bơng băng chi thi phân t ̣ ̀ ̉ ́ ̀ ̉ ̣ ử (SSR), từ đó xác đinh các c ̣ ặp lai phuc vu nghiên c ̣ ̣ ưu l ́ ạp ban đô gen kháng b ̂ ̉ ̀ ệnh xanh lùn và chon tao giơng bơng ̣ ̣ ́ kháng bẹnh ̂ 1.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài 1. Thu thập một số giống bơng cỏ có tiềm năng năng suất cao, chất lượng xơ tốt và một số dòng bơng kháng bệnh xanh lùn 2. Đánh giá tính kháng bệnh xanh lùn và một số đặc tính nơng sinh học chính của các giống bơng đã thu thập 3. Sử dụng chỉ thị phân tử SSR để phân tích mối quan hệ di truyền phân tử giữa các giống bơng cỏ 4. Xác định cặp giống bơng vải kháng bệnh và giống bơng khơng 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 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 bơng cỏ (Gossypium arboreum L.) nhập nội và địa phương được chọn lọc từ nguồn gen có sẵn của Viện nghiên cứu Bơng và PTNN Nha Hố và những giống này được thu thập từ các nước Việt Nam, Ấn Độ, Liên xơ cũ (bảng 2.1) Bảng 2.1. Tên và nguồn gốc của 30 giống bông cỏ thu thập được TT MS TĐ Tên giống Cỏ Thanh Hóa Hà Sơn Bình Cỏ Phú Khánh Cỏ Nghệ An Cỏ Bắc Ái Nguồn gốc Việt Nam Việt Nam Việt Nam Việt Nam Việt Nam TT 16 17 18 19 20 MS TĐ 77 78 79 80 81 Tên Giống 91B16 91B36 BAA (bar x arb) BAA (bar x arb) BAA (bar x arb) Nguồn gốc Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ 10 11 12 13 14 15 15 18 34 35 42 43 44 46 75 76 Ấn Độ Việt Nam Ấn Độ Ấn Độ Ấn Độ Ấn Độ Ấn Độ Liên Xô Ấn Độ Ấn Độ AK235 Lục Ngạn B2III4 B2IV10 Akola Tka 283 Tka 188 Ava B10 91L12 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 82 83 85 86 87 92 93 94 100 101 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 Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ Ấn độ * Chú thích: MSTĐ – Mã số tập đồn 2.1.2. Các cặp mồi SSR 50 cặp mồi SSR cho bơng, bao gồm 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 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 10 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: Khơng 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 13 được đánh giá nhiễm 2.2.2. Phương pháp đánh giá đặc tính nơng sinh học của các giống bơng Phương pháp đánh giá đặc tính nơng sinh học của các giống bơng 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 bơng hạt (tạ/ha); Năng suất bơng 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) Số liệu theo dõi về các chỉ tiêu trong đánh giá đặc tính nơng sinh học các giống bơng 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 bơng 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 khơ 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 Nhiệt độ (oC) 95 94 55 72 72 Thời gian 7 phút 15 giây 30 giây 2 phút 7 phút Số chu kỳ 40 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 Nhưng sơ liêu thơng kê bao gơm sơ allen trên locus, tân sơ allen phơ biên nhât, ̃ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ sô allen cá bi ́ ệt, chi sô PIC (Polymorphism Information Content) đ ̉ ́ ược tinh toan s ́ ́ ử dung phân mêm Excel, trong đó: (1) Chi sơ Tân sơ allen phơ biên nhât đ ̣ ̀ ̀ ̉ ́ ̀ ́ ̉ ́ ́ ược tinh băng ́ ̀ ty lê % cua sô ca thê xuât hiên allen phô biên nhât trên tông sô allen xuât hiên ̉ ̣ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̉ ́ ́ ̉ ́ ́ ̣ ở từng locus nghiên cưu. (2) Allen cá bi ́ ệt cua t ̉ ưng chi thi SSR đ ̀ ̉ ̣ ược xac đinh la allen xuât ́ ̣ ̀ ́ hiên duy nhât ̣ ́ ở 1 giông trong toan bô cac giông bông nghiên c ́ ̀ ̣ ́ ́ ứu. (3) Đa dang di ̣ truyên allen cua cac chi thi SSR đ ̀ ̉ ́ ̉ ̣ ược đanh gia thông qua hê sô PIC (Botstein,1980) ́ ́ ̣ ́ va đ ̀ ược tinh theo ph ́ ương trinh: ̀ 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 tốn hệ số này là mơ hình tốn Nei và Li (1979) như sau: S= 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 co măt hay văng măt cua cac allen cua t ́ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̉ ưng chi thi SSR đ ̀ ̉ ̣ ược ghi nhân cho ̣ tât ca cac giông bông nghiên c ́ ̉ ́ ́ ứu, trong đó 0 là khơng có băng ADN và 1 là có băng ADN cùng một vị trí Sớ liêu ̣ được nhập vào chương trình NTSYSpc v 2.1 (Rohlf, 1997) để xây dựng ma trân t ̣ ương đông di truyên. Tiêp theo, s ̀ ̀ ́ đô hinh cây ̀ ̀ biêu diên môi quan hê di truyên gi ̉ ̃ ́ ̣ ̀ ữa cac giông bông nghiên c ́ ́ ứu được xây dựng băng ̀ phương phaṕ phân nhom ́ UPGMA (Unweighted PairGroup Method with Arithmetical averages) Phần 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 giống bơng cỏ nhập nội và địa phương đã được triển khai gieo trên đồng ruộng tại Viện Nghiên cứu Bơng và PTNN Nha Hố (hình 3.1a) và duy trì trong nhà lưới của Viện (hình 3.1b). Mẫu lá non của từng giống bơng riêng biệt (hình 3.1c) đã được thu thập và đưa vào phòng thí nghiệm của Bộ mơn Sinh học phân tử, Viện Di truyền Nơng nghiệp để tách chiết ADN tổng số, phục vụ phân tích chỉ thị phân tử đánh giá đa dạng di truyền a c b Hình 3.1. Gieo trồng ngồi đồng (a) để duy trì và trong nhà lưới (b,c) để lấy mẫu lá 3.1. ĐÁNH GIÁ TÍNH KHÁNG CỦA CÁC GIỐNG BƠNG CỎ (G.arboreum L.) Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong 30 giống bơng cỏ được đưa vào đánh giá bệnh, giống bơng 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 bơng cỏ Nghệ An, kết quả đã chọn lọc được 6 dòng biểu hiện tính kháng bệnh, trong đó có 4 dòng kháng hồn tồn, đó là các dòng KXL0002, KXL0003, KXL 0004, KXL0005 (bảng 3.1). Những dòng bơng này được lưu giữ làm vật liệu để lai với các dòng giống bơng 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 bơng Nghệ An Tổng số Tỷ lệ bệnh Thời gian ủ bệnh (%) trung bình (ngày) KXL0001 23 4,3 25,0 KXL0002 32 0 KXL0003 29 0 KXL0004 22 0 KXL0005 22 0 KXL0006 27 3,7 30,0 3.2. ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH NƠNG SINH HỌC CỦA CÁC GIỐNG BƠNG CỎ TT Dòng NGHIÊN CỨU Qua đánh giá các đặc tính nơng sinh học từ 30 giống bơng 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 bơng xơ (tạ/ha) và chất lượng xơ bơng (độ bềng/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 Tên giống 15 18 42 Cỏ Bắc Ái AK235 Cỏ Lục Ngạn Akola Thời gian sinh trưởng (ngày) 97,0 100,0 97,0 103,0 Năng suất bông xơ (tạ/ha) 4,9 5,7 4,0 6,2 Độ bền (g/tex) 17,6 20,6 18,1 21,1 10 11 12 13 14 43 44 46 75 77 79 80 82 86 101 Tka 283 Tka188 Ava B10 91B16 BAA(bar x arb) BAA(bar x arb) BAA(bar x arb) BAA(bar x arb) Không tên Max Min Trung bình 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 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 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 bơng 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 bơng 3.3. PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁC GIỐNG BƠNG NGHIÊN CỨU BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR 3.3.1. Tách chiết ADN tổng số của các giống bơng phục vụ phân tích SSR Mẫu lá non của 30 giống bơng cỏ và 1 dòng bơng kháng (KXL0002) sau khi được tách chiết ADN tổng