Đánh giá đa dạng nguồn gen thuốc lá (Nicotiana tabacum) tại Việt Nam dựa trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử SSR

Bài viết Đánh giá đa dạng nguồn gen thuốc lá (Nicotiana tabacum) tại Việt Nam dựa trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử SSR kết hợp 16 đặc điểm hình thái và 5 chỉ thị phân tử SSR để đánh giá sự đa dạng của 71 nguồn gen thuốc lá Việt Nam. Kết quả đánh giá dựa trên đặc điểm hình thái cho thấy các dòng thuốc lá được phân chia thành 3 nhóm với sự khác biệt về các đặc điểm hình thái quan trọng như tổng số lá, chiều dài, rộng của lá, khối lượng lá khô và tươi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá đa dạng nguồn gen thuốc lá (Nicotiana tabacum) tại Việt Nam dựa trên đặc điểm hình thái và chỉ thị phân tử SSR TNU Journal of Science and Technology 227(10): 197 - 204 ASSESSMENT OF GENETIC VARIATION OF TOBACCO GENOTYPES (Nicotiana tabacum) IN VIETNAM BASED ON AGRO-MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS AND SSR MARKERS Nguyen Hong Nhung1, Tran Thi Thanh Hao2, Nguyen Van Van2 , Ho Manh Tuong1, Tran Thi Huyen1, Nguyen Dinh Trong1, Chu Hoang Ha1, Do Tien Phat1* 1Institute of Biotechnology – VAST, 2Tobacco Institute One member Company Limited ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 02/5/2022 Tobacco (Nicotiana tabacum) is an important non-crop cultivated worldwide including Vietnam. Plant morphology, agronomic traits and chemical Revised: 14/7/2022 components have been mainly used recently for tobacco selection and breeding Published: 14/7/2022 programs in Vietnam. Molecular markers have been successfully developed and used for tobacco improvement worldwide, but the reports on utilizing these KEYWORDS markers for Vietnamese tobacco cultivars are very limited. In this study, variation of 71 local tobacco genotypes was assessed basing 16 important agro- Gene resources morphological traits and 5 SSR markers. The classification based on the agro- Morphological markers morphological traits revealed three distinguishable groups with differences in SSR markers the total leaf number, the leaf length and width as well as the fresh and dry leaf weight. The SSR results showed a great genetic diversity among the tested Genetic diversity tobacco population. Particularly, the Shannon's diversity index (I) and Nicotiana tabacum Unbiased Expected Heterozygosity (Uhe) values were more than 0.5. Interestingly, the classification of tested tobacco based on the SSR markers was highly consistent with the results of the agromorphological division, especially for yield-related traits. Our results provide a potential to develop and utilize the SRR markers for tobacco breeding programs in near future. ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG NGUỒN GEN THUỐC LÁ (Nicotiana tabacum) TẠI VIỆT NAM DỰA TRÊN ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR Nguyễn Hồng Nhung1, Trần Thị Thanh Hảo2, Nguyễn Văn Vân2 , Hồ Mạnh Tường1, Trần Thị Huyền1, Nguyễn Đình Trọng1, Chu Hoàng Hà1, Đỗ Tiến Phát1* 1Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2Công ty TNHH Một thành viên Viện Thuốc lá THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 02/5/2022 Thuốc lá (Nicotiana tabacum) là một trong những cây công nghiệp quan trọng ở Việt Nam. Hiện nay, công tác tuyển chọn, lai tạo giống thuốc lá ở nước ta Ngày hoàn thiện: 14/7/2022 chủ yếu dựa trên các đặc điểm hình thái và các tiêu chí chất lượng. Việc phát Ngày đăng: 14/7/2022 triển và ứng dụng các chỉ thị phân tử đã mang lại nhiều thành công trong chọn tạo giống thuốc lá trên thế giới, tuy nhiên các nghiên cứu ở Việt Nam vẫn còn TỪ KHÓA rất hạn chế. Trong nghiên cứu này, chúng tôi kết hợp 16 đặc điểm hình thái và 5 chỉ thị phân tử SSR để đánh giá sự đa dạng của 71 nguồn gen thuốc lá Việt Nguồn gen Nam. Kết quả đánh giá dựa trên đặc điểm hình thái cho thấy các dòng thuốc lá Đặc điểm hình thái được phân chia thành 3 nhóm với sự khác biệt về các đặc điểm hình thái quan Chỉ thị SSR trọng như tổng số lá, chiều dài, rộng của lá, khối lượng lá khô và tươi. Ở kết quả đánh giá đa dạng di truyền dựa trên chỉ thị SSR, 71 nguồn gen thuốc lá Đa dạng di truyền nghiên cứu có tính đa dạng cao với chỉ số đa dạng di truyền Shannon (I) và giá Nicotiana tabacum trị khác biệt di truyền (Uhe) đều lớn hơn 0,5. Đáng chú ý, kết quả phân nhóm thông qua chỉ thị phân tử SSR có mức độ tương đồng cao với cách chia nhóm dựa trên đặc điểm hình thái, đặc biệt là chỉ tiêu năng suất. Điều này cho thấy tiềm năng phát triển và ứng dụng các chỉ thị phân tử SSR trong hỗ trợ công tác chọn tạo giống thuốc lá ở Việt Nam trong tương lai. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5932 * Corresponding author. Email: dtphat@ibt.ac.vn http://jst.tnu.edu.vn 197 Email: jst@tnu.edu.vn TNU Journal of Science and Technology 227(10): 197 - 204 1. Giới thiệu Thuốc lá (Nicotiana tabacum) là cây công nghiệp quan trọng với giá trị kinh tế cao trên thế giới cũng như ở Việt Nam [1], [2]. Tại Việt Nam, công tác nhập nội và lai tạo giống thuốc lá năng suất chủ yếu dựa trên các đặc điểm hình thái nhưng cho kết quả hạn chế, đồng thời tốn nhiều thời gian và công sức. Vì vậy, việc phát triển các công cụ sinh học phân tử kết hợp với phân tích hình thái trong chọn, tạo giống thuốc lá là chiến lược tiềm năng và đang được quan tâm trong những năm gần đây. Các trình tự lặp lại đơn giản (SSR), được biết đến như là các chỉ thị phân tử hiệu quả đã được ứng dụng trong các nghiên cứu về đa dạng di truyền và chọn tạo giống t ...