zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Báo cáo khoa học

Nghiên cứu đa dạng di truyền các giống lúa địa phương tỉnh Lào Cai bằng chỉ thị ADN

Chia sẻ: Leon Leon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Báo xấu

99
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Di truyền đa dạng và DNA vân tay của 124 giống lúa địa phương thu thập từ ba huyện Lào Cai tỉnh đã được làm sáng tỏ bằng cách sử dụng 36 đơn giản lặp lại trình tự (SSR) đánh dấu phân phối thông qua 12 nhiễm sắc thể lúa. Kết quả của SSR vân tay cho thấy tổng số 235 ban nhạc đa hình đã được phát hiện ở 36 locus SSR. Số lượng alen đa hình đa dạng từ 3 đến 14 tùy thuộc vào mỗi vị trí, năng suất trung bình của 6 alen mỗi locus. Phân tích hồ sơ DNA chỉ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu đa dạng di truyền các giống lúa địa phương tỉnh Lào Cai bằng chỉ thị ADN

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam NGHIÊN C U ĐA D NG DI TRUY N CÁC GI NG LÚA Đ A PHƯƠNG T NH LÀO CAI B NG CH TH ADN Tr n Danh S u, Nguy n Th Lan Hoa, Hà Minh Loan,Ngô Kim Hoài, Bùi Th Thu Giang, Hoàng Th Hu , Hà Th Xuân Mai, Nguy n Th Tuy t SUMMARY Evaluation of genetic diversity of local rice varieties collected from Lao Cai province by using DNA markers The genetic diversity and DNA fingerprinting of 124 local rice varieties collected from three districts of Lao Cai Provinces were elucidated by using 36 simple sequence repeat (SSR) markers distributed through 12 rice chromosomes. The result of SSR fingerprinting showed that total of 235 polymorphic bands were detected at 36 SSR loci. The numbers of polymorphic alleles varied from 3 to 14 depending on each locus, yielding average of 6 alleles per locus. The DNA profiles analysis indicated three out of 36 SSR markers revealed 3 unique alleles (rare alleles) in 3 surveyed rice genotypes. The information of these markers may come in handy to distinctly identify and characterize those 3 local varieties. Cluster analysis based on UPGMA resolved the local rice varieties into two major O. sativa groups, indica and japonica, agreed with classification based on choroplast DNA analysis. This application of DNA polymorphism analysis revealed genomic relationship in Vietnamese rice germplasm, generating a database useful for cultivar identification, local germplasm conservation, and breeding programs. Keywords: Chloroplast DNA, DNA markers, genetic diversity, local rice, SSR markers d ng di truy n m c ADN có th phát I. §ÆT VÊN §Ò hi n s khác bi t nh nh t gi a các gi ng, Theo m t s k t qu nghiên c u, tài vì th giúp nh n d ng nh ng gi ng quý, nguyên di truy n lúa mi n núi phía B c hi m trong các t p oàn gi ng lúa tr ng Vi t Nam có s a d ng b c nh t th gi i a phương m t cách nhanh chóng và (Okuno et al. 1996). Vi c nghiên c u a chính xác. d ng di truy n, phân lo i nh ng ngu n gen Trong s các ch th ADN thì ch th là công tác u tiên c n ti n hành, không SSR ư c s d ng r ng rãi