Luận án Tiến sĩ Khoa học cây trồng: Nghiên cứu biến dị tế bào soma và xử lý tia gamma trong chọn tạo các dòng đậu nành (Glycine max (L.) Merrill) chống chịu mặn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:190

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm xác định khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL; xác định môi trường nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phương pháp chọn lọc; đánh giá khả năng chọn tạo các dòng đậu nành chống chịu mặn bằng phương pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học cây trồng: Nghiên cứu biến dị tế bào soma và xử lý tia gamma trong chọn tạo các dòng đậu nành (Glycine max (L.) Merrill) chống chịu mặn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ NGÀNH: 62 62 01 10 NGHIÊN CỨU BIẾN DỊ TẾ BÀO SOMA VÀ XỬ LÝ TIA GAMMA TRONG CHỌN TẠO CÁC DÒNG ĐẬU NÀNH (Glycine max (L.) Merrill) CHỐNG CHỊU MẶN Cán bộ hƣớng dẫn PGS. TS. Nguyễn Bảo Toàn Thực hiện Lê Hồng Giang 2019 i
LỜI CẢM TẠ Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Nguyễn Bảo Toàn, ngƣời thầy đã tận tình dìu dắt, giúp đỡ tôi trong công tác, cũng nhƣ truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu để hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận án tiến sĩ. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Cần Thơ, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông nghiệp, Khoa Sau đại học và các đơn vị phòng ban. - Quý thầy cô giảng dạy các môn học nghiên cứu sinh, quý thầy cô tham dự các hội đồng bảo vệ đề cƣơng, tiểu luận và các chuyên đề nghiên cứu sinh. - Quý thầy cô, các anh chị và các em đang công tác tại Bộ môn Sinh lý Sinh hóa, Bộ môn Khoa học Cây trồng, Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp, và Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ sinh học đã động viên, tƣ vấn và nhiệt tình giúp đỡ. - TS. Nguyễn Phƣớc Đằng và cô Thái Kim Tuyến, Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp các giống đậu nành phục vụ cho thí nghiệm. - Công ty Vạn Đức (Ấp Đông Hòa, Xã Song Thuận, Huyện Châu Thành, Tỉnh Tiền Giang) đã cung cấp các giống đậu nành phục vụ cho thí nghiệm. - Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã giúp đỡ thực hiện chiếu xạ tia gamma mẫu cấy. - TS. Đỗ Tấn Khang đã hỗ trợ thực hiện phân tích kỹ thuật sinh học phân tử. - Các em sinh viên Huỳnh Văn Hải, Võ Quang Tiếp, Huỳnh Thị Ý Nhi, Nguyễn Thị Cẩm Tiên, Nguyễn Thị Minh Thi, Trần Thị Tuyết Lan cùng các em sinh viên lớp Sinh học K37, Công nghệ rau hoa quả và Cảnh quan K42 đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ thực hiện thí nghiệm. Xin trân trọng ghi nhớ công ơn của cha mẹ và gia đình đã luôn bên cạnh động viên, chia sẻ, giúp đỡ để tôi yên tâm trong học tập và công tác. Xin chân thành cảm ơn sự động viên, chia sẻ, hỗ trợ của thầy cô, các anh chị, các em và bạn bè đã luôn bên tôi trong những lúc khó khăn, dành tình cảm tốt đẹp và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong học tập và nghiên cứu. ii
TÓM TẮT Cây đậu nành là một trong những cây thực phẩm có giá trị cao, cải tạo đất rất tốt nhƣng cũng là giống cây nhạy cảm với mặn. Đề tài “Nghiên cứu biến dị tế bào soma và xử lý tia gamma trong chọn tạo các dòng đậu nành (Glycine max (L.) Merrill) chống chịu mặn” đƣợc thực hiện nhằm mục tiêu xác định phƣơng pháp chọn tạo dòng đậu nành có khả năng chống chịu mặn. Nội dung nghiên cứu bao gồm xác định khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL, xác định môi trƣờng nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phƣơng pháp chọn lọc và đánh giá khả năng chọn tạo các dòng đậu nành chống chịu mặn bằng phƣơng pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma. Kết quả cho thấy trong các giống đậu nành đƣợc canh tác phổ biến ở ĐBSCL, các giống MTĐ 748-1, ĐH 4 và MTĐ 720 có khả năng chịu mặn cao ở nồng độ muối NaCl 4 g/L khi đánh giá bằng phƣơng pháp thủy canh. Giống MTĐ 878-3 nhạy cảm với mặn và giống MTĐ 760-4 chết hoàn toàn ở nồng độ muối này. Trong chọn lọc tính chống chịu mặn, giống không chịu mặn là MTĐ 760-4 đã tạo ra những dòng mô sẹo và cây chịu mặn. Trong các phƣơng pháp chọn lọc các dòng đậu nành chống chịu mặn thì phƣơng pháp gây biến dị soma trên mẫu trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 đạt đƣợc 01 dòng cây đậu nành có khả năng chống chịu mặn ở nồng độ NaCl 5 g/L. Có sự khác biệt di truyền trong cấu trúc DNA của mẫu chồi chống chịu mặn so với mẫu đối chứng không xử lý mặn khi phân tích bằng chỉ thị phân tử ISSR22. Cây đậu nành MTĐ 760-4 sau chọn lọc mặn với muối NaCl 5 g/L sinh trƣởng bình thƣờng sau 5 tuần thuần dƣỡng trong điều kiện tƣới mặn ở nhà lƣới. Cả hai phƣơng pháp gây biến dị soma và phƣơng pháp chiếu xạ tia gamma Co60 kết hợp chọn lọc mặn với muối NaCl trên mẫu mô sẹo đều thu đƣợc các dòng mô sẹo có khả năng chịu mặn với nồng độ 5 g/L ở mẫu không chiếu xạ và mẫu chiếu xạ liều 10 Gy. Phân tích di truyền với chỉ thị ISSR22 cho thấy ở hai mẫu mô sẹo này đều không có sự xuất hiện của băng DNA khoảng 450 bp so với mẫu đối chứng. Đối với mẫu trục phôi xử lý chiếu xạ tia gamma kết hợp chọn lọc mặn chƣa thu đƣợc các dòng chống chịu mặn. Kết quả nghiên cứu đề xuất có thể áp dụng phƣơng pháp gây biến dị soma trên mẫu trục phôi để tạo dòng đậu nành có khả năng chống chịu mặn, tiếp tục nhân dòng chịu mặn và trồng thử nghiệm ở điều kiện tự nhiên để đánh giá sự ổn định di truyền của tính chống chịu mặn cũng nhƣ quan sát thêm các đặc tính nông học khác. Từ khóa: Biến dị soma, chiếu xạ tia gamma, chống chịu mặn, đậu nành, Glycine max (L.) Merrill, ISSR iii
