intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam: Số 5/2018

Chia sẻ: ViThomas2711 ViThomas2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

Thêm vào BST
Báo xấu
78
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam: Số 5/2018 trình bày các nội dung chính sau: Nghiên cứu cấu trúc của gen mã hóa Nuclear factor-YB ở sắn liên quan đến tính chống chịu điều kiện bất lợi, định danh và phân tích cấu trúc của họ gen liên quan đến khả năng ra hoa ở sắn, khảo sát khả năng kháng bệnh bạc lá và rầy nâu của tập đoàn lúa phổ biến trong sản xuất tại Việt Nam,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết của tạp chí.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam: Số 5/2018

  1. TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology MỤC LỤC NĂM THỨ MƯỜI BA 1. Chu Đức Hà, La Việt Hồng, Lê Hoàng Thu 5 Phương, Lê Thị Thảo, Hoàng Thị Thao, Phạm SỐ 5 NĂM 2018 Thị Lý Thu. Nghiên cứu cấu trúc của gen mã hóa Nuclear factor-YB ở sắn liên quan đến tính chống TỔNG BIÊN TẬP chịu điều kiện bất lợi Editor in chief 2. Chu Đức Hà, Trần Thị Kiều Trang, Phạm Phương 9 Thu, La Việt Hồng, Phạm Thị Lý Thu. Định danh GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT và phân tích cấu trúc của họ gen liên quan đến khả năng ra hoa ở sắn PHÓ TỔNG BIÊN TẬP 3. Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Bá Ngọc, 13 Deputy Editor Nguyễn Thị Nhài, Chu Đức Hà, Bùi Thị Hợi, GS.TS. BÙI CHÍ BỬU Nguyễn Thanh Tuấn, Lê Hùng Lĩnh. Khảo sát khả TS. TRẦN DANH SỬU năng khánh bệnh bạc lá và rầy nâu của tập đoàn lúa phổ biến trong sản xuất tại Việt Nam TS. NGUYỄN THẾ YÊN 4. Nguyễn Văn Mạnh, Lê Đức Thảo, Phạm Thị Bảo 19 Chung, Lê Thị Ánh Hồng, Phạm Thị Xuân. Kết THƯỜNG TRỰC quả đánh giá một số dòng đậu tương đột biến ThS. PHẠM THỊ XUÂN - THƯ KÝ triển vọng từ giống ĐT26 bằng xử lý chiếu xạ tia gamma (Co60) TÒA SOẠN - TRỊ SỰ 5. Trần Hậu Hùng, Hoàng Trọng Vinh, Sái Ngọc 22 Anh, Phạm Thị Xuân, Nguyễn Thị Sen, Vũ Phương Ban Thông tin Thảo. Khảo nghiệm sản xuất một số giống đậu Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam tương triển vọng tại một số tỉnh vùng Đồng bằng Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội sông Hồng Điện thoại: (024) 36490503; 6. Trịnh Thùy Dương, Lê Khả Tường. Nghiên cứu kỹ 26 (024) 36490504; 0949940399 thuật canh tác giống nghệ N8 Fax: (024) 38613937; 7. Hà Thị Thu Thủy, Lê Văn Trịnh, Nguyễn Thị Như 30 Website: http//www.vaas.org.vn Quỳnh. Nghiên cứu kỹ thuật nhân nuôi in vitro tế Email: tapchivaas@gmail.com; bào sâu khoang (Spodoptera litura) bước đầu hướng trandanhsuu233@gmail.com; tới sản xuất chế phẩm sinh học trừ sâu qua con xuankhvaas@gmail.com đường lây nhiễm vi rút 8. Phạm Thị Bưởi, Nguyễn Phương Linh, Phạm Thị 35 Toan, Nguyễn Thị Thanh Hương, Trần Thị Thơm, ISSN: 1859 - 1558 Nguyễn Anh Vũ. Nghiên cứu cải tiến hệ thống chia Giấy phép xuất bản số: mẫu của máy sắc ký khí trong quá trình phân tích 1250/GP - BTTTT khí nhà kính (CH4, N2O, CO2) nhằm hạ thấp giới Bộ Thông tin và Truyền thông hạn phát hiện và giới hạn định lượng cấp ngày 08 tháng 8 năm 2011 9. Nguyễn Toàn Thắng, Trần Thị Minh Thu, Trần 40 Minh Tiến, Đỗ Hồng Thanh. Nghiên cứu đất trồng mía tỉnh Tuyên Quang 1
  2. TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology NĂM THỨ MƯỜI BA 10. Đinh Văn Hà, Lê Thị Mỹ Hảo, Bùi Hải An, Nguyễn 45 Dân Trí. Đánh giá chất lượng đất làm cơ sở định SỐ 5 NĂM 2018 hướng sản xuất nông nghiệp tại huyện Chương Mỹ, Hà Nội TỔNG BIÊN TẬP 11. Đinh Võ Sỹ, Ngô Thanh Lộc. Suy giảm độ phì đất 50 sản xuất nông nghiệp thành phố Hà Nội Editor in chief 12. Phùng Thị Mỹ Hạnh, Trần Minh Tiến, Nguyễn 54 GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT Bùi Mai Liên, Trần Anh Tuấn. Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật trong PHÓ TỔNG BIÊN TẬP đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Bắc Ninh Deputy Editor 13. Cao Hương Giang, Mai Văn Trịnh, Nguyễn Văn 59 GS.TS. BÙI CHÍ BỬU Thiết, Đào Văn Thông, Đặng Anh Minh. Nghiên TS. TRẦN DANH SỬU cứu hiệu quả của than sinh học bón cho lúa tại tỉnh Bạc Liêu TS. NGUYỄN THẾ YÊN 14. Đinh Quang Hiếu, Phạm Quang Hà. Nhu cầu sử 63 dụng nước cho sản xuất nhiên liệu sinh học tại THƯỜNG TRỰC Việt Nam và những tác động đến chất lượng môi ThS. PHẠM THỊ XUÂN - THƯ KÝ trường nước 15. Nguyễn Đình Tráng, Phạm Quang Hà. Tác động 68 TÒA SOẠN - TRỊ SỰ của việc trồng sắn cho sản xuất nhiên liệu sinh học đến đa dạng sinh học trong cảnh quan: tổng quan Ban Thông tin tại Việt Nam Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 16. Nguyễn Nam Giang. Ứng dụng hàm Cobb-Douglas 72 Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội trong phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới năng suất Điện thoại: (024) 36490503; nấm sò trên địa bàn tỉnh Bắc Giang (024) 36490504; 0949940399 17. Ngô Thị Thanh Hường, Nguyễn Thị Bích Ngọc, 78 Fax: (024) 38613937; Hà Viết Cường, Phạm Thị Dung, Nguyễn Nam Website: http//www.vaas.org.vn Dương, Đỗ Duy Hưng, Nguyễn Tiến Bình. Xác Email: tapchivaas@gmail.com; định tác nhân gây bệnh thối chua quả trên quýt Trà trandanhsuu233@gmail.com; lĩnh tại Cao Bằng xuankhvaas@gmail.com 18. Nguyễn Thị Nhài, Trương Hải Hường. Đánh giá và 82 xác định các giống, dòng tằm lưỡng hệ làm nguyên liệu lai tạo ISSN: 1859 - 1558 19. Lê Đức Công. Đánh giá tính bền vững chuỗi rau an 88 Giấy phép xuất bản số: toàn Mộc Châu 1250/GP - BTTTT 20. Hoàng Thị Thu Huyền. Phát triển thị trường cho 94 Bộ Thông tin và Truyền thông các sản phẩm địa phương ở Việt Nam: kinh nghiệm cấp ngày 08 tháng 8 năm 2011 của Quảng Ninh 2
  3. ĐOÀN THANH NIÊN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM XUNG KÍCH TRONG NGHIÊN CỨU VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ PHỤC VỤ TÁI CƠ CẤU NGÀNH NÔNG NGHIỆP Ngày 5/8/2008, Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam ra Nghị quyết số 26-NQ/TW về nông nghiệp, nông dân, nông thôn. Ngay sau đó, Nghị quyết 27-NQ/TW, ngày 6/8/2008 về công tác trí thức được ban hành. Rõ ràng, Đảng và Nhà nước luôn xác định trí thức là lực lượng quan trọng, thậm chí có vai trò quyết định đến thắng lợi của việc thực hiện các Nghị quyết của Đảng về phát triển kinh tế đất nước. Trong quá trình lãnh đạo đất nước, Đảng ta cũng luôn ghi nhận, đề cao vai trò của thanh niên, đặt trọn niềm tin vào thế hệ trẻ. Năm 1993, Nghị quyết Hội nghị lần thứ 4 Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa VII được ban hành đã khẳng định “Công tác thanh niên là vấn đề sống còn của dân tộc, là một trong những nhân tố quyết định sự thành bại của cách mạng”. Tháng 7/2008, Ban Chấp hành Trung ương Đảng ban hành Nghị quyết số 25-NQ/TW về Tăng cường sự lãnh đạo của Đảng đối với công tác thanh niên trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá đã khẳng định vai trò to lớn và quan trọng của thanh niên đối với tương lai của dân tộc và tiền đồ của cách mạng Việt Nam: “Thanh niên là rường cột của nước nhà, chủ nhân tương lai của đất nước… là nhân tố quyết định sự thành bại của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, hội nhập quốc tế và xây dựng chủ nghĩa xã hội”. Nghị quyết Đại hội XII của Đảng một lần nữa đã xác định “Khuyến khích, cổ vũ thanh niên nuôi dưỡng ước mơ, hoài bão, xung kích, sáng tạo, làm chủ khoa học, công nghệ hiện đại. Phát huy vai trò của thế hệ trẻ trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”. Như vậy, vai trò của tri thức trẻ hay thanh niên có tri thức được Đảng và Nhà nước xác định là lực lượng xung kích, tiên phong trong nghiên cứu khoa học, công nghệ để xây dựng và bảo vệ Tổ quốc nói chung và là lực lượng nòng cốt trong nghiên cứu chuyển giao khoa học kỹ thuật, khuyến nông để thực hiện nhiệm vụ tái cơ cấu ngành Nông nghiệp và xây dựng Nông thôn mới nói riêng. Hòa chung vào hoạt động nghiên cứu và chuyển giao công nghệ của Viện, Đoàn thanh niên cộng sản Hồ Chí Minh Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (Đoàn Viện) cũng đã và đang có nhiều đóng góp có ý nghĩa cho thành tựu chung của Viện. Với lực lượng hùng hậu gồm 502 đoàn viên với trên 80% có trình độ từ Cử nhân, 15 đoàn viên có trình độ Tiến sỹ, hơn 20 đoàn viên hiện đang làm NCS, thạc sỹ tại nước ngoài, 81 đoàn viên đã vinh dự đứng trong hàng ngũ Đảng..., đội ngũ tri thức trẻ của Viện thực sự là lực lượng nòng cốt, tham gia vào tất cả các công đoạn của quá trình nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ, khuyến nông và thương mại nông nghiệp. Thời gian qua, tuổi trẻ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam luôn đi đầu trong một số lĩnh vực nghiên cứu chuyên sâu, trình độ cao như tin - sinh học, mô hình hóa, di truyền và chọn tạo giống cây trồng, bảo vệ thực vật, bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, vệ sinh an toàn thực phẩm. Nhiều công trình được ứng dụng hiệu quả trong sản xuất. Có thể nói, hàng trăm giống cây trồng và kỹ thuật mới được công nhận trong 5 năm qua của Viện đều có sự tham gia của đoàn viên thanh niên. Nhiều công trình không chỉ có giá trị thực tiễn mà còn có giá trị cao về học thuật, được đăng tải trên các tạp chí có uy tín trong và ngoài nước. 3