và hi u qu ch có ý nghĩa trong vi c b o t n các gi ng trong nghiên c u c u trúc di truy n lúa lúa a phương mà còn có ý nghĩa quan tr ng O. sativa, nghiên c u quá trình ti n tr ng trong công tác khai thác phát tri n và hóa, làm rõ thu n c a v t li u lai t o ch n t o các ngu n gen c s n. gi ng... do ây là các ch th ng tr i cho Ngày nay, ch th phân t ã ư c s a hình cao và n nh. Hi n nay, hơn d ng r ng rãi như m t công c h u hi u 15.000 ch th SSR ã ư c thi t l p trong nghiên c u di truy n và cho phép (www.gramene.org, 2006), ph kín trên ánh giá m t s lư ng l n locut tr i kh p b n liên k t di truy n c a lúa b gen c a lúa. Nh ng thông tin v a (Giarroccoa và ctv., 2007). Nhi u nghiên c u ng d ng SSR và DNA fingerprinting 1
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam trong nghiên c u a d ng di truy n III. KÕT QU¶ Vµ TH¶O LUËN nh n d ng gi ng lúa ã ư c công b trong nh ng năm g n ây (Kalyan, 2006; 1. Đa d ng các gi ng lúa nghiên c u d a trên ch th ADN l c l p Jalaluddin, 2007; Muhammad SR, 2009; Navraj KS, 2009. Trong nghiên c u này, 124 gi ng lúa b n a ã ư c phân lo i d a trên s khác Trong nghiên c u này, ch th SSR bi t ADN l c l p c a hai loài ph Indica và ư c s d ng nghiên c u a d ng di Japonica b ng c p m i ORF100 v i hai truy n và l p tiêu b n ADN c a 124 ngu n gi ng i ch ng Nipponbare (lúa Japonica) gen lúa thu th p t i 3 huy n c a t nh Lào và Kasalath (lúa Indica). Cai, n m trong vùng lòng h th y i n Sơn La, giúp nh n d ng gi ng, phát hi n kh K t qu phân tích a hình cho th y có năng trùng l p, ph c v công tác b o t n s khác bi t rõ r t gi a 2 gi ng i ch ng ngu n gen lúa b n a. Nipponbare (lúa Japonica) và Kasalath (lúa Indica). Gi ng Kasalath (lúa Indica) II. VËT LIÖU Vµ PH¦¥NG PH¸P NGHI£N CøU cho s n phNm khuy ch i là băng ADN có kích thư c nh hơn so v i gi ng 1. V t li u nghiên c u N ipponbare (lúa Japonica). Trong s 124 - 124 gi ng lúa thu th p t vùng lòng gi ng lúa nghiên c u, 34 gi ng có ki u h th y i n Sơn La và các vùng ph ADN l c l p khuy t thi u t i o n Pst1 c n, g m 3 huy n Mư ng Khương, B c c a ORF100 gi ng Kasalath (Indica), 88 Hà, Si Ma Cai c a t nh Lào Cai ang gi ng còn l i u có ki u ADN l c l p ư c lưu gi t i Trung tâm Tài nguyên không khuy t thi u gi ng N ipponbare th c v t và 2 gi ng i ch ng Kasalath, (Japonica) (Hình 1). N hư v y, t l lúa Nipponbare. Japonica trong t p oàn lúa nghiên c u - Ch th ADN: C p m i ORF 100 và t i Lào Cai chi m a s , t 72,13%. K t 50 ch th SSR nh v trên 12 nhi m s c th qu này cũng phù h p v i các nghiên c u c a b gen lúa. trư c ây c a Tr n Danh S u và c ng tác viên (2001) khi s d ng k thu t RAPD 2. Phương pháp nghiên c u nghiên c u các gi ng lúa vùng Tây - ADN lá non c a các gi ng lúa nghiên B c và Tây N am nư c ta cho th y h u h t c u ư c tách chi t và tinh s ch theo các gi ng lúa vùng Tây B c thu c loài phương pháp CTAB c a Doyle, JJ. và ctv ph Japonica và nghiên c u phân lo i lúa (1987). d a trên phân tích ADN nhân và ADN l c l p c a Fukuoka (2001) v a d ng di - Ph n ng PCR v i m i SSR ư c truy n c a 129 gi ng lúa b n a c a mi n th c hi n i u ki n chuNn. S n phNm PCR B c Vi t N am b ng ch th phân t RFLP ư c i n di trên gel polyacrylamide 8%. và ADN l c l p cũng cho th y a ph n - S li u phân tích SSR ư c x lý các gi ng lúa thu c phân loài ph b ng ph n m m NTSYS pc2.1 và Japonica. popgene3.1. 2
