Sử dụng chỉ thị phân tử trong nhận diện giống lúa có phẩm chất tốt, kháng đạo ôn, và bạc lá; phục vụ cho việc chọn tạo giống ở Việt nam

Ch y marker Xa7 trên gel polyacrylamide 4,5%... DNA Deoxyribo nucleic acid DNA Deoxyribonucleic acid EDTA Ethylenediaminetetra acetic acid FBR Field Blast Resistance IDT Integrated DNA T

L I C M N

L i đ u tiên, em xin dành l i c m n chân thành nh t g i đ n các th y cô đã và đang

gi ng d y t i khoa Công ngh sinh h c – Tr ng H M Tp.HCM Các th y cô không

nh ng truy n đ t cho em tri th c trong su t quá trình h c t p mà còn là ni m c m h ng

truy n l a cho em trên con đ ng nghiên c u khoa h c c a mình

Em xin g i l i c m n đ n TS Lê Th Ḱnh, là ng i th y, ng i cô luôn chia s cho

em nh ng kinh nghi m, nh ng l i khuyên h u ́ch đ em có th hoàn thành t t b́o ćo t t nghi p c a mình

Em xin g i l i tri ân sâu s c đ n chuyên viên Nguy n Duy Kh́nh, là ng i th y, ng i

anh luôn t n tình ch b o, dìu d t và t o r t nhi u đi u ki n đ em hoàn thành t t b́o ćo

Và cu i cùng, con xin dành muôn ngàn l i c m n sâu s c g i đ n b m kính yêu vì

đã sinh thành, d ng d c và hi sinh t t c đ cho con có đ c nh thành công hôm nay

Tôi xin chân thành c m n!

Tp.HCM, tháng 05 n m 2014

Ng i th c hi n

Tr n Thanh T̀ng

DANH M C B NG

PH N 1 ậ T NG QUAN TÀI LI U

B ng 1.1 Di n t́ch canh t́c ĺa Vi t Nam 2

B ng 1 2 Ngu n g c phân lòi 4

B ng 1.3 t t́nh sinh h́a 6

B ng 1.4 M t s gen kháng đ o ôn quan tr ng 18

B ng 1.5 H th ng đ́nh gí h̀m l ng amylose theo tiêu chu n vi n lúa IRRI (1988). 22

PH N 2 ậ V T LI U V̀ PH NG PH́P NGHIÊN C U B ng 2.1 Ćc gi ng ĺa đ c s d ng đ nghiên c u t́nh n đ nh c a marker liên k t v i gen kh́ng b c ĺ 26

B ng 2.2 Tr̀nh t m i s d ng cho x́c đ nh gen Xa7 v̀ Xa21 27

B ng 2 3 Ćc m u ĺa đ c s d ng đ nghiên c u nh n di n gen kh́ng đ o ôn 27

B ng 2.4 Tr̀nh t m i s d ng cho x́c đ nh gene kh́ng đ o ôn 28

B ng 2.5 Ćc m u ĺa đ c s d ng đ nghiên c u t́nh n đ nh c a marker liên k t v i gen Waxy qui đ nh h̀m l ng amylose 29

B ng 2.6 Tr̀nh t m i s d ng cho x́c đ nh h̀m l ng amylose trên ĺa 30

B ng 2.7 Ćc m u ĺa đ c s d ng đ nghiên c u t́nh kh́ng đ o ôn, b c ĺ v̀ marker liên k t v i gen Waxy qui đ nh h̀m l ng amylose 31

B ng 2.8 Th̀nh ph n ph n ng PCR 37

B ng 2.9 Chu tr̀nh nhi t c a ph n ng PCR 37

B ng 2.12 Th̀nh ph n gel polyacrylamide 4,5% 39

B ng 2.13 T́m t t quy tr̀nh nhu m b c nitrate 42

PH N 3 ậ K T QU VÀ BI N LU N B ng 3.1.a K t qu phân t́ch m u gen kh́ng Xa21 v i k t qu ki u h̀nh m u ĺa đ̃ đ c ki m tra 51

B ng 3.1.b K t qu phân t́ch gen kh́ng Xa7 v i k t qu kiêu h̀nh m u ĺa đ̃ đ c ki m tra 51

B ng 3.2 K t qu b ng h̀nh qua đ́nh gí s b 7 marker liên k t gen kh́ng đ o ôn

trên gel polyacrylamed 4,5% 54

B ng 3 3 B ng đ́nh gí t ng quan gi a ki u t́nh tr ng qui đ nh amylose v̀ ki u h̀nh amylose trên 44 m u ĺa 58

B ng 3.4 K t qu b ng h̀nh 7 marker liên k t gen kh́ng b c ĺ trên gel

DANH M C HÌNH

PH N 1 ậ T NG QUAN TÀI LI U

H̀nh 1.1 B n đ v t ĺ gen Xa7 d a trên s mô t c a Shen Chen v̀ c ng s (2007).

11

H̀nh 1.2 V tŕ c a Osin06 v̀ Osin08 v i alen Xa21 kh́ng b c ĺ (tham kh o) Ngu n t Anirudh Kumar v̀ c ng s (2011) 12

H̀nh 1.3 Phân lòi nh́m gen qui đ nh amylose 24

H̀nh 1 4 Tr̀nh t SSR v̀ng nu đ t bi n, tham kh o t Hirano v̀ c ng s 25

PH N 2 ậ V T LI U V̀ PH NG PH́P NGHIÊN C U H̀nh 2.1: M u đ̃ thêm CTAB 33

H̀nh 2.2: M u đang 34

H̀nh 2.3: M u sau khi 34

H̀nh 2.4: M u thêm chlorofom - IAA 34

H̀nh 2.5: M u sau ly tâm l n 1 34

H̀nh 2.6: M u đ̃ thêm isopropanol 34

H̀nh 2.7: M u sau ly tâm l n 2 34

H̀nh 2.8: Thu t a DNA 34

H̀nh 2.8: R a t a DNA v i ethanol 34

PH N 3 ậ K T QU NGHIÊN C U V̀ TH O LU N H̀nh 3.1 K t qu t́ch chi t DNA trên gel agarose 2% 44

H̀nh 3.2 K t qu ch y ki m tra marker Xa21 trên các dòng chu n kháng, chu n nhi m trên gel agarose 2% 45

H̀nh 3.3 K t qu ch y ki m tra marker Xa7 trên ćc d̀ng chu n kh́ng, chu n nhi m trên gel agarose 2% 46

H̀nh 3.4 Ch y marker Xa7 trên gel polyacrylamide 4,5% 47

H̀nh 3.5 K t qu kh o sát nhi t đ t i u c a m i Xa21 trên gel agarose 2% 48

H̀nh 3.6 K t qu kh o sát nhi t đ t i u c a m i Xa7 48

H̀nh 3.7 K t qu s n ph m b ng h̀nh m u Xa21 trên gel agarose 2% 49

H̀nh 3.8 K t qu ch y b ng h̀nh c a m u Xa7 trên gel polyacrylamide 4,5% 50

H̀nh 3.9 S n ph m b ng h̀nh marker RM27933 trên gel polyacrylamide 4,5% 53

H̀nh 3.10 S n ph m b ng h̀nh marker RM1261 trên gel polyacrylamide 4,5% 53

H̀nh 3.11 S n ph m b ng h̀nh marker RM28130 trên gel polyacrylamide 4,5% 53

H̀nh 3.12 K t qu kh o śt nhi t đ t i u c a m i Wx 56

H̀nh 3.13 K t qu b ng h̀nh 43 m u ĺa ch y PCR v i marker RM190 trên gel polyacrylamide 4,5% 57

H̀nh 3.14 K t qu b ng h̀nh 21 m u ĺa ch y PCR v i pTA248 trên gel agarose 2%60 H̀nh 3.15 K t qu b ng h̀nh 21 m u ĺa ch y PCR v i RM5509 trên gel polyacrylamide 4,5% 61

H̀nh 3.16 S n ph m b ng h̀nh 21 m u ĺa ch y PCR v i marker RM27933 trên gel polyacrylamide 4,5% 61

H̀nh 3.17 S n ph m b ng h̀nh 21 m u ĺa ch y PCR v i marker RM21830 trên gel polyacrylamide 4,5% 62

H̀nh 3.18 S n ph m b ng h̀nh 21 m u ĺa ch y PCR v i marker RM1261 trên gel polyacrylamide 4,5% 62

DANH M C S S đ 2.1: Quy trình th c hi n t ng quát phát hi n đ c tính gen kh́ng v̀ đ c t́nh h̀m l ng amylose d a trên marker 32

DNA Deoxyribo nucleic acid

DNA Deoxyribonucleic acid

EDTA Ethylenediaminetetra acetic acid

FBR Field Blast Resistance

IDT Integrated DNA Technologies

IRRI International Rice Research Institute

PCR Polymerase Chain Reaction

QTL Quantitative Trait Loci

SDS Sodium dodecyl sulfat

SNP Single-nucleotide polymorphism

SSCP Single-strand conformation polymorphism

SSR Simple senquence repeat

STS Sequence Tagged Sites

TBE Tris – Boric acid- EDTA

M c l c DANH M C B NG VI DANH M C HÌNH VII DANH M C CH VI T T T IX

T V N VII

PH N I.T NG QUAN TÀI LI U 1

1.1 T NG QUAN V LÚA 2

1.1.1 nh ngh a vƠ t m quan tr ng 2

1.1.2 Ngu n g c vƠ v tŕ ph́t sinh: 3

1.1.3 Phơn lo i 3

1.2 GI I THI U V B C LÁ LÚA 6

1.2.1 Tri u ch ng c a b nh b c ĺ ĺa 6

1.2.2 Nguyên nhơn gơy b nh b c ĺ ĺa 6

1.2.2.1 Ngu n g c c a b nh b c ĺ ĺa 6

1.2.3 Gen kháng b nh b c lá 7

1.2.3.1 Nghiên c u v gen kh́ng b c ĺ 7

1.2.3.2 T̀nh h̀nh nghiên c u gen kh́ng b c ĺ trong ch n t o gi ng Vi t Nam 9

1.2.3.3. c đi m gen kháng Xa7 và gen kháng Xa21 và các ch th phân t liên k t gen kháng b c lá 10

