Nghiên cứu sử dụng chỉ thị phân tử SSR (simple sequence repeats) trong chọn giống lúa

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr−êng ®¹i häc n«ng nghiÖp i --------------------------- ph¹m thÞ thuý nghiªn cøu sö dông chØ thÞ ph©n tö SSR (Simple sequence repeats) trong chän gièng lóa LuËn v¨n th¹c sÜ n«ng nghiÖp Chuyªn ngµnh: Di truyÒn vµ Chän gièng c©y trång M· sè: 60.62.05 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: TS. phan h÷u t«n TS. Ph¹m Ngäc L−¬ng Hµ néi – 2006 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 2 Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan r»ng, sè liÖu vµ kÕt qu¶ nghiªn cøu trong luËn v¨n lµ trung thôc vµ ch−a tõng ®−îc sö dông ®Ó b¶o vÖ mét häc vÞ nµo. Mäi sù gióp ®ì cho viÖc thùc hiÖn luËn v¨n nµy ®4 ®−îc c¸m ¬n vµ c¸c th«ng tin trÝch dÉn trong luËn v¨n nµy ®4 ®−îc chØ râ nguån gèc. T¸c gi¶ luËn v¨n Ph¹m ThÞ Thuý Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 3 lêi c¸m ¬n Tr−íc hÕt t«i xin ch©n thµnh c¸m ¬n c¸c thÇy c« trong Ban gi¸m hiÖu, Khoa Sau ®¹i häc, Khoa N«ng häc, Bé m«n C«ng nghÖ sinh häc & Ph−¬ng ph¸p thÝ nghiÖm, Bé m«n Di truyÒn vµ Chän gièng C©y trång - Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp 1 Hµ Néi cïng tËp thÓ c¸n bé Bé m«n Di truyÒn vµ C«ng nghÖ Lóa lai, Bé m«n Sinh häc Ph©n tö - ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp ®4 t¹o mäi ®iÒu kiÖn thuËn lîi, ®éng viªn vµ gióp ®ì t«i trong qu¸ tr×nh häc tËp còng nh− hoµn thµnh luËn v¨n. §Æc biÖt t«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi TiÕn sÜ Ph¹m Ngäc L−¬ng, ng−êi thÇy trùc tiÕp h−íng dÉn, truyÒn thô kiÕn thøc khoa häc, ®éng viªn vÒ tinh thÇn, gióp ®ì ®Ó t«i thùc hiÖn vµ hoµn thµnh ®Ò tµi nµy. §ång thêi víi tÊt c¶ lßng kÝnh träng, t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o TiÕn sÜ Phan H÷u T«n, ®4 tËn t×nh gi¶ng d¹y, truyÒn ®¹t kiÕn thøc, tµi liÖu gióp ®ì t«i trong suèt thêi gian häc tËp vµ nghiªn cøu. T«i xin v« cïng biÕt ¬n bè, mÑ, chång con vµ nh÷ng ng−êi th©n trong gia ®×nh, lµ nguån ®éng viªn khÝch lÖ, gióp ®ì t«i trong suèt thêi gian qua. T«i xin ch©n thµnh c¸m ¬n! Hµ Néi, ngµy 20 th¸ng 09 n¨m 2006 T¸c gi¶ luËn v¨n Ph¹m ThÞ Thuý Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 4 Môc lôc Lêi cam ®oan i Lêi c¸m ¬n ii Môc lôc iii Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t v 1. Më ®Çu 1 1.1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi 8 1.2. Môc ®Ých vµ yªu cÇu cña ®Ò tµi 9 1.3. ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn cña ®Ò tµi 10 2. Tæng quan tµi liÖu 11 2.1. ¦u thÕ lai ë lóa 11 2.2. §a d¹ng sinh häc 23 2.3. Kh¸i niÖm vÒ chØ thÞ di truyÒn 25 2.4. Mét sè chØ thÞ ph©n tö øng dông trong nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn thùc vËt 31 2.5. T×nh h×nh nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn sö dông chØ thÞ ph©n tö SSR trong vµ ngoµi n−íc 38 3. §èi t−îng, vËt liÖu, ®Þa ®iÓm, néi dung vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu 44 3.1. §èi t−îng, vËt liÖu nghiªn cøu 44 3.2. §Þa ®iÓm nghiªn cøu 47 3.3. Néi dung nghiªn cøu 47 3.4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu 47 4. KÕt qu¶ nghiªn cøu vµ th¶o luËn 54 4.1. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸ mét sè ®Æc ®iÓm n«ng sinh häc cña c¸c dßng, gièng lóa nghiªn cøu 54 4.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu ®a h×nh ADN lóa b»ng chØ thÞ ph©n tö SSR 57 4.2.1. KÕt qu¶ t¸ch chiÕt ADN genome 57 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 5 4.2.2. KÕt qu¶ ph¶n øng PCR 58 4.2.3. KÕt qu¶ ®iÖn di s¶n phÈm PCR trªn gel polyacrylamide, ph©n tÝch ®a h×nh vÒ mèi quan hÖ di truyÒn gi÷a 15 dßng, gièng lóa nghiªn cøu 60 4.3. Nghiªn cøu −u thÕ lai thùc vµ mèi t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai con lai F1 cña c¸c tæ hîp lai gi÷a Indica/ Japonica vµ Indica/ Javanica ë mét sè tÝnh tr¹ng c¬ b¶n 66 4.3.1. Ưu thế lai tính trạng chiều cao cây và chiều dài b«ng của c¸c con lai F1 ë c¸c tæ hîp lai gi÷a Indica/ Japonica vµ Indica/ Javanica 67 4.3.2. Ưu thế lai tính trạng sè h¹t ch¾c trªn b«ng vµ sè b«ng trªn khãm của con lai F1 ë c¸c tæ hîp lai gi÷a Indica/ Japonica vµ Indica/ Javanica 79 4.3.3. Ưu thế lai tính trạng khèi l−îng ngh×n h¹t vµ n¨ng suÊt lý thuyÕt của con lai F1 ë c¸c tæ hîp lai gi÷a Indica/ Japonica vµ Indica/ /Javanica 90 5. KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ 102 5.1. KÕt luËn 102 5.2. §Ò nghÞ 103 Tµi liÖu tham kh¶o 104 Phô lôc 1 105 Phô lôc 2 109 Phô lôc 3 111 C¸c bµi b¸o ®4 c«ng bè liªn quan ®Õn luËn v¨n 112 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 6 Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t ADN: Acid deoxyribonucleic ARN: Acid ribonucleic AFLP: §a h×nh ®é dµi c¸c ®o¹n ®−îc nh©n chän läc (Amplified Fragment Lengh Polymorphisms) CTAB: Cetyl Trimethyl Amonium Bromid cs: Céng sù dNTP: Dideoxy nucleosid triphosphate KCDT: Kho¶ng c¸ch di truyÒn NST: NhiÔm s¾c thÓ NSLT: N¨ng suÊt lý thuyÕt PCR: Ph¶n øng chuçi polymerase (Polymerase Chain Reaction) RAPD: §a h×nh c¸c ®o¹n ADN nh©n ngÉu nhiªn (Randomly Amplified Polymorphic DNA) RFLP: §a h×nh ®é dµi c¸c ®o¹n c¾t giíi h¹n (Restriction Fragment Lengh Polymorphisms) SSR: §a h×nh c¸c ®o¹n lÆp l¹i ®¬n gi¶n (Simple Sequence Repeats) TAE: Tris-acetic acid EDTA TBE: Tris- borate - EDTA −TL: −u thÕ lai C¸c gièng lóa: CPX: Chiªm Phó xuyªn NT: NÕp tan KNT: KhÈu nua tÈu PlÈu: PlÈu la Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 7 KRN: KhÈu ruéc n−¬ng Tan: Tan do KD18: Khang d©n 18 Tra: Tra lÌng Ma: Mµ cha TNR: TÎ n−¬ng r©u NV: NÕp vµng C¸c ch÷ viÕt t¾t trong h×nh ®iÖn di M: Macker chuÈn 1: SL12 2: DT28 8: TÎ n−¬ng r©u 3: KD18 9 : KhÈu ruéc n−¬ng 4: DT122 10: Tra lÌng 5: DT26 11: NÕp tan 6: PlÈu la 12: Chiªm Phó xuyªn 7: NÕp vµng 13: Tan do 14: Mµ cha 15: KhÈu nua tÈu Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 8 1. Më ®Çu 1.1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi Lóa g¹o cã tÇm quan träng sèng cßn ®èi víi h¬n mét nöa d©n sè thÕ giíi, nhu cÇu l−¬ng thùc cña thÕ giíi ph¶i t¨ng gÊp ®«i vµo nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû 21, do ®ã cÇn ph¶i t¨ng nhanh s¶n l−îng lóa [23]. Mét trong nh÷ng biÖn ph¸p quan träng nhÊt lµ ph¶i t¹o ra gièng lóa cã n¨ng suÊt cao, v× vËy môc tiªu cña c¸c nhµ khoa häc trªn thÕ giíi ®4 tËp trung nghiªn cøu sö dông −u thÕ lai ë lóa ®−îc xem lµ h−íng gi¶i quyÕt cã hiÖu qu¶ nhÊt. Trung quèc lµ mét n−íc ®i tiªn phong trong lÜnh vùc nghiªn cøu vµ ®−a vµo s¶n xuÊt thµnh c«ng thµnh tùu khoa häc kü thuËt vÒ lóa lai. Mçi n¨m ë n−íc nµy cã kho¶ng 17 triÖu ha ruéng trång lóa lai, chiÕm trªn 50% diÖn tÝch trång lóa vµ 60% s¶n l−îng lóa cña c¶ n−íc, n¨ng suÊt b×nh qu©n t¨ng tõ 20%-30% so víi lóa thuÇn [3]. ViÖt Nam hiÖn nay lµ mét trong nh÷ng n−íc ®øng thø hai trªn thÕ giíi vÒ sö dông −u thÕ lai ë lóa, ch−¬ng tr×nh nghiªn cøu lóa lai cña quèc gia thùc sù trë thµnh mét chiÕn l−îc quan träng nh»m t¨ng n¨ng suÊt lóa. Lóa lai ®4 cã mét vÞ trÝ quan träng kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong c¬ cÊu gièng ë miÒn B¾c. Cho ®Õn n¨m 2004 diÖn tÝch gieo trång lóa lai lµ 621.382 ha, n¨ng suÊt lóa lai b×nh qu©n t¨ng tõ 1,5 tÊn ®Õn 2 tÊn/ha so víi lóa thuÇn [13], [21]. §Ó n©ng cao n¨ng suÊt, c¶i thiÖn chÊt l−îng lóa th−êng tiÕn hµnh lai h÷u tÝnh gi÷a c¸c dßng gièng bè mÑ cã møc ®é xa nhau nhÊt ®Þnh vÒ mÆt di truyÒn. C¸c dßng gièng kh¸c nhau nhiÒu vÒ tÝnh tr¹ng n«ng sinh häc, kiÓu gen hay kiÓu h×nh. §Ó ®¸nh gi¸ sù kh¸c nhau nµy theo ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng lµ dùa vµo ®é lín sai kh¸c cña c¸c tÝnh tr¹ng n«ng sinh häc quan träng. Sù ®a d¹ng di truyÒn ADN lµ rÊt lín cho nªn nã cã thÓ dÔ dµng ph©n biÖt ®−îc sù kh¸c nhau gi÷a c¸c dßng gièng. Sù kh¸c biÖt vÒ di truyÒn lµ c¬ së t¹o nªn −u thÕ lai, ë mét chõng mùc nµo ®ã, khi bè mÑ sö dông ®Ó lai cã kho¶ng c¸ch di Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 9 truyÒn cµng xa nhau th× sù biÓu hiÖn −u thÕ lai cµng cao. §Ó lµm ®−îc ®iÒu nµy th× viÖc nghiªn cøu, ®¸nh gi¸ ®a d¹ng nguån gen lóa còng nh− viÖc nghiªn cøu sù ®a d¹ng di truyÒn gi÷a c¸c dßng, gièng lóa lµ rÊt cÇn thiÕt. Nh»m kh¾c phôc nh÷ng trë ng¹i mµ ph−¬ng ph¸p chän gièng truyÒn thèng rÊt khã gi¶i quyÕt, kü thuËt chØ thÞ ph©n tö nh− RFLP, AFLP, RAPD, SSR... lµ nh÷ng c«ng cô tá ra h÷u hiÖu ®Ó nghiªn cøu ®a h×nh cña c¸c gièng, cho phÐp ta x¸c ®Þnh ®−îc kho¶ng c¸ch di truyÒn mét c¸ch nhanh chãng vµ chÝnh x¸c. Trong sè c¸c chØ thÞ ph©n tö th× chØ thÞ SSR ®−îc ®¸nh gi¸ lµ cã nhiÒu −u ®iÓm so víi c¸c chØ thÞ kh¸c, cã kh¶ n¨ng cho ®a h×nh cao, cã b¶n chÊt ®ång tréi, di truyÒn theo quy luËt Menden. Sö dông chØ thÞ nµy trong ph©n tÝch di truyÒn rÊt ®¬n gi¶n, kh«ng cÇn dïng ®ång vÞ phãng x¹, rÊt chÝnh x¸c, Ýt tèn kÐm, cã thÓ x¸c ®Þnh ®a h×nh gi÷a c¸c dßng gièng, c¸c c¸ thÓ vµ lµ mét trong nh÷ng chØ thÞ cã nhiÒu triÓn väng trong ch−¬ng tr×nh chän gièng. XuÊt ph¸t tõ nh÷ng môc tiªu trªn, chóng t«i tiÕn hµnh ®Ò tµi: "Nghiªn cøu sö dông chØ thÞ ph©n tö SSR (Simple Sequence Repeats) trong chän gièng lóa”. 1.2. Môc ®Ých vµ yªu cÇu cña ®Ò tµi 1.2.1. Môc ®Ých X¸c ®Þnh ®−îc mèi quan hÖ di truyÒn gi÷a c¸c dßng, gièng lóa b»ng chØ thÞ ph©n tö SSR, t×m hiÓu mèi t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai cña con lai F1 ë mét sè tÝnh tr¹ng ®Ó ®Þnh h−íng trong chän t¹o gièng lóa. 1.2.2. Yªu cÇu - Sö dông ph−¬ng ph¸p SSR ®Ó ®¸nh gi¸ ®a d¹ng di truyÒn gi÷a 15 dßng, gièng lóa trªn c¬ së ph©n tÝch ADN, x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch di truyÒn, vÏ biÓu ®å biÓu hiÖn mèi quan hÖ nµy. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 10 - TiÕn hµnh lai gi÷a hai ph©n loµi phô Indica/ Japonica, Indica/ Javanica, ®¸nh gi¸ −u thÕ lai, x¸c ®Þnh mèi t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn vµ −u thÕ lai ë mét sè tÝnh tr¹ng n«ng sinh häc quan träng. 1.3. ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn cña ®Ò tµi 1.3.1. ý nghÜa khoa häc §Ò tµi nghiªn cøu ®¸nh gi¸ ®a d¹ng di truyÒn b»ng chØ thÞ SSR, trªn c¬ së ph©n tÝch ADN ®4 x¸c ®Þnh ®−îc kho¶ng c¸ch di truyÒn gi÷a c¸c dßng, gièng lóa. §Ò tµi nghiªn cøu −u thÕ lai cña c¸c con lai F1 thuéc c¸c ph©n loµi phô Indica/ Japonica, Indica/ Javanica, mèi t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn vµ −u thÕ lai cña chóng ë mét sè tÝnh tr¹ng c¬ b¶n, v× vËy ®Ò tµi cung cÊp thªm sè liÖu vµ th«ng tin khoa häc cho c¸c nhµ nghiªn cøu khoa häc tham kh¶o. 1.3.2. ý nghÜa thùc tiÔn KÕt qu¶ cña ®Ò tµi ®ãng gãp mét sè th«ng tin cÇn thiÕt trong ch−¬ng tr×nh chän t¹o gièng lóa siªu cao s¶n, khai th¸c sö dông nguån gen thuéc c¸c ph©n loµi phô, t×m ®−îc nh÷ng con lai cã kh¶ n¨ng kÕt hîp tèt cã thÓ sö dông trong chän gièng lóa. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 11 2. Tæng quan tµi liÖu 2.1. ¦u thÕ lai ë lóa Cho ®Õn nay viÖc khai th¸c −u thÕ lai ®4 lµm t¨ng mét c¸ch ®¸ng kÓ s¶n l−îng cña nhiÒu lo¹i c©y trång trong ®ã cã lóa. ý t−ëng vÒ khai th¸c −u thÕ lai ë lóa ®−îc Jones c«ng bè vµo n¨m 1926, Anonymous (1977), Li (1977) vµ Yuan (1980) [16]. ¦u thÕ lai (−TL) lµ hiÖn t−îng khi con lai F1 thÓ hiÖn v−ît h¬n bè mÑ vÒ nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng biÖt. Con lai sinh ra tá ra h¬n h¼n bè mÑ vÒ søc sèng, kh¶ n¨ng sinh tr−ëng, sinh s¶n, kh¶ n¨ng chèng chÞu víi c¸c ®iÒu kiÖn bÊt lîi cña m«i tr−êng, kh¶ n¨ng thÝch nghi, n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng h¹t… ¦u thÕ lai ë lóa lµ mét hiÖn t−îng sinh häc tæng hîp thÓ hiÖn c¸c −u viÖt theo nhiÒu tÝnh tr¹ng ë con lai F1 khi lai c¸c d¹ng bè mÑ ®−îc ph©n biÖt theo nguån gèc, ®é xa c¸ch di truyÒn, sinh th¸i… Sù thÓ hiÖn −u viÖt cña tÝnh tr¹ng ë F1 ph¶i ®em l¹i lîi Ých cho tiÕn ho¸, ®em l¹i lîi Ých cho t¹o gièng. T¹o gièng −u thÕ lai lµ con ®−êng nhanh vµ cã hiÖu qu¶, cã thÓ tËp hîp ®−îc nhiÒu tÝnh tr¹ng mong muèn (n¨ng suÊt, chÝn sím, chÊt l−îng…) vµo mét kiÓu gen th«ng qua mét ®êi lai. 2.1.1. Cë së khoa häc cña −u thÕ lai ë lóa 2.1.1.1. C¬ së di truyÒn häc Trong c«ng t¸c chän t¹o gièng lóa lai, ®Çu tiªn lµ ph¶i cã vµ t¹o ra nguån vËt liÖu di truyÒn phong phó, sau ®ã sö dông nguån vËt liÖu ®ã lai t¹o ®Ó t×m ra c¸c tæ hîp lai cho −u thÕ lai cao nh− cã chÊt l−îng tèt, cã kh¶ n¨ng chèng chÞu mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ to lín cho s¶n xuÊt. Do tæ hîp c¸c nguån gen tõ c¸c bè mÑ kh¸c nhau, −u thÕ lai cña con lai F1 thu ®−îc lµ do hiÖu qu¶ ®æi míi vÒ t−¬ng t¸c gi÷a c¸c gen - alen trong nh©n còng nh− t−¬ng t¸c gi÷a nh©n - bµo chÊt. Tr−êng hîp lai thuËn nghÞch −u Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 12 thÕ lai cã ®−îc lµ do nh÷ng kiÓu t−¬ng t¸c kh¸c gi÷a c¸c gen cïng vµ kh¸c alen kiÓm so¸t c¸c tÝnh tr¹ng t¹o ra. Gi÷a c¸c gen kh¸c nhau ph¶i cã sù t−¬ng t¸c nhÊt ®Þnh [17]. C¬ së di truyÒn cña hiÖn t−îng −u thÕ lai cßn nhiÒu tranh c4i, song mét sè gi¶ thuyÕt ®4 ®−îc nªu ra trong thÕ kû 20 ®Ó gi¶i thÝch hiÖn t−îng −u thÕ lai bëi mét sè hiÖu qu¶ t−¬ng t¸c sau: * T−¬ng t¸c gi÷a c¸c alen cïng locus gen - hiÖu qña tréi, siªu tréi Theo gi¶ thuyÕt tÝnh tréi th× c¸c alen tréi ®−îc tÝch luü vµ thÓ hiÖn lÊn ¸t c¸c alen lÆn g©y hiÖu qu¶ xÊu. Cã nghÜa lµ gen tréi ¸t chÕ t¸c ®éng g©y h¹i cña gen lÆn t−¬ng øng cïng locus trªn nhiÔm s¾c thÓ (NST) t−¬ng ®ång (AA , Aa > aa). DÉn tíi con lai F1 cã −u thÕ h¬n bè mÑ, tøc lµ con lai F1 ®4 kh¾c phôc nh÷ng khiÕm khuyÕt ë c¸c dßng bè mÑ. Gi¶ thuyÕt siªu tréi cho r»ng nhiÒu tÝnh tr¹ng cã lîi cho sù sinh tr−ëng lµ do gen tréi kiÓm so¸t cßn c¸c gen lÆn t−¬ng øng th× cã t¸c dông ng−îc l¹i. TÝnh dÞ hîp tö cña mét alen ë mét vÞ trÝ nhÊt ®Þnh sÏ s¶n sinh ra c¸c vËt chÊt cã ¶nh h−ëng ®Õn søc sèng v−ît xa cña lo¹i mang alen ®ång hîp tö vµ do t¸c dông t−¬ng hç gi÷a c¸c alen kh¸c nhau trªn cïng vÞ trÝ. Con lai F1 thu ®−îc møc ®é dÞ hîp tö nµo ®ã vÒ c¸c gen. C¬ thÓ cã kiÓu gen Aa sÏ cã søc sèng cao h¬n h¼n c¬ thÓ mang kiÓu gen AA vµ aa (AA aa). HiÖu øng siªu tréi x¶y ra do t−¬ng t¸c gi÷a c¸c alen t¹o ra −u thÕ lai ë con lai h¬n h¼n hiÖn t−îng hiÖu øng cña c¸c alen cña c¶ bè vµ mÑ. * T−¬ng t¸c gi÷a c¸c alen kh¸c locus C¸c nh©n tè di truyÒn riªng rÏ (c¸c alen tréi) ë c¶ hai bè mÑ cã thÓ kh«ng, hoÆc cho hiÖu qu¶ yÕu hoÆc céng tÝnh lªn sù biÓu hiÖn kiÓu h×nh cña tÝnh tr¹ng, sù cïng tån t¹i cña chóng ë F1 t¹o nªn hiÖu qu¶ t−¬ng t¸c bæ xung gi÷a c¸c gen, kÕt qu¶ thu ®−îc thÓ hiÖn tÝnh tr¹ng −u thÕ h¬n so víi bè mÑ. Trong t−¬ng t¸c kh¸c locus cßn thÓ hiÖn ho¹t ®éng cña gen nµy cã thÓ bÞ phô thuéc vµo gen kia. Tr−êng hîp mét gen ë tr¹ng th¸i lÆn cã thÓ g©y øc chÕ thÓ hiÖn kiÓu h×nh cña c¸c gen kh¸c. Gen lÆn nµy tån t¹i ë bè mÑ, song ë con lai Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 13 F1 nã ®−îc “lÊp trèng” bëi alen tréi, do ®ã hiÖu qu¶ øc chÕ kh«ng x¶y ra, kÕt qu¶ lµ thÓ hiÖn cña tÝnh tr¹ng ë F1 cã −u thÕ h¬n so víi bè mÑ. * T−¬ng t¸c nh©n - tÕ bµo chÊt Khi lai gi÷a c¸c c¸ thÓ kh¸c nhau vÒ mÆt di truyÒn, ngay sau khi thô tinh t¹o thµnh nh÷ng møc ®é kh¸c nhau vÒ mèi quan hÖ nh©n - bµo chÊt, do sù kh¸c nhau vÒ nh©n vµ bµo chÊt cña c¸c c¸ thÓ giao phèi. Nh÷ng ®æi míi thu ®−îc trong mèi quan hÖ nh©n - bµo chÊt lµ rÊt quan träng. Cã thÓ ë mét giai ®o¹n ph©n chia tÕ bµo, trªn nÒn tÕ bµo chÊt tõ c©y mÑ mét sè l−îng gen nµo ®ã cã møc ho¹t ®éng t¨ng h¬n, tõ ®ã thóc ®Èy qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt ®−îc t¨ng c−êng. Cã thÓ gi÷a hai con lai F1 cã c¸c gen trong nh©n gièng nhau nh−ng −u thÕ lai l¹i thÓ hiÖn kh¸c nhau lµ do bµo chÊt gi÷a chóng kh¸c nhau. ¦u thÕ lai kh«ng chØ ®−îc kiÓm so¸t bëi nh÷ng gen trong nh©n mµ cßn bëi nh÷ng gen ë tÕ bµo chÊt. Mét sè nghiªn cøu cho thÊy mét sè tæ hîp lai F1 cã −u thÕ lai kh«ng gièng nhau gi÷a lai thuËn vµ lai nghÞch. Lóa lai ®−îc ph¸t triÓn do sù kÕt hîp cña cïng mét kiÓu gen nh©n víi c¸c nÒn tÕ bµo chÊt kh¸c nhau sÏ biÓu hiÖn cho −u thÕ lai kh¸c ë F1 [23], [32]. Tuy nhiªn viÖc quyÕt ®Þnh −u thÕ lai ë lóa th× vai trß gen nh©n lµ lín h¬n gen tÕ bµo chÊt. Nh÷ng mèi t−¬ng t¸c gi÷a c¸c gen kh«ng alen trong nh©n - tÕ bµo chÊt cã quan hÖ chÆt chÏ víi kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng. 2.1.1.2. C¬ së ho¸ sinh ë gãc ®é ho¸ sinh, biÓu hiÖn siªu tréi cã thÓ gi¶i thÝch theo gi¶ thiÕt vÒ liÒu l−îng vµ t¹o ra s¶n phÈm míi ë con lai. Theo gi¶ thiÕt vÒ liÒu l−îng enzym ta cã d¹ng Aa- cho møc liÒu l−îng tèi −u, d¹ng aa - thiÕu hôt, d¹ng AA - d− thõa, tõ ®ã dÉn tíi con lai F1 (Aa) cã −u thÕ h¬n c¸c bè mÑ (AA, aa). Sù biÓu hiÖn kiÓu h×nh lµ do kÕt qu¶ cña mét lo¹t c¸c mèi t−¬ng t¸c do c¸c c¬ chÕ ho¸ sinh x¶y ra d−íi sù kiÓm so¸t bëi c¸c nh©n tè di truyÒn. Nh÷ng nghiªn Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 14 cøu ho¸ sinh liªn quan ®Õn −u thÕ lai vÒ mÆt n¨ng suÊt bao gåm ho¹t tÝnh amylose vµ α - amylose hµm l−îng ARN ë rÔ non, kh¶ n¨ng tæng hîp axit amin ë rÔ, kh¶ n¨ng hót vµ tæng hîp c¸c chÊt dinh d−ìng, sù quang hîp vµ sù tho¸t h¬i n−íc cña b«ng, hµm l−îng ®−êng hoµ tan, hµm l−îng ni t¬ tæng sè, kh¶ n¨ng mÈy h¹t, c¬ së isozym cña −u thÕ lai lµ hµm l−îng nucleohistone ë c©y lóa lai. 2.1.2. BiÓu hiÖn −u thÕ lai ë lóa Trong c«ng t¸c chän gièng −u thÕ lai ®−îc biÓu hiÖn theo nghÜa réng, tÊt c¶ nh÷ng biÓu hiÖn d−¬ng tÝnh lµm cho con lai F1 cã −u thÕ vÒ mét hay vµi ®Æc tÝnh ®èi víi c¸c d¹ng bè mÑ cña chóng. Trong di truyÒn häc, −u thÕ lai ®−îc ph©n thµnh −u thÕ lai thùc, −u thÕ lai trung b×nh, −u thÕ lai chuÈn vÒ c¸c tÝnh tr¹ng nh− sinh d−ìng, sinh s¶n vµ thÝch øng. −u thÕ lai biÓu hiÖn ®Çy ®ñ nhÊt ë thÕ hÖ thø nhÊt cña con lai vµ gi¶m dÇn ë c¸c ®êi sau do dÞ hîp tö gièng. Nh×n chung, nÕu con lai F1 cã biÓu hiÖn t¨ng lªn so víi bè mÑ ë mét sè tÝnh tr¹ng nhÊt ®Þnh ®−îc gäi lµ −u thÕ lai d−¬ng vµ nÕu cã biÓu hiÖn gi¶m ®i th× ®−îc gäi lµ −u thÕ lai ©m. * Sù biÓu hiÖn −u thÕ lai vÒ tÝnh tr¹ng chiÒu cao c©y ChiÒu cao c©y th−êng ®−îc c¸c nhµ chän gièng quan t©m v× nã quyÕt ®Þnh rÊt lín ®Õn kh¶ n¨ng thÝch øng cña chóng ë nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau nh−: kh¶ n¨ng ®Î nh¸nh, chÞu óng, chÞu th©m canh ®Æc biÖt lµ kh¶ n¨ng chèng ®æ. Guliaep (1975) ®4 kÕt luËn cã 4 gen kiÓm tra tÝnh tr¹ng chiÒu cao c©y, trong ®ã tÝnh lïn cã khi ®−îc kiÓm tra bëi mét cÆp gen lÆn, cã khi bëi hai cÆp vµ ®a sè tr−êng hîp ®−îc kiÓm tra bëi 8 gen lÆn lµ: Sd1, Sd2, Sd3 … Sd8. V× vËy ph¶i c¶i t¹o gièng lóa lïn vµ nöa lïn do gen lÆn trong nh©n ®iÒu khiÓn. B»ng ph−¬ng ph¸p lai h÷u tÝnh, lai t¹o ra nh÷ng gièng lóa cã d¹ng h×nh c©y c¶i tiÕn, cøng c©y, chÞu th©m canh ®4 lµm nªn cuéc c¸ch m¹ng xanh lÇn thø nhÊt ë lóa. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 15 * Sù biÓu hiÖn −u thÕ lai vÒ tÝnh tr¹ng thêi gian sinh tr−ëng Thêi gian sinh tr−ëng cña lóa cïng víi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng nh− ¸nh s¸ng, nhiÖt ®é, n−íc, ph©n bãn… quyÕt ®Þnh thêi gian tÝch luü t¹o ra n¨ng suÊt, chÊt l−îng. Mét sè nghiªn cøu gÇn ®©y cho thÊy c¶ tÝnh céng vµ kh«ng céng ®Òu rÊt quan träng trong viÖc h×nh thµnh tÝnh tr¹ng thêi gian sinh tr−ëng. * Sù biÓu hiÖn −u thÕ lai vÒ tÝnh tr¹ng b«ng vµ cÊu tróc b«ng B«ng lóa lµ mét tÝnh tr¹ng mµ ng−êi s¶n xuÊt quan t©m h¬n c¶ v× nã quyÕt ®Þnh n¨ng suÊt. −u thÕ lai vÒ ®Æc tÝnh b«ng lóa di truyÒn theo hiÖu øng céng do gen lÆn trong nh©n ®iÒu khiÓn. C¸c t¸c gi¶ cßn cho biÕt tÝnh tr¹ng chiÒu dµi b«ng do hai gen tréi lµ P12 vµ P16 ®iÒu khiÓn n»m trªn nhiÔm s¾c thÓ sè 2 vµ sè 6 quy ®Þnh vµ chóng th−êng liªn kÕt víi tÝnh tr¹ng chiÒu dµi l¸ ®ßng. ¶nh h−ëng trùc tiÕp lªn cÊu tróc b«ng cßn cã sè giÐ cÊp 1 trªn b«ng. TÝnh tr¹ng nµy do gen nfb8 n»m trªn nhiÔm s¾c thÓ sè 8 kiÓm so¸t, ®iÒu khiÓn tÝnh tr¹ng mËt ®é h¹t trªn b«ng do 3 gen lÆn sd2sd6sd8, v× vËy cÇn ph¶i chän c¶ bè vµ mÑ cã tÝnh tr¹ng h¹t xÕp xÝt [23]. * Sù biÓu hiÖn −u thÕ lai vÒ tÝnh tr¹ng d¹ng h¹t vµ chÊt l−îng g¹o Cã hai h×nh d¹ng h¹t lµ h¹t dµi vµ h¹t bÇu. TÝnh tr¹ng d¹ng h¹t g¹o bÇu do gen tréi trong nh©n ®iÒu khiÓn (Chao, 1928). C¸c gièng thuéc loµi phô Javanica, Japonica th−êng h¹t g¹o cã d¹ng h¹t bÇu. ChÊt l−îng g¹o còng lµ mét chØ tiªu quan träng, ®é dÎo c¬m lµ do hµm l−îng aminoza trong g¹o quyÕt ®Þnh. NÕu hµm l−îng aminoza lín h¬n 25% c¬m cøng, thÊp h¬n 20% c¬m bÞ dÝnh −ít, th−êng trong kho¶ng 22 - 24% lµ tèt nhÊt. Muèn cã con lai cã chÊt l−îng g¹o tèt, ®é dÎo võa ph¶i cÇn chän bè mÑ cã hµm l−îng aminoza trung b×nh kho¶ng 22 - 24%. * Sù biÓu hiÖn −u thÕ lai vÒ kh¶ n¨ng chèng chÞu C¸c nghiªn cøu thùc tiÔn cña s¶n xuÊt ®Òu cho thÊy, lóa lai cã kh¶ n¨ng chèng chÞu nh÷ng ®iÒu kiÖn bÊt lîi cña thêi tiÕt tèt h¬n lóa thuÇn. ViÖc t¹o ra Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 16 con lai F1 cã tÝnh chÞu h¹n, chÞu rÐt, chÞu phÌn… ®4 vµ ®ang thu ®−îc nhiÒu kÕt qu¶ triÓn väng [15]. T¹o ®−îc gièng cã kh¶ n¨ng chèng chÞu s©u bÖnh cã nhiÒu ý nghÜa quan träng: tiÕt kiÖm chi phÝ cho s¶n xuÊt, t¨ng hiÖu qu¶ kinh tÕ, ®¶m b¶o vÖ sinh m«i tr−êng do kh«ng ph¶i dïng thuèc trõ s©u bÖnh ho¸ häc. HiÖn nay ViÖn Di truyÒn N«ng nghiÖp, ViÖn B¶o vÖ thùc vËt, ViÖn lóa ®ång b»ng s«ng Cöu Long, Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp 1 vµ c¸c c¬ quan nghiªn cøu kh¸c ®ang ®i theo h−íng chän t¹o nh÷ng gièng lóa lai kh¸ng bÖnh ®¹o «n, b¹c l¸ vµ rÇy n©u... 2.1.3. §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng cho −u thÕ lai Nh− ®4 nãi ë trªn −u thÕ lai lµ mét hiÖn t−îng sinh lý vµ di truyÒn rÊt phøc t¹p, −TL ë c¸c lo¹i c©y trång th−êng ®−îc biÓu hiÖn th«ng qua c¸c tÝnh tr¹ng sè l−îng. §Ó ®Þnh l−îng møc ®é thÓ hiÖn −u thÕ lai th−êng ®−îc ph©n ra c¸c tr−êng hîp: 1/ −u thÕ lai thùc (Hb) - gi¸ trÞ trung b×nh cña F1 v−ît h¬n (vÒ chiÒu d−¬ng hoÆc chiÒu ©m) d¹ng bè, mÑ tèt nhÊt theo tÝnh tr¹ng nghiªn cøu. 2/ −u thÕ lai trung b×nh (Hm) - gi¸ trÞ trung b×nh cña F1 v−ît h¬n gi¸ trÞ trung b×nh cña c¶ hai bè mÑ. 3/ −u thÕ lai chuÈn (Hs) - gi¸ trÞ trung b×nh cña F1 v−ît h¬n gi¸ trÞ cña mét gièng chuÈn (gièng ®èi chøng) nµo ®ã ®em so s¸nh [22]. C¸c nhµ chän gièng, nãi ®Õn n¨ng suÊt cña con lai so víi nh÷ng d¹ng bè mÑ tèt nhÊt th× −u thÕ lai thùc lµ chØ sè ®−îc quan t©m h¬n c¶. Sù thÓ hiÖn −u viÖt tÝnh tr¹ng (®−îc ®¸nh gi¸ theo c¸c ®Þnh l−îng trªn) ë con lai F1 ph¶i ®em l¹i lîi Ých cho tiÕn ho¸ vµ cho t¹o gièng ë nh÷ng ®iÒu kiÖn sinh th¸i vµ canh t¸c x¸c ®Þnh. Kh¶ n¨ng kÕt hîp lµ kh¶ n¨ng cho −u thÕ lai cao ë con lai F1 khi lai gi÷a c¸c d¹ng bè mÑ. Kh¶ n¨ng kÕt hîp còng ph¶n ¸nh sù ho¹t ®éng t−¬ng t¸c gi÷a c¸c gen tréi lÆn cïng locus hoÆc kh¸c locus d−íi t¸c ®éng cña ®iÒu kiÖn sèng, v× Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 17 vËy viÖc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng kÕt hîp thùc chÊt lµ x¸c ®Þnh t¸c ®éng cña gen trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh. Kh¶ n¨ng kÕt hîp ®−îc biÓu thÞ b»ng hai gi¸ trÞ sau: Kh¶ n¨ng kÕt hîp chung vµ kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng [5], [22]. Kh¶ n¨ng kÕt hîp chung ®−îc biÓu hiÖn b»ng gi¸ trÞ trung b×nh cña c©y lai cao so víi bè mÑ ë tÊt c¶ c¸c tæ hîp lai do hiÖu øng céng tÝnh g©y lªn. Kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng ®−îc biÓu hiÖn b»ng sù h¬n h¼n cña gi¸ trÞ trung b×nh cña con lai F1 so víi bè mÑ cña mét tæ hîp lai cô thÓ nµo ®ã. Kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng ®−îc x¸c ®Þnh bëi c¸c yÕu tè tÝnh tréi, tÝnh siªu tréi vµ ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh. Mét sè t¸c gi¶ cßn cho r»ng kh¶ n¨ng kÕt hîp chung chÞu ¶nh h−ëng cña hiÖu øng céng tÝnh, cßn kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng chÞu ¶nh h−ëng cña hiÖu øng gen kh«ng céng tÝnh ®ã lµ tÝnh tréi hay ¸t chÕ. V× vËy khi chän bè mÑ cÇn quan t©m ®Õn tÝnh ®a d¹ng di truyÒn còng nh− ®Õn tÝnh tr¹ng bæ sung. §Ó t¹o ra mét tæ hîp lai tèt cÇn chän hai bè mÑ cã kh¶ n¨ng kÕt hîp chung vµ kh¶ n¨ng kÕt hîp riªng ®Òu ph¶i tèt ®ång thêi dùa vµo ®©y phÇn nµo cã thÓ dù ®o¸n ®−îc −u thÕ lai cña con lai F1. −u ®iÓm cña viÖc khai th¸c −u thÕ lai trong c¸c ch−¬ng tr×nh chän t¹o gièng lóa: + ë con lai F1, ®Ó cã thÓ kÕt hîp mét c¸ch cã hiÖu qu¶ gi÷a kiÓu gen víi m«i tr−êng vµ chøc n¨ng sinh lý th× chóng ta nªn lai hai bè mÑ bæ sung tÝnh tr¹ng cho nhau vµ kh«ng t−¬ng ®ång vÒ cÊu t¹o di truyÒn. ChÝnh v× thÕ nªn viÖc g©y t¹o mét tæ hîp cã −u thÕ lai cao hoÆc thËm chÝ cã n¨ng suÊt v−ît trÇn lµ mét c«ng viÖc cã thÓ lµm ®−îc. + Con lai F1 trong mét møc ®é nµo ®ã còng sÏ cã kh¶ n¨ng chèng chÞu bÖnh vµ dÞch h¹i, do ®ã tiÒm n¨ng cho n¨ng suÊt cao cã thÓ dÔ dµng ®−îc kÕt hîp víi kh¶ n¨ng ®a chèng chÞu. + So s¸nh víi c¸c gièng lóa thuÇn, c¸c con lai F1 cã c¬ së di truyÒn réng h¬n, thÝch nghi tèt h¬n víi c¸c ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh kh¸c nhau vµ cã søc chèng chÞu cao h¬n víi c¸c ®iÒu kiÖn bÊt lîi. Nh− vËy mét tæ hîp lai tèt nhÊt cã thÓ trång vµ ph©n bè réng r4i h¬n so víi c¸c gièng lóa truyÒn thèng. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 18 + Sù xuÊt hiÖn −u thÕ lai ë mét chõng mùc nµo ®ã cã thÓ do c¸c nh©n tè giíi tÝnh ë c¶ hai bè mÑ quy ®Þnh. 2.1.4. T×nh h×nh nghiªn cøu, ph¸t triÓn lóa lai trong vµ ngoµi n−íc Trong lóc d©n sè ngµy mét t¨ng nhanh, s¶n l−îng l−¬ng thùc khã ®¸p øng næi nhu cÇu cña nh©n lo¹i. ViÖc n©ng cao n¨ng suÊt lóa ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng ®ßi hái c¸c nhµ khoa häc ph¶i tËp trung nghiªn cøu, chän t¹o ®−îc c¸c gièng lóa cã n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng tèt chèng chÞu víi s©u bÖnh vµ c¸c ®iÒu kiÖn ngo¹i c¶nh bÊt thuËn. Xu thÕ lµm t¨ng tiÒm n¨ng n¨ng suÊt cña lóa trªn toµn cÇu trong thÕ kû 21 lµ sö dông −u thÕ lai kÕt hîp víi c«ng nghÖ sinh häc. C¸c n−íc cã d©n sè ®«ng nhÊt thÕ giíi nh− Trung Quèc, Ên §é ®4 chän c«ng nghÖ nµy lµm gi¶i ph¸p gi¶i quyÕt vÊn ®Ò an toµn l−¬ng thùc cho quèc gia cña hä. Lóa lai hÖ ba dßng ®−îc ph¸t hiÖn vµ sö dông sím nhÊt trong lÞch sö nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn lóa lai. §Ó khai th¸c −u thÕ lai hÖ ba dßng, ng−êi ta ph¶i sö dông dßng CMS lµm dßng mÑ, dßng B ®Ó duy tr× vµ s¶n xuÊt dßng CMS vµ dßng R lµ dßng cho phÊn ®Ó s¶n xuÊt h¹t lai F1. Trong hÖ thèng nµy, cïng mét lóc ph¶i duy tr× 3 lo¹i dßng A, B, R vµ ph¶i tiÕn hµnh thô phÊn chÐo hai lÇn do ®ã hÖ thèng nµy cång kÒnh vµ tèn kÐm. MÆt kh¸c gi÷a c¸c dßng bÊt dôc CMS sù sai kh¸c vÒ mÆt di truyÒn kh«ng lín do nguån gèc h×nh thµnh, chóng Ýt ®a d¹ng vÒ mÆt di truyÒn nªn kh¶ n¨ng chèng chÞu kÐm, tèn nhiÒu thêi gian lai thö, t×m dßng phôc håi. Trªn c¬ së ph¸t hiÖn ra hai vËt liÖu di truyÒn míi ë lóa. §ã lµ dßng bÊt dôc ®ùc nh©n nh¹y c¶m víi thêi gian chiÕu s¸ng PGMS (Photoperiodic Genic Male Sterility) vµ dßng bÊt dôc ®ùc nh©n nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é TGMS (Thermo-Sensitive Genic Male Sterility). Yuan Long Ping ®4 ®Ò ra ch−¬ng tr×nh t¹o gièng lóa lai kh«ng cÇn sö dông dßng duy tr× bÊt dôc ®ùc B. Gièng ®ã ®−îc gäi lµ hÖ thèng lóa lai hai dßng vµ Trung Quèc ®4 nghiªn Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 19 cøu thµnh c«ng lóa lai hÖ hai dßng. N¨ng suÊt lóa lai hÖ hai dßng t¨ng trªn 10% so víi lóa lai hÖ ba dßng. Vµ còng theo th«ng b¸o cña t¸c gi¶ diÖn tÝch trång lóa lai hÖ hai dßng ë Trung Quèc hiÖn ®ang thay thÕ dÇn diÖn tÝch trång lóa lai hÖ ba dßng. Tõ n¨m 1976 - 1994 lóa lai ®4 gióp Trung Quèc t¨ng tæng s¶n l−îng lóa. Do ®ã Trung Quèc vÉn cã thÓ nu«i sèng ®−îc trªn 1 tû ng−êi mµ vÉn ®¶m b¶o ®−îc vÊn ®Ò an ninh l−¬ng thùc quèc gia, trong t×nh tr¹ng diÖn tÝch trång trät ngµy cµng gi¶m [64]. N¨m 2003, diÖn tÝch lóa lai ®¹t 15 triÖu ha/ 28 triÖu ha lóa, víi n¨ng suÊt b×nh qu©n 7 tÊn/ ha, t¨ng h¬n n¨ng suÊt lóa thuÇn 1,4 tÊn/ ha [61]. ViÖc sö dông −TL cña con lai Japonica/ Javanica lµ mét ph−¬ng ph¸p cã hiÖu qu¶ ®Ó t¨ng n¨ng suÊt lóa Japonica, trong khi ®ã phÈm chÊt h¹t cña nã vÉn gi÷ ®−îc nh÷ng ®Æc ®iÓm cña lóa Japonica. G©y t¹o lóa lai Indica/ Javanica cã thÓ ®ãng vai trß t−¬ng tù trong viÖc c¶i tiÕn chÊt l−îng h¹t còng nh− t¨ng n¨ng suÊt lóa Indica. Lóa lai Indica/ Japonica cã tiÒm n¨ng n¨ng suÊt cao nhÊt ë c¶ nguån gen Èn. Theo lý thuyÕt, n¨ng suÊt cña nã cã thÓ tréi h¬n 30% so víi gièng lóa lai kh¸c tèt nhÊt hiÖn nay [16]. Th«ng qua ch−¬ng tr×nh c¶i tiÕn c¸c tÝnh tr¹ng h×nh th¸i vµ khai th¸c −u thÕ lai gi÷a hai loµi phô (Indica/ Japonica) ®4 nhËn ®−îc mét sè gièng lai siªu n¨ng suÊt. Thùc chÊt khi nghiªn cøu vÒ c¬ së khoa häc ®Ó t¹o gièng −u thÕ lai (di truyÒn vµ sinh lý) nhiÒu nhµ khoa häc ®4 c«ng bè: trong qu¸ tr×nh t¸i tæ hîp gen, ®Ó t¹o ra c¸c tæ hîp gen míi cã −u thÕ h¬n h¼n c¸c dßng gièng bè mÑ cña chóng cÇn ph¶i lùa chän c¸c dßng bè, mÑ cã sù sai kh¸c vÒ mÆt di truyÒn t−¬ng ®èi lín. Chóng ta khã cã thÓ nhËn ®−îc thÓ t¸i tæ hîp cho −u thÕ lai cao thùc hiÖn phÐp lai gi÷a hai c¬ thÓ cïng loµi phô. X¸c suÊt ®Ó nhËn c¸c New Plant Type (NPT) ®a phÇn n»m trong c¸c phÐp lai gi÷a hai loµi phô Indica/ Japonica bëi lÏ kiÓu h×nh, kiÓu gen cña hai loµi phô nµy kh¸c nhau t−¬ng ®èi xa do vËy t¹o ra con lai cã søc sèng cao vµ hµi hßa ®−îc kiÓu h×nh cña hai loµi phô. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 20 KÕt qu¶ nghiªn cøu cña Xiao Guaying, Yuan L.P. vµ cs t¹i ViÖn Nghiªn cøu vµ Ph¸t triÓn Lóa lai Quèc gia, Changsha, Trung Quèc, ®4 giíi thiÖu c¸c tÝnh tr¹ng n«ng sinh häc vµ −u thÕ lai cña c¸c gièng thuéc loµi phô Javanica vµ c¸c gièng lai gi÷a Indica vµ Japonica. C¸c gièng thuéc loµi phô Javanica cã b«ng dµi, h¹t bÇu, ®Î nh¸nh yÕu, thêi gian sinh tr−ëng dµi vµ cã chiÒu cao c©y cao h¬n khi gieo cÊy t¹i Changsha. KÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy t¹o gièng lóa lai siªu n¨ng suÊt lµ nhê lai gi÷a hai loµi phô. C¸c con lai Indica/ Javanica cã −u thÕ lai d−¬ng vÒ chiÒu cao c©y, chiÒu dµi b«ng, sè hoa trªn b«ng, sè h¹t trªn b«ng, n¨ng suÊt lý thuyÕt trªn mét hÐcta (Hoµng TuyÕt Minh, 2005) [16]. ViÖn nghiªn cøu lóa Quèc tÕ IRRI nghiªn cøu lóa lai trë l¹i tõ n¨m 1979, n¨m 1980 mét sè ch−¬ng tr×nh Quèc gia hîp t¸c víi IRRI trong nghiªn cøu vÒ lóa lai. N¨m 1987 IRRI lai t¹o thµnh c«ng nh÷ng dßng bè mÑ lóa lai nhiÖt ®íi. N¨m 1994 gièng lóa lai nhiÖt ®íi cã sö dông dßng bè mÑ tõ IRRI ®4 ®−îc chän t¹o. Vµ còng t¹i ®©y, nh÷ng n¨m cuèi thÕ kû 20, nhiÒu nghiªn cøu tËp trung vµo c¶i tiÕn møc −u thÕ lai ë lóa tõ 15-20% lªn trªn 40%. Chñ yÕu ®i theo h−íng nghiªn cøu −u thÕ lai gi÷a c¸c dßng Indica/ Indica; Indica/Japonica nhiÖt ®íi (Javanica). KÕt qu¶ cho thÊy møc ®é thÓ hiÖn −u thÕ lai gi÷a nhãm Indica/ Indica t¨ng 10-15% so víi gièng Indica tèt nhÊt hiÖn ®ang trång. C¶i tiÕn møc −u thÕ lai v−ît trªn 40% chñ yÕu gi÷a nhãm lai Indica/ tropical Japonica. C¸c tæ hîp lai nµy thÝch øng h¬n víi ®iÒu kiÖn khÝ hËu nhiÖt ®íi vµ cho n¨ng suÊt cao h¬n, cã kiÓu h¹t dµi cña Indica vµ cã chÊt l−îng h¹t tè._.t h¬n. C¸c tæ hîp lai gi÷a Indica vµ Javanica ngoµi −u ®iÓm cho n¨ng suÊt cao cßn cã chÊt l−îng g¹o cao (h¹t dµi, trong, th¬m...). Theo Virk P.S. vµ cs (2003), mèi quan hÖ di truyÒn gi÷a c¸c dßng bè mÑ cã tÇm quan träng ®Ó n©ng cao −u thÕ lai ë lóa. Theo Qifa Z. vµ cs (2003), khi tiÕn hµnh lai gi÷a gièng Indica cña Trung Quèc cã n¨ng suÊt cao (Teqing,) víi gièng Japonica (Lemont - nhËp néi tõ Mü, gièng IR64 - tõ IRRI), kÕt qu¶ c¶ hai tæ hîp lai ®Òu cã −u thÕ lai trung b×nh cao vÒ n¨ng suÊt. T¸c gi¶ Yuan L.P. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 21 (2003) cho r»ng, møc ®é thÓ hiÖn −u thÕ lai ë lóa theo thø tù Indica/ Japonica > Indica/ Javanica > Japonica/ Javanica > Indica/ Indica > Japonica/ Japonica. Vµ tæ hîp lai gi÷a Indica/ Japonica n¨ng suÊt t¨ng h¬n 30% so víi gièng Indica ®¹i diÖn tèt nhÊt [44], [61]. Tõ n¨m 2000 Trung Quèc b¾t ®Çu xuÊt hiÖn c¸c gièng lóa n¨ng suÊt siªu cao vµ lµ quèc gia thµnh c«ng nhÊt vÒ lóa n¨ng suÊt siªu cao. N¨m 2001 c¸c gièng lóa siªu cao ®¹t n¨ng suÊt b×nh qu©n 9,2 tÊn/ha trªn diÖn tÝch 1,2 triÖu ha. N¨m 2005 diÖn tÝch trång c¸c gièng lóa n¨ng suÊt siªu cao tæng céng lµ 7,47 triÖu ha, n¨ng suÊt ®¹t 12 tÊn/ ha/ vô, n¨ng suÊt t¨ng 10% so víi nh÷ng gièng lóa lai tèt nhÊt ®ang trång. HiÖn nay n−íc nµy cã hµng chôc gièng lóa lai ®¹t n¨ng suÊt nh− vËy (NguyÔn TrÝ Hoµn, 2005) [9]. Tr−êng §¹i häc TriÕt Giang (Trung Quèc) ®4 t¹o ®−îc gièng lóa cã n¨ng suÊt 17,1 tÊn/ ha/ vô (tæ hîp Pei¶i 64S/ 9311) vµ hiÖn nay ®4 ®−îc c«ng nhËn lµ gièng quèc gia vµ ®−îc trång kh¸ réng r4i ë n−íc nµy [12]. Thµnh c«ng trong viÖc s¶n suÊt lóa lai kh«ng chØ ë Trung Quèc mµ nã cßn lan réng ra nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi nh−: Ên §é, ViÖt Nam, Philippine, Malaysia… Malaysia, n−íc mong muèn ®i ®Çu trong lÜnh vùc c«ng nghÖ sinh häc, ®4 ký tho¶ thuËn liªn kÕt nghiªn cøu lóa lai gi÷a c«ng ty Yayasan Tuanku Sirajuddin víi trung t©m Nghiªn cøu vµ Ph¸t triÓn Lóa lai Quèc gia Trung Quèc. Theo dù tÝnh víi viÖc nghiªn cøu lóa lai thµnh c«ng, n¨ng suÊt lóa sÏ t¨ng 20% tõ møc n¨ng suÊt b×nh qu©n trong c¶ n−íc hiÖn nay lµ 4,5 tÊn thãc/ha/vô [2]. Ch−¬ng tr×nh lóa lai cña Ên §é tËp trung ®Çu t− rÊt lín cho nghiªn cøu ®Ó t¹o ra c¸c tæ hîp lóa lai cña riªng m×nh. §Õn nay Ên §é ®4 c«ng nhËn vµ cho më réng vµo s¶n xuÊt ®¹i trµ 20 tæ hîp lóa lai cã n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng tèt. DiÖn tÝch gieo cÊy lóa lai cña Ên §é hiÖn nay lµ 650.000 ha, n¨ng suÊt b×nh qu©n 5,5 tÊn/ ha. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 22 ë Mü, lóa lai ®−îc trång ®¹i trµ vµo n¨m 2000, ®Õn n¨m 2004, diÖn tÝch lóa lai ®4 lªn tíi 43.000 ha (chiÕm 2% diÖn tÝch trång lóa cña Mü), n¨ng suÊt cao h¬n gièng lóa thuÇn 15 - 30%. Mü lµ n−íc ®Çu tiªn trªn thÕ giíi ¸p dông m¸y bay lªn th¼ng ®Ó thô phÊn cho lóa lai. G¹o lóa lai ®4 ®−îc b¸n trªn 20 ngh×n siªu thÞ ë Mü. Thµnh tùu míi nhÊt vÒ nghiªn cøu lóa lai gÇn ®©y, sö dông nh÷ng gen cã lîi tõ lóa hoang, Trung Quèc hîp t¸c víi Tr−êng §¹i häc Cornell Mü ®4 nghiªn cøu ph¸t triÓn 2 nhãm gen t¨ng n¨ng suÊt. Mçi gen lµm t¨ng n¨ng suÊt 18%, mét trong hai gen trªn ®4 ®−îc ®−a vµo dßng bè Q611 (NguyÔn TrÝ Hoµn, 2005) [9]. ViÖt Nam b¾t ®Çu nghiªn cøu lóa lai tõ nh÷ng n¨m ®Çu thËp kû 80 nh−ng ph¶i tíi n¨m 1990 ch−¬ng tr×nh ph¸t triÓn vµ nghiªn cøu lóa lai ë ViÖt Nam míi thùc sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn. §iÒu ®ã thÓ hiÖn râ qua viÖc diÖn tÝch lóa lai t¨ng rÊt nhanh ë §ång B»ng, Trung Du vµ c¸c tØnh MiÒn Nói PhÝa B¾c. N¨m 1990 míi gieo cÊy ®−îc 10 ha, n¨m 1992 ®¹t 5000 ha, n¨m 1998 ®4 t¨ng lªn 200.000 ha, n¨m 2001 ®¹t 480.000 ha, n¨ng suÊt 62 t¹/ ha vµ s¶n l−îng ®¹t kho¶ng 600.000 tÊn [4] vµ ®Õn n¨m 2004 diÖn tÝch ®4 lªn tíi 621.382 ha, n¨ng suÊt lóa lai b×nh qu©n ®¹t kho¶ng 60 - 65 t¹/ ha [21]. ViÖc nghiªn cøu vµ sö dông −u thÕ lai trong s¶n xuÊt lóa t¹i ViÖt Nam ®¸nh dÊu mét mèc quan träng trong nghÒ trång lóa. Lóa lai ®4 trë thµnh mét nh©n tè quan träng gãp phÇn t¨ng n¨ng suÊt vµ s¶n l−îng lóa kh«ng nh÷ng víi c¸c tØnh phÝa B¾c mµ cßn ph¸t triÓn rÊt tèt t¹i c¸c tØnh miÒn Trung vµ T©y nguyªn. Theo ph¸t biÓu cña Phã Thñ t−íng NguyÔn C«ng T¹n trong nh÷ng n¨m tíi diÖn tÝch lóa lai sÏ phÊn ®Êu ®¹t 1 triÖu hecta/ n¨m [26]. H−íng nghiªn cøu khai th¸c −u thÕ lai gi÷a hai loµi phô Indica/ Japonica, Indica/ Javanica trong n−íc còng thu ®−îc nh÷ng kÕt qu¶ ®¸ng khÝch lÖ. C¸c c¬ quan nghiªn cøu trong n−íc ®4 t¹o ra mét sè dßng gièng cã n¨ng suÊt siªu cao nh−: MT508-1, SL1-SL21… Mét sè gièng, tæ hîp lóa lai Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 23 ®−îc chän t¹o trong n−íc cho n¨ng suÊt cao nh− ViÖt lai 24, TH3/4, VL20, TH3-3… [3]. Tuy vËy nh÷ng gièng lóa lai ®ang ®−îc trång ë n−íc ta chñ yÕu lµ nh÷ng gièng nhËp néi tõ Trung Quèc, ch−a hoµn toµn thÝch øng víi ®iÒu kiÖn sinh th¸i ë ViÖt Nam vµ cßn nhiÒu h¹n chÕ kh¸c nh− vÒ tÝnh thÝch nghi vµ kh¶ n¨ng chèng chÞu s©u bÖnh [9], [22], [23]. Cho nªn vÊn ®Ò cÇn chän t¹o nh÷ng gièng, tæ hîp lóa lai cho n¨ng suÊt cao, chèng chÞu s©u bÖnh vµ ®iÒu kiÖn bÊt lîi cña m«i tr−êng lµ hÕt søc cÇn thiÕt trong giai ®o¹n hiÖn nay. 2.2. §a d¹ng sinh häc 2.2.1. §a d¹ng sinh häc (Biology diversity) Theo quü quèc tÕ vÒ b¶o tån thiªn nhiªn (WWF), (1989): §a d¹ng sinh häc lµ toµn bé c¸c d¹ng sèng trªn tr¸i ®Êt, lµ hµng triÖu loµi thùc vËt, ®éng vËt vµ vi sinh vËt, lµ nh÷ng gen l−u ®éng trong loµi vµ lµ nh÷ng hÖ sinh th¸i v« cïng phøc t¹p cïng tån t¹i trong m«i tr−êng [4]. V× vËy ®a d¹ng sinh häc ph¶i ®−îc xÐt trong c¸c møc ®é sau: + §a d¹ng sinh häc ë cÊp loµi lµ bao gåm toµn bé sinh vËt sèng trªn tr¸i ®Êt nh−: §éng vËt, thùc vËt, vi sinh vËt vµ c¶ nh÷ng loµi nÊm. + §a d¹ng sinh häc ë møc ®é gen lµ sù kh¸c biÖt vÒ gen gi÷a c¸c loµi, c¸c quÇn thÓ sèng c¸ch ly nhau vÒ mÆt ®Þa lý còng nh− gi÷a c¸c c¸ thÓ sèng chung trong mét quÇn thÓ. + §a d¹ng sinh häc bao gåm c¶ sù kh¸c biÖt gi÷a c¸c quÇn x4 mµ trong ®ã c¸c loµi sinh sèng, gi÷a c¸c hÖ sinh th¸i n¬i mµ c¸c loµi còng nh− quÇn x4 sinh vËt tån t¹i vµ c¶ sù kh¸c biÖt vÒ mèi t−¬ng t¸c gi÷a chóng víi nhau. 2.2.2. §a d¹ng di truyÒn (Genetic diversity) §a d¹ng di truyÒn lµ sù thÓ hiÖn phong phó ë møc ®é gen. Th−êng th× c¸c loµi sinh vËt ®Òu cã sù ®a d¹ng di truyÒn v× ë mçi loµi sinh vËt ®Òu cã sè l−îng NST kh¸c nhau nªn c¸c c¸ thÓ cã c¸c gen kh¸c nhau (dï chØ lµ rÊt Ýt). Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 24 Trong qu¸ tr×nh sinh s¶n h÷u tÝnh, sù ®a d¹ng di truyÒn cña c¸c quÇn thÓ sÏ t¨ng lªn do kÕt qu¶ t¸i tæ hîp hoÆc ®ét biÕn [17]. C¸c gen ®a h×nh lµ nguyªn nh©n dÉn ®Õn sù tån t¹i c¸c kiÓu gen dÞ hîp trong quÇn thÓ. Sù kh¸c biÖt vÒ kiÓu gen cña c¸c c¸ thÓ trong quÇn thÓ cho phÐp c¸c quÇn thÓ nµy thÝch nghi h¬n quÇn thÓ kh¸c khi chÞu nh÷ng thay ®æi cña m«i tr−êng. TÝnh ®a d¹ng di truyÒn lµ c¬ së ®Ó t¹o nªn −u thÕ lai. Trong mét chõng mùc nhÊt ®Þnh, nÕu tÝnh ®a d¹ng di truyÒn gi÷a bè vµ mÑ cµng lín th× −u thÕ lai cµng cao. ë ®©y tÝnh ®a d¹ng di truyÒn chñ yÕu lµ do: * C¶ hai bè mÑ cã hä hµng xa, nh− c¸c loµi hoÆc loµi phô kh¸c nhau. * C¶ hai bè mÑ ®Òu b¾t nguån tõ mét vïng ®Þa lý xa nhau. * C¶ hai bè mÑ thuéc kiÓu sinh th¸i kh¸c nhau, nh− lóa chÝn sím, lóa chÝn trung b×nh vµ lóa chÝn muén hoÆc lóa n−íc hay lóa c¹n. HiÖn t−îng bæ sung c¸c tÝnh tr¹ng tèt cña c¶ hai gièng bè mÑ th−êng thÊy trong c¸c tæ hîp lai hiÖn nay ®−îc sö dông réng r4i trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. §iÒu nµy lµm cho c¸c tÝnh tr¹ng toµn diÖn cña con lai trë lªn −u viÖt s¬ víi bè mÑ chóng vµ tá râ −u thÕ lai cao. Kh¶ n¨ng tæ hîp chung cña bè mÑ cã t¸c ®éng lín tíi n¨ng suÊt cña lóa lai, do ®ã cÇn chän bè mÑ cã trÞ sè cao vÒ kh¶ n¨ng tæ hîp nh− kh¶ n¨ng ®Î nh¸nh, sè b«ng trªn mét c©y, sè h¹t ch¾c trªn mçi b«ng, khèi l−îng 1000 h¹t… vµ cÇn chän bè mÑ cã trÞ sè thÊp vÒ tû lÖ h¹t lÐp, chiÒu cao c©y. Lóa lai ®−îc trång ®Ó khai th¸c tÝnh −u viÖt cña con lai, chän bè mÑ lai chñ yÕu dùa vµo tham sè di truyÒn tæng qu¸t cña chóng. Con lai thÓ hiÖn hÖ sè di truyÒn cao cã nghÜa lµ phÇn lín nã ®−îc di truyÒn tõ bè mÑ vµ Ýt chÞu ¶nh h−ëng cña m«i tr−êng. Cho dï c¸c tÝnh tr¹ng bæ sung, kh¶ n¨ng tæ hîp hay hÖ sè di truyÒn th× nh÷ng nh©n tè nµy kh«ng thÓ t¸ch rêi nhau, mµ g¾n bã chÆt chÏ víi nhau. TÝnh ®a d¹ng di truyÒn gi÷a hai bè mÑ ch¾c ch¾n ®−îc ph¶n ¸nh qua c¸c tÝnh tr¹ng cña chóng, vµ tÝnh tr¹ng kh¸c nhau cña chóng còng lµ mét biÓu hiÖn cña tÝnh ®a d¹ng di truyÒn. V× thÕ tÝnh ®a d¹ng di truyÒn lµ quan träng nhÊt vµ chØ cã tÝnh ®a d¹ng di truyÒn lín míi Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 25 cã thÓ t¹o cho con lai cã chøc n¨ng sinh lý khoÎ dÉn ®Õn −u thÕ lai. Trªn c¬ së c¸c d÷ liÖu vÒ ®a d¹ng di truyÒn, ng−êi ta cã thÓ ph©n tÝch ®−îc mèi quan hÖ ph¸t sinh chñng lo¹i vµ sù tiÕn ho¸, ph¸t hiÖn loµi míi, còng nh− ¸p dông trong chän t¹o gièng, chÈn ®o¸n −u thÕ lai. 2.2.3. HiÖn t−îng ®a h×nh (Polymophism) ThuËt ng÷ hiÖn t−îng ®a h×nh th−êng ®Ó chØ tÝnh biÕn dÞ bªn trong cña mét quÇn thÓ nµo ®ã. Theo mét ®Þnh nghÜa ®¬n gi¶n ®ã lµ sù cã mÆt cña nh÷ng kiÓu h×nh kh¸c nhau râ rµng bªn trong mét quÇn thÓ thèng nhÊt giao phèi ®−îc víi nhau. 2.2.4. ý nghÜa nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn §a d¹ng di truyÒn rÊt cÇn thiÕt cho sù tån t¹i cña c¸c loµi, c¸c quÇn x4 tù nhiªn. Sù ®a d¹ng di truyÒn lµ nh©n tè gióp cho sinh vËt duy tr× ®−îc nßi gièng, kh¸ng víi c¸c loµi dÞch bÖnh vµ thÝch nghi víi nh÷ng thay ®æi cña m«i tr−êng. Ngoµi ra sù ®a d¹ng di truyÒn cßn lµ c¬ së t¹o nªn −u thÕ lai. Khi chän cÆp lai dùa vµo møc ®é t−¬ng ®ång ADN, c¸c nhµ chän gièng ph©n tö ®Ò nghÞ nªn chän nh÷ng cÆp bè mÑ cã møc ®é gièng tõ 40 - 70%, nÕu >70% th× khã t¹o ra nh÷ng tæ hîp lai cã gi¸ trÞ vµ ng−îc l¹i nÕu chän bè mÑ cã møc ®é gièng nhau thÊp <40% th× qu¸ tr×nh lai khã thµnh c«ng. Tuy chØ thÞ ADN ®ãng vai trß quan träng ®Ó chän cÆp lai, nh−ng khi ph©n tÝch cÇn ph¶i quan t©m tíi lo¹i chØ thÞ ADN nµo ®4 ®−îc sö dông vµ c¸c ®iÒu kiÖn liªn quan kh¸c [19]. Trong qu¸ tr×nh chän bè mÑ, cÇn ph¶i n¾m v÷ng nguån gèc cña chóng ®Ó t¹o ra nh÷ng gièng c©y trång cã n¨ng suÊt chÊt l−îng tèt h¬n h¼n bè mÑ, phôc vô cho lîi Ých cña con ng−êi. 2.3. Kh¸i niÖm vÒ chØ thÞ di truyÒn ChØ thÞ di truyÒn lµ bÊt kú mét ®Æc tÝnh nµo cã thÓ ®o ®Õm ®−îc vÒ mÆt h×nh th¸i, sinh ho¸ hoÆc ph©n tö, cã thÓ di truyÒn theo quy luËt Menden. §−îc dïng ®Ó nhËn biÕt, ph©n biÖt sù kh¸c biÖt gi÷a c¸c sinh vËt hoÆc dùa vµo ®ã nhËn biÕt nh÷ng tÝnh tr¹ng kh¸c nhau. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 26 ChØ thÞ di truyÒn lµ mét ®Æc ®iÓm hay mét thuéc tÝnh cã thÓ ®o ®Õm ®−îc vµ cã kh¶ n¨ng di truyÒn tõ thÕ hÖ nµy sang thÕ hÖ kh¸c. Theo Paterson, mét ®Æc ®iÓm ®−îc coi lµ chØ thÞ di truyÒn nhÊt thiÕt ph¶i ®¶m b¶o hai tiªu chuÈn: 1/ ph¶i kh¸c biÖt gi÷a bè vµ mÑ; 2/ ph¶i ®−îc truyÒn l¹i chÝnh x¸c cho thÕ hÖ sau [51]. C¸c nhµ nghiªn cøu di truyÒn vµ chän gièng rÊt quan t©m ®Õn chØ thÞ di truyÒn v× nh÷ng chØ thÞ di truyÒn rÊt cã Ých trong viÖc nghiªn cøu sù thõa kÕ nh÷ng dÊu hiÖu di truyÒn vµ nh÷ng biÕn ®æi cña chóng trong quÇn thÓ, ®Æc biÖt lµ nh÷ng chØ thÞ liªn quan ®Õn tÝnh tr¹ng n«ng sinh häc cã lîi cho con ng−êi. ChØ thÞ di truyÒn cho phÐp ph¸t hiÖn sù sai kh¸c vÒ mÆt th«ng tin di truyÒn gi÷a hai hay nhiÒu c¸ thÓ. Sù sai kh¸c gi÷a c¸c NST cña hai c¸ thÓ cã thÓ ®−îc ph¸t hiÖn b»ng nhiÒu lo¹i chØ thÞ nh−: chØ thÞ h×nh th¸i, chØ thÞ sinh ho¸ vµ chØ thÞ ph©n tö ADN. Nh÷ng chØ thÞ nµy tõ l©u ®4 lµ nh÷ng c«ng cô h÷u hiÖu trong ch−¬ng tr×nh chän gièng. 2.3.1. ChØ thÞ h×nh th¸i ChØ thÞ h×nh th¸i lµ lo¹i chØ thÞ cã thÓ nh×n thÊy hoÆc ®o ®Õm ®−îc, kh¶ n¨ng øng dông h¹n chÕ. ViÖc sö dông c¸c ®Æc ®iÓm h×nh th¸i trong ph©n lo¹i sinh vËt ®−îc sö dông tõ rÊt sím. Nh÷ng tÝnh tr¹ng h×nh th¸i ®−îc sö dông nh− lµ mét chØ thÞ di truyÒn lµ nh÷ng tÝnh tr¹ng do mét locus gen quy ®Þnh vµ sù thÓ hiÖn cña chóng kh«ng bÞ ¶nh h−ëng cña nh©n tè m«i tr−êng. ChØ thÞ h×nh th¸i dÔ dµng nhËn biÕt ®−îc vµ th−êng biÓu hiÖn ë d¹ng tréi lÆn. N¨m 1928 Kato vµ cs b»ng chØ thÞ h×nh th¸i ®4 chia lóa trång thµnh hai loµi phô Indica vµ Japonica. Sau nµy còng b»ng chØ thÞ h×nh th¸i Morinaga (1954) chia thªm mét loµi phô thø ba Javanica. Tuy nhiªn, viÖc sö dông c¸c chØ tiªu h×nh th¸i trong ph©n tÝch ®a d¹ng di truyÒn còng cã nh÷ng h¹n chÕ nhÊt ®Þnh: Sè l−îng c¸c chØ tiªu h×nh th¸i lµ cã h¹n, chóng bÞ ¶nh h−ëng bëi qu¸ tr×nh t−¬ng t¸c gen vµ c¸c nh©n tè m«i tr−êng, c¸c chØ tiªu h×nh th¸i chØ thÓ hiÖn ë nh÷ng giai ®o¹n nhÊt ®Þnh cña qu¸ tr×nh ph¸t Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 27 triÓn c¸ thÓ [5]. V× thÕ cho ®Õn nay c¸c nhµ chän gièng Ýt sö dông lo¹i chØ tiªu nµy mµ chuyÓn sang sö dông c¸c chØ tiªu sinh ho¸. 2.3.2. ChØ thÞ sinh ho¸ ChØ thÞ sinh ho¸ lµ lo¹i chØ thÞ cã b¶n chÊt lµ ®a h×nh Protein, bao gåm chØ thÞ Isozym vµ c¸c lo¹i Protein dù tr÷, chóng cã thÓ di chuyÓn víi tèc ®é kh¸c nhau trong tr−êng ®iÖn di mét chiÒu hay hai chiÒu t¹o ra nh÷ng ®Æc ®iÓm ®Æc tr−ng trªn gel ®iÖn di vµ cã thÓ hiÓn thÞ b»ng ph−¬ng ph¸p nhuém. Ph©n tÝch Isozym lµ ph−¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ nhanh v× cïng mét lóc cã thÓ ph©n tÝch ®−îc nhiÒu mÉu vµ khèi l−îng cho mçi mÉu ph©n tÝch cÇn rÊt Ýt, thÝch hîp cho viÖc nghiªn cøu phôc vô ph©n lo¹i. VÊn ®Ò lµ ph¶i chän hÖ Isozym nµo ®Ó cã sù ph©n biÖt râ gi÷a c¸c loµi hay c¸c gièng. Nh÷ng chØ thÞ sinh ho¸ chØ thÓ hiÖn ë nh÷ng giai ®o¹n nhÊt ®Þnh cña qu¸ tr×nh ph¸t triÓn c¸ thÓ tuú thuéc vµo c¬ chÕ phøc t¹p cña sù ®ãng më gen. C¬ chÕ nµy còng ®−îc ®iÒu khiÓn bëi vËt chÊt di truyÒn lµ ADN. BÊt kú mét protein nµo cã mÆt trong c¬ thÓ sinh vËt dï ë giai ®o¹n nµo cña sù ph¸t triÓn c¸ thÓ th× còng chØ lµ s¶n phÈm cña gen th«ng qua dßng th«ng tin di truyÒn tõ ADN- ARN - Protein. Tuy nhiªn do cã sè l−îng kh«ng nhiÒu vµ biÓu hiÖn cña chóng phô thuéc vµo giai ®o¹n sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn cña c¸ thÓ, nªn c¸c chØ thÞ Protein vµ Isozym h¹n chÕ vÒ mÆt øng dông. 2.3.3. ChØ thÞ ph©n tö ADN 2.3.3.1. C¸c chØ thÞ ph©n tö ADN ChØ thÞ ph©n tö ADN lµ nh÷ng chØ thÞ cã b¶n chÊt ®a h×nh ADN. Nã cã thÓ lµ nh÷ng ®o¹n gen cã s½n hay d−íi d¹ng th«ng tin vÒ tr×nh tù ®−îc l−u gi÷ trong c¸c tÖp d÷ liÖu cña m¸y tÝnh (vÝ dô nh− tr×nh tù c¸c måi STS, RAPD vµ AFLP). ChØ thÞ ph©n tö cã thÓ lµ mét gen hoÆc mét ®o¹n ADN cã vÞ trÝ x¸c ®Þnh trªn NST vµ còng di truyÒn theo quy luËt Menden. ChØ thÞ ph©n tö ADN ®−îc chia lµm ba lo¹i chÝnh: Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 28 - ChØ thÞ dùa trªn c¬ së lai ADN: §a h×nh ®é dµi c¸c ®o¹n c¾t h¹n chÕ - Restriction Fragment Length Polymorphisms (RFLP) - ChØ thÞ dùa trªn nguyªn t¾c nh©n béi ADN b»ng PCR: + §a h×nh c¸c ®o¹n ADN ®−îc nh©n ngÉu nhiªn - Randomly Amplified Polymorphic DNA (RADP). + §a h×nh ®é dµi c¸c ®o¹n nh©n chän läc - Amplified Fragment Length Polymorphisms (AFLP). - ChØ thÞ dùa trªn c¬ së nh÷ng chuçi cã tr×nh tù lÆp l¹i (Repeatitive sequences): + TiÓu vÖ tinh (Minisatellite) + §a h×nh c¸c ®o¹n lÆp l¹i ®¬n gi¶n - Simple Sequence Repeats (SSR) hay cßn gäi lµ chØ thÞ vi vÖ tinh (Microsatellite). Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y viÖc nghiªn cøu hÖ gen trªn rÊt nhiÒu lo¹i c©y trång sö dông c¸c chØ thÞ ph©n tö ®−îc ph¸t triÓn nhanh chãng. Ng−êi ta ®4 thiÕt lËp ®−îc b¶n ®å chi tiÕt vÒ c¸c chØ thÞ ADN liªn kÕt víi nhiÒu gen quy ®Þnh c¸c tÝnh tr¹ng n«ng sinh häc kh¸c nhau trªn c¬ së ®ã ®4 tiÕn hµnh chän läc gi¸n tiÕp dùa trªn c¸c chØ thÞ ph©n tö nµy, ®©y ®−îc gäi lµ ph−¬ng ph¸p chän läc dùa vµo chØ thÞ ADN - Marker-Assisted Selection (MAS) [25]. Víi ý ®å sö dông c¸c chØ thÞ ph©n tö liªn kÕt víi c¸c gen mong muèn trong chän t¹o gièng míi. Nhê vµo −u ®iÓm tuyÖt ®èi cña chØ thÞ ph©n tö nh− t×m vµ ph¸t hiÖn nh÷ng c¸ thÓ cã chøa mét gen nhÊt ®Þnh nµo ®ã trong quÇn thÓ ®ang ph©n ly, trªn c¬ së t×m sù cã mÆt cña mét ®o¹n ADN ®¸nh dÊu nµo ®ã liªn kÕt chÆt víi gen ®ã chø kh«ng ph¶i dùa vµo kiÓu h×nh cña nã, gióp cho nhµ chän gièng ph©n biÖt ®−îc sù sai kh¸c rÊt nhá gi÷a hai c¸ thÓ sinh vËt cã hä hµng gÇn nhau, t¨ng ®−îc hiÖu qu¶ vµ ®é chÝnh x¸c cña chän läc ®Æc biÖt ®èi víi nh÷ng tÝnh tr¹ng khã biÓu hiÖn ra kiÓu h×nh, lµ c«ng cô h÷u hiÖu ®Ó kh¼ng ®Þnh quyÒn t¸c gi¶ ®èi víi c¸c lo¹i gièng c©y trång, vËt nu«i. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 29 2.3.3.2. øng dông cña chØ thÞ ph©n tö trong chän gièng c©y trång Tõ l©u, c¸c nhµ chän gièng ®4 quan t©m ®Õn c¸c chØ thÞ h×nh th¸i liªn kÕt víi mét sè tÝnh tr¹ng n«ng häc quan träng vµ sö dông chóng nh− mét ph−¬ng tiÖn h÷u Ých trong quy tr×nh chän t¹o gièng míi. Gi¸ trÞ thùc tiÔn cña chØ thÞ h×nh th¸i trong chän gièng gÆp nhiÒu h¹n chÕ. Tõ n¨m 1983, chØ thÞ ph©n tö ®4 trë thµnh c«ng cô ®¾c lùc hç trî ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng trong viÖc chän gièng c©y trång. Tanksley khi lËp b¶n ®å ®a gen ®4 nªu ra nh÷ng −u thÕ cña chØ thÞ ph©n tö so víi chØ thÞ h×nh th¸i nh− sau: 1/ KiÓu gen cña c¸c locut chØ thÞ ph©n tö cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh t¹i bÊt kú giai ®o¹n nµo vµ ë bÊt cø møc ®é nµo: tÕ bµo, m« hay toµn bé c¬ thÓ, trong khi kiÓu h×nh cña phÇn lín c¸c chØ thÞ h×nh th¸i chØ cã thÓ ph©n biÖt ®−îc trong nh÷ng giai ®o¹n nhÊt ®Þnh vµ th−êng ë møc ®é toµn bé c¬ thÓ. 2/ Sè l−îng c¸c chØ thÞ ph©n tö ADN lµ cùc lú lín, trong khi ®ã sè l−îng c¸c chØ thÞ h×nh th¸i rÊt h¹n chÕ. 3/ C¸c alen kh¸c nhau cña chØ thÞ ph©n tö th−êng kh«ng liªn kÕt víi c¸c hiÖu øng cã h¹i, trong khi viÖc ®¸nh gi¸ c¸c chØ thÞ h×nh th¸i th−êng hay ®i kÌm víi nh÷ng hiÖu øng kiÓu h×nh kh«ng mong muèn. 4/ C¸c alen cña c¸c chØ thÞ phÇn lín lµ ®ång tréi, v× thÕ cho phÐp ph©n biÖt mäi kiÓu gen ë bÊt kú thÕ hÖ ph©n ly nµo, cßn c¸c alen cña c¸c chØ thÞ h×nh th¸i th−êng t−¬ng t¸c theo kiÓu tréi-lÆn, do ®ã bÞ h¹n chÕ sö dông trong nhiÒu tæ hîp lai. 5/ §èi víi chØ thÞ h×nh th¸i, c¸c hiÖu øng lÊn ¸t th−êng lµm sai lÖch viÖc ®¸nh gi¸ c¸c thÓ ph©n ly ë trong cïng mét quÇn thÓ ph©n ly, cßn ®èi víi chØ thÞ ph©n tö, hiÖu øng lÊn ¸t hoÆc céng tÝnh rÊt hiÕm gÆp (L−u Ngäc HuyÒn, 2002) [10]. Ngµy nay, ph−¬ng ph¸p chän gièng nhê chØ thÞ ph©n tö lµ mét ph−¬ng tiÖn h÷u hiÖu trî gióp ®¾c lùc cho chän gièng truyÒn thèng nh»m kh¾c phôc nh÷ng trë ng¹i mµ c«ng t¸c chän gièng truyÒn thèng rÊt khã gi¶i quyÕt. Sù Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 30 ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ chØ thÞ ph©n tö ®4 gi¶i phãng c¸c nhµ chän gièng khái mét l−îng lín c«ng viÖc khi ph¶i chän läc, ph¸t hiÖn mét l−îng Ýt ái nh÷ng c¸ thÓ quan t©m trong sè v« vµn nh÷ng c¸ thÓ kh¸c nhê viÖc x¸c ®Þnh sù cã mÆt hay v¾ng mÆt cña nh÷ng chØ thÞ liªn kÕt víi nh÷ng alen ®Æc hiÖu mµ kh«ng cÇn ®¸nh gi¸ kiÓu h×nh. Ph−¬ng ph¸p nµy cßn cã thÓ gióp ta chän läc nh÷ng c¸ thÓ mang nh÷ng tæ hîp gen cÇn thiÕt vµ lo¹i bá c¸c nhiÔu do c¸c t−¬ng t¸c trong cïng alen hay gi÷a c¸c alen g©y ra - nh÷ng t−¬ng t¸c nµy th−êng kh«ng thÓ ph¸t hiÖn b»ng c¸c ph©n tÝch kiÓu h×nh. Chän gièng nhê chØ thÞ ®Æc biÖt hiÖu qu¶ trong tr−êng hîp cÇn ®−a gen lÆn hoÆc thËm chÝ ®−a cïng lóc nhiÒu gen kh¸c nhau vµo mét nÒn gen −u viÖt. ChØ thÞ ph©n tö cho phÐp c¸c nhµ t¹o gièng nhËn d¹ng chÝnh x¸c c¸c gen quan t©m ë bÊt cø bé phËn nµo cña c©y ë giai ®o¹n sím mµ kh«ng bÞ ¶nh h−ëng bëi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng vµ thêi gian l¹i ®−îc rót ng¾n. HiÖn nay cã nhiÒu gièng míi ®−îc t¹o b»ng ph−¬ng ph¸p nµy (Huang vµ cs, 1997) ®4 t¹o ®−îc gièng lóa mang 4 gen kh¸ng bÖnh b¹c l¸, Zheng vµ cs (1995) ®4 t¹o ®−îc gièng lóa mang 3 gen kh¸ng bÖnh ®¹o «n [1]. C¸c dßng chän läc cã tÝnh chÞu h¹n, chÞu l¹nh, muèi ®4 ®−îc chøng minh sù sai kh¸c di truyÒn ë møc ®é ph©n tö (Bïi B¸ Bæng, 2002), (NguyÔn ThÞ Kim Liªn, 2003) [4], [15]. C¸c kÕt qu¶ nµy sÏ lµ tiÒn ®Ò cho c¸c nghiªn cøu chän t¹o gièng lóa míi d−íi sù trî gióp cña chØ thÞ ph©n tö. C¸c nghiªn cøu sö dông chØ thÞ ph©n tö ®Ó x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch di truyÒn gi÷a c¸c dßng bè mÑ trong tËp ®oµn c¸c gièng lóa thuéc 3 loµi phô (Indica, Japonica, Javanica) ®4 ®−îc tËp trung nghiªn cøu m¹nh mÏ ë nhiÒu phßng thÝ nghiÖm trªn thÕ giíi. Môc tiªu cña c¸c nghiªn cøu nµy nh»m ®¸nh gi¸ sù ®ång d¹ng vµ sai kh¸c vÒ di truyÒn gi÷a c¸c c¸ thÓ chän lµm bè mÑ víi môc ®Ých chän t¹o ra c¸c bè mÑ cã sù kh¸c biÖt ®ñ lín vÒ mÆt di truyÒn nh−ng vÉn cã kh¶ n¨ng t¹o tæ hîp lai ®Ó cho thÕ hÖ con cã tÝnh dÞ hîp cao, cã −u thÕ lai lín, më réng nÒn di truyÒn [29]. Kh¾c phôc nh÷ng ®iÓm yÕu chÝnh cña chän t¹o gièng theo ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng lµ tèn kÐm nh©n c«ng vµ ®ßi Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 31 hái thêi gian dµi. ViÖc sö dông chØ thÞ ph©n tö trong chän gièng lóa cã thÓ nhanh chãng x¸c ®Þnh ®−îc sù ®a d¹ng di truyÒn cña c¸c vËt liÖu, ®ång thêi gióp c¸c nhµ chän gièng lùa chän bè mÑ cña tæ hîp lai cho −u thÕ lai cao thay v× ph¶i lai hµng ngh×n cÆp råi ®¸nh gi¸, chän läc, lai thö l¹i, ®¸nh gi¸ vµ kh¶o nghiÖm ®Ó t×m ra tæ hîp mong muèn theo ph−¬ng ph¸p truyÒn thèng. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c nhµ khoa häc ®4 ph©n tÝch cÆn kÏ mét sè m« h×nh MAS. Theo mét sè m« h×nh th× cÇn ph¶i tiÕn hµnh lai tr¶i qua 4 thÕ hÖ, chø kh«ng cÇn ph¶i ®Õn 6 - 8 thÕ hÖ ngay c¶ khi quÇn thÓ chän gièng cã kÝch th−íc nhá vµ c¸c d÷ liÖu vÒ chØ thÞ ph©n tö bÞ h¹n chÕ. Trong mét sè tr−êng hîp, c¸c nhµ chän gièng ®«i khi chØ cÇn lai trë l¹i 3 thÕ hÖ lµ cã thÓ ®¹t ®−îc môc tiªu cña m×nh [37]. §iÒu nµy chøng tá c«ng nghÖ chØ thÞ cã lîi thÕ khi øng dông trong chän t¹o gièng lóa. 2.4. Mét sè chØ thÞ ph©n tö øng dông trong nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn thùc vËt 2.4.1. §a h×nh ®é dµi c¸c ®o¹n c¾t h¹n chÕ (RFLP) ChØ thÞ nµy ®−îc c¸c nhµ di truyÒn häc lÇn ®Çu tiªn giíi thiÖu trong nghiªn cøu lËp b¶n ®å c¸c gen liªn quan ®Õn bÖnh ë ng−êi. RFLP lµ kü thuËt nhËn d¹ng ADN b»ng c¸ch lai axit nucleic. B¶n chÊt cña kü thuËt nµy lµ dùa trªn sù ph©n c¾t ADN b»ng c¸c enzym c¾t giíi h¹n (Restriction enzymes) vµ kü thuËt lai ADN víi mÉu dß. RFLP lµ kü thuËt t¹o nªn c¸c ®o¹n c¾t kh¸c nhau ph©n biÖt ®−îc b»ng ®iÖn di ®å, c¸c ®o¹n c¾t cßn ®−îc gäi lµ c¸c “dÊu v©n tay” ®Æc tr−ng cho tõng ph©n tö ADN. Xö lý c¸c mÉu ADN kh¸c nhau b»ng cïng mét cÆp enzym giíi h¹n, nÕu c¸c bé gen cã cÊu tróc kh¸c nhau sÏ t¹o nªn sè l−îng ®o¹n c¾t ADN cã chiÒu dµi kh¸c nhau cßn nh÷ng bé gen nµo hoµn toµn gièng nhau t¹o nªn c¸c ®o¹n c¾t gièng nhau. ë thùc vËt, chØ thÞ nµy lÇn ®Çu tiªn ®−îc ¸p dông trong nghiªn cøu gen chÞu tr¸ch nhiÖm tæng hîp ARN ribosom trong vïng cÊu tróc nh©n cña lóa mú. Tõ ®ã, viÖc lËp b¶n ®å di Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 32 truyÒn sö dông chØ thÞ RFLP ®4 ®−îc øng dông ®èi víi nhiÒu lo¹i c©y trång kh¸c nh− cµ chua, ng« vµ lóa [46]. ChØ thÞ RFLP lµ chØ thÞ ®ång tréi nghÜa lµ cã kh¶ n¨ng biÓu hiÖn trong tÊt c¶ c¸c alen cña cïng mét locus gen. Do vËy cã thÓ ph©n biÖt ®−îc c¸c thÓ ®ång hîp tö (AA hoÆc aa) vµ c¸c c¸ thÓ dÞ hîp tö (aa). §©y lµ ®Æc ®iÓm −u viÖt cña chØ thÞ RFLP. Kü thuËt RFLP kh«ng ®ßi hái ph¶i biÕt tr×nh tù gen song chØ thÞ nµy còng cã mÆt h¹n chÕ do ph¶i nu«i gi÷ vµ tuyÓn chän mét quÇn thÓ lín c¸c mÉu dß vµ ®ßi hái ph¶i chuÈn ho¸ mét th− viÖn c¸c ®o¹n ADN ®−îc ph©n lËp nh©n trong vector v× vËy kü thuËt nµy cÇn cã sù ®Çu t− ®¸ng kÓ vÒ trang bÞ kü thuËt phßng thÝ nghiÖm ®ång thêi ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ph¶i tèn nhiÒu thêi gian vµ søc lùc, gi¸ thµnh cao, khi thùc hiÖn ®ßi hái nhµ nghiªn cøu ph¶i thµnh th¹o vÒ kü thuËt. §Æc biÖt lµ cÇn mét l−îng lín ADN ®Ó lai mµ sè l−îng ®a h×nh thu ®−îc rÊt Ýt ái, thËm chÝ ë mét sè loµi khã nhËn ®−îc ®a h×nh. 2.4.2. §a h×nh ®é dµi c¸c ®o¹n nh©n chän läc (AFLP) Ph¶n øng chuçi trïng hîp PCR (Polymerase Chain Reaction) do Karl Mullis vµ cs ph¸t minh 1985 [30]. Nhê enzym DNA polymerase xóc t¸c, trªn c¸c m¹ch khu«n ADN tæng hîp nªn c¸c m¹ch ®¬n míi. C¸c m¹ch ®¬n míi ®−îc tæng hîp l¹i ®−îc sö dông lµm khu«n cho qu¸ tr×nh tæng hîp m¹ch míi cña chu kú tiÕp theo. Nhê vµo viÖc ph¸t hiÖn ra lo¹i enzym chÞu nhiÖt ®−îc t¸ch tõ mét lo¹i vi khuÈn suèi n−íc nãng cã tªn lµ Thermus Aquaticus ho¹t ®éng tèt nhÊt ë nhiÖt ®é 70 - 800C. Ng−êi ta ®4 kÕt hîp víi nh÷ng tÝnh chÊt c¬ b¶n cña ADN lµ cã kh¶ n¨ng duçi xo¾n ë mét nhiÖt ®é thÝch hîp, cã kh¶ n¨ng kÕt cÆp víi nh÷ng ®o¹n ADN cã tr×nh tù nucleotit bæ sung víi ®o¹n ADN khu«n mÉu vµ cã kh¶ n¨ng nh©n ®«i d−íi xóc t¸c cña enzym ®Æc hiÖu ®Ó nh©n béi nh÷ng ®o¹n ADN khu«n mÉu. Sau ®ã sù ph¸t minh ra m¸y PCR cã thÓ dÔ dµng thùc hiÖn ®−îc nh÷ng ph¶n øng nh©n béi ADN. Ph¶n øng PCR dùa trªn nguyªn t¾c tæng hîp ADN nhê enzym ADN Polymerase chÞu nhiÖt (Taq, Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 33 Pfu…) víi sù cã mÆt cña ®o¹n ADN khu«n mÉu, ADN måi, c¸c nucleotit (dNTP) gåm dATP, dCTP, dGTP, dTTP vµ ion Mg2+ ho¹t ®éng nh− mét chÊt xóc t¸c. ChØ thÞ AFLP - ®a h×nh chiÒu dµi c¸c ®o¹n ADN do kÕt qu¶ khuyÕch ®¹i mét c¸ch cã chän läc nh÷ng ®o¹n ADN ®−îc c¾t bëi enzym giíi h¹n, do Vos vµ cs ph¸t minh n¨m 1975 [30]. §©y lµ mét kü thuËt chØ thÞ ph©n tö dùa vµo nguyªn lý cña PCR ®Ó nh©n c¸c ®o¹n c¾t h¹n chÕ. AFLP kh¸m ph¸ hiÖn t−îng ®a h×nh qua sù kh¸c nhau vÒ ®é dµi cña c¸c ®o¹n ADN ®−îc nh©n lªn. Ph−¬ng ph¸p nµy linh ho¹t cã thÓ ph¸t hiÖn ®−îc sù cã mÆt cña nh÷ng m¶nh c¾t giíi h¹n trong bÊt kú lo¹i ADN nµo. VÒ nguyªn t¾c gièng nh− RFLP, ®iÓm kh¸c biÖt c¬ b¶n lµ AFLP kh«ng cÇn tiÕn hµnh lai ph©n tö do vËy thùc hiÖn nhanh h¬n. Kü thuËt AFLP gåm 3 b−íc c¬ b¶n lµ: + C¾t ADN hÖ gen b»ng enzym giíi h¹n sau ®ã g¾n bæ sung c¸c adaptor ®Æc hiÖu (tr×nh tù bæ sung víi ®Çu c¾t) ®Æc tr−ng cho tõng RE t¹o nªn c¸c ®o¹n cã ®Çu mót gièng nhau, tõ tr×nh tù c¸c adaptor vµ tr×nh tù vïng nhËn biÕt cña enzyme giíi h¹n, thiÕt kÕ 2 måi trªn c¬ së tÞnh tiÕn thªm ngÉu nhiªn 1 ®Õn 2 nucleotit. Nh− vËy, chØ nh÷ng ®o¹n ADN giíi h¹n nµo cã tr×nh tù c¶ hai ®Çu t−¬ng ®ång víi måi míi cã 1-2 nu ®−îc tÞnh tiÕn thªm th× sÏ ®−îc nh©n lªn. + Nh©n ®o¹n ADN b»ng kü thuËt PCR sö dông hai ®o¹n måi kh¸c nhau. B−íc nµy ®−îc thùc hiÖn nh»m gi¶m bít sè l−îng qu ¸lín cña c¸c m¶nh ADN sau khi c¾t vµ g¾n bé thÝch øng. Sù nh©n béi chän läc ®¹t ®−îc bëi sö dông nh÷ng måi ®−îc kÐo dµi phÝa ®iÓm c¾t giíi h¹n b»ng c¸ch thªm c¸c nucleotit vµo vÞ trÝ c¾t. Do vËy mµ chØ cã nh÷ng m¶nh ADN cã tr×nh tù bæ trî víi c¸c baz¬ thªm vµo míi ®−îc nh©n béi. + §iÖn di c¸c s¶n phÈm cña ph¶n øng PCR nhê hÖ thèng ch¹y ®iÖn di trªn gel polyacrylamit. Th−êng lµ tõ 50-100 m¶nh c¾t giíi h¹n ®−îc nh©n lªn vµ ph t¸ hiÖn trªn gel polyacrylamit biÕn tÝnh nhê sö dông ®ång vÞ phãng x¹ hoÆc nhuém b¹c. §©y lµ mét kü thuËt thiÕt thùc vµ ®¸ng tin cËy bëi sù nghiªm ngÆt cña ®iÒu kiÖn ph¶n øng. Sù Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 34 nh©n chän läc ®−îc thùc hiÖn khi sö dông c¸c måi cã chøa mét hay nhiÒu h¬n c¸c nucleotide chän läc. Nh÷ng nucleotide nµy gióp cho c¸c måi nhËn ra c¸c ®o¹n ph©n c¾t ®Æc hiÖu mµ cã tr×nh tù t−¬ng xøng hoµn toµn. Tr×nh tù cña måi bæ xung víi tr×nh tù cña ®o¹n nèi céng thªm c¸c nucleotide chän läc ë ®Çu 3’. B»ng c¸ch lµm gi¶m sè ph©n ®o¹n t¸ch rêi ®ñ ®Ó nghiªn cøu ®a h×nh. ¦u ®iÓm cña kü thuËt nµy lµ cho ®é ®a h×nh cao, l−îng ADN tæng sè tiªu tèn rÊt Ýt, dÔ dµng lÆp l¹i vµ cã thÓ ph©n tÝch ADN ë bÊt kú nguån gèc nµo hay møc ®é phøc t¹p nµo. Tuy nhiªn ph−¬ng ph¸p nµy cßn nhiÒu h¹n chÕ: kh«ng cã kh¶ n¨ng ph©n biÖt gi÷a thÓ ®ång hîp tö vµ dÞ hîp tö, kü thuËt nµy ®ßi hái cã kü thuËt phßng thÝ nghiÖm cao, chi phÝ tèn kÐm h¬n c¸c kü thuËt ph©n tö kh¸c. 2.4.3. §a h×nh c¸c ®o¹n ADN ®−îc nh©n ngÉu nhiªn (RAPD) Kü thuËt RAPD - tÝnh ®a h×nh ADN ®−îc nh©n b¶n ngÉu nhiªn do William (1990), Welsh vµ cs (1991) ph¸t minh [29], [30]. Lo¹i chØ thÞ nµy ®−îc sinh ra bëi ph¶n øng PCR do sù nh©n b¶n nh÷ng ®o¹n ADN hÖ gen, sö dông nh÷ng ®o¹n måi ®¬n lÎ, ngÉu nhiªn kho¶ng 10 nucleotit d−íi nhiÖt ®é kÕt cÆp thÊp (kho¶ng 370C). Kü thuËt RAPD lµ kü thuËt dùa trªn PCR nh−ng dïng måi ®¬n cã tr×nh tù ngÉu nhiªn dµi trªn d−íi 10 base, måi nµy th−êng cã hµm l−îng lín G+C h¬n 60% ®Ó ®¹t ®−îc sù tiÕp cÆp víi mÉu ®ñ m¹nh. Sù nh©n ADN chØ x¶y ra khi vÞ trÝ måi ë hai ®iÓm cã sù ®Þnh h−íng ng−îc nhau trong kho¶ng tèi ®a 2000 base däc theo NST. C¸c måi ngÉu nhiªn lµ ng¾n nªn kh¶ n¨ng nã t×m ®−îc nh÷ng ®iÓm g¾n theo nguyªn t¾c bæ xung däc trªn ph©n tö ADN lµ kh«ng qu¸ khã kh¨n. KÕt qu¶ cña ph¶n øng RAPD sÏ t¹o ra nhiÒu ®o¹n ADN kh¸c nhau vÒ ®é dµi vµ tr×nh tù. Mét måi ngÉu nhiªn cã thÓ cho kÕt qu¶ d−¬ng tÝnh (cã kh¶ n¨ng nh©n ®−îc c¸c ®o¹n ADN) víi ADN tõ nguån nµy nh−ng l¹i cho kÕt qu¶ ©m tÝnh víi ADN tõ nguån kh¸c. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 35 ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p RAPD lµ thao t¸c ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh thÊp, sö dông l−îng nhá ADN khu«n, cã −u ®iÓm trong viÖc lËp b¶n ®å ë nh÷ng dßng nhÞ béi, nh÷ng dßng cËn phèi hay c¸c quÇn thÓ lai trë l¹i. Lîi thÕ cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ kh«ng cÇn biÕt th«ng tin vÒ tr×nh tù ®o¹n nh©n. RAPD ®−îc dïng nhiÒu nhÊt trong x¸c ®Þnh c¸c tr¹ng th¸i kh¸c nhau, x¸c ®Þnh quan hÖ di truyÒn vµ nghiªn cøu ®a d¹ng ë nhiÒu loµi c©y trång trong ®ã cã lóa [27]. Kü thuËt RAPD ®−îc sö dông trong nghiªn cøu sù thay ®æi ADN genome. Nghiªn cøu cña Sandhu S.S. vµ cs (2002) [57] ®4 chØ ra sù ®a h×nh ADN cña c¸c dßng lóa chän läc cã kh¶ n¨ng kh¸ng chÊt diÖt cá ®−îc t¹o ra tõ ®ét biÕn chiÕu x¹ tia gamma. Tuy nhiªn chØ thÞ RAPD cã mét sè h¹n chÕ nh− kh«ng ph©n biÖt ®−îc thÓ dÞ hîp tö, ®é nh¹y cña RAPD bÞ ph._.9 72,94 -5,33 0,75 DT26/Ma 0,38 23,43 ± 0,24 66,14 -2,38 -8,65 DT26/NT 0,45 24,12 ± 0,16 85,22 0,50 17,71 DT26/Tan 0,40 23,43 ± 0,39 73,90 8,33 2,07 DT26/CPX 0,36 21,70 ± 0,32 53,69 -9,58 -25,84 DT26/KNT 0,34 23,72 ± 0,19 86,84 -1,17 19,94 DT26 24,00 ± 0,57 72,40 Theo sè liÖu cña b¶ng 4.16, ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,4, tÝnh tr¹ng khèi l−îng ngh×n h¹t cho −u thÕ lai cao nhÊt ë tæ hîp lai DT26/ Tan do (Indica/ Javanica) lµ 8,33%. ¦u thÕ lai cña c¸c tæ hîp lai kh¸c ®Òu rÊt thÊp vµ ©m, ®©y lµ do kh¶ n¨ng phèi hîp cña dßng DT 26 thÊp ë tÝnh tr¹ng nµy. ¦u thÕ lai tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt cña c¸c tæ hîp víi dßng mÑ DT26 kh«ng tu©n theo quy luËt nhÊt ®Þnh nµo so víi kho¶ng c¸ch di truyÒn, mét sè tæ hîp cho −u thÕ lai ©m nh− DT26/ Ma, DT26/ CPX cã thÓ lµ do kh«ng t−¬ng hîp vÒ mÆt di truyÒn gi÷a nh©n vµ tÕ bµo chÊt g©y hiÖn t−îng lÐp cao. Tæ hîp DT26/ TNR cho −u thÕ lai vÒ n¨ng suÊt cao nhÊt 35,46% ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,49. −u thÕ lai ë tæ hîp DT26/ Tra lµ 20,23%, DT26/ KNT lµ 19,94%, DT 26/ NT lµ 17,71% ë c¸c kho¶ng c¸ch di truyÒn kh¸c nhau, kh«ng tu©n theo quy luËt (h×nh 4.34, 4.35). Nh− vËy cã thÓ lµ do kh¶ n¨ng phèi hîp riªng cña tõng cÆp bè mÑ hoÆc do t−¬ng t¸c mét sè gen kh¸c nhau liªn quan ®Õn n¨ng suÊt mµ t¹o thµnh. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 96 -1.17 -5.33 -9.58 -4.83 -2.38 8.33 1.67 0.5 -7.92 -3.83 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 0.34 0.38 0.45 0.49 Kho¶ng c¸ch di truyÒn ¦ u t h Õ la i ( % ) H×nh 4.34. §å thÞ t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t cña c¸c con lai F1 víi dßng mÑ DT26 19.94 0.75 -25.84 20.23 -8.65 2.07 3.51 17.71 0.54 35.46 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 Kho¶ng c¸ch di truyÒn ¦ u t h Õ la i ( % ) H×nh 4.35. §å thÞ t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt lý thuyÕt cña c¸c con lai F1 víi dßng mÑ DT26 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 97 B¶ng 4.17. Kho¶ng c¸ch di truyÒn vµ −u thÕ lai cña c¸c con lai F1 tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t vµ n¨ng suÊt lý thuyÕt víi dßng mÑ KD18 Tªn tæ hîp KCDT Khèi l−îng 1000 h¹t (gr) NSLT (t¹/ha) −TL khèi l−îng 1000 h¹t (%) −TL NSLT (%) KD18/PlÈu 0,34 22,66 ± 0,29 77,51 13,30 23,78 KD18/Tra 0,40 21,58 ± 0,32 91,87 7,90 46,71 KD18/NV 0,36 22,30 ± 0,25 101,95 11,50 62,81 KD18/TNR 0,43 20,72 ± 0,21 69,90 3,60 11,63 KD18/KRN 0,26 23,60 ± 0,32 97,84 18,00 56,24 KD18/Ma 0,36 20,36 ± 0,30 72,16 1,80 15,23 KD18/NT 0,28 23,38 ± 0,27 72,16 16,90 15,23 KD18/Tan 0,34 24,36 ± 0,34 82,61 21,80 31,92 KD18/CPX 0,34 24,52 ± 0,40 62,68 22,60 0,10 KD18/KNT 0,36 22,44 ± 0,21 74,04 12,20 18,24 KD18 20, 00 ± 0,75 62,62 KÕt qu¶ ë b¶ng 4.17 vµ h×nh 4.36, 4.37 cho thÊy, gièng KD18 lµm mÑ, xuÊt hiÖn −u thÕ lai d−¬ng ë c¶ hai tÝnh tr¹ng ngh×n h¹t vµ n¨ng suÊt lý thuyÕt. Kh¶ n¨ng phèi hîp cña dßng mÑ KD18 víi CPX cho −u thÕ lai cao nhÊt vÒ tÝnh tr¹ng khèi l−îng ngh×n h¹t (Hb = 22,60%) ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,34, víi Tan 21,80%. C¸c tæ hîp lai kh¸c ®Òu cho −u thÕ lai d−¬ng vµ kh¸ cao chøng tá kh¶ n¨ng phèi hîp chung cña dßng mÑ KD18 ë tÝnh tr¹ng nµy. Tæ hîp KD18/ NV cho n¨ng suÊt lý thuyÕt 101,95 t¹/ ha vµ −u thÕ lai lµ 62,81% ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,36, tæ hîp KD18/ KRN cho −u thÕ lai 56,24%, KD18/ Tra lµ 46,71% lµ rÊt cao. §©y lµ mét chØ tiªu rÊt cÇn quan t©m cña c¸c nhµ chän gièng v× nÕu sö dông KD18 lµm mÑ cã thÓ cho x¸c suÊt chän gièng cho n¨ng suÊt cao vµ thÝch øng réng. MÆc dï tæ hîp KD18/ CPX cho −u thÕ lai cao nhÊt vÒ tÝnh tr¹ng khèi l−îng ngh×n h¹t 22,60% nh−ng −u thÕ lai vÒ n¨ng suÊt kh«ng cao (Hb = 0,1%) ®iÒu ®ã cµng chøng tá n¨ng suÊt do nhiÒu yÕu tè cÊu thµnh nªn, chóng hç trî, t−¬ng t¸c bæ sung cho nhau. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 98 18 16.9 21.8 22.6 13.3 1.8 11.5 12.2 7.9 3.6 0 5 10 15 20 25 0.26 0.34 0.36 0.43 Kho¶ng c¸ch di truyÒn ¦ u t h Õ la i ( % ) H×nh 4.36. §å thÞ t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai ë tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t cña c¸c con lai F1 víi dßng mÑ KD18 56.24 15.23 31.92 0.1 23.78 15.12 62.81 18.24 46.71 11.63 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 0.26 0.34 0.36 0.43 Kho¶ng c¸ch di truyÒn ¦ u t h Õ la i ( % ) H×nh 4.37. §å thÞ t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai ë tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt lý thuyÕt cña c¸c con lai F1 víi dßng mÑ KD18 Gièng DT122 lµ gièng ng¾n ngµy, cã n¨ng suÊt kh¸ vµ chÊt l−îng g¹o tèt cã thÓ sö dông trong chän gièng víi nhiÒu môc ®Ých kh¸c nhau v× vËy viÖc nghiªn cøu c¸c tæ hîp lóa lai víi dßng DT122 lµm mÑ lµ hÕt søc cÇn thiÕt. Sè liÖu nghiªn cøu cña c¸c con lai tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t vµ −u thÕ lai vÒ n¨ng suÊt cña chóng ®−îc tËp hîp vµo b¶ng 4.18. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 99 B¶ng 4.18. Kho¶ng c¸ch di truyÒn vµ −u thÕ lai cña c¸c con lai F1 tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t vµ n¨ng suÊt lý thuyÕt víi dßng mÑ DT122 Tªn tæ hîp KCDT Khèi l−îng 1000 h¹t (gr) NSLT (t¹/ha) −TL khèi l−îng 1000 h¹t (%) −TL NSLT (%) DT122/PlÈu 0,42 24,38 ± 0,37 93,74 0,25 36,33 DT122/Tra 0,43 24,66 ± 0,34 118,20 1,40 71,90 DT122/NV 0,40 24,18 ± 0,48 109,16 -0,58 58,76 DT122/TNR 0,43 24,40 ± 0,29 92,85 0,33 35,03 DT122/KRN 0,38 24,02 ± 0,32 80,82 -1,23 17,54 DT122/Ma 0,36 24,22 ± 0,51 90,24 -0,41 31,24 DT122/NT 0,32 25,00 ± 0,14 83,84 2,8 21,93 DT122/Tan 0,34 24,20 ± 0,29 78,15 -0,49 13,66 DT122/CPX 0,30 25,08 ± 0,16 68,78 3,12 0,03 DT122/KNT 0,32 23,75 ± 0,43 77,89 -2,34 13,28 DT122 24,32 ± 0,29 68,76 Víi dßng mÑ lµ DT122 xuÊt hiÖn c¶ −u thÕ lai d−¬ng vµ −u thÕ lai ©m vÒ tÝnh tr¹ng khèi l−îng ngh×n h¹t. −u thÕ lai vÒ tÝnh tr¹ng khèi l−îng ngh×n h¹t cña c¸c tæ hîp rÊt thÊp tõ -2,34 ®Õn 3,12%. Tuy vËy −TL vÒ n¨ng suÊt cña gièng DT122 (Indica) lµm mÑ víi c¸c dßng bè (Japonica, Javanica) ®Òu d−¬ng, biÕn thiªn tõ 0,03 ®Õn 71,9%, rÊt cao. Tæ hîp DT122/ Tra cho −u thÕ lai cao nhÊt (Hb= 71,9%) ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,43, sau ®ã ®Õn tæ hîp DT122/ NV (Hb= 58,76%) ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,40. Sù t−¬ng quan gi÷a −TL n¨ng suÊt lý thuyÕt víi kho¶ng c¸ch di truyÒn cña c¸c tæ hîp lai lÊy dßng DT122 lµm mÑ ®ång biÕn (h×nh 4.39). §©y lµ mét ph¸t hiÖn kh¸ lý thó cho c¸c nhµ chän gièng v× nÕu ®©y lµ quy luËt chung cho tÊt c¶ c¸c tæ hîp lai kh¸c th× dßng DT122 rÊt cã Ých trong chän gièng lóa n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng tèt. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 100 3.12 -2.34 2.8 -0.49 -0.41 -1.23 -0.58 0.25 1.4 0.33 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 0.30 0.34 0.40 0.43 Kho¶ng c¸ch di truyÒn ¦ u t h Õ la i ( % ) H×nh 4.38. §å thÞ t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai ë tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t cña c¸c con lai F1 víi dßng mÑ DT122 0.03 13.28 21.93 13.66 31.24 17.54 58.76 36.33 71.9 35.03 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0.30 0.34 0.40 0.43 Kho¶ng c¸ch di truyÒn ¦ u t h Õ la i ( % ) H×nh 4.39. §å thÞ t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai ë tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt lý thuyÕt cña c¸c con lai F1 víi dßng mÑ DT122 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 101 Tãm l¹i kÕt qu¶ nghiªn cøu sù t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn vµ −u thÕ lai thùc cña tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t vµ n¨ng suÊt lý thuyÕt cho thÊy, −TL vÒ tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t ë c¸c tæ hîp lai cña c¸c dßng mÑ kh¸c nhau th× kh¸c nhau. −u thÕ lai cña c¸c con lai nÕu sö dông dßng SL12 mÑ cho gi¸ trÞ ©m (ë kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,30 - 0,49), con lai cña gièng KD18, DT28 lµm mÑ cho gi¸ trÞ d−¬ng. TÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t do ®a gen lÆn trong nh©n ®iÒu khiÓn v× vËy −TL ë con lai F1 thÓ hiÖn kh«ng lín. Tuy vËy ®©y còng lµ mét yÕu tè kh¸ quan träng cã ¶nh h−ëng lín ®Õn n¨ng suÊt. N¨ng suÊt lµ yÕu tè phô thuéc vµo nhiÒu tÝnh tr¹ng ®a gen ( QTLs khèi l−îng 1000 h¹t, sè h¹t/ b«ng, tû lÖ h¹t ch¾c/b«ng…) v× vËy t−¬ng quan gi÷a −u thÕ lai vµ kho¶ng c¸ch di truyÒn kh«ng tu©n theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh theo ph−¬ng tr×nh Y= a X1+ b X2+ c X3 + d X4 trong ®ã X1, X2, X3, X4 lµ chiÒu dµi b«ng, sè h¹t ch¾c/ b«ng, sè b«ng/khãm vµ khèi l−îng 1000 h¹t. Mét sè tæ hîp cã −TL rÊt cao nh− SL12/Tra (Hb = 52,12%); KD18/ KRN (Hb = 56,24%); DT122/ NV (Hb = 58,76%); KD18/ NV (Hb = 62,81%); DT122/ Tra (Hb = 71,90%); DT28/ TNR (Hb = 80,18%) t−¬ng øng víi kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,30; 0,26; 0,40; 0,36; 0,43; 0,40, ®Òu thuéc nhãm Indica/ Japonica, chñ yÕu lµ do kh¶ n¨ng phèi hîp riªng cña tõng tæ hîp nhÊt ®Þnh. Kh¶ n¨ng phèi hîp cña c¸c dßng bè mÑ thuéc nhãm Indica/ Japonica cã ý nghÜa trong chän t¹o gièng lóa n¨ng suÊt cao. Riªng ®èi víi dßng DT122 lµm mÑ −TL n¨ng suÊt t¨ng dÇn theo kho¶ng c¸ch di truyÒn. Nh÷ng kÕt qu¶ nµy phï hîp víi c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc vÒ −u thÕ lai tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt [16], [61]. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 102 5. KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ 5.1. KÕt luËn 1. Sö dông chØ thÞ ph©n tö SSR cho thÊy 15 dßng, gièng lóa ®−îc nghiªn cøu cã møc ®é ®a d¹ng di truyÒn cao. §4 x¸c ®Þnh ®−îc kho¶ng c¸ch di truyÒn, gi÷a 15 dßng, gièng lóa thuéc c¸c ph©n loµi phô Indica, Japonica vµ Javanica n»m trong kho¶ng 0,13 - 0,49. 2. ¦u thÕ lai tÝnh tr¹ng chiÒu cao c©y vµ tÝnh tr¹ng chiÒu dµi b«ng cña c¸c tæ hîp lai kh¸c nhau chñ yÕu lµ d−¬ng vµ ®ång biÕn víi kho¶ng c¸ch di truyÒn. −u thÕ lai c¶ hai tÝnh tr¹ng nµy ë c¸c tæ hîp lai thuéc nhãm Indica/ Japonica cao h¬n c¸c tæ hîp lai thuéc nhãm Indica/ Javanica. 3. ¦u thÕ lai thùc sè h¹t ch¾c trªn b«ng cña c¸c tæ hîp lai kh¸c nhau th× kh¸c nhau chñ yÕu phô thuéc vµo kh¶ n¨ng phèi hîp chung vµ riªng cña tõng tæ hîp. Dßng DT28 lµm mÑ cho −u thÕ lai ©m ë tÊt c¶ c¸c tæ hîp. Mét sè tæ hîp DT26/ TÎ n−¬ng r©u, DT122/ Tra lÌng, KD18/ Tra lÌng thÓ hiÖn møc ®é cho −u thÕ lai cao nhÊt t−¬ng øng víi kho¶ng c¸ch di truyÒn 0,49; 0,43; 0,40, ®Òu thuéc nhãm lai Indica/ Japonica. 4. ¦u thÕ lai sè b«ng trªn khãm cña con lai F1 ë hÇu hÕt c¸c tæ hîp ®Òu cho −u thÕ lai d−¬ng vµ kh«ng tu©n theo quy luËt víi kho¶ng c¸ch di truyÒn. 5. ¦u thÕ lai cña tÝnh tr¹ng khèi l−îng 1000 h¹t cña c¸c con lai víi dßng mÑ lµ SL12, DT122, DT 26 rÊt thÊp vµ ®èi víi KD18, DT28 lµm mÑ lµ d−¬ng tÝnh. 6. ¦u thÕ lai vÒ n¨ng suÊt lý thuyÕt cña c¸c tæ hîp lai hÇu hÕt ®Òu d−¬ng cao h¬n bè mÑ. Mét sè tæ hîp cã −u thÕ lai rÊt cao nh− SL12/Tra lÌng, KD18/ KhÈu ruéc nư¬ng, DT122/ NÕp vµng, KD18/ NÕp vµng, DT122/ Tra lÌng, DT28/ TÎ n−¬ng r©u, ®Òu thuéc nhãm Indica/ Japonica. Sù t−¬ng quan gi÷a −u thÕ lai n¨ng suÊt lý thuyÕt víi kho¶ng c¸ch di truyÒn cña c¸c tæ hîp lai Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp --------------------------------- 103 lÊy dßng DT122 lµm mÑ ®ång biÕn. 5.2. ®Ò nghÞ C«ng tr×nh míi nghiªn cøu ®a h×nh di truyÒn 15 dßng, gièng vµ t−¬ng quan mét sè tÝnh tr¹ng chÝnh cña 50 tæ hîp lai gi÷a c¸c gièng thuéc ph©n loµi phô Indica/ Japonica, Indica/ Javanica lµ cßn Ýt nªn kÕt luËn ch−a thÓ ®−a ra thµnh quy luËt chung cho tÊt c¶ c¸c gièng lóa. §Ò nghÞ tiÕp tôc nghiªn cøu tiÕp víi c¸c vËt liÖu kh¸c ®Ó ®−a ra ®−îc quy luËt chung vµ cã thÓ ¸p dông réng trong chän t¹o gièng lóa thuÇn, lóa lai. 104 Tµi liÖu tham kh¶o TiÕng ViÖt 1. Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ (2004), B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt ®Ò tµi, Nghiªn cøu sö dông c«ng nghÖ tÕ bµo vµ kü thuËt chØ thÞ ph©n tö phôc vô chän t¹o gièng c©y trång, Hµ Néi, 12/2004. 2. Bé N«ng nghiÖp & PTNT (2004), Th«ng tin tãm t¾t Khoa häc & C«ng nghÖ N«ng nghiÖp &PTNT, Sè 6/2004, Bé N«ng nghiÖp & PTNT. 3. Côc N«ng nghiÖp (2005), B¸o c¸o tæng quan t×nh h×nh s¶n xuÊt lóa lai 1992-2005 vµ ®Þnh h−íng trong thêi gian tíi, Bé N«ng nghiÖp vµ Ph¸t triÓn n«ng th«n. 4. Bïi B¸ Bæng (2002), “Ph¸t triÓn Lóa lai ë ViÖt nam”, T¹p chÝ NN & PTNT, Sè 2. 5. Bïi ChÝ Böu, NguyÔn ThÞ Lang (1995), øng dông c«ng nghÖ sinh häc trong c¶i tiÕn gièng lóa, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 6. TrÇn Duy D−¬ng, L−u Ngäc HuyÒn, Vò §øc Quang, Hoµng TuyÕt Minh (1999), “Sö dông ph−¬ng ph¸p RAPD trong nghiªn cøu ®a h×nh mét sè dßng lóa phôc vô cho c«ng t¸c chän t¹o gièng”, B¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ c«ng nghÖ sinh häc toµn quèc, NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi. 7. NguyÔn V¨n §ång (1999), Nghiªn cøu ph¸t hiÖn vµ lËp b¶n ®å ph©n tö mét gen bÊt dôc ®ùc nh©n nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é ë lóa nh»m phôc vô c«ng t¸c chän t¹o lóa lai 2 dßng th−¬ng phÈm. LuËn ¸n TS. Khoa häc N«ng nghiÖp, ViÖn Khoa häc Kü thuËt N«ng nghiÖp ViÖt nam, Hµ Néi. 8. NguyÔn V¨n §ång, Ph¹m Ngäc L−¬ng, Vò §øc Quang, TrÇn Duy Quý, Henry T. NguyÔn (1999), “Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ sinh häc trong viÖc ph¸t triÓn hÖ thèng lóa lai hai dßng th−¬ng phÈm”, B¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C«ng nghÖ sinh häc toµn quèc, Hµ Néi, tr. 1236-1247. 105 9. NguyÔn TrÝ Hoµn (2005), “Thùc tr¹ng, ph−¬ng h−íng nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn lóa lai ë ViÖt Nam 2006-2010”, B¸o c¸o tham luËn, 9/3/2006, Hµ Néi. 10. L−u Ngäc HuyÒn (2002), Sö dông ph−¬ng ph¸p AFLP ®Ó x¸c ®Þnh chØ thÞ liªn kÕt kh¸ng rÇy n©u ë lóa CR203 vµ b−íc ®Çu øng dông trong chän gièng kh¸ng rÇy n©u, LuËn ¸n TS. Khoa häc N«ng nghiÖp, ViÖn Khoa häc vµ Kü thuËt N«ng nghiÖp ViÖt nam. 11. L−u ThÞ Ngäc HuyÒn, (2005), “Quy tô gen kh¸ng rÇy n©u vµo mét sè gièng lóa −u viÖt b»ng c«ng nghÖ chØ thÞ ph©n tö”, Héi nghÞ khoa häc toµn quèc 2005 - C«ng nghÖ Sinh häc trong nghiªn cøu c¬ b¶n, tr. 245-247. 12. Ph¹m Ngäc L−¬ng, TrÇn Duy Quý (2004), Mét sè thµnh tùu trong nghiªn cøu chän t¹o gièng lóa vµ ®Þnh h−íng trong t−¬ng lai, Th«ng tin C«ng nghÖ Sinh häc øng dông 1+2/2004, tr. 22-28. 13. Ph¹m Ngäc L−¬ng vµ cs. (2005), “KÕt qu¶ nghiªn cøu c«ng nghÖ sinh häc trong chän gièng lóa lai thÝch nghi víi ®iÒu kiÖn sinh th¸i cu¶ ViÖt nam”, B¸o c¸o tiÓu ban c«ng nghÖ sinh häc, Héi nghÞ khoa häc c«ng nghÖ c©y trång, th¸ng 3-2005, Bé N«ng nghiÖp & PTNT, Hµ Néi, tr. 1-19. 14. NguyÔn ThÞ Lang (2002), Ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n trong nghiªn cøu c«ng nghÖ sinh häc, NXB N«ng nghiÖp TP Hå ChÝ Minh. 15. NguyÔn ThÞ Kim Liªn, N«ng V¨n H¶i, NguyÔn §øc Thµnh (2003), “KÕt qu¶ b−íc ®Çu cña viÖc øng dông chØ thÞ SSR trong chän dßng chÞu h¹n ë lóa c¹n”, Héi nghÞ c«ng nghÖ Sinh häc toµn quèc, Hµ néi, tr. 898-901. 16. Hoµng TuyÕt Minh (2005), Lóa lai hai dßng, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 17. NguyÔn Hång Minh (1999), Gi¸o tr×nh di truyÒn häc, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 18. Lª ThÞ Muéi, §inh ThÞ Phßng (2005), “§a h×nh gennome tËp ®oµn gièng l¹c cã ph¶n øng kh¸c nhau víi bÖnh hÐo xanh vi khuÈn b»ng c¸c chØ thÞ SSR”, B¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ Toµn quèc 2005, Nh÷ng vÊn ®Ò nghiªn 106 cøu c¬ b¶n trong khoa häc sù sèng, NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi, tr. 1321- 1324. 19. L4 TuÊn NghÜa, Vò §øc Quang, TrÇn Duy Quý (2004), C¬ së lý thuyÕt vµ øng dông c«ng nghÖ gen trong chän t¹o gièng c©y trång, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 20. §oµn §øc Phong (5/2002), Sö dông ph−¬ng ph¸p Microsatellite trong nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn mét sè dßng lóa phôc vô cho c«ng t¸c chän gièng lóa, LuËn v¨n tèt nghiÖp, ViÖn C«ng nghÖ sinh häc vµ Thùc phÈm, §¹i häc B¸ch Khoa, Hµ Néi. 21. TS. Ph¹m §ång Qu¶ng (2006), KÕt qu¶ ®iÒu tra gièng 13 c©y trång chñ lùc cña c¶ n−íc giai ®o¹n 2003-2004, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 22. TSKH. TrÇn Duy Quý (1999), C¸c ph−¬ng ph¸p míi trong chän t¹o gièng c©y trång, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 23. PGS.TSKH. TrÇn Duy Quý (2000), C¬ së di truyÒn vµ c«ng nghÖ s¶n xuÊt lóa lai, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 24. TrÇn Danh Söu, L−u Ngäc Tr×nh (2001), “Sö dông chØ thÞ ADN ®Ó nghiªn cøu quan hÖ di truyÒn tiÕn ho¸ cña lóa ®Þa ph−¬ng c¸c vïng T©y b¾c vµ T©y nam n−íc ta”, Th«ng tin C«ng nghÖ sinh häc øng dông, th¸ng 1/2001, tr. 25-29. 25. Phan H÷u T«n (2004), Gi¸o tr×nh c«ng nghÖ sinh häc trong chän t¹o gièng c©y trång, Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp 1, Hµ Néi. 26. NguyÔn C«ng T¹n (chñ biªn), Ng« ThÕ D©n, Hoµng TuyÕt Minh, NguyÔn ThÞ Tr©m, NguyÔn TrÝ Hoµn, Qu¸ch Ngäc ¢n (2002), Lóa lai ViÖt nam, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 27. NguyÔn §øc Thµnh, Phan ThÞ B¶y, Lª Hång §iÖp (1999), “Ph¸t triÓn vµ øng dông c¸c chØ thÞ ph©n tö trong nghiªn cøu ®a d¹ng ph©n tö ë lóa”, B¸o c¸o khoa häc Héi nghÞ C«ng nghÖ sinh häc toµn quèc, Hµ Néi, tr. 1205-1215. 107 28. Tr−¬ng B¸ Th¶o, NguyÔn ThÞ Lang (2005), “øng dông chØ thÞ ph©n tö trªn c¬ së ®¸nh gi¸ hµm l−îng protein trªn gièng lóa (Oryza sativa L.)”, Héi nghÞ khoa häc toµn quèc 2005, C«ng nghÖ Sinh häc trong nghiªn cøu c¬ b¶n, tr. 180-184. 29. NguyÔn Quang Th¹ch (chñ biªn), NguyÔn ThÞ Lý Anh, NguyÔn ThÞ Ph−¬ng Th¶o (2005), Gi¸o tr×nh c«ng nghÖ sinh häc n«ng nghiÖp, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 30. TS. KhuÊt H÷u Thanh (2003), C¬ së di truyÒn ph©n tö vµ kü thuËt gen, NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi. 31. Lª ThÞ BÝch Thuû, NguyÔn ThÞ Kim Liªn, NguyÔn §øc Thµnh (2005), “Nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn mét sè gièng lóa nh»m chän cÆp lai cho viÖc ®Þnh vÞ locut cña mét sè tÝnh tr¹ng chÊt l−îng”, B¸o c¸o khoa häc, Héi nghÞ khoa häc toµn quèc 2005, tr. 132-135. 32. NguyÔn ThÞ Tr©m (1995), Chän gièng lóa lai, NXB N«ng nghiÖp, Hµ Néi. 33. Trung t©m Tµi nguyªn di truyÒn ViÖn Nghiªn cøu lóa quèc tÕ (1996), HÖ thèng tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ nguån gen lóa, IRRI. TiÕng Anh 34. Akio M., H. S. Zhong, L. Monna, M. Yano, K. Yamoto, I. Havukkla, Y. Minobe and T. Sasaki (2002), Characterization and genetic mapping of simple sequence repeats in rice genome. Rice Genome Research Program, National Institute of Agrobiological Resources, 1-2, Kannondai 2-chome, Tsukuba, Ibaraki 305, Japan/Institute of Society for Techno-Innovation of Agriculture, Forestry, and Fisheries, 446-1, Ippaizuka, Kamiyokoba, Tsukuba 305, Japan. 35. Bell C.J. and J.R. Ecker (1994), “Assignment of 30 microsatellite loci to the linkage map of Arabidopsis”, Genomics, 19, pp. 137-149. 108 36. Devos K.M. and M.D. Gale (1992), “The use of Random amplified polymorphic DNA markers in wheat”, Theor. Appl. Genet., 84, pp. 567-572. 37. Frey J.E., B. Frey, C. Sauer and M. Kellerhals (2004), Efficient low-cost DNA extraction and multiplex fluorescent PCR method for marker- assisted selection in breeding. 38. Gupta PK., HS. Balyan, PC. Sharma, B. Ramesh (1996), “Microsatellites in plants: A new class of molecular markers”, Current Science, 70 (1), pp. 45-53. 39. Hamada H. and T. Kakunaga (1982), “Potential Z-DNA forming sequences are highly dispersed in Human genome”, Nature, 298, pp. 396-398. 40. Henry T. Nguyen (2005), “Molecular marker protocols”, Section III, Texas Tech University Plant Molecular Genetics Laboratory. 41. Hong-liang Z., L. Zhichao, Z. Dongling, S. Junli, W. Meixing, Q. Yongwen and W. Xiang-kun (2004), “SSR makers in sampling a core collection and estimating the genetic diversity”, Key Lab of Crop Genomics and Genetic Improvement, Ministry of Agriculture and Beijing Key Lab of crop Genetic Improvement, China Agricultural University, Beijing, 100094, P.R. China. 42. Jaccard P. (1908), “Nouvelles recherches sur la distribution florale”, Bull. Soc. Vaud. Sci. Nat., 44, pp. 223-270. 43. Junijian N., M.C. Peter, and J.M. David (2002), “Evaluation of genetic diversity in rice subspecies using microsatellite markers”, Crop Science, 42, pp. 601-607. 