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam Hình 1: S n ph m PCR c a các m u gi ng lúa nghiên c u v i c p m i ORF100 T trái sang ph i: 1: 50bp ladder; 2: Kasalath; 3: N ipponbare; 4-30: các m u gi ng lúa nghiên c u 2. Đánh giá đa d ng di truy n các ngu n trên 36 locut SSR, s n phNm PCR là các gen lúa có ngu n g c thu th p thu c băng có kích thư c n m trong kho ng t 80 khu v c th y đi n Sơn La và các t nh - 420 bp (Hình 2). Tuy nhiên, kích thư c lân c n b ng ch th SSR ph bi n c a các alen thu ư c trong t p Trong nghiên c u này, 50 ch th SSR oàn bi n thiên trong kho ng 100 - 250bp. c a lúa nh v trên 12 nhi m s c th ư c Các nghiên c u v DNA fingerprinting c a s d ng nghiên c u a d ng di truy n c a lúa Bangladesh, India và Argentina d a trên 124 gi ng lúa. Trong s 50 ch th SSR thì ch th SSR trư c ó c a Muhammad 45 ch th cho s n phNm PCR, tuy nhiên ch (2009), Navraj (2009), Rinehart (2007), có 36 ch th cho s n phNm là các băng rõ nét Kalyan (2006) cũng cho k t qu tương t v các m u gi ng lúa nghiên c u. Th ng kê bi n thiên kích thư c băng ADN. Hình 2: Bi n ng kích thư c c a các alen t i các locut SSR kh o sát T i m i locut SSR, kích thư c c a alen T ng s alen ư c phát hi n t i 36 thu ư c trong t p oàn nghiên c u bi n locut là 235. S alen a hình t i m i locut thiên trong ph m vi 2 bp (RM16, RM172, bi n ng t 3 n 14, t trung bình 6,53 RM244, RM284, RM346...) cho n hàng alen/locut. S lư ng alen nhi u nh t là 14 ch c, hàng trăm bp (RM164, RM171, (locut RM335), t 11 alen (locut RM164) RM180, RM335, RM340...). và 10 (locut RM21). Locut cho ít a hình nh t (3 alen) t i RM172, RM245, RM559. 3
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam H s a hình di truy n (PIC) thu ư c nghiên c u a d ng lúa temperate Japonica t i các locut SSR bi n ng t 0,33 (locut (0,37) (Garris và ctv, 2005). RM21) n 0,88 (RM335). H s a hình di Trong s 36 locut kh o sát, 18 locut truy n (PIC) trung bình thu ư c t i các không phát hi n d h p t , 18 locut còn l i locut SSR t 0,68, cho th y m c a phát hi n ít nh t 1 m u gi ng d h p. Trong d ng gen t n t i trong 126 m u lúa nghiên ó, t l alen d h p t quan sát ư c (H) c u m c r t a d ng. Ch s PIC th p hơn l n nh t 2 locut RM335 và RM251 cũng thu ư c trong nghiên c u a d ng lúa (6,35%), tính trung bình t 1,3 % (B ng Bangladesh (Jalaluddin, 2007)) 0,44; 1). T l t th p hơn so v i t l d h p t nghiên c u i v i lúa Japonica c a M c a t p oàn lúa n p ng b ng t 2,4% 0,46 (Lu, 2005)) và t cao hơn so v i h khi kh o sát b ng 45 ch th SSR trong ó s PIC c a nghiên c u a d ng lúa tám có 36 ch th tương t trong nghiên