Tổng quan nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chịu mặn

Sử dụng các chỉ thị SSR liên kết chặt với QTL chịu mặn Saltol trong chọn tạo lúa chịu mặn...13 2.2.2... Thứ nhất, khai thác sự đa dạng tự nhiên về nguồn gen chịu mặn qua chọn lọctrực tiế

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 2

I TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA 3

1.1 Vài nét sơ lược về cây lúa 3

1.2 Đất nhiễm mặn 6

1.3 Tính chống chịu mặn của cây lúa 7

II MỘT SỐ KẾT QUẢ VÀ THÀNH TỰU TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN 7

2.1 Một số kết quả và thành tựu trong chọn tạo lúa chịu mặn trên thế giới………

……… 7

2.1.1 Sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa chịu mặn 8

2.1.2 Chọn giống lúa chịu mặn bằng QTL 9

2.1.3 Tạo giống lúa chuyển gen chịu mặn 11

2.1.4 Lai tạo lúa có khả năng chịu mặn 12

2.2 Một số kết quả và thành tựu trong chọn tạo giống lúa chịu mặn ở Việt Nam……… 13

2.2.1 Sử dụng các chỉ thị SSR liên kết chặt với QTL chịu mặn Saltol trong chọn tạo lúa chịu mặn 13

2.2.2 Nghiên cứu lai tạo trong chọn tạo giống lúa chịu mặn 16

2.2.3 Thanh lọc mặn hiệu quả 17

III ĐỊNH HƯỚNG VỀ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN……….18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

Tài liệu tiếng Việt 19

Tài liệu tiếng Anh 20

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHUYÊN ĐỀ

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

(Chuyên đề 2.5)

Nội dung 2: Đánh giá đa dạng di truyền các tập đoàn lúa bản địa của Việt Nam ởmức độ phân tử, tuyển chọn 30 giống ưu tú, có độ đa dạng cao phục vụ công tácgiải mã genome

Chuyên đề 2.5: Tổng quan nghiên cứu về chọn tạo giống lúa chịu mặn

Trong tình trạng nguồn lương thực khan hiếm và giá lương thực tăng nhưhiện nay, thế giới sẽ phải đối mặt với nguy cơ thiếu lương thực Theo một nghiêncứu của trường Đại học Stanford, đến năm 2030 sản lượng lương thực ở Châu Á sẽgiảm 10% hoặc hơn, đặc biệt là sản phẩm lúa gạo Năng suất và sản lượng lúa luôn

bị đe doạ bởi thiên tai, sâu bệnh và các yếu tố môi trường Trong đó, yếu tố đángchú ý là hiện tượng đất nhiễm mặn Đất trồng trọt bị ảnh hưởng mặn ước khoảng

380 triệu ha, chiếm 1/3 diện tích đất trồng trên toàn thế giới

Việt Nam với đường bờ biển dài 3.620 km trải dài từ Bắc vào Nam, hàngnăm những vùng trồng lúa ven biển chịu ảnh hưởng rất nhiều do sự xâm thực củabiển Theo thống kê, diện tích đất ngập mặn năm 1992 là 494.000 ha, đến năm 2000

là 606.792 ha [1] Theo báo cáo mới nhất của Cục trồng trọt, tại ĐBSCL, xâm ngậpmặn đã ảnh hưởng đến 620.000 ha/1.545.000 ha lúa đông xuân 2009 - 2010, chiếm40% diện tích toàn vùng, tại các tỉnh ven biển như Tiền Giang, Trà Vinh, SócTrăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang và Bến Tre Trong đó, diện tích có nguy cơ

bị xâm ngập mặn cao khoảng 100.000 ha/650.000 ha, chiếm 16% diện tích canh táclúa của các tỉnh trên Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu toàn cầu đang thay đổi, hiệntượng băng tan ở hai cực, nước biển dâng lên đe dọa các vùng đất canh tác thấp venbiển Như vậy, đất nhiễm mặn là một trong những yếu tố chính gây khó khăn chochiến lược phát triển sản lượng lúa gạo, và ảnh hưởng xa hơn là mục tiêu đảm bảo

an ninh lương thực sẽ khó hoàn thành Do đó, việc hạn chế mức độ gây hại của sựnhiễm mặn đến năng suất lúa gạo là một vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu

Để đáp ứng được yêu cầu này, việc chọn tạo các giống lúa chịu mặn là rấtcần thiết Nghiên cứu cải thiện giống lúa chịu mặn hiện nay chia ra làm hai hướngchính Thứ nhất, khai thác sự đa dạng tự nhiên về nguồn gen chịu mặn qua chọn lọctrực tiếp trong điều kiện mặn hoặc chọn lọc di truyền các tính trạng số lượng, chọnlọc nhờ sự trợ giúp của các chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử thực chất là những biệnpháp kỹ thuật giúp phát hiện ra những đoạn ADN liên kết chặt với các gen cần xácđịnh Thông qua việc phát hiện những đoạn liên kết với gen đích cho phép chúng takhẳng định sự có mặt hay vắng mặt của gen chịu mặn Việc sử dụng chỉ thị phân tử

có thể giúp xác định nhanh sự có mặt của gen chống chịu mặn, giúp các nhà chọngiống chủ động trong việc chọn lựa các tổ hợp lai hiệu quả Nhờ đó, quá trình chọntạo giống chống chịu mặn trở lên nhanh, hiệu quả, tiết kiệm thời gian, công sức vàtiền của Thứ hai, tạo giống chuyển gen hoặc giống có gen biểu hiện ở mức độ khácvới gen sẵn có để thay đổi khả năng chịu mặn Tuy nhiên, hiện nay các nghiên cứu

về chuyển gen và thay đổi biểu hiện của gen để tăng khả năng chịu mặn vẫn chưađạt được nhiều thành công Do đó, trong chọn tạo giống lúa, hướng nghiên cứu khaithác sự đa dạng tự nhiên về nguồn gen giữa các dòng bố mẹ để dùng trong lai tạo làmột định hướng có hiệu quả

I TỔNG QUAN VỀ TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY LÚA

1.1 Vài nét sơ lược về cây lúa

Cây lúa thuộc họ hòa thảo (Graminae), tộc Oryzae, chi Oryza, có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24 Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới

ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam và Trung

Mỹ và một phần ở Châu Úc [12] Trong đó, chỉ có 2 loài là lúa trồng, còn lại là lúahoang hằng niên và đa niên Loài lúa trồng quan trọng nhất, thích nghi rộng rãi và

chiếm đại bộ phận diện tích lúa thế giới là Oryza sativa L Loài này hầu như có mặt

ở khắp nơi từ đầm lầy đến sườn núi, từ vùng xích đạo, nhiệt đới đến ôn đới, từ khắpvùng phù xa nước ngọt đến vùng đất cát sỏi ven biển nhiễm mặn, phèn … Một loài

lúa trồng khác là Oryza glaberrima Steud, chỉ được trồng giới hạn ở một số quốc gia Tây Châu Phi và hiện đang bị thay thế dần bởi Oryza sativa L [12]

Tác giả Tateoka (1963, 1964) lại phân biệt 22 loài, trong đó, cũng thống nhất

2 loài lúa trồng O sativa L và O glaberrima Steud Tateoka xem dạng lúa Châu Phi (O perennis Moench) như là một loài riêng O barthii A Chev., và dạng lúa Châu Á và Châu Mỹ thuộc về loài O rufipogon Griff Tateoka cũng bổ sung 2 loài mới: O longiglumis Jansen và O angustifolia Hubbard (Bảng 1) [31, 32]