44. Khush G.S., R.C. Aquino, S.S. Virmani, T.S. Bharaj (1998), “Using tropical japonica germplasm to enhance heterosis in rice”, International Rice Research Institute, pp. 55-66, Manila. 45. Komori T. and N. Nitta (2004), A simple method to control the seed purity of Japonica hybrid rice varieties using PCR- based marker. 109 46. Leister D., J. Kurth, D.A. Laurie, M. Yano, T. Sasaki, A. Graner and P. Schulze-Lefert (1999), “RFLP and physical mapping of resistance gene homologues in rice (O. sativa) and barley (H. vulgare)”, Theor. Appl. Genet., 98, pp. 509-520. 47. Li Z. (1999), “DNA markers and QTL mapping in rice”, In Genetic improvement of rice for water - limited environments, IRRI, pp. 157-172. 48. Li Z.C., Z. Hong-Liang, L. Deng-Qun., L. Xia, Z. Ya-wen , S. Shi-Quan, M. Ping, Y. Zhong-Yi, W. Xiang-Kun (2004), “Microsatellite analysis of landrace rice core collection in Yunnan, China”, Chinese Journal of Agricultural Biotechnology, April 2004, Vol. 1, No. 1, pp. 23-30. 49. Mao C.X. (1994), Current status DNA corresponding strategies of hybrid rice development in the world, Hybrid rice Technology, IRRI. 50. Morgante M. and A.M. Olivieri (1993), “PCR - amplified microsatellites as markers in plant genetics”, Plant J., 1, pp. 175-182. 51. Paterson A.H., S.D. Tanksley and M.E. Sorrels (1991b), “DNA markers in plant improvement”, Adv. Agro., 46, pp. 39-89. 52. Paterson A.H. (1996), DNA-marker-assisted crop improvement, In Genome mapping in plants, pp. 71- 84. 53. Ravi M., S. Geethanjali, F. Sameeyafarheen, M. Maheswaran (2003), “Molecular marker based genetic diversity analysis in rice (Oryza sativa L.) using RAPD and SSR markers”, Euphytica, Vol. 133, No. 2, pp. 243-252. 54. Roder M.S., J. Plaschke, S.U. Konig, A. Borner, M.E. Sorrel, S.D. Tanksley and M.W. Gana (1995), “Abundance, variability and chromosome locations of microsatellites in wheat”, Mol. Gen. Genet., 246 pp. 327-333. 55. Saghai Maroof M.A., R.M. Biyashev, Yang G.P., Zhang Q., Allard R. W. (1984), “Extraodirnarily polymorphic microsatellite DNA in barley: species diversity, chromosome location, and population dynamics”, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 91, pp. 5466-5470. 110 56. Saha T., R.C. Bindu and M.A. Nazeer (2005), Microsatellite variability and its use in the characterization of cultivated clones of Hevea brasiliensis. 57. Sandhu S.S., C.R. Bastos, L.M. Azini, A.T. Neto and C. Colombo (2002), RAPD analysis of herbicide- resistant Brasilian rice lines produced via mutagenesis, Online journal ISSS-1676-5680. (58) 58. Senio M.L. and M. Heun (1993), “Mapping maize microsatellites and polymerase chain reaction confirmation of the targeted repeats using a CT primer”, Genome, 36, pp. 884-889. 59. Song Z. P., X. Xu, B. Wang, J.K. Chen, B.R. Lu (2003), “Genetic diversity in the northernmost Oryza rufipogon populations estimated by SSR markers”, Theor. Appl. Genet., 2003 Nov., 107(8), pp. 1492-9. 60. Tautz D., M. Renz (1984), “Simple sequences are ubiquitous repetitive components of eukaryotic genomes”, Nucl. Acid. Res., 12, pp. 4127-4138. 61. Virmani S.S., C.X. Mao, B. Hardy (2003), Hybrid Rice for Food Security, Poverty Alleviation, and Environmental Protection, IRRI. 62. Wu K.S., S.D. Tanksley (1993), “Abundance, polymorphism and genetic mapping of microsatellite in rice”, Mol. Gen. Genet., 241, pp. 225-235. 63. Xu W. 1,3, S.S. Virmani, J.E. Hernandez 2, L.S. Sebastian 3 and Z.K.L., “Molecular divergence of maintainer and restorer lines of tropical rice hybrids”, 1) PBGB division, the International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines; 2) Department of Agronomy, the University of the Philippines, Los Banos, Philippines; 3) PBGB, the Philippin Rice Research Institute, Neuva Ecija, Philippines. 64. Yuan L.P., Q.F. Xi (1995), “Breeding two lines system hybrid rice”, Technology of hybrid rice production, China, pp. 69-79. 111 65. Zeng, Linghe, Liu, Xuan, Wilson, Clyde, Grieve, Catherine (2004), “Genetic diversity analyzed by microsatellite markers among rice (Oryza sativa L.) genotypes with different adaptation to saline soil”, Rice Genet News, pp. 147-149. 66. Zhao X., G. Kochert (1993), “Phylogenetic distribution and genetic mapping of a (GGC)n microsatellite from rice (Oryza sativa L.)”, Plant Molecular Biology, 21, pp. 607-614. 112 Phô lôc 1 H×nh 4.3. ¶nh ®iÖn di s¶n phÈm PCR cña måi RM234 trªn gel polyacrylamide H×nh 4.4. ¶nh ®iÖn di s¶n phÈm PCR cña måi RM50 trªn gel polyacrylamide 113 H×nh 4.5. ¶nh ®iÖn di s¶n phÈm PCR cña måi RM164 trªn gel polyacrylamide H×nh 4.6. ¶nh ®iÖn di s¶n phÈm PCR cña måi RM201 trªn gel polyacrylamide 114 H×nh 4.7. ¶nh ®iÖn di s¶n phÈm PCR cña måi RM101 trªn gel polyacrylamide H×nh 4.8. ¶nh ®iÖn di s¶n phÈm PCR cña måi RM259 trªn gel polyacrylamide 115 Phô lôc 2: b¶ng ph©n tÝch §a h×nh gi÷a 15 dßng, gièng lóa V ar i DT28 DT26 DT122 SL12 KD CPX KNT NV MA TNR KRN NT Plau Tra Tan 1 RM5 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 120 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 118 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 RM50 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 220 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 200 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 190 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 185 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 3 RM16 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 260 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 220 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 4 RM2 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 160 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 158 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 156 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 RM101 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 320 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 288 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 6 RM102 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 240 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 220 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 214 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 7 RM104 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 170 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 168 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 156 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 RM164 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 220 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 204 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 185 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 160 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 9 RM165 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 233 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 228 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 190 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 10 RM197 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 116 168 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 152 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 11 RM201 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 170 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 156 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 148 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 12 RM206 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 200 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 190 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 13 RM208 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 14 RM218 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 160 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 158 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 15 RM234 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 163 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 162 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 152 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 16 RM259 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 178 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 170 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 161 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 RM261 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 206 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 194 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 RM264 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 220 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 210 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 184 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 19 RM316 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 220 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 210 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 20 RM341 1kb+ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 167 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 165 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 163 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 117 Phô lôc 3. Kho¶ng c¸ch di truyÒn gi÷a 15 dßng, gièng lóa trong nghiªn cøu Tªn tæ hîp KCDT Tªn tæ hîp KCDT Tªn tæ hîp KCDT SL12/ PlÈu 0,47 DT26/ PlÈu 0,47 DT28/ DT26 0,28 SL12/ Tra 0,30 DT26/ Tra 0,38 DT28/ 122 0,30 SL12/ NV 0,45 DT26/ NV 0,45 DT28/ SL12 0,32 SL12/ TNR 0,45 DT26/ TNR 0,49 DT28/ KD18 0,19 SL12/ KRN 0,32 DT26/ KRN 0,36 DT26/ DT122 0,28 SL12/ Ma 0,42 DT26/ Ma 0,38 DT26/ SL12 0,19 SL12/ NT 0,49 DT26/ NT 0,45 DT26/ KD18 0,28 SL12/ Tan 0,32 DT26/ Tan 0,40 DT122/ Sl12 0,32 SL12/ CPX 0,36 DT26/ CPX 0,36 DT122/KD18 0,26 SL12/ KNT 0,30 DT26/ KNT 0,34 SL12/ KD18 0,28 DT28/ PlÈu 0,30 KD18/ PlÈu 0,34 KNT/ CPX 0,21 DT28/ Tra 0,36 KD18/ Tra 0,40 NV/ CPX 0,32 DT28/ NV 0,36 KD18/ NV 0,36 Ma/ CPX 0,13 DT28/ TNR 0,40 KD18/ TNR 0,43 TNR/ CPX 0,36 DT28/ KRN 0,26 KD18/ KRN 0,26 KRN/ CPX 0,34 DT28/ Ma 0,28 KD18/ Ma 0,36 NT/ CPX 0,25 DT28/ NT 0,32 KD18/ NT 0,28 PlÈu/ CPX 0,38 DT28/ Tan 0,38 KD18/ Tan 0,34 Tra/ CPX 0,28 DT28/ CPX 0,34 KD18/ CPX 0,34 Tan/ CPX 0,23 DT28/ KNT 0,36 KD18/ KNT 0,36 NV/ KNT 0,34 DT122/ PlÈu 0,42 DT122/ Ma 0,36 Ma/ KNT 0,23 DT122/ Tra 0,43 DT122/ NT 0,32 TNR/ KNT 0,34 DT122/ NV 0,40 DT122/ Tan 0,34 KRN/ KNT 0,32 DT122/TNR 0,43 DT122/CPX 0,30 PlÈu/ KNT 0,36 DT122/KRN 0,38 DT122/KNT 0,32 Tra /KNT 0,30 NV/ Ma 0,26 Ma/ TNR 0,34 Tan/ KNT 0,21 NV/ TNR 0,26 KRN/ Ma 0,28 NT/ KNT 0,26 NV/ KRN 0,25 Ma/ NT 0,23 KRN/ TNR 0,25 118 NV/ NT 0,38 PlÈu/ Ma 0,32 TNR/ NT 0,45 NV/ PlÈu 0,25 Tra/ Ma 0,34 TNR /PlÈu 0,32 NV/ Tra 0,34 Ma/ Tan 0,25 TNR/ Tra 0,34 NV/ Tan 0,40 KRN/ NT 0,25 TNR/ Tan 0,43 KRN/ Tra 0,28 KRN/ Tan 0,34 KRN/ PlÈu 0,23 PlÈu/ NT 0,28 Tra/ NT 0,38 NT/ Tan 0,25 Tra/ Tan 0,36 PlÈu/ Tan 0,42 PlÈu/ Tra 0,28 119 C¸c bµi b¸o ®b c«ng bè cã liªn quan ®Õn luËn v¨n 1. Ph¹m ThÞ Thuý, Ph¹m Ngäc L−¬ng, NguyÔn TrÞnh Toµn (2006), “Nghiªn cøu ®a d¹ng di truyÒn cña mét sè gièng lóa thuéc c¸c ph©n loµi phô kh¸c nhau b»ng chØ thÞ ph©n tö SSR”, T¹p chÝ N«ng nghiÖp vµ PTNT, Sè 17. 2. Ph¹m ThÞ Thuý, Ph¹m Ngäc L−¬ng (2006), “Nghiªn cøu mèi t−¬ng quan gi÷a kho¶ng c¸ch di truyÒn víi −u thÕ lai tÝnh tr¹ng n¨ng suÊt lý thuyÕt cña mét sè con lai F1 gi÷a hai loµi phô Indica vµ Japonica”, T¹p chÝ N«ng nghiÖp vµ PTNT, Sè 18. ._.