1.3 GI I THI U V B NH O ÔN TRÊN LÚA 12

1.3.1 Tri u ch ng b nh đ o ôn 12

1.3.2 Nguyên nhơn gơy b nh đ o ôn 12

1.3.2.1 Ngu n g c b nh đ o ôn 12

1.3.2.2 Nguyên nhân gây b nh 13

1.3.3 c đi m di truy n v t́nh kh́ng b nh đ o ôn 13

1.3.4 T̀nh h̀nh nghiên c u s d ng gen kh́ng đ o ôn trong ch n t o gi ng Vi t Nam 17

1.4 CÁC Y U T C U THÀNH CH T L NG CÂY LÚA 18

1.4.1 Gia t ng ph m ch t ĺa g o 18

1.4.2 Phơn t́ch đ c t́nh h́a h c c u thƠnh nên đ c t́nh amylose 19

1.4.2.1 C u t o amylose 19

1.4.2.2 H̀m l ng amylose 19

1.4.3 V̀ng gen qui đ nh amylose 20

1.4.4.1 Nghiên c u v gen qui đ nh amylose 20

1.4.4.2 Tình hình nghi n c u s d ng gen qui đ nh amylose trong ch n t o gi ng Vi t Nam 23

PH N II: V T LI U V̀ PH NG PH́P NGHIÊN C U 25

2.1 V T LI U V̀ PH NG PH́P NGHIÊN C U 26

2.1.1 V t li u nghiên c u 26

V t li u s d ng cho xây d ng quy trình nh n di n gen kháng b c lá 26

V t li u s d ng cho xây d ng quy trình nh n di n gen kh́ng đ o ôn 27

V t li u s d ng cho xây d ng quy trình nh n di n gen qui đ nh h̀m l ng amylose 29

V t li u s d ng cho đ́nh gí t́nh kh́ng đ o ôn, b c ĺ v̀ h̀m l ng amylose 31

2.1.2 Ph ng ph́p th c hi n 32

Ph ng ph́p t́ch chi t DNA genome ćc gi ng ĺa 32

Ph ng ph́p PCR – SSR 35

Quy trình ph n ng PCR-SSR 37

Ph ng ph́p t i u quy tr̀nh PCR-SSR 38

Ph ng ph́p đi n di v̀ đ c k t qu s n ph m PCR – SSR 38

Ph ng ph́p nhu m gel s d ng b c Nitrate 40

PH N III.K T QU NGHIÊN C U & TH O LU N 42

3.1 K T QU XÂY D NG QUY TRÌNH PCR-SSR & STS 43

3.1.1 K t qu t́ch chi t DNA 43

3.1.2 K t qu đ́nh gí marker trong s d ng đ́nh gí ki u gen kh́c b c ĺ 44

3.1.2.1 K t qu đ́nh gí s b v marker pTA248 và RM5509 44

3.1.2.2 K t qu t i u ph n ng PCR-SSR/STS c a marker liên k t gen kháng b c lá 47

3.1.2.3 K t qu kh o śt đ l p l i c a qui trình t i u trên v i tính kháng b c lá 48

3.1.3 K t qu đ́nh gí s b v marker liên k t gen kh́ng đ o ôn 52

3.1.4 K t qu đ́nh gí marker RM190 liên k t gen Wx qui đ nh hƠm l ng amylose 54

3.1.4.1 K t qu t i u nhi t đ ph n ng PCR-SSR c a marker liên k t tính tr ng Amylose 54

3.1.4.2 Kh o śt gen Wx qui đinh h̀m l ng amylose trên 43 m u lúa là con lai c a d̀ng u t́ 55

3.1.5 Kh o śt t́nh kh́ng b c ĺ, đ o ôn, hƠm l ng amylose trên 21 gi ng ĺa 57

3.1.5.1 Kh o sát tính kháng b c lá 57

3.1.5.2 Kh o śt t́nh kh́ng đ o ôn 59

3.1.5.3 Kh o sát marker liên k t v i gen qui đ nh h̀m l ng amylose 64

4.1 K T LU N 68

4.2 NGH 69

TÀI LI U THAM KH O 70

PH L C 78

Trên th gi i, lúa (Oryza sativa L.) là cây l ng th c chi m v trí quan tr ng hàng đ u

nhi u n c trên th gi i, đ c 250 tri u nông dân tr ng, là ngu n cung c p l ng th c ch́nh cho con ng i, bình quân 180-200 kg g o/ ng i/ n m t i ćc n c châu Á, 10kg/

ng i/ n m t i ćc n c châu M [9] Theo th ng kê c a B Nông nghi p Hoa K , th gi i

có kho ng 156,1 tri u ha đ t dùng cho vi c tr ng lúa, s n l ng là 697,9 tri u t n, 90% di n

tích này thu c ćc n c châu Á v i 651 tri u t n thóc chi m 92% t ng s n l ng lúa g o

th gi i [1]

Vi t Nam, dân s trên 80 tri u và 100% ng i Vi t Nam s d ng lúa, g o làm l ng

th c ch́nh Ngoài ra, n c ta có khí h u nhi t đ i là đi u ki n thu n l i cho nhi u lo i sâu

b nh h i phát tri n, đ c bi t là b nh b c ĺ và đ o ôn B nh b c lá lúa - hay còn g i là b nh

cháy bìa lá lúa (Bacterial leaf blight) do vi khu n Xanthomonas oryzae pv oryzae gây ra là

m t trong nh ng b nh h i ph bi n trên ĺa nhi u qu c gia, trong đó có Vi t Nam N m

2012, di n t́ch b c ĺ ćc đ a ph ng t ng 35%-70% so v i ćc n m tr c B nh có kh

n ng gây h i cho cây ĺa t t c ćc th i k và ćc b ph n c a cây ĺa, nh ng b nh th ng

h i b ĺ và ĺ đ̀ng vào giai đo n đ̀ng- tr - ch́n s a, n ng su t cây b nh có th gi m t 25%- 50% th m ch́ m t tr ng [8] M t s n c trong khu v c, b nh b c ĺ ĺa đã gây h i

nghiêm tr ng cho ngành tr ng ĺa và đã làm gi m n ng su t t i 50% [53] B nh đ o ôn là

m t lo i b nh do n m Pyricularia grisea ho c P.oryzae (Magnaporthe grisea) phân b r ng,

đã xu t hi n trên 80 qu c gia có tr ng lúa trên th gi i nh Nh t B n, Philippines, n ,

Italia, Vi t Nam [12] Theo Trung tâm BVTV phía Nam, vào th i đi m cu i th́ng 1 n m

2013 toàn khu v c phía Nam có 56.818 ha lúa b nhi m b nh b nh đ o ôn lá và 4.675 ha

nhi m b nh đ o ôn c bông v i t l b nh ph bi n t 5 đ n 15%, trong khi đó th i ti t trong n m có nhi u di n bi n ph c t p, thu n l i cho d ch h i phát sinh gây h i trên cây

tr ng [8]

Ngoài ra, m t trong ćc ch tiêu đ́nh gí ch t l ng xu t kh u g o c̀n liên quan đ n hàm l ng amylose (AC) V i nh ng gi ng lúa cho g o có hàm l ng amylose cao (>25%),

sau khi n u th ng lâu ch́n, c m khô và c ng, g o có hàm l ng amylose th p (<20%)

ho c r t th p th ng d́nh không t i c m (10%), trong khi đó g o có hàm l ng amylose

trung bình (20% – 25%) th ng t i c m n không ŕp và không c ng đ c ng i tiêu dùng

a chu ng [18]

V n đ đ t ra cho các nhà ch n gi ng là tìm ra gi i pháp c n thi t đ ch n l a đ c các

gi ng lúa có ph m ch t g o t t, ch ng ch u đ c v i tác nhân gây b nh trên cây ĺa đ c bi t

là n m gây đ o ôn và vi khu n gây b c lá, nh m cung c p ngu n gi ng t t cho ng i nông dân và đ t ch t l ng h t g o ph c v trong các b a n ngon h ng ngày c a ng i tiêu

dùng

Trong vi c ch n t o gi ng c a nhà nghiên c u th̀ ph ng ph́p lai t o truy n th ng m t

r t nhi u th i gian, chi ph́ ch m sóc, ch n t o… nh ng l i không đem đ n hi u qu cao

n u s d ng trong lai t o gi ng ĺa v i nhi u t́nh tr ng t t (kh́ng đ o ôn, b c ĺ, có hàm

l ng amylose trung b̀nh) Ch́nh v̀ v y, ćc nhà ch n t o gi ng c n t̀m công c h tr cho ch n t o gi ng kh c ph c ćc nh c đi m trên Ngày nay v i s ti n b v t b c c a

công ngh sinh h c, ćc phân t́ch đa d ng di truy n nh m ph c v cho công tác ch n t o

gi ng [3] V i t́nh kh́ng b c ĺ, đã có 25 gen kh́ng b nh b c ĺ đã đ c công b [54; 56] Trong đó, đ́ng quan tâm h n c là gen kh́ng b c ĺ Xa7, Xa21 đ c nghiên c u và ng

d ng trong ch n t o gi ng ch y u Vi t Nam qua ćc nghiên c u: [21; 64; 14] Có h n

20 gene kháng b nh đ o ôn đã đ c tìm th y cây lúa [49; 37; 30; 48] và ćc gene kh́ng ch́nh t p trung ch y u trên ćc nhi m s c th 1, 6, 11, 12 [87; 44; 34] Qua ćc nghiên c u

Vi t Nam, c ng x́c đ nh đ c m t s gen kh́ng nh Piz, Pik-m, Pi-… có t l b nh đ o

ôn t n công th p nh t [11; 12; 4] V hoá sinh h c, tinh b t trong g o đ c c u t o t h n

h p các polymer m ch th ng là các phân t amylose và các polymer phân nhánh là các phân

t amylopectin [10] T l hai nhóm polymer này s quy t đ nh các tính ch t lý – hó; c ng

nh ch t l ng c a g o nh đ d o, đ n Hàm l ng amylose đ c đi u khi n b i protein

waxy s n ph m c a gen wx, ki u gene Wxa, hàm l ng amylose cao (>27%) Ki u gen có

ch a đ t bi n Wxb hàm l ng amylase trung bình (20-24%), [25] x́c đ nh gene Wxb,

th ng s d ng ch th phân t RM190 và RM 510 [20]

ph c v cho công tác khai thác, ch n t o gi ng lúa ph m ch t t t và kh́ng đ o ôn, b nh

b c ĺ; ch́ng tôi đã ti n hành đ tài: ắS d ng ch th phân t trong nh n di n gi ng

lúa có ph m ch t t t vƠ kh́ng đ o ôn, b c lá; ph c v cho vi c ch n t o gi ng Vi t Nam” V i m c đ́ch ng d ng ch th phân t vào vi c tìm ra gi ng ĺa có đ c tính kháng