số theo phương pháp CTAB đã thu được nồng độ khá cao, từ 200 – 1.500ng/µl Hình 3.2. Kết quả kiểm tra ADN của các giống bơng trên gel agarose 0,8% Giếng số 131: ADN các giống bơng nghiên cứu Giếng ngồi cùng bên phải: ADN chuẩn với nồng độ 100ng 3.3.2. Kết quả phân tích đa hình ADN các giống bơng bố mẹ bằng chỉ thị SSR ADN tổng số của 30 giống và 1 dòng bơng 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 bơng, 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 bơng đã nghiên cứu, chỉ có 15 cặp mồi cho kết quả đa hình, chiếm 30% tổng số cặp mồi. Số chi thi còn l ̉ ̣ ại khơng cho đa hình giữa các giống, cho băng sản phẩm mờ hoặc khơng 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 bơng 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 bơng 10 Hình 3.3. Sản phẩm PCR của một số giống bơng nghiên cứu với các cặp mồi nhóm BNL trên gel agarose 3% Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 232: Sản phẩm PCR các giống bơng (đánh số theo tên mã số tập đồn) Hình 3.4. Sản phẩm PCR của một số giống bơng nghiên cứu với một số cặp mồi nhóm NAU, TM và STV trên gel agarose 3% Giếng 1: Thang ADN chuẩn 50 bp, Giếng 232: Sản phẩm PCR các giống bơng (đánh số theo tên mã số tập đồn) 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 bơng nghiên cứu TT Chỉ thị SSR BNL1408 BNL1673 NST AD05,AD11 A12,AD12,AD22 Số allen 11 Kích Tần số thước sản allen phổ phẩm biến PCR (bp) 140200 41,304 135150 64,516 Số allen cá biệt 0 PIC 0,674 0,458 10 11 12 13 14 15 BNL1679 BNL2656 BNL2921 BNL2960 BNL3259 BNL3261 BNL3284 BNL3478 BNL4053 NAU5074 STV002 TMD03 TME20 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 3 2 2 2 2 2 34 2,3 135149 145160 145165 140148 150160 145152 130135 150157 150175 225250 120130 210230 145155 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 1 0 0 0 0 0 0,13 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 bơng đã được cơng bố trong và ngồi 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 bơng đã được cơng bố TT Tac gia ́ ̉ Sớ giông ́ Số chỉ thị Tông ̉ sô allen ́ Trung binh ̀ Số PIC allen Rehman và cs. (2009) 33 25 50 2,00 0,39 Khan và cs. (2009) 40 34 74 2,17 Boopathi và cs. (2008) 35 88 151 1,72 0,37 Dongre và cs. (2007) 19 17 30 1,76 0,38 Guang và cs. (2006) 43 36 130 3,60 0,62 Wangzhen Guo (2006) 109 60 128 2,18 Liu và cs. (2006) 39 74 165 2,23 0.41 Bertini và cs. (2006) 53 31 66 2,13 0,40 Nguyệt và cs. (2009) 49 50 128 2,56 10 Nghiên cưu nay ́ ̀ 30 15 34 2,3 0,41 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 tơi nhận thấy chỉ số đa 12 dạng PIC 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 cơng trình của Guang và cs. (2006) thu được giá trị PIC trung bình cao nhất là 0,62. Gia tri PIC trung binh phan anh m ́ ̣ ̀ ̉ ́ ưc đô đa dang chung cho tât ca cac locus ́ ̣ ̣ ́ ̉ ́ nghiên cưu. Điêu nay ch ́ ̀ ̀ ưng to nh ́ ̉ ưng chi thi SSR đ ̃ ̉ ̣ ược sử dung trong nghiên c ̣ ứu nay đa cho kêt qua đa dang cao gi ̀ ̃ ́ ̉ ̣ ưa cac giơng bơng nghiên c ̃ ́ ́ ứu và việc sử dụng những chỉ thị này sẽ có ý nghĩa khi phân tích đa hình di truyền cây bơng 3.3.3. Kết quả phân tích mối quan hệ di truyền của các giống bơng nghiên cứu Số liệu phân tích SSR với các giống bơng 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 bơng nghiên cứu. Kết quả thu được bảng 3.5 và hình 3.5 Bảng 3.5. Mối quan hệ di truyền giữa 31 giống bơng cỏ trong nghiên cứu Hình 3.5. Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền của các giống bơng cỏ trong nghiên cứu 13 Kết quả cho thấy độ tương đồng di truyền giữa các giống bơng 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 bơng nghiên cứu khá cao. Hai giống bơng cỏ nguồn gốc Ấn Độ, BC93 và BC94 (ký hiệu các giống bơng theo mã số tập đồn) có hệ số tương đồng di truyền cao nhất là 0,97 Ở mức độ tương đồng di truyền khoảng 0,61, 31 giống bơng đã phân tách thành 3 nhóm chính riêng biệt: Nhóm I gồm 3 giống bơng với hệ số tương đồng dao động trong khoảng 0,62 – 0,71: BC2, BC3 và KXL. Nhóm II gồm 9 giống bơng 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 bơng 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 Nhưng kêt qua phân tich môi quan hê di truyên gi ̃ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̀ ữa cac giông bông c ́ ́ ỏ thông qua ma trân t ̣ ương đông di truyên va s ̀ ̀ ̀ ơ đô hinh cây phân nhom di truyên đa cho thây ̀ ̀ ́ ̀ ̃ ́ sự đa dang kha l ̣ ́ ơn vê măt di truyên gi ́ ̀ ̣ ̀ ưa 31 dòng/giơng bơng nghiên c ̃ ́ ứu. Kết hợp kết quả phân nhóm di truyền bằng chỉ thị phân tử SSR với những thơng tin nổi trội đặc tính nơng sinh học của tập đồn bơng nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được một số dòng/giống bơng đại diện cho các nhóm di truyền đồng thời có nguồn gốc 14 khác nhau, xa cách về hệ số tương đồng di truyền. Những giống này sẽ là nguồn vật liệu cho các nghiên cứu tiếp theo về tạo lập cơ sở dữ liệu nguồn gen cây bơng nhằm phục vụ cho q trình lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn ở cây bơng 3.4. CHỌN CẶP LAI TRIỂN VỌNG TẠO QUẦN THỂ F1 PH ỤC V Ụ L ẬP BẢN ĐỒ GEN KHÁNG BỆNH XANH LÙN Từ các kết quả nghiên cứu về những đặc tính nơng sinh học của các giống bơng nghiên cứu, đề tài đã chọn lọc được 14 giống bơng 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 tơi 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 T truyền với T dòng KXL T T Mã số Cỏ Bắc Ái Việt Nam 0,47 15 AK235 Ấn Độ 0,35 42 Akola Ấn Độ 0,38 44 Tka188 Ấn Độ 0,41 46 Ava Liên Xô 0,50 75 B10 Ấn Độ 0,32 77 91B16 Ấn Độ 0,41 79 80 BAA(bar x arb) BAA(bar x arb) Ấn Độ Ấn Độ 0,38 0,29 Tên giống Nguồn gốc 15 Tên giống Nguồn gốc KXL 0002 Nghệ An – Việt Nam KXL 0003 Nghệ An – Việt Nam KXL 0004 Nghệ An – Việt 10 82 BAA(bar x arb) Ấn Độ 0,32 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 đồn 30 giống bơng cỏ nghiên cứu đã xác định được 4 dòng bơng thuộc giống bơng cỏ Nghệ An có khả năng kháng hồn tồn với bệnh xanh lùn là: KXL0002, KXL0003, KXL0004, KXL 0005. 2. Kết quả đánh giá các đặc tính nơng sinh học đã sàng lọc được 14 giống bơng 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 bơng 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 bơng 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 bơng làm cơ sở di 16 truyền cho những nghiên cứu tiếp theo 5. Kết hợp đánh giá kiểu hình với phân tích kiểu gen của các giống bơng đã xác định được các tổ hợp lai tiềm năng cho việc lai tạo quần thể lập bản đồ gen kháng bệnh xanh lùn 17 ... lai tạo quần thể, phục vụ lập bản đồ phân tử gen kháng bệnh xanh lùn 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 bơng cỏ (Gossypium arboreum ... 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 bơng 3.3. PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN CÁC GIỐNG BƠNG NGHIÊN CỨU BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR... 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 T