c u này (0,35), lúa n p ng b ng B c B (0,43) (Tr n Danh S u và cs. 2010). (Tr n Danh S u và cs., 2008, 2010) và B ng 1. a hình các locut SSR các gi ng lúa nghiên c u S S Gi ng Gi ng có alen alen đ c H c alen có alen c H S S TT Locut NST PICb TT Locut NST đ c PICb alen đ c trưng (%) alen đ c (%) a trưng trưng (SĐK) trưng (SĐK) a 1 RM5 1 7 0.78 1,59 20 RM559 6 3 0,50 2,38 2 RM128 1 4 0,58 0 21 RM172 7 3 0,59 0 3 RM174 2 5 0,48 0 22 RM180 7 8 0,69 0 4 RM263 2 8 0,78 0 23 RM346 7 4 0,66 0 5 RM266 2 8 0,76 4,76 24 RM152 8 4 0,37 1,59 6 RM279 2 7 0,77 0 25 RM264 8 9 0,82 0 7 RM509 2 7 0,75 0 26 RM284 8 4 0,73 0 8 RM16 3 6 1 T7499 0,76 1,98 27 RM242 9 8 0,84 0 9 RM22 3 7 0,77 0 28 RM245 9 3 0,54 0 10 RM251 3 8 0,69 6,35 29 RM171 10 4 0,52 0 11 RM142 4 5 0,74 5,95 31 RM 216 10 9 0,75 0,4 12 RM273 4 6 0,68 0 32 RM244 10 6 0,77 1,19 13 RM335 4 14 1 1984 0,88 6,35 33 RM21 11 10 0,33 1,19 14 RM349 4 8 1 T7022 0,64 4,37 34 RM332 11 5 0,70 0 15 RM153 5 5 0,66 0 35 RM17 12 12 0,84 0,79 16 RM164 5 11 0,81 0,4 36 RM 19 12 4 0,54 0,4 17 RM267 5 7 0,79 0,79 RM309 12 5 0,64 5,16 18 RM133 6 4 0,65 0 ∑ T ng s 235 3 3 19 RM340 6 7 0,65 1,19 T. bình 6.53 0,68 1,3 Ghi chú: a: S ăng ký b: PIC: H s a d ng gen (PIC = Polymorphism Information Content) c: H: T l d h p t quan sát ư c t i 1 locut 4
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam Trong s 36 ch th SSR, ch có 3 ch DNA fingerprinting c a lúa Bangladesh, th cho nh n d ng c bi t (unique allele) India và Argentina d a trên ch th SSR v i 3 alen duy nh t c a 3 m u gi ng S K trư c ó c a Muhammad (2009), Navraj T7499, S K 1984, S K T7022 (B ng 2, (2009), Rinehart (2007), Kalyan (2006) Hình 3) Các băng có kích thư c n m trong cũng cho k t qu tương t v bi n thiên kho ng 100-250bp. Các nghiên c u v kích thư c băng ADN hi m. B ng 2. Các ch th SSR cho alen c trưng v i các gi ng TT S đăng ký Tên gi ng Kích thư c Tên ch th 1 1984 Ne Nương ~ 120 bp RM335 2 T7022 Séng Cù ~ 112 bp RM349 3 T7499 Pl Mùa là ~ 145 bp RM16 T ng s 3 3 A B C Hình 3: D A fingerprinting c a gi ng lúa ư c nh n bi t t i các locut SSR: A: RM335, B: RM349, C: RM16 5
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam Quan h di truy n gi a các gi ng lúa và 2 gi ng i ch ng ư c phân tích UPGMA b ng ph n m m popgene 1.31 và NTSYS 2.1. Sơ hình cây gi a các gi ng nghiên c u (s d ng ph n m m NTSYS 2.1) cho th y h s tương ng di truy n c a c nhóm gi ng bi n ng t 0,76 n 0,98 (theo phương pháp SM, NTSYS) (s li u không ư c trình bày). T i m c tương ng kho ng 77%, 124 gi ng lúa nghiên c u phân thành 2 nhóm rõ r t: Nhóm 1 g m Nipponbare và 77 m u gi ng có ki u ADN không thi u c a Japonica. Trong nhóm 1, các m u gi ng lúa l i chia làm hai phân nhóm nh : Phân nhóm1: 51 m u gi ng lúa trong ó a ph n là lúa ru ng và phân nhóm 2 g m 24 gi ng lúa trong ó a ph n là các gi ng lúa nương. Nhóm 2 g m Kasalath và 47 m u gi ng, trong ó g m t t c 34 m u gi ng có ki u ADN l c l p khuy t thi u c a lúa Indica. K t qu cho