đ o ôn, b c ĺ nh ng v n đ m b o ch t l ng g o sau khi n u c m d o, không ráp, không

c ng khi đ ngu i Ph c v cho vi c ch n t o gi ng, cung ng cho th tr ng trong n c

và xu t kh u

Ph n I.T NG QUAN

T̀I LI U

b ch y u vùng nhi t đ i m c a Châu Phi, Nam và ông Nam Châu Ễ, Nam Trung

Qu c, Nam và Trung M và m t ph n Úc Châu (Chang, 1976 theo De Datta, 1981) Trong

đó, ch có 2 loài là lúa tr ng, còn l i là lúa hoang h ng niên và đa niên Loài ĺa tr ng quan

tr ng nh t, thích nghi r ng rãi và chi m đ i b ph n di n tích lúa th gi i là Oryza sativa L

[13]

Ĺa g o đ c xem là lo i cây tr ng và m̀a v ch́nh quan tr ng nh t Vi t Nam S h̀nh thành và ph́t tri n s n xu t ĺa g o n c ta có l ch s truy n th ng lâu đ i và có nh

h ng l n đ n đ i s ng c a ng i dân Vi t Nam có kho ng 9,3 tri u ha đ t nông nghi p,

ph n l n di n t́ch đ t dành cho tr ng ĺa là ch́nh kho ng 4,3 tri u ha (chi m kho ng 46%

di n t́ch đ t nông nghi p) [1]

N m 2009 di n t́ch canh t́c ĺa có kho ng 7,44 tri u ha, n m 2011 t ng lên 0,21 tri u

ha (7,65 tri u ha) Theo s li u t m t́nh đ n th́ng 11/2012 c n c đã gieo tr ng đ c 7 tri u ha ĺa N ng su t ĺa b̀nh quân 4,2 t n/ha vào n m 2000 đã t ng lên 5,3 t n/ha vào

n m 2010 N m 2012 theo s li u c t́nh n ng su t có th đ t m c cao nh t t tr c đ n nay là 5,6 t n/ha [2]

B ng 1.1 Di n t́ch canh t́c ĺa Vi t Nam

1.1.2 Ngu n g c vƠ v tŕ ph́t sinh:

Ćc nghiên c u cho r ng v t t́ch cây ĺa c x a nh t đ c t̀m th y trên ćc di ch đào

đ c v̀ng Penjab n , có l c a ćc b l c s ng v̀ng này ćch đây kho ng 2000

n m Vavilov (1926), trong nghiên c u n i ti ng c a ông v s phân b đa d ng di truy n

c a cây tr ng, cho r ng ĺa tr ng đ c xem nh ph́t tri n t n Roschevicz (1931)

phân các loài thu c chi Oryza thành 4 nhóm: Sativa, Granulata, Coarctata và Rhynchoryza,

đ ng th i kh ng đ nh ngu n g c c a Oryza sativa là m t tr ng h p c a nhóm Sativa, có l

là Oryza sativa f spontanea, n , ông D ng ho c Trung Qu c Chowdhury và Ghosh th̀ cho r ng nh ng h t thóc hóa th ch c nh t c a th gi i đã đ c t̀m th y

Hasthinapur (Bang Uttar Pradesh - n ) vào kho ng n m 1000 – 750 tr c Công Nguyên,

t c ćch nay h n 2500 n m [13]

Chang (1976), nhà di truy n h c cây ĺa c a Vi n Nghiên C u ĺa Qu c T (IRRI), đã

t ng k t nhi u tài li u kh́c nhau và cho r ng vi c thu n hóa ĺa tr ng có th đã đ c ti n hành m t ćch đ c l p c̀ng m t ĺc nhi u n i, d c theo vành đai tr i dài t đ ng b ng sông Ganges d i chân ph́a đông c a dãy ńi Hy-Mã-L p-S n (Himalayas - n ), ngang qua B c Mi n i n, B c Th́i Lan, Lào và Vi t Nam, đ n Tây Nam và Nam Trung Qu c

[13]

1.1.3 Phơn lo i

1.1.3.1 ThỀo đ c t́nh th c v t h c:

Loài lúa tr ng quan tr ng nh t, th́ch nghi r ng rãi và chi m đ i b ph n di n t́ch ĺa

th gi i là Oryza sativa L Loài này h u nh có m t kh p n i t đ m l y đ n s n ńi, t v̀ng x́ch đ o, nhi t đ i đ n ôn đ i, t kh p v̀ng ph̀ xa n c ng t đ n v̀ng đ t ćt s i ven bi n nhi m m n phèn … M t loài ĺa tr ng n a là Oryza glaberrima Steud., ch đ c

tr ng gi i h n m t s qu c gia Tây Phi Châu và hi n đang b thay th d n b i Oryza sativa

L [13]

B ng 1.2 Ngu n g c phân lòi

BarthiiA Chev (= longistaminata) 24 AA Châu Phi

tr ng

breviligulata A Chev et Roehr (= barthii theo

1.1.3.2 ThỀo sinh th́i đ a ệ́

T 200 n m tr c công nguyên, ćc gi ng ĺa Trung Qu c đ c phân thành 3 nhóm:

“Hsien”, “Keng” và n p N m 1928 – 1930, ćc nhà nghiên c u Nh t B n đã chia ĺa tr ng

thành 2 phân loài ph : “indica” và “japonica” trên c s phân b đ a lỦ, h̀nh thái cây và

h t, đ b t d c khi lai t o và ph n ng huy t thanh (Serological reaction) [13]

1.1.3.3 ThỀo đ c t́nh sinh ệ́:

Ĺa, nói chung, là lo i cây ngày ng n, t c là lo i th c v t ch c m ng ra hoa trong

đi u ki n quang k ng n Trong đi u ki n nhi t đ i B c b́n c u, đ dài ngày thay đ i có chu k trong n m t̀y theo v tŕ t ng đ i c a tŕi đ t và m t tr i, khi tŕi đ t quay trên qu

đ o c a nó Ch́ng ta có th c n c vào 4 th i đi m quan tr ng nh t trong n m đ đ́nh d u

s chuy n đ i c a đ dài chi u sáng trong ngày

Ph n ng đ i v i quang k (đ dài chi u śng trong ngày) thay đ i tu theo gi ng ĺa

D a vào m c đ c m ng đ i v i quang k c a t ng gi ng ĺa, ng i ta phân bi t 2 nhóm ĺa ch́nh: nhóm quang c m và nhóm không quang c m

Nhóm lúa quang c m là nhóm gi ng ĺa có c m ng v i quang k , ch ra hoa trong

đi u ki n ́nh śng ngày ng n th́ch h p, nên g i là ĺa m̀a, t c ĺa ch tr và ch́n theo m̀a T̀y m c đ m n c m v i quang k nhi u hay ́t, m nh hay y u ng i ta phân bi t: ĺa m̀a

s m, m̀a l ho c m̀a mu n Ph n l n ćc gi ng ĺa c truy n c a ta đ u là gi ng ĺa quang

c m [13]

1.1.3.4 ThỀo đ c t́nh sinh h́a h t g o:

T̀y theo l ng amylose trong tinh b t h t g o, ng i ta phân bi t ĺa n p và ĺa t Ta bi t

r ng tinh b t có 2 d ng là amylose và amylopectin Hàm l ng amylopectin trong thành

ph n tinh b t h t g o càng cao t c hàm l ng amylose càng th p th̀ g o càng d o Chang (1980) đã phân c p g o d a vào hàm l ng amylose nh :

D a vào đ c t́nh h̀nh th́i c a cây ĺa, ng i ta c̀n phân bi t theo:

- Cây: cao (>120 cm) – trung bình (100 – 120 cm) – th p (d i 100 cm)

- Ĺ: th ng ho c cong r , b n ĺ to ho c nh , d y ho c m ng

- Bông: lo i h̀nh nhi u bông (n b i m nh) ho c to bông (nhi u h t), d ng bông t́m ho c x̀e, c bông h ho c c ḱnh (t̀y theo đ tr c a c bông so v i c ĺ c ), khoe bông ho c

gi u bông (t̀y theo chi u dài và g c đ ĺ c hay ĺ đ̀ng và t̀y đ tr c a bông ra kh i b ĺ c ), d y ńch hay th a ńch (t̀y đ đóng h t trên ćc nh́nh gié c a bông ĺa)

- H t ĺa: dài, trung b̀nh ho c tr̀n (d a vào chi u dài và t l dài/ngang c a h t ĺa)

- H t g o: g o tr ng hay đ ho c nâu, t́m (màu c a l p v ngoài h t g o); có b c b ng hay không; d ng h t dài hay tr̀n Ćc đ c t́nh này r t quan tr ng nh h ng t i gí tr th ng

ph m c a g o trên th tr ng trong và ngoài n c [13]

1.2 Gi i thi u v b c ĺ ĺa

B nh b c ĺ ĺa (Bacterial leaf blight of rice) đ c phát hi n đ u tiên Fukuoka, Nh t

B n vào kho ng n m 1884 – 1885 Sau đó đã có b́o ćo xu t hi n b nh nhi u n c khác nhau, đ c bi t Châu Á

n c ta, b nh này đã gây h i t lâu trên các gi ng ĺa m̀a c , nh ng đ c bi t t

n m 1965 – 1966 t i nay có n m b nh phá h i m t cách nghiêm tr ng ćc v̀ng đ ng b ng

trên các gi ng lúa m i nh p n i có n ng su t cao v xuân và nh t là trong v mùa [22]