  4. Nhằm khuyến khích đoàn viên thanh niên tích cực hơn nữa trong nghiên cứu khoa học, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt nam xuẩn bản số chuyên đề “Tuổi trẻ Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam tiên phong trong nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ vì một nền nông nghiệp hiệu quả, nông thôn thịnh vượng và nông dân sung túc”. Vì khuôn khổ tạp chí có hạn, Ban chấp hành Đoàn Viện chỉ lựa chọn 20 bài viết về các lĩnh vực ưu tiên của ngành như kỹ thuật di truyền/công nghệ sinh học, chọn tạo giống, các nội dung liên quan đến kỹ thuật canh tác tiên tiến, ứng phó với biến đổi khí hậu… Các bài viết chắc chắn chưa khái quát được hết các lĩnh vực mà tuổi trẻ của Viện tham gia. Hơn nữa, tác giả của các bài viết là đoàn viên thanh niên, chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn khó tránh khỏi thiếu sót; mong độc giả lượng thứ và góp ý để chúng tôi sửa chữa cho những lần đăng sau. Chúng tôi chân thành cảm ơn Đảng ủy và Ban Giám đốc Viện đã ủng hộ và tạo điều kiện để xuất bản số tạp chí chuyên đề này; cảm ơn các đơn vị, đặc biệt là Ban thông tin đã hướng dẫn, biên tập, tổ chức thực hiện; cảm ơn các nhà khoa học, các chuyên gia phản biện đã hỗ trợ để số tạp chí này được xuất bản. BCH Đoàn TNCS HCM Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 4
  5. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA GEN MÃ HÓA NUCLEAR FACTOR-YB Ở SẮN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH CHỐNG CHỊU ĐIỀU KIỆN BẤT LỢI Chu Đức Hà1, La Việt Hồng2, Lê Hoàng Thu Phương1,3, Lê Thị Thảo1,4,5, Hoàng Thị Thao3, Phạm Thị Lý Thu1 TÓM TẮT Nuclear factor-YB là một trong ba tiểu phần cơ bản của nhân tố phiên mã Nuclear factor-Y, đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học diễn ra trong tế bào thực vật. Trong nghiên cứu này, một số yếu tố điều hòa cis- đáp ứng hóc môn và đáp ứng bất lợi đã được tìm thấy trên vùng promoter của 17 gen MeNF-YB. Trong đó, vùng promoter của gen MeNF-YB12 và -YB14 đều chứa các yếu tố đáp ứng bất lợi. Xây dựng cây phân loại đã chỉ ra rằng MeNF-YB12, -YB14 và -YB16 nằm trên cùng nhánh với các NF-YB ở đậu tương và Arabidopsis thaliana được nghiên cứu trước đây, gợi ý 3 thành viên này có thể đáp ứng với điều kiện hạn. Dữ liệu microarray đã chỉ ra các gen có biểu hiện ở 7 bộ phận chính trên cây sắn trong điều kiện thường. Gen MeNF-YB2 và -YB12 được xác định có biểu hiện đặc thù lần lượt ở thân, củ và củ, chồi bên. Mặt khác, MeNF-YB5 và -YB14 cũng có biểu hiện mạnh ở củ. Những dữ liệu này gợi ý rằng 2 gen MeNF-YB14 và -YB12 có thể đáp ứng với điều kiện hạn. Từ khóa: Nuclear factor-YB, sắn, điều kiện bất lợi, promoter, mức độ biểu hiện I. ĐẶT VẤN ĐỀ NF-YB ở sắn và một số NF-YB có đáp ứng hạn được Nuclear factor-Y (NF-Y), là một trong những xác định trên cây trồng khác đã được phân tích. nhân tố phiên mã phổ biến nhất trong hệ gen của Cuối cùng, biểu hiện của các gen mã hóa NF-YB ở hầu hết sinh vật nhân chuẩn trong sinh giới (Zanetti sắn được phân tích trên cơ sở dữ liệu microarray. et al., 2017). Là yếu tố bám -CCAAT-, NF-Y được cấu thành từ 3 tiểu phần, NF-YA, NF-YB và NF-YC II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (Laloum et al., 2013). Nghiên cứu gần đây đã chứng 2.1. Vật liệu nghiên cứu minh vai trò của NF-Y trong điều hòa sự biểu hiện Hệ gen và hệ protein của giống sắn mô hình của gen liên quan đến một số quá trình sinh lý diễn AM560-2 trên cơ sở dữ liệu Phytozome (Goodstein ra trong tế bào thực vật (Laloum et al., 2013, Zanetti et al., 2012). Trình tự nucleotit và axit amin của tiểu et al., 2017). Hơn nữa, NF-Y cũng được xác định phần NF-YB ở sắn được thu thập trong nghiên cứu có tham gia vào cơ chế đáp ứng điều kiện ngoại trước đây (Chu Đức Hà và ctv., 2017). cảnh bất lợi (Zanetti et al., 2017), như ở đậu tương (Quach et al., 2015) và Arabidopsis thaliana (Nelson 2.2. Phương pháp nghiên cứu et al., 2007). - Phương pháp tìm kiếm yếu tố điều hòa: Vùng Gần đây, 17 gen mã hóa cho tiểu phần NF-YB trình tự 1000 nucleotit (bắt đầu từ mã mở đầu -ATG-) ở sắn đã được xác định và phân tích (Chu Đức Hà của mỗi gen mã hóa NF-YB ở sắn được xác định dựa và ctv., 2017). Trong đó, một số gen MeNF-YB đã vào mã định danh gen đã được mô tả trước đây (Chu được xác định có biểu hiện tăng ở mô phân sinh Đức Hà và ctv., 2017) trên cổng thông tin Phytozome đỉnh chồi, đỉnh rễ, mô sẹo phôi hóa và tổ chức phát (Goodstein et al., 2012). Các CRE đáp ứng hóc môn sinh phôi cấu tạo soma trong điều kiện thường (Chu và đáp ứng bất lợi trên vùng promoter của mỗi gen Đức Hà và ctv., 2017). Tuy nhiên, các gen này có liên được phân tích bằng PlantCARE (Lescot et al., 2002). quan như thế nào đến cơ chế đáp ứng và chống chịu - Phương pháp xây dựng cây phân loại: Trình điều kiện ngoại cảnh bất lợi ở cây sắn đến nay vẫn tự axit amin của một số NF-YB đáp ứng với hạn chưa rõ. Trong nghiên cứu này, một số yếu tố điều trên đậu tương (Quach et al., 2015) và A. thaliana hòa cis- (cis- regulatory element, CRE) đáp ứng bất (Nelson et al., 2007) được sử dụng để xây dựng cây lợi và đáp ứng tín hiệu điều hòa hóc môn đã được phân loại với tiểu phần NF-YB ở sắn (Chu Đức Hà phân tích trên vùng promoter của các gen mã hóa và ctv., 2017) với phương pháp Neighbor-Joining tiểu phần NF-YB ở sắn. Sau đó, cây phân loại giữa họ bằng công cụ MEGA (Kumar et al., 2016). 1 Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2 Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Đại học Sư phạm Hà Nội 2 3 Khoa Nông học, Đại học Nông - Lâm Bắc Giang 4 Khoa Sinh, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội 5 Công ty CP Bóng đèn phích nước Rạng Đông 5
  6. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 - Phương pháp phân tích dữ liệu biểu hiện này, một số CRE đáp ứng hóc môn, bao gồm yếu microarray: Mã định danh của từng gen mã hóa tố đáp ứng axit abscisic (abscisic acid responsive NF-YB ở sắn được sử dụng để truy cập vào dữ liệu element, ABRE), trình tự -CGTCA- và -TGACG- microarray trong điều kiện thường (Wilson et al., đáp ứng axit jasmonic, yếu tố đáp ứng êtilen, trình tự 2017). Trong đó, thông tin biểu hiện của các gen đáp ứng gibberellin, hộp P và yếu tố -TGA- đáp ứng được phân tích trên 7 bộ phận, bao gồm mô củ, rễ auxin, đã được tìm thấy trên vùng promoter của hầu sợi, thân, chồi bên, lá, gân lá và cuống lá (Wilson et al., 2017). Mức độ biểu hiện của các gen được hết các gen mã hóa NF-YB ở sắn. Hai gen, MeNF- mô hình hóa bằng bản đồ nhiệt trên công cụ YB2 và -YB15 không chứa bất kỳ CRE đáp ứng hóc Microsoft Excel. môn nào. Số lượng CRE đáp ứng hóc môn phân bố khá dày đặc trên vùng promoter của họ gen mã hóa III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN NF-YB (~1,47 CRE/gen) cho thấy MeNF-YB có thể 3.1. Kết quả phân tích yếu tố điều hòa cis- trên tham gia vào con đường tín hiệu thông qua các hóc vùng promoter của các gen mã hóa tiểu phần môn này. Điều này rất có ý nghĩa vì các gen liên quan NF-YB ở sắn đến tính chống chịu điều kiện bất lợi ở thực vật luôn Tìm kiếm sự có mặt của CRE có thể cho phép nằm trong mạng lưới dẫn truyền tín hiệu được điều dự đoán chức năng gen mục tiêu. Trong nghiên cứu hòa bởi hệ thống hóc môn. Bảng 1. Phân tích vùng promoter của các gen mã hóa tiểu phần NF-YB ở sắn CRE đáp ứng hóc môn CRE đáp ứng bất lợi Tên gen ABA JA Gb Et Au [TC]n To [H2O] MeNF-YB1 MeNF-YB2 MeNF-YB3 MeNF-YB4 MeNF-YB5 MeNF-YB6 MeNF-YB7 MeNF-YB8 MeNF-YB9 MeNF-YB10 MeNF-YB11 MeNF-YB12 MeNF-YB13 MeNF-YB14 MeNF-YB15 MeNF-YB16 MeNF-YB17 Ghi chú: CRE: Yếu tố điều hòa cis-; ABA: Axit abscisic; JA: Axit jasmonic; Gb: Gibberellin; Et: Êtilen; Au: Auxin; [TC]n: Trình tự lặp giàu -TC-; To: Nhiệt độ; [H2O]: Hạn. Tương tự, CRE đáp ứng bất lợi cũng được tìm đều chứa ít nhất 1 CRE đáp ứng bất lợi, mật độ của kiếm trên vùng promoter của các gen MeNF-YB ở nhóm CRE này đạt xấp xỉ 1,23 CRE/gen. Đáng chú sắn. Tìm kiếm bằng công cụ PlantCARE, 4 nhóm ý, vùng promoter của MeNF-YB12 và -YB14 đều CRE, yếu tố đáp ứng nhiệt độ cao, yếu tố đáp ứng chứa tất cả các CRE đáp ứng hạn, nhiệt độ (Bảng 1). điều kiện lạnh, trình tự bám của MYB đáp ứng với Gần đây, tần suất phân bố của CRE đáp ứng bất lợi hạn và trình tự lặp giàu -TC- liên quan đến khả năng trên vùng promoter của nhóm gen mã hóa protein phòng thủ đã được tiến hành khảo sát (Bảng 1). giàu methionin ở A. thaliana đã được ghi nhận đạt Promoter của tất cả các gen mã hóa NF-YB ở sắn khoảng 0,54 CRE/gen (Chu et al., 2016). Những kết 6