Bảng 1 Các loài Oryza với số nhiễm sắc thể, kiểu gen và phân bố địa lý

Nhóm Oryzae

breviligulata A Chev et Roehr 24 AA Châu Phi

punctata Kotschy 24, 48 BB, BBCC Châu Phi

Nhóm Angustifoliae

brachyantha A Chev et Roehr 24 FF Châu Phi

angustifolia Hubbard 24 Châu Phi

Tisseranti A Chev 24 Châu Phi

Nhóm Coarctatae

Năm 1928 - 1930, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phân loại lúa trồng thành

2 nhóm “Indica” và “Japonica” dựa trên cơ sở phân bố địa lý, hình thái cây và hạt,

độ bất dục khi lai tạo và phản ứng huyết thanh (Serological reaction) Các nhà

nghiên cứu Nhật Bản sau đó đã thêm một nhóm thứ 3 “Javanica” để đặt tên cho

giống lúa cổ truyền của Indonesia là “bulu” và “gundil” Tên gọi của 3 nhóm thểhiện nguồn gốc xuất phát của các giống lúa từ 3 vùng địa lý khác nhau Từ

“Janvanica” có gốc từ chữ Java là tên của một đảo của Indonesia Từ “Japonica” có

lẽ xuất xứ từ chữ Japan là tên nước Nhật Bản Còn “Indica” có lẽ có nguồn gốc từ

India (Ấn Độ) (Bảng 2.) [4]

Bảng 2 Đặc trưng hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm giống lúa Đặc

Thân -Thân cao -Thân cao trung bình Thân thấp

Chồi -Nở bụi mạnh -Nở bụi thấp Nở bụi trung bình

Lá -Lá rộng, xanh nhạt -Lá rộng, cứng, xanh nhạt Lá hẹp, xanh đậm Hạt -Hạt thon dài, dẹp

-Hạt hầu như không

có đuôi dài -Trấu có lông dài -Ít rụng hạt

-Hạt tròn, ngắn -Hạt không đuôi tới có đuôi dài

-Trấu có lông dài và dầy

-Ít rụng hạt Sinh

và có 15 nước trên thế giới trồng lúa với diện tích hơn hơn 1 triệu ha, trong đó cótới 13 nước thuộc Châu Á Riêng Trung Quốc và Ấn Độ chiếm khoảng 50% diệntích trồng lúa và 56% sản lượng lúa toàn cầu Ở các nước khác như Bangladesh,Indonexia, Thái Lan mỗi nước đều có diện tích trồng lúa lớn hơn tổng diện tíchtrồng lúa của tất cả các nước Mĩ La tinh Châu Phi có diện tích trồng lúa gần bằngdiện tích trồng lúa của Việt Nam, nhưng sản lượng lúa lại thấp hơn Việt Nam từ 2 -

3 lần [8], [10].

1.2 Đất nhiễm mặn

Đất mặn được xem là một trong những vấn đề cần quan tâm trên thế giới, bởi

nó ảnh hưởng rất lớn đến diện tích và năng suất cây trồng Tính chất vật lý và hoáhọc của đất mặn rất đa dạng, biến thiên tuỳ thuộc vào nguồn gốc của hiện tượngmặn, độ pH của đất, hàm lượng chất hữu cơ trong đất, chế độ thuỷ văn và nhiệt độ[13]

Đất mặn chứa một lượng muối hoà tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thiệthại đến hoạt động sinh trưởng của cây trồng Mức độ gây hại của đất mặn tuỳ thuộcvào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường đi kèm

và tính chất của đất Do đó, người ta rất khó định nghĩa đất mặn một cách chính xác

và đầy đủ Hội Khoa học Đất của Mỹ (SSSA1979) đã xác định đất mặn là đất có độdẫn điện (EC) lớn hơn 2 dS/m, không kể đến hai giá trị khác: tỉ lệ hấp thu sodium(SAR) và pH Tuy nhiên, hầu hết các định nghĩa khác đều chấp nhận đất mặn là đất

có độ dẫn điện EC cao hơn 4 dS/m ở điều kiện nhiệt độ là 250C, phần trăm sodiumtrao đổi ESP kém hơn 15, và pH nhỏ hơn 8,5.[5]