ABSTRACT Soybean is one of food crops that have high value and considerably improve soil, but also is sensitive to salt. The PhD thesis “Study on somaclonal cell variation and gamma treatment in selection for salt tolerant soybean lines (Glycine max (L.) Merrill)” was carried out to determine the method to select the soybean line that is salt tolerant. Study contents included determing the salt tolerance ability of some soybean varieties which were popular in the Mekong Delta, the tissue culture medium of soybean suitale for obtaining initial sources for selection methods and evaluating the ability of selection for salt tolerant soybean lines by somaclonal cell variation creating and gamma irradiation method. The results showed that among soybean varieties popularly cultivated in the Mekong Delta, MTD 748-1, DH 4 and MTD 720 had the high salt tolerant ability at 4 g/L NaCl when evaluated by hydroponic method. MTD 878-3 variety was sensitive to salt and MTD 760-4 completely died at this salt concentration. In selection for salt tolerance, the intolerant variety which was MTD 760-4 formed salt tolerant callus and plantlet lines. In selection methods to achieve salt tolerant soybean lines, creating somaclonal variation on embryo axes of MTD 760-4 soybean obtained one soybean plantlet line that was salt tolerant at NaCl of 5 g/L. There was genetic difference in DNA structure of the salt tolerant shoot compared to the control with non-salt treatment when analyzed by molecular marker of ISSR22. MTD 760-4 soybean plantlets after selected with 5 g/L NaCl normally grew after 5 weeks acclimatized under saline water irrigating condition in the greenhouse. Both methods of creating somaclonal variation and Co60 gamma irradiation combined with NaCl salt selection on callus achieved two salt tolerant callus lines to NaCl dose of 5 g/L at none irradiated explants and irradiated explants with gamma dose of 10 Gy. Genetic analysis with ISSR22 marker in these two callus explants showed that there was no appearance of DNA band 450 bp compared to control explants. To embyro axes which were gamma irratiated and salt selected, there was not obtained salt tolerant lines. The study results suggested that the method of creating somaclonal variation can be applied to form salt tolerant soybean lines and these should be constinuously multiplied and cultivated in the field to evaluate the genetic stability of salt tolerance as well as observe further other agronomical characteristics. Key words: ISSR, gamma irradiation, Glycine max (L.) Merrill, salt tolerant, somaclonal variation, soybean iv
CAM KẾT KẾT QUẢ Tôi xin cam kết luận án này đƣợc hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi và các kết quả của nghiên cứu này chƣa đƣợc dùng cho bất cứ luận án cùng cấp nào khác. Ngƣời hƣớng dẫn Tác giả luận án PGS. TS. Nguyễn Bảo Toàn Lê Hồng Giang v
MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm tạ .......................................................................................................... ii Tóm tắt .............................................................................................................. iii Abstract ............................................................................................................. vi Cam kết kết quả ................................................................................................. v Mục lục ............................................................................................................. vi Danh sách bảng ................................................................................................. xi Danh sách hình................................................................................................ xiv Danh mục từ viết tắt........................................................................................ xvi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU................................................................................ 1 1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu của đề tài ....................................................................................... 2 1.3 Nội dung nghiên cứu.................................................................................... 2 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 2 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................... 2 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 2 1.5 Ý nghĩa của luận án ..................................................................................... 3 1.5.1 Ý nghĩa khoa học ...................................................................................... 3 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn....................................................................................... 3 1.6 Những điểm mới của luận án ....................................................................... 4 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 5 2.1 Nguồn gốc và phân loại cây đậu nành ......................................................... 5 2.1.1 Nguồn gốc ................................................................................................. 5 2.1.2 Phân loại ................................................................................................... 