  7. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 quả này đã cho thấy sự quy tụ một cách dày đặc CRE Từ giá trị bootstrap trên nhánh của cây phân đáp ứng hóc môn và đáp ứng bất lợi trên promoter loại cho thấy các tiểu phần NF-YB có thể được chia chứng tỏ họ gen MeNF-YB đóng vai trò quan trọng làm 2 nhóm chính. Trong đó, nhóm 1 gồm 3 phân trong chống chịu điều kiện bất lợi, tương tự như nhóm, lần lượt là 1A, 1B và 1C, trong khi chỉ có 3 những ghi nhận trước đây trên các đối tượng cây thành viên MeNF-YB ở sắn thuộc nhóm 2. Đáng trồng khác (Zanetti et al., 2017). chú ý, 3 thành viên của họ NF-YB ở sắn được xác 3.2. Kết quả xây dựng cây phân loại của NF-YB định nằm cùng với một số NF-YB ở đậu tương và liên quan đến tính chống chịu hạn A. thaliana (Hình 1). Cụ thể, AtNF-YB01, được ghi Xây dựng cây phân loại có thể cho phép dự đoán nhận gần đây có liên quan đến tính chống chịu ở A. chức năng của tiểu phần NF-YB ở sắn dựa vào thaliana (Nelson et al., 2007), cùng nhánh với thành những protein đã biết vai trò trên đậu tương (Quach viên MeNF-YB12. Bên cạnh đó, 2 thành viên của họ et al., 2015) và A. thaliana (Nelson et al., 2007). NF-YB ở đậu tương, GmNF-YB06 và GmNF-YB02 Những thành viên của họ NF-YB ở sắn nếu được (Quach et al., 2015), lần lượt nằm cùng phân lớp xác định nằm cùng nhánh với NF-YB ở đậu tương với MeNF-YB16 và MeNF-YB14 (Hình 1). Trước và/hoặc A. thaliana với giá trị cut-off lớn hơn 50%. đó, các protein nằm trong cùng một nhánh trên cây Kết quả phân tích cây phân loại bằng công cụ MEGA phân loại thường chia sẻ chức năng tương tự nhau (Kumar et al., 2016) được thể hiện ở hình 1. (Ha et al., 2014). Như vậy, 3 gen mã hóa MeNF- YB12, -YB14 và -YB16 có thể đáp ứng với điều kiện MeNF-YB11 99 80 MeNF-YB9 hạn, tương tự như các NF-YB tương đồng trên đậu 99 GmNF-YB19 tương (Quach et al., 2015) và A. thaliana (Nelson et 55 GmNF-YB32 93 GmNF-YB01 al., 2007). 56 MeNF-YB2 1A 96 MeNF-YB5 3.3. Kết quả phân tích dữ liệu biểu hiện của gen MeNF-YB17 66 MeNF-YB4 mã hóa NF-YB 62 GmNF-YB15 84 69 99 GmNF-YB09 Trong nghiên cứu này, mức độ biểu hiện của họ GmNF-YB27 gen mã hóa NF-YB ở sắn được phân tích dựa trên MeNF-YB15 68 MeNF-YB10 dữ liệu microarray (Wilson et al., 2017). Kết quả cho 90 98 MeNF-YB7 thấy tất cả các gen MeNF-YB đều có biểu hiện ở 7 cơ 54 MeNF-YB12 AtNF-YB01 quan chính trên cây. Đặc biệt, 4 gen MeNF-YB được 65 GmNF-YB04 xác định có biểu hiện mạnh ở tất cả mẫu mô, đồng 1B 96 MeNF-YB14 65 GmNF-YB02 thời đặc thù ở ít nhất 1 vị trí (Hình 2). Trong đó, GmNF-YB24 71 MeNF-YB16 MeNF-YB2 biểu hiện đặc thù ở thân và củ, MeNF- GmNF-YB06 YB12 được tập trung mạnh ở củ và chồi bên. Trước 100 MeNF-YB3 đó, 2 gen này cũng đã được xác định có biểu hiện 1C MeNF-YB8 MeNF-YB13 đặc thù lần lượt ở mô sẹo phôi hóa và mô phân sinh 100 MeNF-YB1 2 100 MeNF-YB6 đỉnh rễ (Chu Đức Hà và ctv., 2017). Bên cạnh đó, hai Hình 1. Cây phân loại của tiểu phần NF-YB gen MeNF-YB5 và -YB14 cũng có biểu hiện mạnh ở ở sắn, đậu tương và A. thaliana củ (Hình 2). Có biểu hiện Có xu hướng biểu hiện mạnh Có biểu hiện đặc thù Hình 2. Mức độ biểu hiện của họ gen mã hóa NF-YB ở 7 mô trong điều kiện thường 7
  8. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Phân tích cho thấy, MeNF-YB12 và -YB14 được rich proteins in Arabidopsis and soybean suggesting dự đoán có thể đáp ứng với điều kiện hạn (Hình 1), their roles in the adaptation of plants to abiotic 2 gen này đều biểu hiện mạnh ở 7 mô chính trong stress. Int J Genomics, 2016: 1-8. điều kiện thường (Hình 2). Vùng promoter của 2 gen Goodstein, D. M., Shu, S., Howson, R., Neupane, này đều chứa các CRE đáp ứng bất lợi và hóc môn R., Hayes, R. D., Fazo, J., Mitros, T., Dirks, W., (Bảng 1). Hơn nữa, yếu tố ABRE được tìm thấy Hellsten, U., Putnam, N., Rokhsar, D. S., 2012. trên vùng promoter của gen MeNF-YB14 (Bảng 1). Phytozome: A comparative platform for green plant genomics. Nucleic Acids Res, 40 (Database issue): Có thể thấy rằng, 2 gen này đóng vai trò quan trọng D1178-D1186. trong cơ chế đáp ứng và chống chịu với điều kiện ngoại cảnh ở sắn. Trong đó, MeNF-YB14 và -YB12 Ha, C. V., Esfahani, M. N., Watanabe, Y., Tran, U. T., Sulieman, S., Mochida, K., Nguyen, D. V., có thể đáp ứng với điều kiện hạn thông qua con Tran, L. S., 2014. Genome-wide identification and đường phụ thuộc và không phụ thuộc ABA. expression analysis of the CaNAC family members in chickpea during development, dehydration and IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ABA treatments. PloS One, 9(12): e114107. 4.1. Kết luận Kumar, S., Stecher, G., Tamura, K., 2016. MEGA7: Vùng promoter của họ gen mã hóa NF-YB ở sắn Molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 chứa số lượng lớn CRE đáp ứng hóc môn và đáp ứng for bigger datasets. Mol Biol Evol, 33(7): 1870-1874. bất lợi. Trong đó, tất cả các CRE đáp ứng bất lợi đều Laloum, T., De Mita, S., Gamas, P., Niebel, A., 2013. được xác định trên vùng promoter của 2 gen MeNF- CCAAT-box binding transcription factors in plants: YB12 và -YB14. Y so many? Trends Plant Sci, 18(3): 157-166. Tiểu phần NF-YB ở sắn, đậu tương và A. thaliana Lescot, M., Déhais, P., Thijs, G., Marchal, K., được chia làm 2 nhóm chính trên cây phân loại. Ba Moreau, Y., Van de Peer, Y., Rouzé, P., Rombauts, S., 2002. PlantCARE, a database of plant cis-acting thành viên, MeNF-YB12, -YB14 và -YB16 được xác regulatory elements and a portal to tools for in silico định tương đồng và xếp cùng nhánh với các NF-YB analysis of promoter sequences. Nucleic Acids Res, đậu tương và A. thaliana liên quan đến tính chống 30(1): 325-327. chịu hạn. Nelson, D. E., Repetti, P. P., Adams, T. R., Creelman, Các gen MeNF-YB có biểu hiện ở 7 cơ quan R. A., Wu, J., Warner, D. C., Anstrom, D. C., chính trên cây trong điều kiện thường. Gen MeNF- Bensen, R. J., Castiglioni, P. P., Donnarummo, M. YB2 biểu hiện đặc thù ở thân và củ trong khi MeNF- G., Hinchey, B. S., Kumimoto, R. W., Maszle, D. YB12 được xác định đặc thù ở củ và chồi bên. Hai R., Canales, R. D., Krolikowski, K. A., Dotson, S. gen MeNF-YB5 và -YB14 có biểu hiện mạnh ở củ. B., Gutterson, N., Ratcliffe, O. J., Heard, J. E., 2007. MeNF-YB14 và -YB12 có thể liên quan đến tính Plant nuclear factor Y (NF-Y) B subunits confer chống chịu với điều kiện hạn thông qua cơ chế phụ drought tolerance and lead to improved corn yields thuộc và không phụ thuộc ABA. on water-limited acres. Proc Natl Acad Sci U S A, 104(42): 16450-16455. 4.2. Đề nghị Quach, T. N., Nguyen, H. T., Valliyodan, B., Joshi, Mức độ biểu hiện của các gen mã hóa NF-YB ở T., Xu, D., Nguyen, H. T., 2015. Genome-wide sắn sẽ được định lượng trong nghiên cứu tiếp theo expression analysis of soybean NF-Y genes reveals nhằm kiểm chứng khả năng đáp ứng của gen trong potential function in development and drought điều kiện bất lợi. response. Mol Genet Genomics, 290(3): 1095-1115. Wilson, M. C., Mutka, A. M., Hummel, A. W., Berry, TÀI LIỆU THAM KHẢO J., Chauhan, R. D., Vijayaraghavan, A., Taylor, N. Chu Đức Hà, Lê Thị Thảo, Lê Quỳnh Mai, Phạm Thị J., Voytas, D. F., Chitwood, D. H., Bart, R. S., 2017. Lý Thu, 2017. Xác định các gen mã hóa Nuclear Gene expression atlas for the food security crop factor-YB trên sắn (Manihot esculenta Crantz) bằng cassava. New Phytol, 213(4): 1632-1641. công cụ tin sinh học. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Zanetti, M. E., Ripodas, C., Niebel, A., 2017. Plant NF-Y 33(1S): 133-137. transcription factors: Key players in plant-microbe Chu, H. D., Le, Q. N., Nguyen, H. Q., Le, D. T., 2016. interactions, root development and adaptation to Genome-wide analysis of gene encoding methionine- stress. Biochim Biophys Acta, 1860(5): 645-654. 8
