Nghiên cứu mối quan hệ di truyền của một số giống đậu tương Việt Nam có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng kỹ thuật RAPD để đánh giá sự đa dạng và mối quan hệ di truyền của 50 giống đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) Việt Nam có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt làm cơ sở khoa học cho công tác chọn tạo giống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mối quan hệ di truyền của một số giống đậu tương Việt Nam có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt Vũ Thanh Trà và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 11 - 16 NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƢƠNG VIỆT NAM CÓ PHẢN ỨNG KHÁC NHAU VỚI BỆNH GỈ SẮT Vũ Thanh Trà1, Trần Thị Phƣơng Liên2, Chu Hoàng Mậu1* 1 Đại học Thái Nguyên, 2Viện Công nghệ s inh học TÓM TẮT Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng kỹ thuật RAPD để đánh giá sự đa dạng và mối quan hệ di truyền của 50 giống đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill) Việt Nam có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt làm cơ sở khoa học cho công tác chọn tạo giống. Kết quả phân tích cho thấy, với 20 mồi ngẫu nhiên sử dụng trong phản ứng RAPD để phân tích DNA hệ gen của 50 giống đậu tƣơng đã có 15 mồi biểu hiện tính đa hình với giá trị PIC dao động từ 0,27 đến 0,86 và 13 mồi cho giá trị PIC ≥ 0,5. Tổng số phân đoạn DNA đƣợc nhân bản từ hệ gen của 50 giống đậu tƣơng với cả 15 mồi là 3380, trong đó số phân đoạn DNA xuất hiện với từng mồi đối với 50 giống đậu tƣơng dao động từ 64 đến 72. Khoảng cách di truyền và biểu đồ hình cây (dendrogram) đƣợc thiết lập dựa trên hệ số tƣơng đồng di truyền và phƣơng pháp phân nhóm UPGMA, 50 giống đậu tƣơng nghiên cứu đƣợc phân bố ở các nhóm thuộc 2 nhánh trong cây phát sinh. Nhánh I chỉ có 2 giống VK2 và DT12, có khoảng cách di truyền so với 48 giống đậu tƣơng còn lại là 21%. Sự đa dạng của các giống đậu tƣơng còn đƣợc thể hiện ngay trên cùng một vùng địa lí. Từ khóa: Hệ số tương đồng di truyền, chỉ thị RAPD, Glycine max, tính đa dạng di truyền, bệnh gỉ sắt. MỞ ĐẦU* Hiện nay ở nƣớc ta cây đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill) giữ vị trí quan trọng trong nền nông nghiệp và nền kinh tế quốc dân, nhƣng diện tích trồng và sản lƣợng vẫn còn rất thấp so với các nƣớc trên thế giới. So với năm 2006 diện tích trồng đậu tƣơng ở nƣớc ta trong năm 2009 đã giảm 21,05%, sản lƣợng 23,08% và đáng chú ý là năng suất đậu tƣơng trong các năm qua gần nhƣ không tăng hoặc tăng không đáng kể (năng suất đậu tƣơng năm 2009 so với năm 2006 chỉ tăng 5%). Có nhiều nguyên nhân làm hạn chế sản lƣợng và năng suất đậu tƣơng, nhƣ yếu tố giống và điều kiện canh tác, sâu và bệnh hại đậu tƣơng. Bệnh sƣơng mai, bệnh phấn trắng, bệnh gỉ sắt… là những loại bệnh thƣờng xuyên xuất hiện gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến ngành sản xuất đậu tƣơng. Thực tiễn này đòi hỏi phải có sự đánh giá, chọn lọc các giống đậu tƣơng mới có năng suất cao, chất lƣợng tốt đồng thời có khả năng kháng đƣợc các bệnh, đặc biệt là bệnh gỉ sắt. Trong những năm gần đây, các công trình nghiên cứu về bệnh gỉ sắt đậu tƣơng đã đƣợc tiến hành ở nhiều cơ sở nghiên * cứu trên thế giới và ở Việt Nam (Nguyễn Thị Bình, 1990; Rosseto, 2004; Vyas và đtg, 1997; Faleiro, 2000), tuy nhiên việc nghiên cứu một cách có hệ thống về bệnh gỉ sắt và khả năng kháng bệnh này ở cây đậu tƣơng còn ít đƣợc đề cập đến. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu về tính đa dạng di truyền của các giống đậu tƣơng có khả năng kháng bệnh gỉ sắt khác nhau. Cho đến nay, việc chọn tạo giống đậu tƣơng năng suất cao và kháng bệnh tốt chủ yếu đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp truyền thống nhƣ dựa vào kiểu hình để đánh giá kiểu gen, vì vậy hiệu quả chọn tạo giống không cao. Việc ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu đánh giá phản ứng đối với bệnh gỉ sắt của các giống đậu tƣơng đã khắc phục đƣợc những thiếu sót và hạn chế của phƣơng pháp truyền thống trƣớc đây. Trong đó, kỹ thuật RAPD đƣợc sử dụng khá rộng rãi bởi sự đơn giản và ít tốn kém, nhƣng vẫn cho kết quả khá chính xác. Trên thế giới, kỹ thuật RAPD đã đƣợc sử dụng để phân tích đa dạng di truyền các loài đậu tƣơng (Haley 1993, Mondal 2007, Zheng 2001, Vijayalakshmi 2005, Mondal 2008), xác định giới tính loài C. simplicifolius (Yang et al., 2005) và một số Tel: 0913383289; Email: mauchdhtn@gmail.com Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 http://www.lrc-tnu.edu.vn Vũ Thanh Trà và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ giống cây trồng khác (Charles, 1997; Heba, 2009; Barakat, 2009). Ở Việt Nam, Bùi Văn Thắng và đtg (2003) đã sử dụng kỹ thuật RAPD để đánh giá tính đa dạng của một số giống lạc trong tập đoàn chống chịu bệnh gỉ sắt. Pham Thi Be Tu và đtg (2003) sử dụng 20 chỉ thị RAPD đánh giá 50 mẫu giống đậu tƣơng đã ghi nhận sự đa hình ở 17 chỉ thị. Tƣơng tự, bằng 25 chỉ thị RAPD Đinh Thị Phòng và Ngô Thị Lam Giang (2008) cũng phát hiện 17 mồi biểu hiện tính đa hình, trong đó có 3 mồi cho tính đa hình cao. Trong nghiên cứu này, 20 chỉ thị RAPD đƣợc sử dụng để nghiên cứu đa dạng di truyền và thiết lập tiêu bản DNA của 50 hệ gen đậu tƣơng Việt Nam có phản ứng khác nhau đối với bệnh gỉ sắt, giúp nhận dạng giống phục vụ công tác bảo tồn và cung cấp thông tin có giá trị cho công tác chọn tạo giống đậu tƣơng. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Vật liệu nghiên cứu 50 giống đậu tƣơng có phản ứng khác nhau đối với bệnh gỉ sắt do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ và Viện Di truyền Nông nghiệp ...