5 2.2 Đặc điểm thực vật ........................................................................................ 5 2.2.1 Rễ .............................................................................................................. 5 2.2.2 Thân .......................................................................................................... 5 2.2.3 Lá .............................................................................................................. 6 2.2.4 Hoa ............................................................................................................ 7 2.2.5 Trái và hạt ................................................................................................. 7 2.3 Yêu cầu sinh thái của cây đậu nành ............................................................. 8 2.3.1 Đất ............................................................................................................. 8 2.3.2 Nhiệt độ..................................................................................................... 8 2.3.3 Nƣớc.......................................................................................................... 9 2.3.4 Ánh sáng ................................................................................................... 9 2.4 Đất mặn và tình hình xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long ......... 10 2.4.1 Khái niệm đất mặn .................................................................................. 10 vi
2.4.2 Tình hình xâm nhập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long ........................ 11 2.5 Sự chống chịu mặn của cây đậu nành ........................................................ 12 2.5.1 Ảnh hƣởng của mặn trên cây đậu nành .................................................. 12 2.5.2 Các nghiên cứu về sự chống chịu mặn trên cây đậu nành ...................... 14 2.5.3 Cơ chế chống chịu mặn của cây đậu nành .............................................. 15 2.6 Sơ lƣợc về nuôi cấy mô và tế bào thực vật ................................................ 19 2.7 Phƣơng pháp chọn lọc biến dị tế bào soma các dòng cây trồng chống chịu mặn................................................................................................................... 21 2.7.1 Khái niệm biến dị soma .......................................................................... 21 2.7.2 Cơ sở của biến dị soma ........................................................................... 21 2.7.3 Phƣơng pháp chọn lọc biến dị tế bào soma tính chống chịu mặn .......... 23 2.7.4 Một số ƣu và khuyết điểm của phƣơng pháp chọn lọc biến dị tế bào soma24 2.7.4.1 Ƣu điểm ............................................................................................... 24 2.7.4.2 Khuyết điểm ......................................................................................... 24 2.7.5 Đặc điểm của cây chịu mặn trong chọn lọc in vitro ............................... 25 2.8 Một số kết quả nghiên cứu về chọn lọc biến dị tế bào soma các dòng cây trồng chống chịu mặn trên thế giới và trong nƣớc........................................... 26 2.9 Phƣơng pháp gây đột biến cây trồng in vitro............................................. 28 2.9.1 Khái niệm đột biến.................................................................................. 28 2.9.2 Sự phát sinh đột biến .............................................................................. 28 2.9.3 Ƣu điểm của phƣơng pháp tạo đột biến thông qua nuôi cấy mô ............ 29 2.9.4 Phƣơng pháp tạo đột biến in vitro bằng xử lý tia gamma....................... 29 2.9.4.1 Bức xạ gamma (γ) ................................................................................ 29 2.9.4.2 Một số đặc trƣng của chất phóng xạ .................................................... 30 2.9.4.3 Phƣơng pháp thực hiện ........................................................................ 30 2.9.5 Kết quả nghiên cứu về tạo đột biến in vitro bằng xử lý tia gamma trên thế giới và trong nƣớc ...................................................................................... 32 2.10 Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống cây trồng ............................. 36 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................. 38 3.1 Phƣơng tiện ................................................................................................ 38 3.1.1 Vật liệu .................................................................................................... 38 3.1.2 Hóa chất .................................................................................................. 38 3.1.3 Thiết bị .................................................................................................... 38 3.1.4 Thời gian và địa điểm nghiên cứu .......................................................... 39 3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 40 3.2.1 Nội dung 1: Xác định khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL .................................................................................. 40 3.2.1.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của các giống đậu nành MTĐ 176, MTĐ 748-1, MTĐ 760-4, Nhật 17A và OMĐN 2940 vii