  9. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Study on structure of genes encoding Nuclear factor-YB subunit associated with drought tolerance in cassava Chu Duc Ha, La Viet Hong, Le Hoang Thu Phuong, Le Thi Thao, Hoang Thi Thao, Pham Thi Ly Thu Abstract Nuclear factor-YB (NF-YB), one of three basic subunits formed Nuclear factor-Y, is considered to play important roles in various biological processes in the plant cell. In this study, various hormone- and stress- responsive cis- regulatory elements were found in the promoter regions of 17 identified MeNF-YB genes. Among them, promoter regions of MeNF-YB12 and -YB14 genes were predicted to contain many stress- responsive regulatory elements. Construction of phylogenetic tree showed that MeNF-YB12, -YB14 and -YB16 were clustered into the same branches with well- known NF-YB in soybean and Arabidopsis thaliana, suggesting that these members might be linked to drought tolerance. MeNF-YB genes were expressed in 7 major organs in plant in normal condition. Interestingly, MeNF-YB2 and -YB12 were exclusively expressed in stem, storage root and root, lateral bud, respectively. Additionally, MeNF- YB5 and -YB14 were also strongly expressed in roots. Our results suggested that MeNF-YB14 and -YB12 might be responsive to drought condition in cassava. Keywords: Nuclear factor-YB, cassava, stress condition, promoter, expression profile Ngày nhận bài: 26/3/2018 Người phản biện: TS. Dương Xuân Tú Ngày phản biện: 5/4/2018 Ngày duyệt đăng: 10/5/2018 ĐỊNH DANH VÀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA HỌ GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG RA HOA Ở SẮN Chu Đức Hà1, Trần Thị Kiều Trang1,2, Phạm Phương Thu2, La Việt Hồng2, Phạm Thị Lý Thu1 TÓM TẮT Quá trình ra hoa ở thực vật là một cơ chế rất phức tạp, do ảnh hưởng của yếu tố môi trường và liên quan đến sự biểu hiện của các gen. Trong nghiên cứu này, nhóm gen Flowering locus T (FT) được xác định, định danh và phân tích trên hệ gen của giống sắn mô hình AM560-2. Kết quả đã tìm thấy 10 gen mã hóa FT, được phân bố rải rác trên vùng đầu mút của các nhiễm sắc thể. Các gen mã hóa 4 nhóm protein đóng vai trò quan trọng trong cơ chế nở hoa của thực vật được xác định là MeFT01, FT05 và FT09, các gen này mã hóa protein tương tự với ‘Centroradialis’ và 3 gen (MeFT03, FT04, FT07) mã hóa protein ‘Terminal flower’. Tiếp theo, MeFT02, FT10 và MeFT06, FT08 lần lượt mã hóa protein tương đồng với ‘Mother of FT and TFL’ và ‘Heading date’. Dựa trên trình tự nucleotit đã khai thác, tỷ lệ G C và kích thước vùng gen của họ MeFT đa dạng, trong khi kích thước đoạn mã hóa và sự sắp xếp exon/intron của các gen này rất giống nhau. Kết quả này đã chỉ ra rằng họ gen mã hóa FT ở sắn rất bảo thủ. Từ khóa: Sắn, ra hoa, tin sinh học, cấu trúc, flowering locus T, xác định I. ĐẶT VẤN ĐỀ bằng chỉ thị phân tử. Tuy nhiên, một trong những Sắn (Manihot esculenta Crantz), là một trong bốn trở ngại lớn nhất hiện nay trong công tác lai giống đối tượng cây trồng có giá trị sử dụng cao trong cơ là xử lý ra hoa tập trung ở sắn, nhằm nâng cao sản cấu kinh tế ở Việt Nam. Với hàm lượng tinh bột cao, lượng, chất lượng và tăng lợi nhuận. sắn có thể được sử dụng làm lương thực cũng như Về bản chất, quá trình ra hoa được quy định bởi chế biến thức ăn chăn nuôi. Đồng thời, đây cũng là yếu tố di truyền (kiểu gen) và ảnh hưởng của yếu một nguồn yếu tố đầu vào quan trọng cho ngành tố môi trường, như nhiệt độ, thời gian chiếu sáng công nghiệp nhiên liệu tái tạo hiện nay. Các hướng (Cho et al., 2017). Trong đó, hầu hết các gen quy nghiên cứu chính gần đây tập trung vào nhận dạng, định khả năng ra hoa được chứng minh có liên quan phân loại giống, chọn giống bằng xử lý đột biến và đến 6 chu trình, xuân hóa (vernalization), quang 1 Viện Di truyền Nông nghiệp - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2 Khoa Sinh - Kỹ thuật nông nghiệp, Đại học Sư phạm Hà Nội 2 9
  10. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 chu kỳ (photoperiod), đồng hồ sinh học (circadian - Phương pháp xác định thông tin của gen mã hóa clock), nhiệt độ (temperature), hóc môn gibberellin, FT ở sắn: Trình tự axit amin của protein đã xác định tuổi (age) và tự điều khiển (autonomous) (Fornara được sử dụng để đối chiếu trên cơ sở dữ liệu gen et al., 2010). Trong đó, hoạt động của 3 nhóm gen mã hóa protein của sắn (Bredeson et al., 2016). Vị chính, Flowering locus T (FT), Leafy và Suppressor trí phân bố của gen được khai thác trên Phytozome of overexpression of constans 1 được chứng minh (Goodstein et al., 2012). là tham gia trực tiếp vào cơ chế ra hoa ở thực vật - Phương pháp phân tích cấu trúc của gen mã hóa (Fornara et al., 2010). Chính vì vậy, tìm hiểu về họ FT ở sắn: Kích thước và thành phần nucleotit của gen liên quan đến khả năng ra hoa không những giúp gen mã hóa FT ở sắn được tính toán bằng công cụ các nhà khoa học có thể điều khiển được quá trình BioEDIT (Hall, 1999). Số lượng exon/intron được giao phấn theo ý muốn mà còn nắm được nguyên lý phân tích bằng GSDS (Hu et al., 2015). trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và sinh thực ở cây trồng. Trong nghiên cứu này, các gen FT đã lần - Phương pháp xây dựng cây phân loại của FT ở đầu tiên được tìm kiếm và xác định trên hệ gen của sắn: Trình tự axit amin của các thành viên của họ FT giống sắn mô hình AM560-2. Một số thông tin cơ ở sắn được sử dụng để thiết lập cây phân loại bằng bản, như mã định danh, vị trí phân bố trên nhiễm phương pháp Neighbor-Joining trên công cụ MEGA sắc thể (NST) của họ gen FT đã được xác định. Đồng (Kumar et al., 2016). thời, các đặc tính cơ bản và cấu trúc của họ gen FT 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu liên quan đến sự nở hoa ở sắn đã được phân tích. Nghiên cứu được thực hiện tại Bộ môn Sinh học phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp từ tháng II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6/2017 đến tháng 1/2018. 2.1. Vật liệu nghiên cứu Hệ gen và hệ protein của giống sắn AM560-2 III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (Bredeson et al., 2016) được cung cấp từ cơ sở dữ 3.1. Kết quả xác định họ gen mã hóa FT ở sắn liệu Phytozome (Goodstein et al., 2012) và NCBI Đầu tiên, tất cả protein tương đồng với At1G65480 (Bioproject: PRJNA234389). được tìm kiếm trên hệ protein của giống sắn 2.2. Phương pháp nghiên cứu AM560-2. Dựa trên tiêu chí sàng lọc, tổng số 10 - Phương pháp tìm kiếm FT ở sắn: At1G65480, protein đã được xác định với giá trị E-value có protein FT ở Arabidopsis thaliana (Fornara et al., ý nghĩa. Trình tự axit amin của protein, trình tự 2010) được khai thác để sàng lọc toàn bộ protein nucleotit của vùng gen (genomic region) và vùng mã tương đồng trên hệ protein của sắn (Bredeson et hóa (coding DNA sequence, CDS) sau đó được thu al., 2016) bằng công cụ BlastP. Thuật toán được thập và sử dụng cho phân tích tiếp theo. Tiếp theo, điều chỉnh với giá trị E-value < 1e-20, độ xác định đối chiếu trình tự protein trên cơ sở dữ liệu NCBI, (identity) > 50 %, độ bao phủ (coverage) > 60 %, kích một số thông tin cơ bản về các mã định danh của thước phân tử được tìm kiếm > 60 axit amin (Wang gen mã hóa FT ở sắn đã được xác định. Kết quả được et al., 2017). trình bày ở bảng 1. Bảng 1. Thông tin cơ bản về họ gen mã hóa FT ở sắn STT Tên gen Mã locus1,2 Mã định danh protein2 Mã định danh gen2 Ký hiệu gen2 1 MeFT01 Manes.04G004700 XP_021611344 XM_021755652 LOC110614163 2 MeFT02 Manes.06G008200 XP_021617060 XM_021761368 LOC110618238 3 MeFT03 Manes.08G024500 XP_021620067 XM_021764375 LOC110620581 4 MeFT04 Manes.09G056300 XP_021624473 XM_021768781 LOC110623760 5 MeFT05 Manes.11G161100 XP_021628960 XM_021773268 LOC110627046 6 MeFT06 Manes.12G001600 XP_021631372 XM_021775680 LOC110628860 7 MeFT07 Manes.13G011900 XP_021633534 XM_021777842 LOC110630377 8 MeFT08 Manes.13G000800 XP_021633631 XM_021777939 LOC110630433 9 MeFT09 Manes.14G027800 XP_021592756 XM_021737064 LOC110600257 10 MeFT10 Manes.16G019600 XP_021597145 XM_021741453 LOC110603642 Ghi chú: Thông tin được khai thác từ 1Phytozome và 2NCBI (Bioproject: PRJNA234389). 10