1.2.1 Tri u ch ng c a b nh b c lá lúa

N m 1960, Goto đã ch ra r ng: vi khu n Xanthomonas oryzae Pv.oryzae gây ra 3 tri u

ch ng đi n hình c a b nh b c lá lúa nhi t đ i: b c lá, héo xanh (Kresek hay Wilt) và vàng

nh t

Theo Lê L ng T thì Vi t Nam, b nh b c lá lúa phát sinh phá h i su t t th i k m

đ n ch́n nh ng có tri u ch ng đi n hình là th i k lúa cây trên ru ng t sau đ - tr , chín

d ch và lây b nh l i đ c cho cây thì nguyên nhân gây b nh đã đ c gi i đ́p [15]

Vi khu n gây b nh b c ĺ đã đ c nhi u tác gi nghiên c u và đã t ng đ c đ t nhi u

cái tên khác nhau [23]:

Pseudomonas oryzae Uyeda et Ishiyama ho c Phytomanas oryzae Magrou

Xanthomonas campeitris p.v oryzae

Xanthomonas kresek Schure

Xanthomonas oryzae (Ishiyama) Dowson

Hi n nay vi khu n này đ c bi t đ n v i cái tên Xanthomonas oryzae Pv.oryzae

(Ishiyama)

1.2.2.2 Nguyên nhân gây b nh

V ngu n b nh b c lá, các tác gi Nh t B n cho r ng ngu n b nh t n t i ch y u trên

m t s c d i h Hoà th o, nói cách khác m t s c d i là ký ch ph c a vi khu n X oryzae

n c ta phát hi n th y vi khu n h i trên lúa và trên các ký ch c d i, tàn d r m r

c a cây b nh, lúa chét, c môi, c l ng v c, c g ng b̀,… [23]

V nguyên nhân gây b nh có th k đ n m t s nguyên nhân chính sau:

h u d n đ m cu i v , do bi n ph́p thâm canh gieo c y, ch m bón không đ́ng k thu t

Theo Vi n b o v th c v t thì c i ti n ch đ canh t́c nh : s d ng phân bón h p lý,

Trong tính kháng c a cây tr ng có tính kháng d c (kh́ng chuyên ǹi) do đ n gen ki m

soát và tính kháng ngang (kháng nhi u nòi) do m t ho c đa gen quy t đ nh Gi i th́ch c

ch kh́ng, Flor (1956) đã đ a ra thuy t “gen đ i gen”: m i m t gen quy đ nh tính kháng

c a ký ch thì có m t gen đ c th̀ quy đ nh tính gây b nh c a ký sinh, tr c hay sau thì nó

c ng th ng gen c a ký ch và cây tr ng ti p t c ti n hoá Khi nghiên c u b nh b c ĺ ng i

ta nh n th y hi n t ng ban đ u gi ng bi u hi n tính kháng r t t t m t vùng tr ng nh ng sau đó m t vài n m th̀ gi ng này l i tr nên nhi m b nh - ng i ta g i đây là s phá v tính

kháng (breakdown of resistance) c a m t gi ng mà nguyên nhân là s xu t hi n c a ch ng

vi khu n m i có đ c t́nh cao h n ki m soát s phá v tính kháng, m t vài chi n l c

ch n t o gi ng đã đ c đ xu t ví d s đ xu t c a Ezuka và Sakaguchi (1978) nh sau

[33, 35, 56]:

S d ng gi ng ch a gen có tính kháng ngang

T h p tính kháng ngang t tính kháng d c b ng cách: S d ng gi ng nhi u dòng (multiline) bao g m m t h n h p ćc d̀ng đ ng gen, m i dòng có m t gen kháng d c khác nhau nh ng đ ng nh t v th i gian sinh tr ng, hình thái và các thu c tính khác; s d ng luân

chuy n các gi ng có các gen kháng d c khác nhau S luân chuy n có th di n ra theo không gian hay theo th i gian; t p h p m t l ng đ l n các gen kháng d c trong m t gi ng đ n Th c

hi n chi n l c này, nhà ch n gi ng c n có thông tin chính xác v ngu n b nh c ng nh thông

tin v s di truy n tính kháng c a v t li u t o gi ng [22, 84]

Cho đ n tháng 6/2005 các nhà khoa h c đã t̀m ra 30 gen kh́ng b nh b c lá Các gen kh́ng đ c ký hi u Xa1, Xa2, … T́nh kh́ng b nh có th đ c quy đ nh b i m t gen đ n

tr i: Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, ; m t gen đ n l n xa5, xa8, xa13, xa26, xa28, …; ho c do hai

gen k t h p v i nhau nh Xa1/Xa4, Xa4/Xa7, [65]

Hi n nay trong nghiên c u đã s d ng t i 10 d̀ng đ ng gen (dòng ch th ) là: IRBB1,

IRBB2, IRBB3, IRBB4, IRBB5, IRBB7, IRBB10, IRBB11, IRBB14, IRBB21 ch a l n l t ćc gen đ n ch ng b nh Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, xa5, Xa7, Xa10, Xa11, Xa14, Xa21 [12].Các

gen kháng n m trên các nhi m s c th (NST) khác nhau: gen Xa1, Xa2, Xa12 n m trên NST

s 4, gen l n xa5 n m trên NST s 5, gen Xa7 n m trên NST s 6, gen Xa15 n m trên NST

s 8, gen Xa9 n m trên NST s 10 và các gen Xa10, Xa21,Xa23, Xa3, Xa4 n m trên NST s

11 [65, 77]

T i Vi n nghiên c u lúa Qu c t IRRI phát hi n gen kháng b nh b c lá Xa21 loài lúa d i Oryzae longistaminata (Khush et al 1989) Khác v i s nh n di n c a m t gen khác, gen tr i Xa21 kháng toàn b các ch ng b c lá t i n và Philippin khi th ki m tra tính

kháng b nh (Ikeda et al 1990) [18, 24]

Theo Khush và Kinoshita 1991, Kinoshita 1995, Lin et al 1996 cho r ng có 14 gen

tr i: Xa1, Xa2, Xa3, Xa4, Xa7, Xa10, Xa11, Xa12, Xa14, Xa16, Xa17, Xa18, Xa21, và Xa22

và có 6 gen l n xa5, xa8, xa15, xa18, xa19, xa20 Gen kháng b nh b c ĺ đ c nh n bi t tính

kháng khác nhau

Trung Qu c đã chuy n gen kháng Xa21 vào dòng b có kh n ng ph i h p t t, trong

đó có d̀ng b Minghui 63 mang gen kháng b nh b c lá [21, 7, 71]

1.2.3.2 Tình hình nghiên c u s d ng gen kháng b nh b c lá trong ch n t o gi ng lúa

Vi t Nam

Theo k t qu nghiên c u c a Bùi Tr ng Thu (2004), ćc gen đ n tr i Xa7, Xa21 và

gen l n xa5 có ph n ng kháng (R), kháng v a (M) v i t t c 10 ch ng vi khu n X oryzae gây b nh b c lá mi n B c Vi t Nam ây là ba gen Xa - gen kháng r t có Ủ ngh a trong

vi c s d ng lai t o, ch n l c các gi ng lúa ch ng b nh b c lá Gen Xa4 kh́ng đ c các

ch ng Y3, Y4, Y5 và Y7 Gen Xa3 có ph n ng kháng (R) ch ng Y1 Gen Xa10 kh́ng đ c

ch ng Y2 và kháng v a (M) ch ng Y3

S khác bi t l n c a các nhóm gen kháng bao g m IRBB7, IRBB5, IRBB4 và

IRBB21 IRBB7 kh́ng đ c các ch ng n i b t, IRBB5 kh́ng đ c h u h t các ch ng đ i

di n K t qu nghiên c u ćc d̀ng đ ng gen thu đ c các dòng ch a gen Xa7, xa5 ch ng

đ c h u h t các ch ng phân l p, ti p đ n Xa21, Xa4 K t qu cho th y vai trò quan tr ng

c a vi c s d ng ćc gen này trong ch ng tr̀nh ch n gi ng lúa ch ng b nh b c lá cho mi n

B c Vi t Nam Nh v y khi chúng ta c n s d ng gen tr i Xa7, Xa21 có m t trong dòng b

ho c m , con lai F1 s đ c th a h ng tính kháng b nh 100% Tr ng h p s d ng g n l n

xa5 s dùng trong ch n t o gi ng lúa thu n [6]

ch n l c cá th mang gen kháng m t cách chính xác và nhanh chóng chúng ta ph i dùng ch th phân t x́c đ nh s có m t c a gen kháng và ki m tra h gen trong con lai, đi n h̀nh nh nghiên c u d i đây:

Nhóm nghiên c u ti n hành th́ nghi m kh o sát 166 gi ng lúa mùa, 25 dòng cha m

c a ĺa u th lai s d ng các c p primers thi t k t RG556, RG136 và pTA248 đ tìm các

gen kháng xa-5, xa-13 và Xa-21 Nhóm nghiên c u x́c đ nh đ c 5 gi ng lúa mùa và 3

dòng cha m c a ĺa u th lai có gen kháng xa-13 So sánh v i thí nghi m ki u hình thanh

l c b nh b c lá cho th y các gi ng có gen kháng xa-13 đ u cho ph n ng kháng v i dòng vi

khu n s 6 và s 4 nh đ i ch ng IRBB13 T k t qu đa h̀nh t̀m gen kh́ng xa-13 gi a

gi ng ĺa đ a ph ng Nàng S m và gi ng lúa chu n nhi m IR24, ta có th phát tri n các

qu n th lai ng c IR24/Nàng S m đ chuy n gen kháng xa-13 và ch n l c các cá th con

lai b ng marker thi t k t RG136 [64]

1.2.3.3 c đi m gỀn Ệh́ng Xa7 và gỀn Ệh́ng Xa21 và ćc ch th phân t ệiên Ệ t

gen Ệh́ng b c ệ́:

Ćc gen kh́ng Xa7 cho t́nh kh́ng và làm b t ho t đ ng l c m m b nh v i gen AvrXa7, ch ng t t́nh kh́ng lâu b n v i BB T p h p ćc maker t p h p t “gramene” c

s d li u d a trên v̀ng gen Xa7 th hi n trên b n đ nhi m s c th s 6 B n đ qu n th

F2 v i 721 ć th m n c m cao v i b nh b c ĺ đ ng gen (NILS) IRBB7 và IR24 đ c xây

d ng đ đ nh v gen Xa7 Trong ćc phân t́ch ch́nh v i 11 marker đa h̀nh (polymorphic), Xa7 n m khu v c x p x 0,28 cM V tŕ g n v i gen m c tiêu, ćc ć th t́i t h p F2 đã