3.2.1.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của các giống đậu nành ĐH 4, MTĐ 720, MTĐ 860-1, MTĐ 878-3 và MTĐ 885-2 . 41 3.2.2 Nội dung 2: Xác định môi trƣờng nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phƣơng pháp chọn lọc ............................ 41 3.2.2.1 Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của 2,4-D và BA lên sự hình thành mô sẹo từ tử diệp đậu nành MTĐ 760-4 ...................................................................... 41 3.2.2.2 Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của NAA và khoáng đa lƣợng đến sự tạo rễ từ đoạn thân đậu nành MTĐ 760-4 .................................................................. 42 3.2.2.3 Thí nghiệm 5: Ảnh hƣởng của giá thể đến sự thuần dƣỡng cây đậu nành in vitro trong điều kiện nhà lƣới ............................................................. 43 3.2.3 Nội dung 3: Đánh giá khả năng chọn tạo các dòng đậu nành chống chịu mặn bằng phƣơng pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma ................... 43 3.2.3.1 Thí nghiệm 6: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ................................................................................ 43 3.2.3.2 Thí nghiệm 7: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự tạo chồi và sinh trƣởng của chồi từ trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 ......................................... 46 3.2.3.3 Thí nghiệm 8: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ..................................... 48 3.2.3.4 Thí nghiệm 9: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự tạo chồi và sinh trƣởng của chồi từ trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 .... 49 3.2.3.5 Đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đậu nành chống chịu mặn50 3.2.3.6 Thí nghiệm 10: Đánh giá khả năng sinh trƣởng và phát triển của các dòng đậu nành chống chịu mặn trong điều kiện nhà lƣới ................................ 52 3.2.3.7 Xử lý số liệu ......................................................................................... 53 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 55 4.1 Nội dung 1: Xác định khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL .................................................................................. 55 4.1.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của các giống đậu nành MTĐ 176, MTĐ 748-1, MTĐ 760-4, Nhật 17A và OMĐN 2955 4.1.1.1 Tỉ lệ sống ............................................................................................. 55 4.1.1.2 Chiều cao cây ....................................................................................... 57 4.1.1.3 Số lóng trên thân chính ........................................................................ 59 4.1.1.4 Chiều dài rễ .......................................................................................... 60 4.1.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của các giống đậu nành ĐH 4, MTĐ 720, MTĐ 860-1, MTĐ 878-3 và MTĐ 885-2 . 64 4.1.2.1 Tỉ lệ sống ............................................................................................. 64 4.1.2.2 Chiều cao cây ....................................................................................... 66 4.1.2.3 Số lóng trên thân chính ........................................................................ 67 4.1.2.4 Chiều dài rễ .......................................................................................... 69 viii
4.2 Nội dung 2: Xác định môi trƣờng nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phƣơng pháp chọn lọc ............................ 71 4.2.1 Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của 2,4-D và BA lên sự hình thành mô sẹo từ tử diệp đậu nành MTĐ 760-4 .......................................................................... 71 4.2.1.1 Tỉ lệ tạo mô sẹo................................................................................... 71 4.2.1.2 Tỉ lệ tạo rễ ........................................................................................... 73 4.2.2 Thí nghiệm 4: Ảnh hƣởng của NAA và khoáng đa lƣợng đến sự tạo rễ từ đoạn thân đậu nành MTĐ 760-4 ...................................................................... 75 4.2.2.1 Tỉ lệ tạo rễ ............................................................................................ 75 4.2.2.2 Số rễ ..................................................................................................... 76 4.2.2.3 Chiều dài rễ .......................................................................................... 77 4.2.2.4 Chiều cao chồi ..................................................................................... 78 4.2.2.5 Số lá ..................................................................................................... 79 4.2.3 Thí nghiệm 5: Ảnh hƣởng của giá thể đến sự thuần dƣỡng cây đậu nành in vitro trong điều kiện nhà lƣới ...................................................................... 81 4.2.3.1 Tỉ lệ cây sống ....................................................................................... 81 4.2.3.2 Chiều cao gia tăng................................................................................ 82 4.2.3.3 Số lá gia tăng........................................................................................ 83 4.3 Nội dung 3: Đánh giá khả năng chọn tạo các dòng đậu nành chống chịu mặn bằng phƣơng pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma ................... 84 4.3.1 Thí nghiệm 6: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ....................................................................................... 