Đất mặn khá phổ biến ở vùng sa mạc và cận sa mạc Muối tích tụ và mao dẫnlên đất mặn, chảy tràn trên mặt đất theo kiểu rửa trôi Đất mặn có thể phát triển ởvùng nóng ẩm, cận nóng ẩm trên thế giới trong điều kiện thích hợp như vùng venbiển; hoặc mặn do nước biển xâm nhập khi triều cường, lũ lụt; hoặc mặn do nướcthấm theo chiều đứng hay chiều ngang từ thủy cấp bị nhiễm mặn [28]

Đất bị ảnh hưởng mặn chiếm 7% diện tích đất toàn thế giới (ước tính hơn 1

tỷ ha) Đất bị ảnh hưởng mặn không phải đều có khả năng canh tác giống như nhau,

mà nó được chia ra thành từng nhóm khác nhau để sử dụng cho hợp lý Đất bị ảnhhưởng mặn ở đại lục thuộc Châu Âu và Bắc Mỹ rất ít có khả năng trồng trọt ỞChâu Á, hơn 80% đất bị ảnh hưởng mặn có khả năng trồng trọt và đã được khai tháccho sản xuất nông nghiệp Ở Châu Phi và Nam Mỹ, khoảng 30% đất bị nhiễm mặn

có khả năng trồng trọt Ở Châu Á, hiện tượng đất nhiễm mặn là mối đe dọa lớn nhấtđến việc gia tăng sản lượng lúa gạo [13]

1.3 Tính chống chịu mặn của cây lúa

Đối với cây lúa, tính chống chịu mặn là một tiến trình sinh lý phức tạp, thay

đổi theo các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây [24] Tính trạng bất thụ củabông lúa khi bị stress do mặn được điều khiển bởi một số gen trội, nhưng các gennày không tiếp tục thể hiện ở các thế hệ sau Phân tích diallele về tính trạng chốngchịu mặn, người ta ghi nhận cả hai hoạt động của gen cộng tính và gen không cộngtính với hệ số di truyền thấp (19,18%) và ảnh hưởng của môi trường rất lớn [29]

Rất nhiều nghiên cứu cho rằng, yếu tố di truyền tính chống chịu mặn biếnđộng rất khác nhau giữa các giống lúa Vì vậy, muốn chọn giống lúa chống chịumặn có hiệu quả, cần nghiên cứu sâu về cơ chế di truyền tính chống chịu mặn, từ đóloại bỏ ngay từ những thế hệ đầu những dòng không đáp ứng được yêu cầu của nhàchọn giống Nghiên cứu di truyền số lượng tính chống chịu mặn cho thấy, cả haiảnh hưởng hoạt động của gen cộng tính và gen không cộng tính đều có ý nghĩatrong di truyền tính chống chịu mặn [15]

Hiện chúng ta có rất ít thông tin về kiểu hình chống chịu mặn ở giai đoạntrưởng thành của cây lúa Hầu hết các thí nghiệm đều được tiến hành trên giai đoạn

mạ với quy mô quần thể hạn chế và chỉ số Na/K thường được dùng như một giá trịchỉ thị [21, 24] Cây lúa nhiễm mặn có xu hướng hấp thu Na nhiều hơn cây chốngchịu Ngược lại, cây chống chịu mặn hấp thu K nhiều hơn cây nhiễm Ngưỡngchống chịu NaCl của cây lúa là EC = 4 dS/m [21] Trong quá trình bị nhiễm mặn,nồng độ ion K+ trong tế bào được điều tiết tương thích với cơ chế điều tiết áp suấtthẩm thấu và khả năng tăng trưởng tế bào Nhiều loài thực vật thuộc nhómhalophyte và một phần của nhóm glycophyte thực hiện hoạt động điều tiết áp suấtthẩm thấu làm cản trở ảnh hưởng gây hại của mặn Hoạt động này sẽ giúp cây duytrì một lượng lớn K+ và hạn chế hấp thu Na+ [22]

