Nghiên cứu liên kết trên toàn hệ gen hàm lượng silic trong thân của cây lúa

Trong nghiên cứu này, GWAS về hàm lượng silic trong thân của cây lúa dựa trên cơ sở dữ liệu kiểu gen (genotyping by sequencing - GBS) và hàm lượng silic trong thân của 170 mẫu giống lúa được tiến hành khảo sát. Kết quả GWAS đã xác định được 9 SNP nằm trên NST số 1, số 6 và số 11 với tần số alen từ 18% đến 48% có ý nghĩa tạo nên sự khác nhau về hàm lượng silic trong thân của các giống lúa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu liên kết trên toàn hệ gen hàm lượng silic trong thân của cây lúa Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(116)/2020 Effects of storage conditions on grain quality of Nep tan nhe rice Trinh Thuy Duong, Vu Linh Chi, Nguyen Thi Thu Hang Abstract Glutinous rice variety Nep tan nhe is popularly cultivated in many districts of Son La province as well as in the Northwest mountainous provinces such as Dien Bien, Lai Chau, etc. Nep tan nhe is a fragrant glutinous rice variety. Not only does it adapt to climatic conditions and farming in the Northwest mountainous area but it’s taste is also fragrant, tasty, delicious, soft. After harvesting, Nep tan nhe should be stored in closed containers, so that storage time is extended (6 months). By this condition, the quality of rice is ensured (the rate of seed germination > 90%, the seed viability >85%) and post-harvest damages are minimized (the percentage of seed contaminated with pests and diseases 70%). Keywords: Glutinous rice, rice storing, Nep tan nhe rice variety Ngày nhận bài: 25/6/2020 Người phản biện: TS. Bùi Kim Thúy Ngày phản biện: 9/7/2020 Ngày duyệt đăng: 23/7/2020 NGHIÊN CỨU LIÊN KẾT TRÊN TOÀN HỆ GEN HÀM LƯỢNG SILIC TRONG THÂN CỦA CÂY LÚA Dương Xuân Tú1, Nguyễn Văn Tuất2, Nguyễn Thị Hường1, Lê Thị Thanh1, Nguyễn Thị Thu1, Phạm Thiên Thành1, Nguyễn Thế Dương1, Nguyễn Văn Khởi1, Đào Trọng Nhân1, Nguyễn Thanh Tuấn3, Simon McQueen Mason4, Leonardo D. Gomez4, Andrea Harper4, Caragh Whitehead4, Claire Halpin5, Robbie Waugh5 TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, GWAS về hàm lượng silic trong thân của cây lúa dựa trên cơ sở dữa liệu kiểu gen (genotyping by sequencing - GBS) và hàm lượng silic trong thân của 170 mẫu giống lúa được tiến hành khảo sát. Kết quả GWAS đã xác định được 9 SNP nằm trên NST số 1, số 6 và số 11 với tần số alen từ 18% đến 48% có ý nghĩa tạo nên sự khác nhau về hàm lượng silic trong thân của các giống lúa. 9 gen đã được dự kiến cho hàm lượng silic trong thân của cây lúa ở các vị trí SNP tương ứng. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo để phát triển chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa có hàm lượng silic trong rơm rạ phù hợp Từ khóa: Lúa, nghiên cứu trên hệ gen, Silic, SNP I. ĐẶT VẤN ĐỀ nuôi thì yêu cầu hàm lượng silic càng thấp càng tốt. Silic đóng vai trò quan trọng đối với vây trồng, Tuy nhiên, silic là thành phần quan trọng của thành giúp cho cây sinh trưởng và phát triển bình thường, tế bào, vai trò của nó là làm cho thành tế bào cứng, chống chịu với điều kiện môi trường bất thuận và như một lớp bảo vệ cho sự xâm nhập của các yếu tố sâu bệnh (Cooke and Leishman, 2011). Ở cây lúa, có gây hại cho tế bào như tia cực tím, kim loại nặng, các sự khác nhau về hàm lượng silic trong rơm rạ ở các vi khuẩn, virus cũng như các các chất độc tố. Do đó, giống lúa (Ma, 2004). Từ đây đã có những nghiên nếu hàm lượng silic quá thấp sẽ ảnh hưởng đến sinh cứu về di truyền kiểm soát hàm lượng silic trong các trưởng và khả năng chống chịu của cây lúa (Massey thành phần sinh khối cây lúa. et al., 2009). Rơm rạ của cây lúa sau khi đốt cháy còn lại khoảng Nghiên cứu của Dai và cộng tác viên (2008) đã 14,7% tro, trong đó SiO2 chiếm 82% (Mohamed and xác định hàm lượng silic trong rễ, thân, lá và vỏ trấu Taher, 2006). Hàm lượng SiO2 trong cây lúa khoảng của cây lúa có tỷ lệ đóng góp di truyền từ 14,8% đến 8 - 10% là đủ để cho cây lúa sinh trưởng bình 28,6% và đã xác định được 2 QTL trên NST số 6 thường. Để rơm rạ có thể sử dụng được nhiều hơn liên quan đến hàm lượng silic trong vỏ trấu của hạt cho chế biến nhiên liệu sinh học và thức ăn chăn lúa. Bryant và cộng tác viên (2011) đã tìm ra 6 chỉ Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm; 2 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 1 Học Viện Nông nghiệp Việt Nam; 4 Đại học York, Vương quốc Anh; 5 Đại học Dundee, Vương quốc Anh 3 49 Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(116)/2020 thị SSR trên NST số 10 có liên quan chặt với hàm Phân tích hàm lượng silic: Được thực hiện tại đại lượng silic trong vỏ trấu ở cây lúa. Wu và cộng tác học York, Vương Quốc Anh. Mẫu được nghiền nhỏ, viên (2010) cũng đã tìm ra 3 QTL trên NSTsố 6 liên ép thành các viên tròn, dẹt. Sử dụng máy chiếu tia X quan đến hàm lượng silic trong vỏ trấu của cây lúa. có kết nối với máy tính để xác định hàm lượng silic. GWAS là một công cụ mới cho việc xây dựng bản Giải trình tự kiểu gen (GBS): Được thực hiện đồ liên kết các QTL kiểm soát các tính trạng trên trên Illumina platform tại đại học Cornel (Mỹ), theo toàn hệ gen với sự tiếp cận kiểu gen và kiểu hình phương pháp được miêu tả bởi Elshire và cộng tác mức phân giải cao (Alqudah et al., 2019). Nhóm tác viên (2011). Số liệu sau giải trình tự được xử lý theo giả Juan và cộng tác viên (2018) đã ứng dụng GWAS Tassel 3.0 (Glaubitz et al., 2014). tìm ra được các QTL kiểm soát các tính trạng quan Phân tích GWAS và dự kiến các QTL/gen: GWAS trọng như thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số ...