84 4.3.1.1 Thí nghiệm 6a: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 1 ............................................... 84 4.3.1.2 Thí nghiệm 6b: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 2 ............................................... 86 4.3.1.3 Thí nghiệm 6c: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 3 ............................................... 86 4.3.1.4 Thí nghiệm 6d: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 4 ............................................... 87 4.3.2 Thí nghiệm 7: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự tạo chồi và sinh trƣởng của chồi từ trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 .................................................... 89 4.3.2.1 Thí nghiệm 7a: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự tạo chồi và sinh trƣởng của chồi trong lần chọn lọc 1 ............................................................... 89 4.3.2.2 Thí nghiệm 7b: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của chồi trong lần chọn lọc 2 ......................................................................................... 91 4.3.2.3 Thí nghiệm 7c: Ảnh hƣởng của muối NaCl lên sự sinh trƣởng của chồi trong lần chọn lọc 3 ......................................................................................... 93 ix
4.3.3 Thí nghiệm 8: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ..................................... 97 4.3.3.1 Thí nghiệm 8a: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 1 .... 97 4.3.3.2 Thí nghiệm 8b: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 2 .... 99 4.3.3.3 Thí nghiệm 8c: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 3 .. 101 4.3.3.4 Thí nghiệm 8d: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 4 .. 103 4.3.4 Thí nghiệm 9: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự tạo chồi và sinh trƣởng của chồi từ trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 .. 107 4.3.4.1 Thí nghiệm 9a: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự tạo chồivà sinh trƣởng của chồitrong lần chọn lọc 1 .......................... 107 4.3.4.2 Thí nghiệm 9b: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của chồi trong lần chọn lọc 2 ........................................... 112 4.3.4.2 Thí nghiệm 9c: Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl lên sự sinh trƣởng của chồi trong lần chọn lọc 3 ........................................... 113 4.3.5 Đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đậu nành chống chịu mặn115 4.3.5.1 Sự sai khác di truyền của các dòng mô sẹo đậu MTĐ 760-4 chống chịu mặn sau chọn lọc biến dị soma và chiếu xạ tia gamma Co60 ......................... 115 4.3.5.2 Sự sai khác di truyền của các dòng cây đậu nành MTĐ 760-4 chống chịu mặn sau chọn lọc biến dị soma .............................................................. 117 4.3.6 Thí nghiệm 10: Đánh giá khả năng sinh trƣởng và phát triển của các dòng đậu nành chống chịu mặn trong điều kiện nhà lƣới .............................. 117 4.3.6.1 Chiều cao chồi gia tăng...................................................................... 117 4.3.6.2 Số lóng gia tăng ................................................................................. 119 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................... 124 5.1 Kết luận .................................................................................................... 124 5.2 Đề xuất ..................................................................................................... 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 125 PHỤ LỤC 1 ................................................................................................... 140 PHỤ LỤC 2 ................................................................................................... 142 PHỤ LỤC 3 ................................................................................................... 145 PHỤ LỤC 4 ................................................................................................... 147 x
DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên Bảng Trang 2.1 Gen mã hóa transporter vận chuyển ion liên quan đến sự chống 17 chịu mặn ở đậu nành 2.2 Một số giống cây trồng đƣợc xử lý đột biến in vitro bằng chiếu 33 xạ tia gamma trên thế giới 4.1 Tỉ lệ sống (%) của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi muối 57 NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.2 Chiều cao cây (cm) của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi muối 58 NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.3 Số lóng trên thân chính của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi 60 muối NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.4 Chiều dài rễ (cm) của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi muối 62 NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.5 Tỉ lệ sống (%) của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi muối 65 NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.6 Chiều cao cây (cm) của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi muối 67 NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.7 Số lóng trên thân chính của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi 68 muối NaCl ở 2, 3 và 5 tuần SKT 4.8 Chiều dài rễ (cm) của các giống đậu nành ảnh hƣởng bởi muối 70 NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKT 4.9 Tỉ lệ tạo mô sẹo (%) từ tử diệp đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng 72 bởi 2,4-D và BA ở 1, 2, 3 và 4 tuần SKC 4.10 Tỉ lệ tạo rễ (%) từ tử diệp đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 74 2,4-D và BA ở 2 và 4 tuần SKC 4.11 Tỉ lệ tạo rễ (%) của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 75 NAA và khoáng đa lƣợng ở 2 và 4 tuần SKC 4.12 Số rễ của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi NAA và 77 khoáng đa lƣợng ở 2 và 4 tuần SKC 4.13 Chiều dài rễ (cm)của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 78 NAA và khoáng đa lƣợng ở 4 tuần SKC 4.14 Chiều cao chồi (cm)của đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 79 NAA và khoáng đa lƣợng ở 2và 4 tuần SKC 4.15 Số lá của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi NAA và 80 khoáng đa lƣợng ở 2 và 4 tuần SKC xi
4.16 Tỉ lệ sống (%) của cây đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi giá 81 thể ở 1, 2, 3 và 4 tuần SKTD 4.17 Chiều cao gia tăng (cm) của cây đậu nành MTĐ 760-4 ảnh 82 hƣởng bởi giá thể ở 1, 2, 3 và 4 tuần SKTD 4.18 Số lá gia tăng của cây đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi giá 83 thể ở 1, 2, 3 và 4 tuần SKTD 4.19 Tỉ lệ sống (%) của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 84 muối NaCl từ 1 đến 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 1 4.20 Tỉ lệ sống (%) của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 86 muối NaCl từ 1 đến 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 2 4.21 Tỉ lệ sống (%) của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 87 muối NaCl từ 1 đến 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 3 4.22 Tỉ lệ sống (%) của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 87 muối NaCl từ 1 đến 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 4 4.23 Hàm lƣợng proline của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 sau 4 lần 88 chọn lọc với muối NaCl (mol g trọng lƣợng tƣơi) 4.24 Tỉ lệ tạo chồi (%) của trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng 90 bởi muối NaCl trong lần chọn lọc 1 4.25 Chiều cao chồi (cm) của đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 90 muối NaCl trong lần chọn lọc 1 4.26 Chiều cao chồi gia tăng (cm) của đậu nành MTĐ 760-4 ảnh 92 hƣởng bởi muối NaCl trong lần chọn lọc 2 4.27 Số lá gia tăng của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 92 muối NaCl trong lần chọn lọc 2 4.28 Chiều cao chồi gia tăng (cm) của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh 93 hƣởng bởi muối NaCl trong lần chọn lọc 3 4.29 Số lá gia tăng của chồi đậu nành MTĐ 760-4 ảnh hƣởng bởi 94 muối NaCl trong lần chọn lọc 3 4.30 Số cây đậu nành có khả năng chống chịu mặn ở các nồng độ 95 muối NaCl 4.31 Hàm lƣợng proline của chồi đậu nành MTĐ 760-4 sau 3 lần 97 chọn lọc với muối NaCl (mol g trọng lƣợng tƣơi) 4.32 Tỉ lệ sống của mô sẹo (%) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 98 Co60 và muối NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 1 4.33 Tỉ lệ sống của mô sẹo (%) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 100 Co60 và muối NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 2 4.34 Tỉ lệ sống của mô sẹo (%) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 102 xii
Co60 và muối NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 3 4.35 Tỉ lệ sống của mô sẹo (%) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 104 Co60 và muối NaCl ở 1, 3 và 5 tuần SKC trong lần chọn lọc 4 4.36 Hàm lƣợng proline của mô sẹo (mol g trọng lƣợng tƣơi) ảnh 106 hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma Co60 và muối NaCl sau 4 lần chọn lọc 4.37 Tỉ lệ sống của trục phôi (%) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 108 Co60 và muối NaCl ở 2, 4 và 6 tuần SKC trong lần chọn lọc 1 4.38 Tỉ lệ tạo chồi (%) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma Co60 và 110 muối NaCl ở 4 và 6 tuần SKC trong lần chọn lọc 1 4.39 Chiều cao chồi (cm) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma Co60 và 112 muối NaCl ở 4 và 6 tuần SKC trong lần chọn lọc 1 4.40 Chiều cao chồi gia tăng (cm) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 113 Co60 và muối NaCl ở 1, 2 và 3 tuần SKC trong lần chọn lọc 2 4.41 Chiều cao chồi gia tăng (cm) ảnh hƣởng bởi chiếu xạ tia gamma 114 Co60 và muối NaCl ở 1, 2 và 3 tuần SKC trong lần chọn lọc 3 4.42 Chiều cao chồi gia tăng (cm) ảnh hƣởng bởi tƣới nƣớc mặn 118 4.43 Số lóng gia tăng (lóng) ảnh hƣởng bởi tƣới nƣớc mặn 119 xiii
DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 3.1 Tử diệp của giống đậu nành MTĐ 760-4 đƣợc tách bỏ trục 42 phôi (a) và nuôi cấy trên môi trƣờng (b) 3.2 Sinh trƣởng mô sẹo trên môi trƣờng chọn lọc với muối 44 NaCl 3.3 Mẫu trục phôi của giống đậu nành MTĐ 760-4 đƣợc tách 46 bỏ trục phôi (a) và nuôi cấy trên môi trƣờng (b) 3.4 Sinh trƣởng của trục phôi sau khi đƣợc chiếu xạ và chọn lọc 49 với muối NaCl 3.5 Cây đậu nành chuẩn bị thuần dƣỡng ở nhà lƣới 52 4.1 Ảnh hƣởng của muối NaCl trên sự sống và sinh trƣởng của 56 5 giống đậu nành Nhật 17A, MTĐ 748-1, MTĐ 176, MTĐ 760-4, OMĐN 29 (từ phải sang) ở 5 tuần sau khi trồng 4.2 Ảnh hƣởng của nồng độ muối NaCl trên sự sinh trƣởng của 61 rễ cây đậu nành ở 5 tuần sau khi trồng 4.3 Triệu chứng ngộ độc mặn (NaCl 4 g L) trên lá đậu nành ở 5 63 tuần sau khi trồng 4.4 Ảnh hƣởng của muối NaCl trên sự sống và sinh trƣởng của 66 5 giống đậu nành ở 5 tuần sau khi trồng 4.5 Sự hình thành mô sẹo từ tử diệp đậu nành ở 2 tuần sau khi 71 cấy 4.6 Sự tạo rễ của cây đậu nành trên môi trƣờng MS bổ sung 78 NAA 4.7 Sinh trƣởng của cây đậu nành sau 4 tuần thuần dƣỡng 83 4.8 Sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trên môi 85 trƣờng MS bổ sung muối NaCl sau 5 tuần nuôi cấy trong lần chọn lọc 1 4.9 Sự sinh trƣởng của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 trên môi 88 trƣờng MS bổ sung muối NaCl sau 5 tuần nuôi cấy trong lần chọn lọc 4 4.10 Sự tạo chồi đậu nành MTĐ 760-4 trên môi trƣờng bổ sung 91 muối NaCl 4.11 Sinh trƣởng của chồi đậu nành MTĐ 760-4 chịu mặn sau 95 chọn lọc trên môi trƣờng MS 4.12 Nhân các dòng đậu nành có khả năng chống chịu mặn trên 96 môi trƣờng MS bổ sung nƣớc dừa 50 ml L và NAA 0,2 xiv