đ c th nghi m b ng ćch s dung ćc marker m i STM (sequence tagged microsatellite)

Cu i c̀ng gen Xa7 đ c nh n di n và x́c đ nh v tŕ 0,21 cM gi a hai marker GDSSR02

và RM20593 Marker liên k t tham chi u trên tr̀nh t c a cv Nipponbare qua phân t́ch tin

sinh [78]

H̀nh 1.1 B n đ v t ĺ gen Xa7 d a trên s mô t c a Shen Chen v̀ c ng s (2007)

[78]

Ti n hành phân t́ch v̀ng 100kb k c n c a gen kh́ng b c ĺ Xa21 (3,57 kb) đ c

th c hi n trên hai phân loài Oryza sativa L ssp Japonica cv Nipponbare và Oryza sativa

L ssp Indica cv 93-11, đ hi u s chuy n hóa và phân ly c a locus Xa21 T ng c ng có 12

gen trong japonica và 14 gen trong indica đ c d đón và ch́ Ủ v̀ng này Thông qua ćc ghi ch́ cho th y s hi n di n c a 4 gen và 8 gen trong japonica và indica mà có th gi

đ nh k t h p v i locus Xa21 kh́ng b nh v̀ng 100kp T ng c ng có 109 SSR đã đ c x́c

đ nh v̀ng quan tâm trên c hai phân loài japonica và indica [26]

T ng k t qua nhi u k t qu nghiên c u nh n th y: Gen kh́ng Xa7 và Xa21 có ph kh́ng

r ng, kh́ng đ c nhi u ǹi vi khu n gây b c ĺ Xanthomonas oryzae pv Oryzae, ng d ng

t t qua ćc nghiên c u trên gi ng ĺa Vi t Nam nh : Các dòng b : 9311BB, D42BB, R308BB đ c t o ra b ng ph ng ph́p lai h i quy gi a các dòng lúa 9311, D42, R308 v i

các dòng chu n kháng b nh b c lá mang gen Xa7 và Xa21 Ch th phân t liên k t ch t v i các gen Xa21, Xa7: pTA248, RM5509 t ng ng đã đ c s d ng đ phát hi n các gen này

trên 3 dòng b 9311BB, D42BB, R308BB K t qu ki m tra cho th y: dòng b R308BB có 90% s cá th c a mang gen kháng Xa21 đ ng h p t , 10% s cá th mang gen d h p t ;

dòng b D42BB có 10% s cá th mang gen kháng d h p t , dòng b 9311BB có 100% s

cá th mang gen Xa7 và t t c các cá th này đ u đ ng h p t v gen Xa7 K t qu này phù

h p v i k t qu lây nhi m nhân t o t i th h lai BC3F1 c a các dòng 9311BB và R308BB

v i 3 nòi vi khu n: HAU 01043, HAU 02009-2, HAU 02034-6 ngo i tr dòng D42BB [21, 49]

H̀nh 1.2 V tŕ c a Osin06 v̀ Osin08 v i alen Xa21 kh́ng b c ĺ (tham kh o) Ngu n

t Anirudh Kumar v̀ c ng s (2011) [26]

1.3 Gi i thi u v b nh đ o ôn trên ĺa

B nh đ o ôn do n m Pyricularia oryzae là m t trong nh ng b nh h i nguy hi m đ i

v i ćc n c tr ng ĺa trên th gi i (Ou, 1985), là m t trong nh ng b nh h i ph bi n ĺa

và có ph m vi phân b r ng trên kho ng 80 qu c gia tr ng ĺa bao g m Châu Ễ, Châu Âu, Châu M … ã có r t nhiêu nghiên c u trong và ngoài n c v lo i b nh này

T i Vi t Nam, b nh đ o ôn đ c biêt đ n t lâu v i tên g i là b nh tiêm l i hay b nh ch́y ĺ ĺa N m 1921, F Vincens đã th y b nh xu t hi n trên ĺa ćc t nh ph́a Nam Sau

ôn đ t thân và đ o ôn c bông (Boman at al, 1986 và Torres C.Q, 1986) C n c vào t́nh

ch t và v tŕ b ph n nhi m chia b nh làm 4 d ng là đ o ôn ĺ, đ o ôn c ĺ, đ o ôn đ t thân

và đ o ôn c bông [23, 24, 71]

1.3.2 Nguyên nhơn gơy b nh đ o ôn

1.3.2.1 Ngu n g c b nh đ o ôn

B nh ch́nh th c ph́t hi n ụ vào n m 1560 Sau đó b nh đ c quan śt th y ćc

n c Châu Ễ nh Trung Qu c 1637, Nh t 1760, n 1913, … Theo nghiên c u c a Jim Correll là nhà khoa h c t đ i h c Arkansas, ng i có nhi u n m kinh nghi m trong vi c nghiên c u b nh đ o ôn trên ĺa, ph ng đón r ng b nh có ngu n g c t Châu Ễ, n i xu t

x c a g o và lan r ng ra kh p th gi i qua vi c trao đ i h t gi ng [68]

Ćc tên g i kh́c nhau c a n m gây đ o ôn qua ćc nghiên c u:

N m gây b nh đ o ôn có tên khoa h c là Pyricularia oryzae Cav hay P grisea (Cook) Sacc

N m có giai đo n h u t́nh và đ c g i tên là Magnaporthe grisea (T T Hebert; Yaegashi &

Udagawa) [22, 23]

1.3.2.2 Nguyên nhân gây b nh

B nh đ o ôn th ng ph́t sinh m nh khi tr i nhi u mây (n ng d i 2 gi /ngày), m a ph̀n, s ng đêm, m đ không kh́ trên 90%, nhi t đ t 18 – 20 đ C B nh c ng th ng

x y ra trong giai đo n đ nh́nh, làm đ̀ng, nh t là đ i v i nh ng gi ng ĺa m n c m v i

b nh Ngoài ra m t s bi n ph́p canh t́c không ph̀ h p c ng góp ph n làm b nh ph́t tri n

nh s qú dày ho c bón th a đ m d n t i th a acid amin t do làm gi m t́nh ch ng ch u, cây ĺa y u t, t o ra thu n l i cho b nh ph́t tri n mi n B c, trà ĺa m̀a mu n giai đo n

tr - ch́n, ho c v ĺa ông Xuân vào giai đo n con ǵi - đ ng ći - làm đ̀ng là nh ng cao

đi m c a b nh trong n m mi n Nam, b nh ph́t sinh quanh n m nh ng gây h i n ng trong

v ông Xuân

N m đ o ôn sinh tr ng th́ch h p nhi t đ 25 – 280C và m đ không kh́ là 93% tr lên (Abe, 1911; Konishi, 1933) Ph m vi nhi t đ n m sinh s n bào t t 10 – 300C 280C

c ng đ sinh bào t nhanh và m nh nh ng s c sinh s n gi m d n sau 9 ngày,trong khi đó

160C, 200C và 240C s sinh s n bào t t ng và kéo dài t i 15 ngày sau đó m i gi m xu ng (Henry và Anderson, 1948) i u ki n ́nh śng âm u có t́c đ ng th́c đ y qú tr̀nh sinh

s n bào t c a n m Bào t này n y m m t t nh t nhi t đ : 24 - 28 đ C và có gi t n c Ngu n n m gây b nh t n t i ch y u trong r m, g c r , h t ĺa b b nh và c d i trên ru ng

nh c ch , c m n tr u, c ć [22, 24, 23]

1.3.3 c đi m di truy n v t́nh kh́ng b nh đ o ôn ĺa

l p b n đ ki m sót gen kh́ng đ o ôn, Pattama Sirithunya và Cs (2002) đã ph́t

tri n các dòng lai tái t h p t gi ng Khao Dawk Mali 105, m t gi ng th m, d b đ o ôn

và gi ng cho gen kh́ng đ o ôn CT 9.993-5-10-M (CT) M t b n đ liên k t bao g m 2112

cM đ c xây d ng t 141 dòng lai tái t h p (RILs), s d ng 90 marker RFLP và 31 marker

SSR Phân l p 15 ch ng n m đ o ôn đ lây nhi m trên lá, đ o ôn c bông c ng đ c đ́nh

giá c trong đi u ki n t nhiên và lây nhi m Các QTL cho kháng ph r ng (BRS) đ i v i

đ o ôn ĺ đ c n m trên nhi m s c th 7 và 9 c bi t, QTLch9 đã đ c l p b n đ g n

locus Pi5(t) QTLch7 n m g n v i m t QTL kh́ng đã đ c l p b n đ tr c đây C hai locus đ u cho th y t ng t́c alen có Ủ ngh a Ćc ki u gen có alen CT c QTLch7 và

QTLch9 cho kh n ng kháng cao nh t Hai QTL đ o ôn c bông n m trên nhi m s c th 5

và 6 S trùng h p ng u nhiên c a BRS và các QTL kháng đ ng ru ng đ u n m trên nhi m

s c th s 7 đã đ a ra Ủ t ng r ng BRS có th ph n ánh ph kháng r ng đ i v i đ o ôn lá

lúa i u này s đ t n n móng cho s phát tri n c a ch ng tr̀nh ch n gi ng d a trên d u

chu n (MAS) đ c i thi n gi ng Dawk Mali Khoa 105 và nhi u gi ng g o th m kh́c nh ng

d b nhi m đ o ôn [63]

N m 2011, Hossein Sabouri và cs đã s d ng marker phân t đ x́c đ nh và l p b n đ

gen c a c hai lo i gen kháng đ o ôn là kháng hoàn toàn và kháng m t ph n [53] M t vài

gen kháng ch t l ng đã đ c nghiên c u và l p b n đ trong h gen c a lúa Ngoài ra, b n

gen Pi-14 (t), Pi-16 (t), Pi-d (t) và Pi-25 (t) đã đ c l p b n đ trên nhi m s c th s 2 [67]

Các tác gi c ng ch ra r ng, kh n ng kh́ng đ o ôn ĺ đ c ki m soát b i 2 gen và s có

m t c a các alen kháng b t k locus nào c ng t o ra tính kháng Hai gen Pi24 (t) và Pi25(t)