  11. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Gần đây, ít nhất 7 thành viên của họ gen FT đã 3.2. Kết quả xác định vị trí phân bố và chú giải được ghi nhận trên củ cải (Raphanus sativus) (Wang chức năng của gen FT ở sắn et al., 2017). Các gen này đều tương đồng với gen Tiếp theo, vị trí phân bố và chú giải chức năng mã hóa FT (At1G65480) ở A. thaliana (Fornara et của gen MeFT được khai thác trên NCBI (Bảng 2). al., 2010). Ngoài ra, ít nhất khoảng 5 gen của họ FT Các gen thành viên của họ gen FT phân bố ngẫu cũng được xác định lần lượt trên lúa mỳ (Triticum nhiên hệ gen, không có gen nào phân bố trên vùng aestivum) và lúa mạch (Hordeum vulgare) (Peng et al., 2015). Xét tổng thể, một số lượng lớn các gen, chưa xác định (unplaced scaffold). Đáng chú ý, tất 160 gen ở A. thaliana, 254 gen ở R. sativus, 264 gen cả các gen MeFT đều nằm ở phần đầu mút của NST ở Brassica oleracea và 278 gen ở B. rapa, có liên quan (subtelomere). Trước đó, đầu mút của NST đã được đến cơ chế nở hoa (Peng et al., 2015, Wang et al., chứng minh là vùng đóng vai trò quan trọng trong 2017). Như vậy, 10 gen mã hóa FT được tìm thấy quá trình phân bào ở một số loài thực vật, giúp trong nghiên cứu này đã cung cấp những dẫn liệu các NST tương đồng nhận biết và bắt cặp với nhau đầu tiên về cơ chế nở hoa ở sắn ở mức độ phân tử. (Calderón et al., 2014). Bảng 2. Kết quả phân tích vị trí phân bố và chức năng của gen mã hóa FT ở sắn STT Tên gen Vị trí phân bố1,2 Chú giải chức năng gen2 1 MeFT01 NST04:526345..527458 F CEN-like 2 2 MeFT02 NST06:1278556..1280523 F MFT isoform X1 3 MeFT03 NST08:2270218..2271154 R TFL 1 4 MeFT04 NST09:7249018..7250042 F TFL 1-like 5 MeFT05 NST11:26969704..26970969 R CEN-like 4 6 MeFT06 NST12:268106..270092 R HD 3A-like 7 MeFT07 NST13:1124748..1126420 F TFL 1-like 8 MeFT08 NST13:26055­0..264266 R HD 3A-like 9 MeFT09 NST14:2306623..2307960 F CEN-like 1 10 MeFT10 NST16:1944899..1946025 R MFT-like Ghi chú: Thông tin được khai thác từ Phytozome (Goodstein et al., 2012) và 2NCBI (Bredeson et al., 2016). 1 NST: Nhiếm sắc thể. F: Sợi xuôi, R: Sợi ngược. Bên cạnh đó, chức năng của từng gen MeFT cũng FT ở sắn, từ đó so sánh với các loài thực vật khác. Tỷ được xác định và chú giải dựa bản giải mã của sắn. lệ giữa 2 cặp nucleotit A=T/G C và kích thước gen Ba gen, MeFT01, FT05 và FT09 quy định protein của 10 thành viên của họ MeFT ở sắn khá đa dạng. tương đồng với ‘Centroradialis’ (CEN), trong khi Cụ thể, tỷ lệ của G C dao động từ 26,5 (MeFT08) MeFT03, FT04 và FT07 mã hóa protein tương tự với đến 42,86 % (MeFT10), trong khi chiều dài gen trải ‘Terminal flower’ (TFL). Ngoài ra, MeFT02, FT10 và dài từ 937 (MeFT03) đến 3717 bp (MeFT08) (Bảng MeFT06, FT08 lần lượt mã hóa protein tương đồng 3). Về mặt lý thuyết, tỷ lệ G C là một trong những với ‘Mother of FT and TFL’ (MFT) và ‘Heading date’ yếu tố quyết định mức độ bền vững và kích thước (HD). Một số nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, của một gen (Oliver and Marín, 1996). Ở đây, tỷ lệ các gen mã hóa FT này, liên quan đến TFL, MFT, G C có xu hướng tương quan nghịch với kích thước CEN và HD, có thể liên quan trực tiếp quá trình ra vùng gen mã hóa FT ở sắn (Bảng 3). hoa ở thực vật thông qua 6 cơ chế chính như đã đề Kết quả khai thác chiều dài đoạn CDS đã cho cập (Fornara et al., 2010, Peng et al., 2015, Wang et thấy sự tương đồng của các gen MeFT ở sắn. Đoạn al., 2017). CDS của các gen này có sự sai lệch rất nhỏ, tập trung từ 519 đến 528 bp (Bảng 3). Không chỉ có vậy, tất 3.3. Kết quả phân tích thành phần và cấu trúc của cả thành viên của họ gen mã hóa FT ở sắn đều có họ gen mã hóa FT ở sắn 4 exon/3 intron (Bảng 3, Hình 1). Những phân tích Trong nghiên cứu này, 4 đặc điểm chính của gen, này cho thấy họ gen MeFT ở sắn rất bảo thủ. Tương bao gồm tỷ lệ giữa 2 cặp nucleotit A=T/G C (%), tự, những nghiên cứu về các gen liên quan đến quá số lượng exon/intron, kích thước vùng gen và đoạn trình nở hoa ở A. thaliana, lúa mỳ, lúa mạch và củ CDS (bp) đã được khai thác. Những thông tin cơ cải cũng đã kiểm chứng sự toàn vẹn này (Peng et al., bản này có thể cung cấp cái nhìn tổng quát về họ gen 2015, Wang et al., 2017). 11
  12. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Bảng 3. Đặc điểm cơ bản của họ gen mã hóa FT ở sắn mã hóa protein tương đồng MFT, trong khi nhóm Kích Kích 4 chứa MeFT06 và FT08 mã hóa protein HD. Đây Tỷ lệ Số thước thước đều là những nhóm protein đóng vai trò quan trọng, STT Tên gen G C lượng vùng CDS điều khiển quá trình ra hoa ở thực vật. (%) exon gen (bp) (bp) Phân tích cấu trúc gen cho thấy tỷ lệ G C và kích 1 MeFT01 38,87 1114 525 4 thước vùng gen của các gen MeFT rất đa dạng. Trong 2 MeFT02 26,88 1968 519 4 khi đó, kích thước đoạn CDS và số lượng exon/ 3 MeFT03 35,97 937 519 4 intron của các gen MeFT rất tương đồng cho thấy họ 4 MeFT04 37,85 1025 519 4 gen mã hóa FT ở sắn rất bảo thủ và toàn vẹn. 5 MeFT05 35,78 1266 525 4 4.2. Đề nghị 6 MeFT06 36,99 1987 528 4 Ngoài ra, sự tương đồng và bảo thủ về cấu trúc 7 MeFT07 31,74 1673 519 4 của các gen nằm cùng phân nhóm có thể gợi mở ra 8 MeFT08 26,50 3717 528 4 những giả thuyết về hiện tượng lặp trong họ gen mã 9 MeFT09 39,24 1338 522 4 hóa FT ở sắn. Những nghiên cứu tiếp theo sẽ giải 10 MeFT10 42,86 1127 528 4 thích những vấn đề này và xác định mức độ đáp ứng của các gen FT trong các điều kiện trên cây sắn. MeFT03 51 84 MeFT07 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 MeFT04 Bredeson, J. V., Lyons, J. B., Prochnik, S. E., Wu, G. : Đoạn exon MeFT01 : Đoạn intron : Vùng thượng/hạ nguồn A., Ha, C. M., Edsinger-Gonzales, E., Grimwood, J., Schmutz, J., Rabbi, I. Y., Egesi, C., Nauluvula, 100 MeFT05 MeFT09 P., Ndunguru, J., Mkamilo, G., Bart, R. S., Setter, T. 50 MeFT06 L., Gleadow, R. M., Kulakow, P., Ferguson, M. E., 100 MeFT08 Rounsley, S., Rokhsar, D. S., 2016. Sequencing wild MeFT10 and cultivated cassava and related species reveals 100 MeFT02 extensive interspecific hybridization and genetic 5’ 3’ diversity. Nat Biotechnol, 34(5): 562-570. 0 bp 1000 bp 2000 bp 3000 bp Hình 1. Cấu trúc của họ gen mã hóa FT Calderón, M. d. C., Rey, M.-D., Cabrera, A., Prieto, ở sắn được sắp xếp theo cây phân loại P., 2014. The subtelomeric region is important for chromosome recognition and pairing during Xây dựng cây phân loại cho thấy các gen cùng meiosis. Sci Rep, 4(6488): 1-6. phân nhóm thường có đặc tính và cấu trúc giống Cho, L.-H., Yoon, J., An, G., 2017. The control of nhau. Cụ thể, MeFT03, FT07 và FT04 quy định flowering time by environmental factors. Plant J, protein tương đồng TFL cùng nằm trong 1 nhóm. 90(4): 708-719. Hai gen, MeFT01 và FT05, nằm cùng phân nhóm Fornara, F., de Montaigu, A., Coupland, G., 2010. và mã hóa protein tương đồng với CEN. Tương SnapShot: Control of flowering in Arabidopsis. Cell, tự, MeFT06, FT08 (mã hóa HD-like) và MeNF02, 141(3): 1-2. FT10 (mã hóa MFT-like) lần lượt nằm trên cùng phân nhóm. Goodstein, D. M., Shu, S., Howson, R., Neupane, R., Hayes, R. D., Fazo, J., Mitros, T., Dirks, W., IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Hellsten, U., Putnam, N., Rokhsar, D. S., 2012. Phytozome: A comparative platform for green plant 4.1. Kết luận genomics. Nucleic Acids Res, 40 (Database issue): Đã xác định được 10 gen mã hóa FT ở hệ gen của D1178-D1186. giống sắn mô hình AM560-2. Các gen này phân bố Hall, T. A., 1999. BioEdit: A user-friendly biological rải rác trên vùng đầu mút của nhiễm sắc thể. sequence alignment editor and analysis program Chú giải chức năng cho thấy các gen MeFT có thể for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symp Ser, 41: được chia làm 4 nhóm chính. Gen MeFT01, FT05 và 95-98. FT09 mã hóa protein tương đồng với CEN. Nhóm Hu, B., Jin, J., Guo, A. Y., Zhang, H., Luo, J., Gao, 2 gồm 3 gen, MeFT03, FT04 và FT07, liên quan đến G., 2015. GSDS 2.0: An upgraded gene feature protein tương tự với TFL. Hai gen, MeFT02 và FT10 visualization server. Bioinformatics, 31(8): 1296-1297. 12