II MỘT SỐ KẾT QUẢ VÀ THÀNH TỰU TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN

2.1 Một số kết quả và thành tựu trong chọn tạo lúa chịu mặn trên thế giới

Các quốc gia trên thế giới đã và đang tiến hành chọn tạo, canh tác có hiệuquả một số giống lúa chịu mặn Nhiều nguồn giống lúa mùa địa phương như NonaBroka, Burarata chống chịu tốt với điều kiện mặn tương đương với giống Pokkali

đã được xác định

Những năm cuối thế kỷ 20, các nhà chọn tạo giống đã sử dụng những biến

đổi di truyền để tạo ra những giống lúa có tiềm năng về năng suất, chất lượng gạotốt, kháng một số sâu bệnh chính và chống chịu với những điều kiện bất lợi như khôhạn, ngập úng, mặn Trong chiến lược chọn tạo giống lúa chống chịu mặn, Việnnghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), từ năm 1977 - 1980 đã tiến hành chọn được nhữngdòng lúa chống chịu mặn tốt như IR42, IR4432-28-5, IR4595-4-1, IR463-22-2,IR9884-54-3 Năng suất đạt 3,6 tấn/ha trung bình cho tất cả 25 thí nghiệm Nhữnggiống lúa cải tiến này cho năng suất cao hơn những giống lúa cổ truyền 2 tấn/ha[28]

Tác giả Gregorio và cộng sự (2002), báo cáo kết quả nuôi cấy tế bào somalúa để tạo ra các biến dị soma chống chịu mặn Từ giống lúa Pokkali (lúa mùa caocây, cảm quang, yếu rạ, lá dài to bản và rũ, đẻ chồi ít, gạo màu đỏ, phẩm chất gạoxấu), tác giả đã thu được dòng biến dị soma TCCP226-2-49-B-B-3 là giống lúa caosản, thấp cây, sinh trưởng mạnh, chống chịu mặn cao như Pokkali, gạo có màu trắng

và phẩm chất gạo tốt hơn giống gốc, cho năng suất cao hơn nhiều so với Pokkali.Giống lúa TCCP226-2-49-B-B-3 đã được sử dụng trong các chương trình tạo giốnglúa chịu mặn tại nhiều Trung tâm nghiên cứu lúa trên thế giới [17]

2.1.1 Sử dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa chịu mặn

Chọn giống lúa chịu mặn bằng chỉ thị phân tử (MAS) là một quá trình sửdụng một marker để lựa chọn gián tiếp các gen mục tiêu Việc sử dụng MAS chọngiống thay vì sử dụng chọn lọc kiểu hình thông thường đem lại một số lợi thế lớnnhư tiết kiệm thời gian, giảm chi phí chọn giống và đáng tin cậy hơn do không bịảnh hưởng của các yếu tố môi trường Nhiều loại chỉ thị bao gồm RFLP, RAPD,SSR, SCAR và STS đã được các nhà khoa học trên thế giới phát triển

a) Chỉ thị RFLP

Chỉ thị RFLP được sử dụng rộng rãi trong những nghiên cứu lập bản đồ gen

và xác định chỉ thị phân tử liên kết gen Kỹ thuật tạo ra các loại chỉ thị này được gọi

là nhân bội chọn lọc những mảnh cắt giới hạn Phương pháp linh hoạt này có thểphát hiện được sự có mặt của những mảnh cắt giới hạn trong bất kỳ loại ADN nào.Nguyên lý của kỹ thuật AFLP dựa trên cơ sở nhân bội có chọn lọc những mảnh cắtgiới hạn từ ADN hệ gen