đ c x́c đ nh l n l t trên nhi m s c th 12 và 6 M t khác, Zhuang và Cs (2002) đã l p

b n đ di truy n tính kháng trên b gen lúa H u h t trong s ćc gen này đ c liên k t v i

các gen ch t l ng đã đ c b́o ćo tr c đây [88] Fuluoka và Okuno (2001) phát hi n 5

QTLs cho FBR trên nhi m s c th 2, 4, 9 và 12 mà đã liên k t QTL v i m t marker RFLP,

G271, gi a nhi m s c th 4 [36, 37] Tr c đây, Ballini và Cs (2009) đã đ a ra 1.000 gen

kháng, 88 gen kháng đã đ c l p b n đ , 341 và 165 meta QTLs, đi u này đã cung c p thông

tin c p nh t h u ích v các gen kháng đ o ôn c ng nh nh ng hi u bi t m i đ giúp xây

d ng gi thuy t v các ch c n ng phân t c a QTL đ o ôn Vì v y mà trong nh ng n m qua,

nhi u gen kháng ch́nh đ i v i đ o ôn đã đ c l p b n đ thông qua các marker phân t

[28] M c dù các phân tích QTL v FBR cho các gi ng lúa Iran có m t s đa d ng t t,

nh ng ch a có nhi u thông tin v vi c x́c đ nh QTL và s liên k t c a chúng v i tính kháng

đ o ôn trong các ngu n gen lúa Vì v y, trong nghiên c u này hai gi ng lúa đ a ph ng là

Khazar và Tarom Mahalli đã đ c ch n l c Khazar (KHz) là m t gi ng th p cây, đ nhánh

t t, n ng su t cao và kháng đ o ôn t t Ng c l i, Tarom Mahalli (TAM) là gi ng cao cây

h n, h t dài và nh y c m v i đ o ôn M t b n đ liên k t SSR lúa bao g m 1231.50 cM

đ c xây d ng s d ng 74 marker đa hình SSR T ng s , 7 QTLs đ c l p đã đ c phát hi n

thông qua vi c l p b n đ k t h p v i t́nh kh́ng đ o ôn trên nhi m s c th 1, 3, 4, 5 và 11

Nh ng QTL này có th đ c s d ng h tr ch ng tr̀nh ch n gi ng d a trên d u chu n

(MAS) đ c i thi n t́nh kh́ng đ o ôn các gi ng th m, ch t l ng [43, 44]

Hi n nay, các nhà nghiên c u trên th gi i đã x́c đ nh đ c 96 gen kh́ng đ o ôn Các

gen kháng n m trên h u h t các nhi m s c th , ngo i tr nhi m s c th s 3 và nhi m s c

th s 10 Nhi u báo cáo đ c p đ n ph n l n các gen kháng b nh đ o ôn cùng n m trên các

nhi m s c th s 6, 11 và 12

Các nhà khoa h c đã x́c đ nh có b y gen kháng n m trên nhi m s c th s 1 là Pit,

Pi27(t), Pi24(t), Pitp(t), Pi35(t), Pi37 và Pish

Trên nhi m s c th s 2 có chín gen kháng g m Pidl(t), Pig(t), Pitq5, Piy1(t), Piy2(t), Pib, Pi25(t), Pi14(t) và Pi16(t)

B n gen kháng Pi21, Pikur1, Pi39(t) và Pi(t) n m trên nhi m s c th s 4

Ba gen kháng trên nhi m s c th s 5 là Pi26(t), Pi23(t) và Pi10

Trên nhi m s c th s 6 có 15 gen kháng g m Pi22(t), Pi26(t), Pi27(t), Pi40(t), Piz-5, Piz, Piz-t, Pi9, Pi25(t), Pid2, Pigm(t), Pitq1, Pi8, Pi13(t) và Pi13

Trên nhi m s c th s 7 hi n m i ch x́c đ nh có m t gen kháng là Pi17(t)

Trên nhi m s c th s 8 có 5 gen kháng g m Pi36, Pi33, Pizh, Pi29(t) và PiGD-1(t) Trên nhi m s c th s 9 có 5 gen kháng g m Pii2(t), Pi5(t), Pi3(t), Pi15 và Pii Trong

đó, gen Pi5(t) n m trên nhi m s c th s 9 liên k t ch t v i ćc ch th phân t JJ80-T3,

JJ81-T3 và JJ113-T3 [36]

ã x́c đ nh đ c 17 gen kháng trên nhi m s c th s 11 g m Pia, PiCO39(t), Pilm2,

Pi30(t), Pi7(t), Pi34, Pi38, PBR, Pb1, Pi44(t), Pi1, Pi18(t), Pise1, Pif, Mpiz, Pikur2, Piisi

và 6 alen locus Pik là Pik, Pik-s, Pik-p, Pik-m, Pik-h và Pik-g Trong đó, gen Pi1 n m trên nhi m s c th s 11, liên k t ch t v i ch th phân t RM1233, RM5926 và RM224 [21],

[89]

Trên nhi m s c th s 12 có 17 gen kháng g m Pita, Pita-, Pitq6, Pi6(t), Pi12(t), Pi19(t), Pi20(t), Pi21(t), Pi24(t), Pi31(t), Pi32(t), Pi39(t), Pi62(t), Pi157, IPi(t), IPi3(t) và

PiGD-3(t) [53]

B n đ c a ćc gen Pi1, Pita (Pi-4t) Pi5(t), Piz và Pik-m đã đ c thi t l p và công b

trên trang web: http://www.gramene.org [91]

B ng 1.4 M t s gen kháng đ o ôn quan tr ng [83, 82, 86, 72]

s c th Gi ng lúa cho gen(Donor) D ng lúa Ngu n tham kh o

Fjellstrom và cs, 2004

Goto và cs, 1981, Hashimoto và cs,

1988, Hayashi và cs,

2006

Pi40(

Pi40(t)) S 6

2(Acc100882)

IR65482-4-236-2-Oryza australiensis Jeung và cs, 2007

Pi5(t) S 9 RIL260(Moroberekan) Japonica Jeon và cs, 2003

C s di truy n t́nh kh́ng đ o ôn đã đ c nghiên c u r ng rãi t r t lâu N m

1967, IRRI đã thi t l p m t h th ng phân bi t các ch ng sinh lý race/pathotype c a n m

d a trên m t b gi ng ch th (8 gi ng) theo th t là: Raminad, Zenith, Np-125, Usen, Dular, Kanto 51, Sha-tiao-tsao, Caloro Tuy nhiên, b gi ng ch th này ch a ít gen kháng (5 gen) nên không th đ́nh gí đ c đ́ng m c đ đa d ng c a qu n th n m Hi n nay,

các qu c gia kh́c nhau đã ph́t tri n b gi ng ch th riêng s d ng ćc d̀ng đ ng gen (Near

Isogenic Lines - NILs) ch a m t ho c m t vài gen kháng G n đây v i s tr giúp c a k

thu t sinh h c phân t (RFLP, AFLP, CAP, RGA, SSR,…) ćc nhà khoa h c đã x́c đ nh

đ c kho ng 40 gen kh́ng ch́nh [36] Ćc gen kh́ng này đ c qui t vào các dòng/gi ng

lúa khác nhau phát tri n các dòng/gi ng lúa kháng Tuy nhiên, t́nh kh́ng đ n gen th ng

ch kháng trong gi i h n các ch ng đ a lý nh t đ nh và th ng b m t hi u l c sau tr ng m t

th i gian (th ng t 1 - 5 n m), b i s xu t hi n c a ch ng m i trong phân b v̀ng đ a lý

đó N m 2005, Padmavathi và cs đã d a trên c s tính kháng c a các gi ng lúa Zenith

(Pi-Z + Pia + Pi-i), Dular (Pi-ka), Tetep (Pi-kh), Tadukan (Pi-ta) đã ti n hành lai qui t các gen

kháng vào gi ng lúa Co39 K t qu đã t o ra đ c dòng lúa mang gen kháng hi u qu v i

các ch ng n m đ o ôn [66]

1.3.4 T̀nh h̀nh nghiên c u s d ng gen kh́ng đ o ôn trong ch n t o

gi ng ĺa Vi t Nam

Ph m V n D và cs đã lây nhi m 158 isolates c a 3 nhóm n m chính gây b nh đ o ôn

(L1, L2 và L4) v̀ng ng b ng sông C u Long ( BSCL) trên 31 gi ng đ n gen mang

l n l t 24 gen kháng b nh đ o ôn (Pia, Pia, Pii, Pik-s, Pik-s, Pik, Pik-p, Pik-h, Piz, Piz5,

Piz-t, Pita, Pita, Pib, Pit, Pish, Pish, Pi1, Pi3, Pi5(t), Pi7(t), Pi9(t), Pi12(t), Pi19(t), Pik-m, Pi20(t), Pita-2, Pita-2, Pita, Pi11(t) và Piz-5) cho th y t l isolates thu c nhóm L1 t n công các gen kháng bi n đ ng t 0% - 98%, nhóm này không t n công đ c m t s gen kháng

nh Pik-s, Pik-p, Pik-h, Piz, Pita, Pi5(t), và Pi19(t), t ng đ ng v i t l 73%, 100%, 95%,

98%, 100%, 93%, và 93% Nhóm L2 không t n công đ c các gen kháng Pik, Pik-p, Pik-h,

Pi1, Pi7(t), và Pik-m v i t l 100%, 97%, 94%, 94%, 97% và 97% Isolates thu c nhóm L4

r t đ c t n công đ c t t c các gen kháng v i t l r t cao bi n đ ng t 46% - 100% ́nh

giá chung cho th y, trong 24 gen kháng th nghi m không có m t gen nào còn hi u l c hoàn toàn v̀ng BSCL Tuy nhiên, hai gen Piz và Pik-m có t l isolates n m gây b nh đ o ôn

t n công th p nh t là 25% Hai gen này có th đ c s d ng trong ch ng tr̀nh lai t o gi ng

kháng b nh đ o ôn [17]

ch n l c cá th mang gen kháng m t cách chính xác và nhanh chóng chúng ta ph i dùng ch th phân t x́c đ nh s có m t c a gen kháng và ki m tra h gen trong con lai, đi n h̀nh nh nghiên c u d i đây:

Lã Tu n Ngh a và cs (2009) đã lây nhi m nhân t o đ x́c đ nh ćc gen kh́ng hi u

qu qua s d ng ph ng ph́p lây nhi m nhân t o v i b gi ng ch th do IRRI cung c p và ćc d̀ng ĺa thu n c a Vi t Nam, cho th y hai gen Pi-1 và Pi-5 kh́ng t t nh t v i ćc ǹi

n m nh ng v̀ng sinh th́i nông nghi p mi n B c, t l kh́ng v i ćc ǹi n m đ u r t cao

(Pi-1 là 82%; Pi-5 là 78%) (B ng 1.9) Các gen kh́ng nói trên s đ c s d ng đ qui t vào gi ng/d̀ng ĺa đ c i t o t́nh kh́ng [11]

1.4 Ćc y u t c u thƠnh ch t l ng cơy ĺa

Ch t l ng h t g o bao g m: ch t l ng xay chà, ch t l ng c m và ch t l ng dinh

d ng Th hi u c a ng i tiêu dùng th ng ch́ Ủ đ n ch t l ng c m sau khi n u Ch t

l ng c m bao g m hàm l ng amylose, đ tr h , đ b n th gel; hàm l ng dinh d ng

bao g m l ng protein, vitamin, khóng vi l ng Hi n nay m t trong nh ng ch tiêu đ́nh

giá ch t l ng c a m t gi ng lúa đó là hàm l ng amylose (AC) cao, th p hay trung bình V i

nh ng gi ng lúa cho g o có hàm l ng amylose cao th ng lâu ch́n, c m khô và c ng khi đ

ngu i, g o có hàm l ng amylose th p ho c r t th p th ng d́nh không t i c m, trong khi đó

g o có hàm l ng amylose trung b̀nh th ng t i c m n không ŕp và không c ng khi đ

ngu i nên đ c ng i tiêu d̀ng a chu ng Do đó ch n t o các gi ng hàm l ng amylose

trung bình là v n đ c p thi t [16, 27]

1.4.1 Gia t ng ph m ch t ĺa g o

Gia t ng ph m ch t lúa g o đ c hi u theo hai n i dung l n: ph m ch t th ng m i và

ph m ch t dinh d ng Vi c gia t ng ph m ch t lúa g o c n đ c xây d ng trên chi n l c

kinh doanh và chi n l c an ninh l ng th c qu c gia.Tr c 1990, 80% gi ng lúa Vi t Nam

có hàm l ng amylose cao (>25%) Sau đó t l này gi m d n, v i nh ng gi ng lúa ch l c

h t dài, hàm l ng amylose th p đ n trung bình, c nh tranh đ c v i g o tr ng Thái Lan

(chúng ta ch thua so v i g o th m Th́i, v̀ h s d ng gi ng truy n th ng) ó là c m t giai

đo n c i ti n vô c̀ng khó kh n t́nh tr ng hàm l ng amylose (AC) do gen waxy đi u khi n

trên nhi m s c th s 6 [16, 32]

Cùng v i s phát tri n nhanh chóng c a công ngh sinh h c và tin h c đã cho phép chúng

ta ti p c n các y u t liên quan quy t đ nh ch t l ng lúa g o m c phân t , đ c bi t hàm

l ng amylose Hi u rõ b n ch t c u trúc ch c n ng c a các y u t quy đ nh s hình thành và

Amylose là polysaccarit m ch th ng đ c t o nên t các phân t -D-glucose nh các

liên k t -1,4-glucoside M i liên k t glucoside đ c t o ra s lo i m t phân t H2O Amylose

đ c t o ra t 5000 - 1000 phân t -D-glucose ho c có khi ch kho ng 250 - 300 phân t

Chu i phân t glucose xo n l i v i nhau theo hình xo n lò xo S hình thành d ng xo n lò xo

là do s hình thành các liên k t hydro gi a các glucose t o ra M i vòng xo n có 6 đ n v glucose và đ c duy trì b i liên k t hydro v i các vòng xo n k bên Kho ng không gian gi a

các vòng xo n có ḱch th c phù h p cho m t s phân t khác có th liên k t vào, ví d nh

iodine Khi phân t iodine liên k t vào vòng xo n s làm cho các phân t glucose thay đ i v

trí chút ít và t o nên ph c màu xanh th m đ c tr ng Ễi l c c a amylose v i iodine ph thu c

tuy n tính v i chi u dài c a m ch polymer

D ng xo n c a amylose ch t o thành trong dung d ch nhi t đ th ng Khi nhi t đ

cao chu i xo n s b du i th ng ra và không có kh n ng liên k t v i các phân t khác [10]

1.4.2.2 Hàm ệ ng amyệosỀ:

Tinh b t - ch t trùng h p c a glucose – là c u t chính c a g o, chi m kho ng 90% tr ng

l ng khô Nó hi n di n d i d ng nh ng h t đa di n ph c h p, có ḱch th c 3 - 9 m Tinh

b t bao g m thành ph n m ch nhánh (amylopectin) là ch y u và lo i m ch th ng (amylose)

D a trên c s hàm l ng amylose, g o đ c phân làm [10, 13]:

Trong g o hàm l ng amylose ph bi n t 15 t i 35% G o có hàm l ng amylose cao

c m s n nhi u và d tróc, nh ng khô c m và c ng khi ngu i Ng c l i, g o có hàm l ng

amylose th p khi n u ít n , c m m m và d o Ph n l n các qu c gia tr ng lúa thích lo i g o

có hàm l ng amylose trung bình, ngo i tr các gi ng japonica th ng có hàm l ng amylose

th p

Th i gian t n tr làm cho n ng su t g o nguyên và g o nói chung thu đ c cao h n; kh

n ng h p th n c và đ n l n h n, s m t mát tính r n ch c trong khi n u n ng th p h n

và đ b , đ c ng c a c m cao h n [60, 27]

1.4.3 V̀ng gen qui đ nh amylose

1.4.4.1 Nghiên c u v gỀn qui đ nh amyệosỀ:

Các nghiên c u đã ch ra m t s enzyme ch y u tham gia t ng h p tinh b t:ADP

glucophosphate synthetase (AGPase) ho t hoá glucose 1 phosphate thành ADP glucose (Pressis et al 1991) Granule – bound starch synthase (GBSS) g n các ADP –glucose vào đo n

m i b t đ u t đ u không kh b ng liên k t 1-4 glycozid Enzym SBE c t chu i liên k t 1-4

glucan và t o liên k t – (1-6) glucan t o nên các phân t amylopectin Enzyme Ganule bound starch synthase GBSS đ c mã hoá b i gene Wx nhi m s c th s 6 (Okagaki wessler 1988) Soluble starch synthase (SSS) c ng có t́c đ ng đ n s t o m ch nhánh Tuy nhiên SBE có

vai trò ch y u t i s t ng h p amylopectin Trình t c a gene Wx trên gi ng O Sativa (Japonica Heng-feng) dài 5499 bp g m 14 Exon, 13 Intron (Wang, et al 1990); Trên c s

hàm l ng GBSS trong các loài non-Waxy, đã t̀m th y 2 alen Waxy là Wxa, Wxb l n l t trên

loài ph Indica và Japonica, còn lúa n p là alen l n wx (Sano 1980) M t s nghiên c u

kh́c c ng ch ra r ng trên locus Wx có ít nh t 3 alen có ch c n ng kh́c nhau Wxa, Wxb, wx

l n l t trong các loài Indica, Japonica và lúa n p (Sano, 1984) [69, 60, 84]

Khi so sánh gi a 2 alen Wxa và Wxb Y Sano, M.Kasumata (1986) th y r ng Wxa t ng

c ng ho t đ ng c a GBSS, do đó làm t ng hàm l ng amylose trong n i nh h t h n so v i

Wxb so sánh trình t Wxb và Wxa cho th y có s thay th m t nu G b i T t i v trí c t n i intron

1 (trình t c t n i t đ u 5’ c a intron 1 c a Wxa là AGGTATA, c a Wxb là AGTTATA) K t

qu làm gi m hàm l ng mRNA thành th c d n đ n gi m GBSS t o thành, t đó gi m hàm

l ng amylose (Sano 1984, Hirano 1998) [43]

Hiro- Yuki Hirano và cs (1998) s d ng t

bào tr n đ nghiên c u ch c n ng gen waxy

thông qua s bi u hi n c a gen gus, k t h p phân

tích Nothern blot K t qu cho th y v i loài mang

gen Wxa có quá trình sao mã cao và gen GUS ho t

đ ng m nh, v i loài mang gene Wxb thì cho m c

hoàn thành quá trình sao mã gi m và gene GUS

ho t đ ng y u Trên c s đó t́c gi đã phân ćc

loài lúa theo m c ti n hó đ c th hi n hình

1.3 Hai loài O barthii và O.Rufipogon đ u có

ki u gene Wxa, hàm l ng amylose cao, đ c

hình thành t t tiên hoang d i c a ch́ng c ng

mang gene Wxa và cho hàm l ng amylase cao

Loài ph O.glaberrima mang gene Wxa đ c ti n hóa t O barthii Hai loài ph O sativa

indica và O sativa japonica có t tiên là O Rufipogon, nh ng indica mang gene Wxa v i hàm

l ng amylose cao còn loài japonica mang ki u gen có ch a đ t bi n Wxb cho hàm l ng

amylase trung bình [42, 80]

Khi x́c đ nh trình t l p TC (TC repeats) Hirano và cs s d ng SSR và nhân lên trình t

microsatellite DNA có ch a tr̀nh v̀ng nu đ t bi n đ u 5’ intron 1 Hình 1.4 [43]

H̀nh 1.3 Phân lòi nh́m gen qui đ nh amylose

H̀nh 1.4 Tr̀nh t SSR v̀ng nu đ t bi n, thao kh o t Hirano v̀ c ng s

K t lu n: Gen Waxy liên k t ch t v i t́nh tr ng qui đ nh hàm l ng amylose trong h t ĺa

và là tiêu ch́ quan tr ng cho ph m ch t gi ng ĺa, nh t là gen Wxb qui đ nh hàm l ng amylose trung b̀nh, ng d ng t t qua ćc nghiên c u trên gi ng ĺa Vi t Nam nh :