  13. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Kumar, S., Stecher, G., Tamura, K., 2016. MEGA7: Arabidopsis, wheat, and barley. Int J Plant Genomics, Molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 2015: 1-17. for bigger datasets. Mol Biol Evol, 33(7): 1870-1874. Wang, J., Qiu, Y., Cheng, F., Chen, X., Zhang, X., Oliver, J. L., Marín, A., 1996. A relationship between Wang, H., Song, J., Duan, M., Yang, H., Li, X., 2017. GC content and coding-sequence length. J Mol Evol, Genome-wide identification, characterization, and 43(3): 216-223. evolutionary analysis of flowering genes in radish Peng, F. Y., Hu, Z., Yang, R. C., 2015. Genome-wide (Raphanus sativus L.). BMC Genomics, 18(981): comparative analysis of flowering-related genes in 1-10. Identification and structural analysis of flowering genes in cassava Chu Duc Ha, Tran Thi Kieu Trang, Pham Phuong Thu, La Viet Hong, Pham Thi Ly Thu Abstract The flowering in plants is known as a complicated mechanism that highly effected by various environmental conditions and gene expressions. In this study, the Flowering locus T (FT) gene family has been initially identified, annotated and structural analyzed in the AM560-2 genome. As a result, 10 genes encoding FT were found to be located on the subtelomeric regions of the chromosomes with an uneven ratio. Interestingly, it was found that these gene members also encoded 4 protein groups, which were well-established to play critical roles in the flowering time in plants. Particularly, MeFT01, FT05 and FT09 were annotated to encode the Centroradialis-like proteins, while MeFT03, FT04 and FT07 encoded Terminal flower-like. Next, MeFT02, FT10 and MeFT06, FT08 were also found to encode Mother of FT-TFL and Heading date-like, respectively. Based on the nucleotide sequences, G C contents and the length of genomic sequences of MeFT gene family varied, whereas the length of coding DNA sequences and the exon/intron organization of these genes were completely conserved. The study data indicated that genes encoding FT in cassava were highly preserved. Keywords: Cassava, flowering time, bioinformatics, structure, flowering locus T, identification Ngày nhận bài: 15/4/2018 Người phản biện: TS. Vũ Thị Thu Hiền Ngày phản biện: 18/4/2018 Ngày duyệt đăng: 10/5/2018 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG KHÁNH BỆNH BẠC LÁ VÀ RẦY NÂU CỦA TẬP ĐOÀN LÚA PHỔ BIẾN TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM Nguyễn Thị Minh Nguyệt1, Nguyễn Bá Ngọc1, Nguyễn Thị Nhài1, Chu Đức Hà1, Bùi Thị Hợi1, Nguyễn Thanh Tuấn2, Lê Hùng Lĩnh1 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, bộ giống lúa phổ biến trong sản xuất đã được đánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá và rầy nâu. Từ nguồn chủng vi khuẩn bạc lá thu thập ở miền Bắc, đã xác định được chủng X22.2 (Hà Nội), X12.4 (Bắc Giang), X17 (Thanh Hóa) và X15-1 (Nghệ An) có độc tính mạnh. Khảo sát trên các dòng, giống lúa cho thấy giống ĐB6, TH6 và dòng 14 có khả năng kháng - kháng vừa với hầu hết các chủng bạc lá, trong khi hầu hết các giống lúa phổ biến trong sản xuất tại Đồng bằng sông Cửu Long mẫn cảm với các nguồn bạc lá thu từ các tỉnh miền Bắc. Đánh giá mức độ kháng rầy nâu của tập đoàn lúa cho thấy rằng hầu hết các giống lúa đều nhiễm rầy nâu. Giống OM6600 và OM6976 thể hiện tính kháng với rầy nâu nhưng khá mẫn cảm với bạc lá. Từ nghiên cứu này, cần thiết phải có chiến lược cải thiện giống lúa phổ biến trong sản xuất bằng cách quy tụ các gen kháng thông qua kỹ thuật chọn giống nhờ chỉ thị phân tử. Từ khóa: Đánh giá, bạc lá, rầy nâu, lúa. I. ĐẶT VẤN ĐỀ đối diện với nhiều khó khăn do ảnh hưởng của tình Lúa (Oryza sativa) là cây lương thực quan trọng trạng biến đổi khí hậu. Một trong những nguyên và chiếm diện tích sản xuất lớn nhất nước ta. Tuy nhân gây ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển nhiên, ngành sản xuất lúa gạo của Việt Nam đang của cây lúa, làm giảm sụt năng suất và chất lượng gạo 1 Viện Di truyền Nông nghiệp, VAAS; 2 Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 13
  14. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 là sự phát triển không kiểm soát được của sâu bệnh phổ biến trong sản xuất hiện nay, từ đó có thể đưa ra hại (Helliwell and Yang, 2013). Trong đó, bạc lá do các chiến lược lâu dài nhằm cải tiến tính chống chịu Xanthomonas oryzae và rầy nâu (Nilaparvata lugens) ở cây lúa. được xem là hai trong số nhiều loại sâu bệnh gây thiệt hại nặng nề nhất cho năng suất và chất lượng II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU của lúa gạo hiện nay (Hu et al., 2016, Kottapalli et 2.1. Vật liệu nghiên cứu al., 2007). Bạc lá và rầy nâu có thể làm giảm từ 25 ÷ 50% năng suất lúa bình quân, gây thiệt hại không Tập đoàn 50 giống lúa phổ biến trong sản xuất nhỏ đến ngành sản xuất lúa gạo trên thế giới. Để tại Việt Nam được cung cấp từ Viện Cây lương thực giải quyết vấn đề này, các chương trình chọn dòng và Cây thực phẩm, Viện Khoa học Duyên hải Nam tích hợp đa gen từ giống mang gen kháng đã được Trung bộ và Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long phát triển mạnh và phổ biển ở các nước hiện nay (Bảng 1). (Pradhan et al., 2015; Zhang, 2007). Bộ 10 chủng vi khuẩn X. oryzae có độc tính cao Trong nghiên cứu này, tập đoàn lúa thương mại và ổn định, đặc trưng cho miền Bắc và miền Trung thu thập từ các vùng sinh thái đã được sử dụng làm Việt Nam được thu thập và lưu trữ tại Viện Di truyền nguyên liệu để đánh giá khả năng kháng/nhiễm với Nông nghiệp. Quần thể rầy nâu có độc tính cao và bệnh bạc lá và rầy nâu. Kết quả của nghiên cứu này ổn định, đặc trưng cho miền Bắc Việt Nam được có thể cung cấp cái nhìn toàn diện cũng như kiểm nhân nuôi tại Viện Di truyền Nông nghiệp (Nguyễn chứng về mức độ kháng sâu bệnh của các giống lúa Thị Minh Nguyệt và ctv., 2018). Bảng 1. Tập đoàn giống phổ biến trong sản xuất trong nghiên cứu này TT Tên giống Nguồn gốc giống TT Tên giống Nguồn gốc giống 1 ML48 Công ty Nông Việt Phát 26 ĐH210 2 OM4900 27 ĐH13 3 OM3536 28 ĐH 500 4 OM8923 29 ĐH191 Viện Lúa Đồng bằng sông TT GCT Quảng Ngãi 5 OM6161 30 ĐH99-81 Cửu Long 6 OM7347 31 ĐH 6-1 7 OM4218 32 ĐH 815-6 8 OM6600 33 ĐH 15-1 9 AN26-1 34 ĐB6 10 AN20-6 35 DÒNG 14 Viện Cây lương thực và Cây thực 11 AN1 36 HTD8 phẩm Viện KHKT Nông nghiệp Duyên 12 ANS1 37 PC26 hải Nam Trung bộ 13 AN27 38 AN12 OM576/IR50404 14 ANS2 39 AN18 OM4498/ML2002 15 MT10 40 DT45 Viện Di truyền Nông nghiệp 16 OM6976 41 TH6 Trại giống Ma Lâm Công ty GCT Trung Ương 17 RVT 42 Xi23 Viện KHKTNN Việt Nam 18 ĐH11 Công ty ĐT & PTNN Hải Phòng 43 KD28 Công ty Nông Lâm Nghiệp TBT 19 SH2 TT ƯD TBKH Hải Dương 44 ML214 TT GCT Bình Thuận 20 ML202 Công ty GCT Đông Nam 45 PY1 TT GCT Phú Yên 21 TBR36 Công ty GCT Thái Bình 46 VN121 Công ty GCT Miền Nam 22 Bắc Thịnh Công ty GCT Bắc Trung bộ 47 PC6 Công ty GCT Quảng Bình 23 AN11 OMCS2000/ML4 48 SV181 24 M1 NĐ Công ty Cường Tân 49 ML49 Trại giống Ma Lâm 25 13-Feb Viện Bảo vệ thực vật 50 ĐV108 Trung Quốc 14