Tác giả Teng (1994) đã sử dụng quần thể cận giao tái tổ hợp (RI) thế hệ F8bao gồm 324 cá thể thuộc tổ hợp lai giữa IR29/Nona Broka để nghiên cứu di truyền

tính chống chịu mặn của cây lúa Các dòng RI được thanh lọc mặn trong nhà lưới ởđiều kiện EC = 15 dS/m và điều kiện đồng ruộng Phân tích RFLP với 5 enzymephân cắt hạn chế (DraI, EcoRV, HindIII, ScaI, XbaI) cho thấy trong 266 RFLPmarker, có 117 thể hiện đa hình (43,98%), phủ trên hệ gen cây lúa với mật độ 15cM/quãng Trong đó, RG100 và RZ323 được ghi nhận cho đa hình rõ nhất Mười bamarker định vị gần RG100 và RZ323 trên nhiễm sắc thể số 3 cũng được sử dụng đểxem xét liên kết gen Phân tích ANOVA một chiều chứng minh Nona Broka mangalen kháng liên kết với RG100 và RZ323 tại các loci số lượng Khi phân tíchANOVA hai chiều, tác giả phát hiện thêm RZ323 (nhiễm sắc thể số 3) và RG333(trên nhiễm sắc thể số 8) liên kết với QTL chống chịu mặn Các cá thể tái tổ hợpmang alen từ Nona Broka ở locus RZ323 và từ IR29 ở locus RG333 có kiểu hìnhsống sót lâu hơn trong môi trường mặn so với những tổ hợp khác [33]

b) Chỉ thị SSR

Trên thực tế, việc chọn giống chống chịu mặn dựa trên kiểu hình rất khó do

có sự tương tác giữa các gen Nhờ chỉ thị phân tử mà công việc xác định gen chốngchịu mặn, chọn tạo giống chống chịu trở lên dễ dàng, chủ động và chính xác hơn

Xác định gen kháng bằng chỉ thị phân tử nghĩa là sử dụng các chỉ thị phân tửliên kết chặt với các gen kháng và các QTLs để chọn được các cá thể mang genkháng trong quần thể phân li Độ chính xác của phương pháp này có thể lớn hơn99,75% khi gen kháng kẹp giữa hai chỉ thị liên kết với gen kháng đó và khoảngcách di truyền từ chỉ thị phân tử đến gen kháng nhỏ hơn 5cM Bằng cách chọn lọcnày, các tổ hợp gen kháng khác nhau được chọn lọc là dựa trên kiểu gen thay vì dựatrên kiểu hình [35]

Về cơ bản các loại chỉ thị trên đều có thể được ứng dụng để lập bản đồ ditruyền hoặc nghiên cứu sự đa dạng di truyền hoặc phân lập gen, hoặc xác định gen,

… Tuy nhiên, mỗi loại chỉ thị có ưu nhược điểm riêng vì thế tuỳ vào mục đích, yêucầu và điều kiện cụ thể của mỗi nghiên cứu mà lựa chọn sử dụng chỉ thị nào chothích hợp

Trong số các chỉ thị phân tử thì SSR có nhiều ưu điểm: đơn giản, dễ thựchiện, nhanh, chính xác, độ đa hình cao và kinh tế

Trong nghiên của của mình, tác giả Mohammadi - Nejad và ctv, (2008) thí

nghiệm 33 SSR marker đa hình trên đoạn Saltol của nhiễm sắc thể số 1 nhằm xác

định mức độ liên kết và hữu dụng của các marker này trong chọn giống chống chịumặn Các SSR marker này được dùng để thử nghiệm trên 36 giống lúa được phânloại thành 5 nhóm: chống chịu tốt, chống chịu, chống chịu trung bình, nhiễm mặn

và nhiễm mặn tốt qua thanh lọc mặn nhân tạo Trong số 33 marker, có 6 marker:RM10745, RM1287, RM8094, RM3412, RM493 và RM140 liên kết chặt với đoạn