Gi ng lúa OM576 hay còn có tên g i là gi ng Hàm Châu đ c lai t o và ch n l c t t

h p lai gi a gi ng IR48 và gi ng Hungary Gi ng lúa này đ c nhi u nông dân a chu ng

vì th i gian sinh tr ng ng n, n ng su t cao, ch ng ch u sâu b nh và kh n ng th́ch nghi

t t Tuy nhiên, nh c đi m c a OM576 là hàm l ng amylose cao t 25 - 26%, nên r t c ng

c m Có nhi u công trình nghiên c u ch ng minh r ng hàm l ng amylose đ c ki m soát

b i locus Wx n m trên vùng vai ng n c a nhi m s c th s 6 Vì v y, hàm l ng amylose

c a gi ng này đ c c i thi n b ng cách du nh p gene có hàm l ng amylose th p t gi ng ĺa VD20 thông qua ph ng ph́p lai h i giao Hai ch th RM190 và RM510 đ c s d ng

đ ch n l c nh ng con lai mang alen c a VD20 và OM576 trong qu n th h i giao BC1F1

và ki m tra l i trong qu n th BC2F1 M c đ chính xác gi a ki u gen và ki u hình c a ch

th RM190 c a nh ng cá th mang gen Aa là 81,63%, và c a RM510 là 76,07% M c đ

chính xác gi a ki u gen và ki u hình c a nh ng cá th mang gen AA đ i v i ch th RM190

là 64,58%, và ch th RM510 là 59,18% K t qu này t o ti n đ cho công tác ch n t o gi ng ĺa có hàm l ng amylose th p và trung bình b ng ch th phân t [20]

Ngoài ra có th k t h p s d ng có th s d ng enzyme c t AccI đê phân c t s n ph m PCR c a marker RM190 (CAPS) nh n di n nhóm gi ng ĺa trên th tr ng có hàm l ng

amylose th p v i nhóm gi ng ĺa có hàm l ng amylose trung b̀nh và cao nh nghiên c u: Ćc tr̀nh t l p đ n gi n v̀ng đa h̀nh c a Waxy (Wx) và G-T nucleotide đ n h̀nh (SNP) trên v̀ng gen Wx là ćc k thu t phân t́ch đ n gi n s d ng trên 18 gi ng ĺa kh́c nhau

V i ph ng ph́p đi n di nhanh chóng và đ́ng tin c y Ti n hành đi n di trên gel MetaPhor

(MAGE) nh m thay th cho đi n di trên gel polyacrylamide (PAGE), đ phân t́ch tr̀nh t

l p gen Wx S n ph m khu ch đ i c a tr̀nh t l p cho ḱch th c kho ng 100 bp đ n 130

bp V i 5 tr̀nh t l p c a Wx, mang tên (CT)10, (CT)11, (CT)16, (CT)17, (CT)18 đ c nh n

di n Trong đó, (CT)11, (CT)17 là ćc tr̀nh t chi m u th trên ćc gi ng ĺa th nghi m

T t c ćc gi ng ĺa có hàm l ng amylose cao h n 24% có liên quan đ n ćc tr̀nh t l p

ng n (CT)10, (CT)11; trông khi ćc gi ng ĺa có hàm l ng amylose 24% ho c có hàm l ng amylose th p h n liên quan đ n ćc tr̀nh t l p dài h n T t c ćc gi ng ĺa có hàm l ng amylose trung b̀nh và cao có tr̀nh t AGGTATA t i v tŕ c t n i v̀ng intron đ u 5’ Trong khi ćc gi ng ĺa có hàm l ng amylose th p có tr̀nh t AGTTATA Ćc G-T đa h̀nh ti p

t c đ c ki m ch ng thêm b ng ph ng ph́p PCR-AccI phân c t s n ph m tr̀nh t khu ch

đ i đa h̀nh (CAPS) Trong đó, ch ki u gen có ch a chu i AGGTATA b phân c t b i ezyme

AccI Do đó, ćc gi ng ĺa có hàm l ng amylose mong mu n có th nh n di n nhanh chóng

b ng ćch ́p d ng tr̀nh t l p đ n gi n Wx và G-T SNP c̀ng v i MAGE [25, 84, 27]

1.4.4.2 Tình hình nghiên c u s d ng gỀn qui đ nh amyệosỀ trong ch n t o gi ng

Vi t Nam:

Hàm l ng amylose ch u nh h ng c a t ng t́c: t́nh c ng x tính c ng, và t ng t́c

tr i x tr i, trong phân tích epistasis Nguy n Th Lang và công s (2004) đã t̀m th y AC

đ c ki m soát b i gen ch́nh đ nh v trên nhi m s c th s 5 và 6 liên k t v i ch th RM42

(nhi m s c th s 5) và wx (nhi m s c th s 6) [5, 16]

Trong các tính tr ng v ph m ch t c m, hàm l ng amylose đ c xem là m t tính tr ng

quan tr ng, có Ủ ngh a quy t đ nh đ n s m m c m ho c ng c l i Hàm l ng amylose còn

có tính tr i không hoàn toàn so v i hàm l ng amylose th p, nó do m t gen đi u khi n kèm

theo m t s gen ph có tính ch t c i ti n v i gen Wx (gen đi u khi n hàm l ng amylose)

đã đ c công b

M c tiêu nghiên c u quy trình ng d ng MAS nh m x́c đ nh gen Waxy đi u khi n hàm

l ng amylose trong cây lúa v i SSR marker có t́nh đa h̀nh ph trên 2 nhi m s c th 5 và

6 liên k t v i gen Wx đã đ c công b

Hai marker WxF-R và RM42 đ c s d ng cho k t qu đa h̀nh trên ćc gi ng lúa mùa

đ a ph ng S d ng marker RM42 và WxF-R đ phát hi n gen amylose cao và th p trên

qu n th phân ly t t h p IR64/Jasmine 85 K t qu phân tích t s n ph m PCR cho th y

marker này phân ly nh m t marker đ ng tr i (codominant), là đi u ki n thu n l i cho vi c x́c đ nh các cá th đ ng h p t và d h p t m t ćch ch́nh x́c h n Marker WxF-R có t

l ng d ng di truy n đ t 98,33% và m t QTL ki m soát trên gen quy đ nh hàm l ng

amylose v i ki u hình góp ph n 14,21% Vi c s d ng RM42 đ phát hi n gen hàm l ng

amylose k t qu cho th y đây là m t marker đ ng tr i có đ chính xác cao Nh v y, v i

tính tr ng hàm l ng amylose vi c k t h p ph ng ph́p ch n gi ng truy n th ng v i

ph ng ph́p s d ng marker phân t cho vi c phát hi n nhanh và chính xác gen m c tiêu,

nâng cao hi u qu và rút ng n th i gian cho công tác ch n t o gi ng, đ́p ng đ c nh ng

yêu c u cho vi c xu t kh u g o [16]

PH N II: V T

PHÁP NGHIÊN

C U

V t li u s d ng cho xây d ng quy tr̀nh nh n di n gen kh́ng b c ĺ

B ng 2.1 Ćc m u ĺa đ c s d ng đ nghiên c u t́nh n đ nh c a marker liên

(*): Dòng Kh́ng b c ệ́ IR7, IRBB21 có ngu n g c t vi n ệ́a IRRI; các dòng ệ́a còn

l i có ngu n g c t ngu n gi ng SRC Ćc gi ng ệ́a s d ng trong nghiên c u t KB8 đ n KB15 ệà con ệai gi a d̀ng u t́ và d̀ng gỀn Ệh́ng Xa7, Xa21 đ c ch n t o qua đ́nh

B ng 2.2 Tr̀nh t m i s d ng cho x́c đ nh gen Xa7 v̀ Xa21

Xa7 RM5509 F: 5'- GATGATCCATGCTTTGGCC -3'

R: 5'- TTCCAGCAGAAAGAAGACGC -3'

McCouch (2002) [59]

Xa21 pTA248 F: 5'- AGACGCGGAAGGGTGGTTCCCGGA -3'

R: 5'- AGACGCGGTAATCGAAAGATGAAA -3'

Yan-chang (2004) [56]

Các trình t m i này c ng đã đ c ki m tra các thông s Tm, c u trúc th c p, đ đ c

hi u trên lý thuy t… T t c các thông s đi u n m trong tiêu chu n cho phép, đ m b o kh

n ng nhân b n t t nh t c a m i và đ c ki m tra d a trên đ́nh gí s b marker liên k t

v i v̀ng gen quan tâm

V t li u s d ng cho xây d ng quy tr̀nh nh n di n gen kh́ng đ o ôn

B ng 2 3 Ćc m u ĺa đ c s d ng đ nghiên c u nh n di n gen kh́ng đ o ôn

(**): D̀ng Kh́ng o Ôn IR72, ITA212, IR64, IR24 có ngu n g c t vi n ệ́a

IRRI, ćc d̀ng ệ́a c̀n ệ i có ngu n g c t ngu n gi ng SRC

Ghi ch́ [46]:

Kháng cao: c p 1 Kháng: c p 2 -3

M i s d ng cho nghiên c u:

Trong nghiên c u này, chúng tôi s d ng ćc c p m i SSR RM208, RM3431, RM543,

RM206, RM28130, RM1261, RM27933 t ng ng v i ćc gen Pib, Piz, Pi37, Pikh, Pi40,

Pi41, Pi39 có t́nh kh́ng đ o ôn Trình t m i đ c t ng h p b i công ty IDT, Hoa k

B ng 2.4 Trình t m i s d ng cho x́c đ nh gene kh́ng đ o ôn

Pi54 RM206 F: 5'- CCCATGCGTTTAACTATTC -3'

R: 5'- CGTTCCATCGATCCGTATGG -3'

Sharma et al.(2005) [74]

Pib RM208 F: 5'- CTGCAAGCCTTGTCTGATG -3'

R: 5'- AAGTCGATCATTGTGTGGACC -3'

Yohei KOIDE et al.(2009) [85]

Các trình t m i này c ng đã đ c ki m tra các thông s Tm, c u trúc th c p, đ đ c

hi u trên lý thuy t… T t c các thông s đi u n m trong tiêu chu n cho phép, đ m b o kh

n ng nhân b n t t nh t c a m i và đ c ki m tra d a trên đ́nh gí s b marker liên k t

v i v̀ng gen quan tâm

V t li u s d ng cho xây d ng quy tr̀nh nh n di n gen qui đ nh h̀m l ng amylose

B ng 2.5 Ćc m u ĺa đ c s d ng đ nghiên c u t́nh n đ nh c a marker

liên k t v i gen Waxy qui đ nh h̀m l ng amylose