  15. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp phân tích số liệu: Số liệu được - Phương pháp đánh giá khả năng kháng bệnh phân tích bằng thuật toán định dạng theo điều kiện bạc lá: Khuẩn bạc lá được hoạt hóa và nhân nhanh (conditional formatting) trong Microsoft Excel. trong môi trường PSA (Peptone-sucrose-agar) ở Kết quả được mô hình hóa bằng công cụ Adobe 28oC (Fred et al., 2016). Dịch khuẩn pha loãng ở Illustrator (định dạng .eps). nồng độ 108 ÷ 109 CFU (Colony-forming unit) được III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN sử dụng để lây nhiễm lá lúa trưởng thành 40 ÷ 45 ngày tuổi trên ruộng thí nghiệm dựa trên phương 3.1. Khả năng kháng bệnh bạc lá của tập đoàn lúa pháp lây nhiễm nhận tạo của IRRI (2002). Thang phổ biến trong sản xuất tại Việt Nam điểm đánh giá được xác định dựa trên quan sát chiều Khả năng kháng/nhiễm bệnh bạc lá của tập đoàn dài vết bệnh sau 15 lây nhiễm (IRRI, 2002). giống lúa thương mại đã được tiến hành bằng cách - Phương pháp đánh giá khả năng kháng rầy lây nhiễm các chủng vi khuẩn bạc lá trong điều kiện nâu: Rầy nâu tuổi 1 ÷ 2 được thả vào lồng thí nhân tạo theo phương pháp được công bố gần đây nghiệm có khay mạ 10 ÷ 15 ngày tuổi với mật độ (Fred et al., 2016). Trong đó, 10 chủng X. oryzae thu 4 ÷ 5 con/mạ. Sau khoảng 10 ÷ 15 ngày thả rầy, thập từ một số khu vực miền Bắc, bao gồm X12.4 tại tiến hành quan sát và đánh giá triệu chứng gây tổn Bắc Giang, X22.2 và VXO13 tại Hà Nội, VXO41 và thương trên cây mạ. Thang điểm đánh giá khả năng NĐ4-2 tại Nam Định, X21.1, X17 và X19.2 tại Thanh kháng/nhiễm rầy nâu được phân tích dựa vào quan Hóa và X5-1NA, X15-1 tại Nghệ An (Nguyễn Thị sát triệu chứng bệnh và tình trạng cây mạ theo tiêu Minh Nguyệt và ctv., 2018) đã được lựa chọn để lây chuẩn của IRRI (2002). nhiễm trong nghiên cứu này. A B C Hình 1. Khảo sát bệnh bạc lá trên tập đoàn lúa trong nghiên cứu này. (A): Vết bệnh bạc lá. (B): Phân lập chủng bạc lá trên môi trường. (C): Lây nhiễm bệnh trên đồng ruộng. Dựa trên hệ thống đánh giá bệnh của IRRI Dựa trên kích thước vết bệnh, kết quả đã chỉ ra 5 (2002), các chủng X. oryzae có độc tính mạnh và giống thể hiện tính kháng tương đối tốt với bệnh bạc giống lúa có khả năng kháng bạc lá đã được xác định lá (Hình 1). Đáng chú ý, giống ĐB6, chọn tạo bằng (Hình 1). Cụ thể, chủng X22.2 thu thập tại Hà Nội phương pháp gây đột biến phóng xạ từ dòng 28R được xác định có tính độc mạnh nhất trong nghiên (Trung Quốc), có khả năng kháng - kháng vừa tất cả 10 chủng bạc lá. Bên cạnh đó, 2 giống, TH6 và Dòng cứu này, với 46 giống (chiếm 92%) bị nhiễm nhẹ - 14 cũng cho kết quả kháng - kháng vừa với 9 chủng nhiễm (Bảng 2). Ba chủng, X12.4 (Bắc Giang), X17 khuẩn (Bảng 2). Mặt khác, nghiên cứu này cũng đã (Thanh Hóa) và X15-1 (Nghệ An) được ghi nhận xác định được 8 giống lúa kháng kém đối với bệnh gây nhiễm nhẹ - nhiễm cho phần lớn giống phổ biến bạc lá. Hầu hết các giống lúa sản xuất thương mại trong sản xuất. Trước đó, X12.4 cũng được cho rằng tại đồng bằng Sông Cửu Long đều nhiễm nặng với có độc tính cao nhất khi khảo sát kháng/nhiễm với nguồn bạc lá thu thập tại miền Bắc và miền Trung tập đoàn 50 giống lúa bản địa (Nguyễn Thị Minh (Bảng 2). Đặc biệt, giống lúa cao sản ngắn ngày Nguyệt và ctv., 2018). OM8923 bị nhiễm tất cả các chủng khuẩn bạc lá. 15
  16. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Bảng 2. Đánh giá tính kháng/nhiễm bệnh bạc lá của tập đoàn giống lúa Bắc Giang Hà Nội Nam Định Thanh Hóa Nghệ An TT Tên giống X12.4 X22.2 VXO13 VX041 NĐ4-2 X19.2 X21.1 X17 X5-1NA X15-1 1 OM8923 2 OM4900 3 OM3536 4 OM6976 5 ĐH 815-6 6 AN1 7 SV181 8 ĐH 15-1 9 ĐH191 10 ĐH210 11 AN27 12 SH2 13 ĐH 500 14 ĐH 6-1 15 277 16 HTD8 17 TBR36 18 Xi23 19 ĐH11 20 ĐB6 21 ĐH13 22 DDH99-81 23 ML214 24 AN26-1 25 13-Feb 26 DÒNG 14 27 AN20 28 ML202 29 AN11 30 KD28 31 RVT 32 AN18 33 ĐV108 34 OM6600 35 ML48 36 ANS2 37 MT10 38 OM4218 39 DT45 40 PC6 41 PY1 42 AN12 43 ANS1 44 M1 NĐ 45 VN121 46 OM6161 47 ML49 48 TH6 49 PC26 50 Bắc Thịnh : Kháng : Kháng vừa : Nhiễm vừa - Nhiễm : Không xác định 16
  17. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Trước đó, tập đoàn lúa địa phương ở miền Bắc 3.2. Khả năng kháng rầy nâu của tập đoàn lúa phổ của Việt Nam cũng đã được sử dụng để khảo sát mức biến trong sản xuất tại Việt Nam độ kháng/nhiễm với bệnh bạc lá trong các nghiên Đánh giá khả năng kháng rầy nâu của tập đoàn cứu gần đây. Giống Chiêm quáo Nghệ An và Chiêm giống lúa phổ biến trong sản xuất đã cho thấy tất cả ngập được ghi nhận có khả năng kháng bệnh bạc lá các giống không thể hiện tính kháng với quần thể cao trong điều kiện nhà lưới (Lê Thị Thu Trang và rầy nây thu thập tại phía Bắc của Việt Nam. Trong ctv., 2016), trong khi 4 giống, Nanh chồn, Một bụi đó, 33 giống lúa (chiếm 66%) bị nhiễm - nhiễm đỏ, Lúa Sết cách và Chệt xanh cũng thể hiện tính nặng bệnh rầy nâu. Giống PC26 không thu được số kháng vừa - kháng tốt với chủng bạc lá (Nguyễn Thị liệu đánh giá khả năng kháng/nhiễm rầy nâu trong Minh Nguyệt và ctv., 2018). nghiên cứu này (Bảng 3). Bảng 3. Đánh giá tính kháng/nhiễm rầy nâu của bộ lúa nghiên cứu TT Tên giống Thang điểm Mức độ TT Tên giống Thang điểm Mức độ 1 13-Feb 7 S 26 KD28 7 S 2 AN11 7 S 27 M1 NĐ 7 S 3 AN12 7 S 28 ML202 5 MS 4 AN123 3 MR 29 ML214 3 MR 5 AN17 3 MR 30 ML48 7 S 6 AN18 7 S 31 ML49 3 MR 7 AN26-1 7 S 32 MT10 7 S 8 AN27 3 MR 33 OM3536 7 S 9 ANS1 3 MR 34 OM4218 9 HS 10 ANS2 3 MR 35 OM4900 9 HS 11 Bắc Thịnh 7 S 36 OM6161 9 HS 12 ĐB6 7 S 37 OM6600 3 MR 13 ĐH 15-1 7 S 38 OM6976 3 MR 14 ĐH 500 7 S 39 OM8923 5 MS 15 ĐH 6-1 9 HS 40 PC26 16 ĐH 815-6 7 S 41 PC6 9 HS 17 ĐH11 3 MR 42 PY1 3 MR 18 ĐH13 7 S 43 RVT 9 HS 19 ĐH191 7 S 44 SH2 7 S 20 ĐH210 3 MR 45 SV181 7 S 21 ĐH99-81 9 HS 46 TBR36 7 S 22 DÒNG 14 9 HS 47 TH6 7 S 23 DT45 3 MR 48 VN121 3 MR 24 ĐV108 9 HS 49 Xi23 7 S 25 HTD8 7 S 50 KD28 7 S Ghi chú: MR: Kháng vừa; MS: Nhiễm vừa; S: Nhiễm; HS: Nhiễm nặng. Có thể nhận thấy rằng, Dòng 14, TH6 và ĐB6, OM2718///OM2868 tuy mẫn cảm với bạc lá nhưng mặc dù kháng tốt với bệnh bạc lá nhưng lại rất lại thể hiện tính kháng rầy nâu (Bảng 2, 3). Tóm lại, mẫn cảm với bệnh rầy nâu (Bảng 2, 3). Ngược lại, kết quả của nghiên cứu này đã cho thấy rầy nâu và 2 giống lúa sản xuất tại Đồng bằng sông Cửu Long, bạc lá vẫn đang là hai trong số những loại sâu bệnh OM6600 - phát triển từ tổ hợp C43/Jasmine 85//C43 nguy hiểm nhất trên đồng ruộng hiện nay. và OM6976 - chọn lọc từ tổ hợp IR68144/OM997// 17
  18. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Bùi Thị Hợi, Lê Hùng Lĩnh, 2018. Khảo sát khả năng kháng bệnh bạc lá và rầy nâu của tập đoàn lúa 4.1. Kết luận địa phương Việt Nam tạo nguồn vật liệu khởi đầu. - Phần lớn bộ giống lúa phổ biến trong sản xuất Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, được đưa vào đánh giá đều không thể hiện tính 2(87): 41-45. kháng vượt trội với các chủng bạc lá và quần thể rầy Lê Thị Thu Trang, Đàm Thị Thu Hà, Lã Tuấn Nghĩa, nâu thu thập ở miền Bắc của Việt Nam. Chủng bạc 2016. Nghiên cứu khả năng kháng bệnh bạc lá của lá X22.2 (Hà Nội), X12.4 (Bắc Giang), X17 (Thanh một số giống lúa địa phương ở miền Bắc Việt Nam. Hóa) và X15-1 (Nghệ An) có độc tính mạnh, gây Hội thảo quốc gia về khoa học cây trồng lần thứ 2: nhiễm nhẹ - nhiễm cho hầu hết giống phổ biến 929-934. trong sản xuất. Fred, A. K., Kiswara, G., Yi, G., Kim, K. M., 2016. - Giống ĐB6, TH6 và Dòng 14 có khả năng kháng Screening rice cultivars for resistance to bacterial - kháng vừa với hầu hết các chủng bạc lá nhưng leaf blight. J Microbiol Biotechnol, 26(5): 938-945. nhiễm nặng rầy nâu. Giống OM6600 và OM6976 Helliwell, E. E., Yang, Y., 2013. Molecular strategies to thể hiện tính kháng rầy nâu nổi trội so với các giống improve rice disease resistance. Methods Mol Biol, khác nhưng khá mẫn cảm với bạc lá. 956: 285-309. Hu, J., Xiao, C., He, Y., 2016. Recent progress on 4.2. Đề nghị the genetics and molecular breeding of brown Cần có chiến lược cải thiện giống lúa phổ biến planthopper resistance in rice. Rice, 9(1): 30. trong sản xuất bằng cách quy tụ các gen kháng thông IRRI, 2002. Standard evaluation system for rice. qua kỹ thuật chọn giống nhờ chỉ thị phân tử. International Rice Research Institute, 260 pages. Kottapalli, K. R., Kottapalli, P., Agrawal, G. K., LỜI CẢM ƠN Kikuchi, S., Rakwal, R., 2007. Recessive bacterial Nghiên cứu này được thực hiện với sự tài trợ leaf blight resistance in rice: complexity, challenges từ đề tài “Tách chiết ADN và đánh giá nhân tạo and strategy. Biochem Biophys Res Commun, 355(2): khả năng chống chịu sâu bệnh hại và điều kiện 295-301. bất thuận của tập đoàn công tác phục vụ chọn Pradhan, S. K., Barik, S. R., Sahoo, J., Pandit, E., tạo giống lúa chất lượng cao, chống chịu các điều Nayak, D. K., Pani, D. R., Anandan, A., 2015. kiện bất lợi” thuộc nhiệm vụ hợp tác với IRRI Comparison of Sub1 markers and their combinations (NC TXTCN số 132). for submergence tolerance and analysis of adaptation strategies of rice in rainfed lowland ecology. C R Biol, TÀI LIỆU THAM KHẢO 338(10): 650-659. Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Nguyễn Bá Ngọc, Nguyễn Zhang, Q., 2007. Strategies for developing Green Super Thị Nhài, Chu Đức Hà, Nguyễn Thị Thúy Bình, Rice. Proc Natl Acad Sci USA, 104(42): 16402-16409. Evaluation of bacterial blight and brown planthopper of popularly cultivated rice varieties in Vietnam Nguyen Thi Minh Nguyet, Nguyen Ba Ngoc, Nguyen Thi Nhai, Chu Duc Ha, Bui Thi Hoi, Le Hung Linh Abstract In this study, a collection of Vietnam cultivated rice varieties was used to screen the bacterial blight and brown planthopper resistance. Using bacterial blight strains isolated in Northern Vietnam, X22.2 (Ha Noi), X12.4 (Bac Giang), X17 (Thanh Hoa) and X15-1 (Nghe An) strains were found to cause great damage to most cultivated rice varieties. As a result, DB6, TH6 varieties and the “ Dong 14” showed to be medium and/or high resistant to whole bacterial blight strains, whereas the rice varieties cultivated in the Mekong Delta River seemed to be susceptible with bacterial blight. The evaluation also indicated that a majority of rice varieties showed the susceptibility to brown planthopper. OM6600 and OM6976 varieties exhibited the high resistance to brown planthopper, but not to the bacterial blight. Therefore, it is necessary to establish a long-term strategy to improve the cultivated rice varieties in Vietnam by using the introgression of the resistant genes via marker-assisted selection approach. Keywords: Screening, bacterial blight, brown planthopper, rice Ngày nhận bài: 11/4/2018 Người phản biện: TS. Trần Danh Sửu Ngày phản biện: 15/4/2018 Ngày duyệt đăng: 10/5/2018 18