Saltol ở vị trí 10.8 - 12.28 Mb Đoạn Saltol có thể nằm trong vị trí có chứa các

marker RM8094, RM3412, RM493 Các giống lúa: IR70023, IR65858, IR69588,IR74105, IR71832, IR74099, Cherivirrupo và IR66946-3R-178-1-1 (FL478) có sảnphẩm PCR giống như sản phẩm PCR của Pokkali khi được nhân bản bởi marker

RM 8094 và cho tính chống chịu rất tốt hoặc tốt đối với mặn Do đó, markerRM8094 thể hiện liên kết thuận và chặt chẽ với tính kháng mặn ở giai đoạn mạ Tácgiả G Mohammadi - Nejad và ctv, (2008) cũng khuyến cáo việc sử dụng hai markerRM8094 và RM10745 trong xác định kiểu gen của cây lúa chống chịu mặn có mang

đoạn QTL Saltol trong các chương trình lai tạo giống lúa chịu mặn [14]

2.1.2 Chọn giống lúa chịu mặn bằng QTL

Bản đồ QTL (phân tích dựa trên AFLP và STS marker) cho thấy gen chủ lực

điều khiển tính trạng chống chịu mặn định vị trên nhiễm sắc thể số 1 (saltol) Bên

cạnh gen chủ lực, 3 QTL được ghi nhận có liên quan với tính trạng hấp thu K cao, 4QTL có liên quan với tính trạng hấp thu Na thấp và 3 QTL có liên quan với tínhtrạng tỷ số Na/K thấp Những QTL này định vị trên nhiễm sắc thể số 1, 3, 4, 10 và

12 [13], [26]

Bảng 3 Phân tích QTL theo phương pháp cách quãng (interval)

đối với tính trạng hấp thu K, Na và tỉ số Na/Ka ở chồi thân

QTL được khám phá có ảnh hưởng điều khiển tính trạng hấp thụ K ở chồi,định vị trên nhiễm sắc thể số 1, số 4 và số 12 (bảng 3), với phương sai kiểu hìnhđược giải thích là 80,2%, 83,5% và 21,2%, theo thứ tự QTL có ảnh hưởng đến hoạtđộng điều khiển tính trạng hấp thu Na, định vị trên nhiễm thể số 1, 3, và 10 Đối với

tỉ số Na/K, có 3 QTL định vị trên nhiễm thể số 1, 10 và 12 được giả định là genđiều khiển tính trạng này, với biến dị kiểu hình được giải thích là 64,3%, 86,1% và18,5%, theo thứ tự (bảng 3) QTL được quan sát trên nhiễm thể số 1 đối với 3 tínhtrạng: Na thấp, K cao, tỉ số Na/K thấp với giả định có liên quan đến chống chịumặn

Các nghiên cứu của Gregorio (1997) và Niones (2004) đã lập được bản đồ

gen rất chi tiết cho QTL “Saltol” hiện diện trên nhiễm sắc thể số 1, quyết định tới

khoảng 40 - 65% tính chống chịu mặn của lúa [16, 23] M R Islam và ctv lập bản

đồ chi tiết QTL “Saltol” trên nhiễm sắc thể số 1, 8 quyết định tới 20 - 20% tính

chống chịu mặn

2.1.3 Tạo giống lúa chuyển gen chịu mặn

Ứng dụng công nghệ chuyển gen để tạo giống kháng là một trong nhữnghướng được quan tâm hiện nay Với mục đích tăng cường khả năng chịu mặn củalúa, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã chuyển một số gen từ các nguồn thực vậtkhác nhau vào lúa

Xu và ctv (1996) chuyển gen hvaI của lúa mạch vào giống lúa Nipponbare,

thời gian 3 tuần tuổi, lúa chuyển gen và không chuyển gen được xử lý mặn qua 2