th y có s tương ng l n gi a cách phân lo i dư i loài gi a ADN l c l p và genome. H s tương ng di truy n gi a các gi ng lúa nghiên c u dao ng t 0,08 n 0,95; th p nh t (0,08) gi a c p gi ng S K T7533 và S K T7021; ti p theo h s tương ng th p cũng t ư c (0,11 và 0,13) là gi a m u gi ng S K 4024 và gi ng S K 4020 v i m u gi ng S K T7022 và cao nh t (0,95) là gi a hai gi ng S K 4020 và S K 4024. Các gi ng i ch ng u có tương ng r t th p so v i các gi ng trong nhóm lúa nghiên c u: t t 0,05 n 0,45 i v i gi ng Nipponbare và 0,09 n 0,3 i v i gi ng Kasalath. Gi ng Kasalath có ngu n g c t n và gi ng Nipponbare có ngu n g c t Nh t B n. Các gi ng i ch ng này tuy u n m trong 2 nhóm l n nhưng ng tách bi t kh i các gi ng a phương ư c thu th p t i Lào Cai. Các c p gi ng a ph n có tương ng di truy n n m trong kho ng t 0,4-0,6. Trong các c p gi ng, có 2 c p gi ng có h s tương ng di truy n t 0,9 tr lên: ó là S K 4020 và S K 4024 (0,91), c p S K 4020 và S K 4021 (0,95). Hai c p gi ng này có h s tương ng l n nh t và nên ư c xem xét tránh lo i trùng l p d a trên các ch tiêu theo dõi thêm v ki u hình. IV. KÕT LUËN Trong s 36 ch th SSR ư c s d ng trong nghiên c u a d ng di truy n c a 124 m u gi ng thu th p, 36 ch th cho a hình. Trong ó, nghiên c u ã phát hi n 3 locut SSR cho các băng c trưng c a 3 gi ng lúa b n a thu th p t i Lào Cai, có th ư c ng d ng trong công tác t o l p b ch th nh n d ng gi ng lúa. Các gi ng lúa t i Lào Cai r t a d ng, trong s 124 gi ng, có 88 gi ng lúa thu c loài ph Japonica d a trên a hình ADN l c l p, s còn l i thu c loài ph Indica. Trong 124 gi ng nghiên c u, có 2 c p gi ng có h s tương ng di truy n t 0,9 tr lên: ó là S K 4020 và S K 4024 (0,91), c p S K 4020 và S K 4021 (0,95). Hai c p gi ng này có h s tương ng l n nh t và c n ti p t c nghiên c u ánh giá trùng l p. TÀI LI U THAM KH O 1. Tr n Danh S u, Lưu Ng c Trình (2001), S d ng ch th ADN nghiên c u quan h di truy n ti n hóa c a lúa a phương các vùng Tây B c và Tây Nam nư c ta, Thông tin công ngh sinh h c ng d ng, s 1/2001. Tr. 25-29, Vi n Di truy n nông nghi p. 2. Giarroccoa LE, Marassib MA and Salernoa GL (2007). Assessment of the Genetic Diversity in Argentine Rice Cultivars with SSR Markers, Crop Sci 47:853-858. 6
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 3. Jalaluddin M, Nakai H, and Yamamoto T (2007). Genetic diversity and DNA fingerprinting of some modern Indica and Japonica rice, Breeding and Genetics, SABRAO. 39(1), 43-52. 4. Kalyan Chakravarthi B and Rambabu Naravaneni (2006). SSR marker based DNA fingerprinting and diversity study in rice (Oryza sativa L.). AJB. 5 (9): 684-688. 5. Muhammad SR, Rezwan MM, Samsul AM and Lutfur Radman (2009). DNA fingerprinting of rice (Oryza sativa L.) cultivars using microsatellite markers. AJCS. 3 (3): 122-128. Ngư i ph n bi n GS. TSKH. Tr n Duy Quý 7

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh

81 tài liệu

1637 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.