mg/L 4.13 Mức độ sống sót của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 sau 5 99 tuần nuôi cấy ở lần chọn lọc 1 4.14 Mức độ sống sót của mô sẹo đậu nành MTĐ 760-4 sau 5 105 tuần nuôi cấy ở lần chọn lọc 4 4.15 Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và NaCl lên sự tạo 111 chồi đậu nành MTĐ 760-4 trong lần chọn lọc 1 4.16 Ảnh hƣởng của chiếu xạ tia gamma Co60 và NaCl lên sự 114 sinh trƣởng của chồi đậu nành MTĐ 760-4 4.17 Phổ diện điện di sản phẩm PCR với mồi ISSR02 (giếng 1- 115 3), ISSR03 (giếng 4-6), ISSR13 (giếng 7-9) và ISSR19 (giếng 10-12) 4.18 Phổ diện điện di sản phẩm PCR với mồi ISSR22 (giếng 1-3) 116 và ISSR27 (giếng 4-6) 4.19 Phổ diện điện di sản phẩm PCR với mồi ISSR22 117 4.20 Ảnh hƣởng của tƣới mặn NaCl 5 g L lên sinh trƣởng của 120 cây đậu nành MTĐ 760-4 đối chứng ở 5 tuần sau khi trồng 4.21 Sinh trƣởng của các dòng đậu nành trong điều kiện tƣới 121 mặn ở 4 tuần sau khi trồng 4.22 Sơ đồ phƣơng pháp tạo biến dị soma dòng đậu nành MTĐ 123 760-4 chống chịu mặn từ mẫu cấy trục phôi xv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 2,4-D 2,4-Dichlorophenoxy acetic acid AFLP Amplified fragment length polymorphism BA Benzyl adenine ctv. cộng tác viên ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long DNA Deoxyribo nucleic acid et al. và cộng tác viên FAO Food and Agricultural Organization Gy Gray IAA 3-Indole acetic acid IAEA International Atomic Energy Agency ISSR Inter simple sequence repeat MS Murashige và Skoog NAA 1-Naphthalene acetic acid PCR Polymerase chain reaction PEG Polyethylene glygol RAPD Random amplified polymorphic DNA ROS Reactive oxygen species SKC sau khi cấy SKT sau khi trồng SKTD sau khi thuần dƣỡng SSPs Single specific primers SSRs Simple sequence repeats SSSA Soil Science Society of America xvi
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Đậu nành (Glycine max (L.) Merrill) là cây thực phẩm có giá trị kinh tế rất cao không chỉ đƣợc trồng làm thức ăn cho ngƣời và gia súc vì có hàm lƣợng protein cao (40%), lipid (18%), các acid amin cơ bản và nhiều loại vitamin, đậu nành còn là cây luân canh cải tạo đất rất tốt (Phạm Văn Biên và ctv., 1996). Biện pháp luân canh cây đậu nành với cây lúa vừa hạn chế đƣợc dòng đời sâu bệnh phát triển, vừa góp phần làm cho đất thêm màu mỡ, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho cả lúa và đậu nành giúp cho nông dân tăng thêm thu nhập, cải thiện đời sống và giúp cho ngành chăn nuôi, thủy sản có thêm nguyên liệu để chế biến. Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là trọng điểm nông nghiệp của cả nƣớc, việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng là một nhu cầu bức thiết nhằm xây dựng nền nông nghiệp bền vững, phá thế độc canh cây lúa và cắt sự lây truyền của sâu rầy. Vì vậy, việc đƣa cây đậu nành vào cơ cấu luân canh với cây lúa là một trong những biện pháp hữu hiệu (Nguyễn Phƣớc Đằng và ctv., 2010). Tuy nhiên, hiện nay do tình hình biến đổi khí hậu, ĐBSCL là một trong những vùng chịu ảnh hƣởng trực tiếp, đặc biệt là tình trạng xâm nhập mặn vào sâu trong đất liền khiến cho nhiều diện tích đất canh tác bị thu hẹp. Đậu nành đƣợc xem là loài nhạy cảm với mặn (Lauchli, 1984). Sản lƣợng của các giống đậu nành nhạy cảm với mặn giảm rất nghiêm trọng dƣới điều kiện mặn (Chang et al., 1994, Katerji et al., 2003). Chính vì vậy, để có thể canh tác tốt và mở rộng diện tích cây trồng này ở ĐBSCL, việc sử dụng giống chịu mặn là một trong các phƣơng pháp thích hợp nhất và ít tốn kém nhất so với các phƣơng pháp khác nhƣ cải tạo đất hoặc làm đê bao ngăn mặn. Đối với những vùng bị nhiễm mặn, vào những mùa vụ năng suất trồng lúa không cao thì nông dân có thể trồng cây đậu nành thay thế. Theo Wang et al. (2003), hiện nay chọn giống là một chiến lƣợc quan trọng để cải thiện tính chống chịu mặn trên cây đậu nành. Tuy nhiên, công tác lai tạo và chọn giống theo cách cổ điển rất khó, tốn nhiều thời gian, công sức và chi phí. Trong khi đó phƣơng pháp chọn lọc các biến dị thích nghi với mặn thông qua nuôi cấy mô đã đƣợc thực hiện thành công trên nhiều cây trồng. Đặc biệt là hiệu quả chọn lọc có thể đƣợc tăng cƣờng bằng cách kết hợp với kỹ thuật gây đột biến in vitro. Rất nhiều báo cáo đã cho thấy các dòng cây trồng chống chịu mặn có thể đƣợc tạo bằng các kỹ thuật này nhƣ lúa (Dang Minh Tam and Nguyen Thi Lang, 2003; Saleem et al., 2005; Zinnah et al., 2013), mía (Patade et al., 2008), lúa mì (El- Sayed et al., 2007), khoai tây (Yaycili and Alikamanoglu, 2012)… Trên thế 1