  19. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ DÒNG ĐẬU TƯƠNG ĐỘT BIẾN TRIỂN VỌNG TỪ GIỐNG ĐT26 BẰNG XỬ LÝ CHIẾU XẠ TIA GAMMA (Co60) Nguyễn Văn Mạnh1, Lê Đức Thảo1, Phạm Thị Bảo Chung1, Lê Thị Ánh Hồng1, Phạm Thị Xuân2 TÓM TẮT Giống đậu tương ĐT26 được Viện Di truyền Nông nghiệp cải tiến bằng xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia gamma (Co60) và đã tạo ra 5 dòng đột biến triển vọng là 26-2-25/2-6, 26-4-25/3-10, 26150-2/24, 26150-1/3, 26150-1/12. Các dòng đột biến này đã được đánh giá, so sánh ở các thế hệ M7, M8, M9 qua 3 vụ Xuân, Hè và Đông năm 2015. Kết quả, các dòng đột biến nhiễm nhẹ một số loại bệnh (điểm 1 - 3), thuộc nhóm trung ngày (87 - 95 ngày) tương đương ĐT26; xác định được 3 dòng triển vọng cho sản xuất là 26-2-25/2-6 chống đổ tốt hơn, chiều cao cây thấp hơn ĐT26 từ 4,5 - 8,9 cm, năng suất đạt từ 2,04 - 2,24 tấn/ha; 26-4-25/3-10 có năng suất cao hơn ĐT26 từ 7 - 10%, đạt từ 2,36 - 2,56 tấn/ha; 26150-1/3 có vỏ hạt màu đen khác ĐT26, năng suất đạt từ 2,18 - 2,36 tấn/ha. Từ khoá: ĐT26, ­­ đậu tương, đột biến, gamma, hạt đen I. ĐẶT VẤN ĐỀ - Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá Đột biến là phương pháp có hiệu quả trong cải theo Quy phạm kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm tiến chiều cao cây, thời gian sinh trưởng, khả năng giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu tương chống chịu của cây trồng (Trần Duy Quý, 1997). (QCVN 01-58:2011/BNNPTNT) (Bộ Nông nghiệp Giống đậu tương ĐT26 do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển nông thôn, 2011). và Phát triển Đậu đỗ chọn tạo, có năng suất cao từ - Số liệu thí nghiệm được xử lý trên Excel 2007 và 2,1 - 2,9 tấn/ha, chịu bệnh khá (Trần Đình Long và IRRISTAT 4.0. ctv., 2007, 2012) nhưng diện tích chưa nhiều. Với 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu mục đích cải tiến giống ĐT26 theo hướng nâng cao Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng năng suất, khả năng chống đổ và thay đổi màu sắc 12 năm 2015 (vụ Xuân gieo 15/2, vụ Hè gieo 5/6 và hạt, Viện Di truyền Nông nghiệp đã gây đột biến vụ Đông gieo 15/9) tại Khu ruộng thí nghiệm đậu bằng chiếu xạ tia gamma (Co60) trên hạt khô (Lê Đức tương - Viện Di truyền Nông nghiệp tại xã Song Thảo và ctv., 2017), hạt nảy mầm và cây ra hoa tạo Phượng, huyện Đan Phượng, Hà Nội. ra được 05 dòng đột biến triển vọng. Các dòng đột biến này đã được đánh giá, so sánh ở 3 vụ Xuân, Hè, III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đông năm 2015. 3.1. Đặc điểm hình thái của các dòng đậu tương đột biến triển vọng II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các dòng đột biến nghiên cứu đều có hoa màu 2.1. Vật liệu nghiên cứu trắng, lông trên thân chính màu nâu, vỏ quả khô - 05 dòng đậu tương đột biến triển vọng được màu nâu đậm, rốn hạt màu đen, lá chét hình trứng chọn lọc từ chiếu xạ tia gamma (Co60) trên giống nhọn, dạng cây bán đứng, sinh trưởng hữu hạn như ĐT26 ở thế hệ M7, M8, M9 gồm 03 dòng (26150-2/24, giống ĐT26. Trong 05 dòng đột biến, có 03 dòng có 26150-1/3, 26150-1/12) từ chiếu xạ tia gamma trên vỏ hạt màu đen khác so với ĐT26 (vỏ hạt màu vàng) là 26150-2/24, 26150-1/3, 26150-1/12 (Bảng 1). hạt khô ở 150Gy và 02 dòng từ chiếu xạ tia gamma trên hạt nảy mầm ở 25 Gy với thời gian ủ mầm là 3.2. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng 2 giờ (26-2-25/2-6) và 4 giờ (26-4-25/3-10). đậu tương đột biến triển vọng - Các giống đậu tương ĐT26 (giống gốc - đối Thời gian sinh trưởng của các dòng đột biến chứng 1), DT84 (đối chứng 2). tương đương giống gốc ĐT26 và dài hơn DT84 ở cả 3 vụ (Xuân, Hè và Đông) năm 2015, dao động từ 2.2. Phương pháp nghiên cứu 92 - 95 ngày ở vụ Xuân (ĐT26 là 94 ngày, DT84 là - Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối 88 ngày), từ 90 - 91 ngày ở vụ Hè (ĐT26 là 91 ngày, ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), 3 lần nhắc lại, kích thước DT84 là 84 ngày), từ 87 - 89 ngày ở vụ Đông (ĐT26 ô thí nghiệm là 5 ˟ 1,7 m. là 88 ngày, DT84 là 81 ngày) (Bảng 1). 1 Viện Di truyền Nông nghiệp; 2 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 19
  20. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 5(90)/2018 Bảng 1. Đặc điểm hình thái của các dòng đậu tương đột biến triển vọng từ giống ĐT26 qua 3 vụ Xuân, Hè và Đông tại Hà Nội năm 2015 Màu lông trên Màu vỏ Màu vỏ Màu rốn Dạng lá Dạng Kiểu sinh Dòng/giống Màu hoa thân chính quả khô hạt hạt chét cây trưởng 26-2-25/2-6 Trắng Nâu NĐ Vàng Đen TN BĐ HH 26-4-25/3-10 Trắng Nâu NĐ Vàng Đen TN BĐ HH 26150-2/24 Trắng Nâu NĐ Đen Đen TN BĐ HH 26150-1/3 Trắng Nâu NĐ Đen Đen TN BĐ HH 26150-1/12 Trắng Nâu NĐ Đen Đen TN BĐ HH ĐT26 (đ/c 1) Trắng Nâu NĐ Vàng Đen TN BĐ HH DT84 (đ/c 2) Tím Nâu NTB Vàng Nâu TN Đ HH Ghi chú: NĐ = Nâu đậm, TN = Trứng nhọn, Đ = Đứng, BĐ = Bán đứng, HH = Hữu hạn. Các dòng đột biến có chiều cao dao động từ 37,1 lại có chiều cao tương đương ĐT26. Số cành cấp 1 - 43,9 cm ở vụ Xuân, từ 51,4 - 61,3 cm ở vụ Hè, từ của các dòng đột biến dao động từ 2,3 -2,7 cành ở vụ 34,7 - 39,6 cm ở vụ Đông. Qua 3 vụ năm 2015, trong Xuân, từ 2,8 - 3,5 cành ở vụ Hè và từ 1,5 - 2,0 cành ở 5 dòng đột biến, dòng 26-2-25/2-6 có chiều cao cây vụ Đông, trong đó dòng 26-4-25/3-10 có số cành cấp thấp hơn giống ĐT26 từ 4,5 - 8,9 cm, các dòng còn 1 nhiều hơn ĐT26 (Bảng 2). Bảng 2. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng đậu tương đột biến triển vọng từ giống ĐT26 qua 3 vụ Xuân, Hè và Đông tại Hà Nội năm 2015 Thời gian sinh trưởng (ngày) Chiều cao cây (cm) Số cành cấp 1 trên cây (cành) Dòng/giống Xuân Hè Đông Xuân Hè Đông Xuân Hè Đông 26-2-25/2-6 94 91 87 37,1 51,4 34,7 2,3 2,8 1,5 26-4-25/3-10 92 90 88 44,8 59,8 39,5 3,3 3,4 2,0 26150-2/24 92 90 87 44,0 60,2 38,6 2,7 3,2 1,7 26150-1/3 94 91 88 43,9 61,3 38,9 2,7 3,0 1,8 26150-1/12 95 91 89 43,3 59,7 39,6 2,7 3,1 1,8 ĐT26 (đ/c 1) 94 91 88 43,0 60,3 39,2 2,7 3,2 1,8 DT84 (đ/c 2) 88 84 81 32,4 44,1 31,6 2,3 2,8 1,7 Ghi chú: X = vụ Xuân, H = vụ Hè, Đ = vụ Đông 3.3. Mức độ nhiễm bệnh hại, tính chống đổ và tính (điểm 1) tương đương ĐT26. Trong 05 dòng đột tách quả của các dòng đậu tương triển vọng biến, dòng 26-2-25/2-64 chống đổ tốt nhất (điểm 1 Các dòng đột biến bị nhiễm nhẹ một số loại bệnh - 2), các dòng còn lại chống đổ tương đương ĐT26 như gỉ sắt (điểm 3), sương mai (điểm 1), phấn trăng (điểm 2), kém hơn DT84 (điểm 1) (Bảng 3). (điểm 2), đốm nâu (điểm 1 - 3), không bị tách quả Bảng 3. Mức độ nhiễm bệnh hại, tính chống đổ và tính tách quả của các dòng đậu tương đột biến triển vọng từ giống DT96 qua 3 vụ Xuân, Hè và Đông tại Hà Nội năm 2015 Bệnh gỉ sắt Bệnh sương Bệnh phấn Bệnh đốm Tính tách Tính chống Dòng/giống (1-9) mai (1-9) trắng (1-5) nâu (1-9) quả (1-5) đổ (1-5) 26-2-25/2-6 3 1 2 1-3 1 1-2 26-4-25/3-10 3 1 2 1-3 1 2 26150-2/24 3 1 2 1-3 1 2 26150-1/3 3 1 2 1-3 1 2 26150-1/12 3 1 2 1-3 1 2 ĐT26 (đ/c 1) 3 1 2 1-3 1 2 DT84 (đ/c 2) 1 1-3 1-2 1-3 1 1 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

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.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2