giới, việc ứng dụng phƣơng pháp này để chọn lọc tính chống chịu mặn trên cây đậu nành cũng đã thực hiện nhƣng còn rất hạn chế và chƣa đƣợc nghiên cứu một cách đầy đủ. Một số kỹ thuật nuôi cấy in vitro cây đậu nành cơ bản cũng đã đƣợc thực hiện ở một số giống, tuy nhiên, một quy trình nuôi cấy đầy đủ cũng chƣa có. Vì vậy, các nghiên cứu về chọn lọc các dòng đậu nành chống chịu mặn để thích nghi với sự bất lợi của môi trƣờng nhƣ sự xâm nhập mặn ở ĐBSCL là rất cần thiết và hứa hẹn sẽ mang lại nhiều đóng góp giá trị cho công tác chọn tạo giống đậu nành mới. 1.2 Mục tiêu của đề tài Xác định phƣơng pháp chọn tạo dòng đậu nành có khả năng chống chịu mặn. 1.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Xác định khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL. Nội dung 2: Xác định môi trƣờng nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phƣơng pháp chọn lọc. Nội dung 3: Đánh giá khả năng chọn tạo các dòng đậu nành chống chịu mặn bằng phƣơng pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma. - Tạo biến dị tế bào soma từ mô sẹo và trục phôi bằng cách nuôi cấy trên môi trƣờng mặn (bổ sung muối NaCl). - Chiếu xạ tia gamma Co60 mẫu mô sẹo và trục phôi và chọn lọc trên môi trƣờng mặn (bổ sung muối NaCl). - Đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đậu nành chống chịu mặn sau chọn lọc bằng kỹ thuật sinh học phân tử. - Đánh giá khả năng sinh trƣởng và phát triển của các dòng đậu nành chống chịu mặn sau chọn lọc trong điều kiện tƣới mặn ở nhà lƣới. 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đặc tính chống chịu mặn của cây đậu nành. 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu - Xác định khả năng chống chịu mặn của các giống đậu nành bằng phƣơng pháp thủy canh đƣợc thực hiện trong nhà lƣới. 2
- Xác định môi trƣờng nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phƣơng pháp chọn lọc và thực hiện chọn tạo các dòng đậu nành có khả năng chịu mặn trong phòng thí nghiệm với 1 giống đã đƣợc đánh giá mức độ chịu mặn trong nhà lƣới. - Đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đậu nành chống chịu mặn sau chọn lọc bằng kỹ thuật sinh học phân tử. - Thuần dƣỡng và trồng thử nghiệm dòng đậu nành sau chọn lọc trong nhà lƣới. 1.5 Ý nghĩa của luận án 1.5.1 Ý nghĩa khoa học - Kết quả luận án đã xác định đƣợc khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL bằng kỹ thuật thủy canh. - Luận án đã xác định đƣợc các môi trƣờng nuôi cấy mô thích hợp cho giống đậu nành MTĐ 760-4 là giống có khả năng chịu mặn kém nhƣng có các đặc tính sinh trƣởng tốt để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phƣơng pháp chọn lọc. - Luận án đã ứng dụng phƣơng pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma Co60 để chọn tạo các các dòng đậu nành chống chịu mặn, sử dụng chỉ thị phân tử ISSR để đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đậu nành chống chịu mặn sau chọn lọc và đánh giá khả năng sinh trƣởng và phát triển của các dòng này trong điều kiện tƣới mặn ở nhà lƣới. - Kết quả của luận án đã xác định đƣợc phƣơng pháp tạo dòng đậu nành MTĐ 760-4 có khả năng chống chịu mặn, cung cấp nguồn tài liệu trong nghiên cứu khoa học, làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo và phục vụ trong giảng dạy. 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Trƣớc tình trạng xâm nhập mặn ở ĐBSCL đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đe dọa ảnh hƣởng đến năng suất nhiều giống cây trồng, trong đó có cây đậu nành là một trong những giống cây trồng có giá trị thực phẩm cao, đồng thời cũng là giống cây trồng cải tạo đất rất tốt, nhƣng là giống cây nhạy cảm với mặn, việc nghiên cứu để chọn tạo các dòng/giống cây đậu nành có khả năng chống chịu mặn để có thể canh tác tốt và mở rộng diện tích cây trồng này ở ĐBSCL là rất cần thiết. Ứng dụng phƣơng pháp gây biến dị tế bào soma có thể chọn lọc đƣợc dòng đậu nành chống chịu mặn. Kết quả luận án đã đạt đƣợc 01 dòng đậu nành MTĐ 760-4 có khả năng chống chịu mặn ở nồng 3
độ muối NaCl 5 g/L. Từ đó có thể trồng thử nghiệm và phát triển giống mới này ra điều kiện tự nhiên, đặc biệt là những vùng đất canh tác đang bị nhiễm mặn ở ĐBSCL. 1.6 Những điểm mới của luận án - Kết quả luận án đã đánh giá đƣợc khả năng chống chịu mặn của 10 giống đậu nành trồng ở ĐBSCL là MTĐ 176, MTĐ 748-1, MTĐ 760-4, Nhật 17A, OMĐN 29, ĐH 4, MTĐ 720, MTĐ 860-1, MTĐ 878-3 và MTĐ 885-2 bằng phƣơng pháp thủy canh. Trong đó, các giống MTĐ 748-1, ĐH 4 và MTĐ 720 có khả năng chịu mặn cao ở nồng độ muối NaCl 4 g/L. Giống MTĐ 878-3 nhạy cảm với mặn và giống MTĐ 760-4 chết hoàn toàn ở nồng độ muối này. - Luận án đã tạo ra những dòng mô sẹo và cây chịu mặn từ giống không chịu mặn là MTĐ 760-4. - Trong các phƣơng pháp chọn lọc các dòng đậu nành chống chịu mặn thì phƣơng pháp gây biến dị soma trên mẫu trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 đạt đƣợc 01 dòng cây đậu nành có khả năng chống chịu mặn ở nồng độ NaCl 5 g/L. Có sự khác biệt di truyền trong cấu trúc DNA của mẫu chồi chống chịu mặn so với mẫu đối chứng không xử lý mặn khi phân tích bằng chỉ thị phân tử ISSR22. Cây đậu nành MTĐ 760-4 sau chọn lọc mặn với muối NaCl 5 g/L sinh trƣởng bình thƣờng sau 5 tuần thuần dƣỡng trong điều kiện tƣới mặn ở nhà lƣới. - Cả hai phƣơng pháp gây biến dị soma và phƣơng pháp chiếu xạ tia gamma Co60 kết hợp chọn lọc mặn với muối NaCl trên mẫu mô sẹo đều thu đƣợc các dòng mô sẹo có khả năng chịu mặn với nồng độ 5 g/L ở mẫu không chiếu xạ và mẫu chiếu xạ liều 10 Gy. Phân tích di truyền với chỉ thị ISSR22 cho thấy ở hai mẫu mô sẹo này đều không có sự xuất hiện của băng DNA khoảng 450 bp so với mẫu đối chứng. 4