Đánh giá một số dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mặn (Nacl)

Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây mạ.... Nhận xét về khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây mạ.... Chỉ số chịu mặn tương đối của các dòng

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Trang 2

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 CÂY LÚA 3

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại cây lúa 3

1.1.2 Đặc điểm sinh học 4

1.1.3 Đặc tính sinh thái 5

1.1.4 Giá trị kinh tế 6

1.1.5 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam 7

1.2 MẶN VÀ CƠ CHẾ CHỊU MẶN 8

1.2.1 Các kiểu đất mặn 8

1.2.2 Tác hại của mặn 8

1.2.3 Các phản ứng thích nghi của thực vật đối với môi trường mặn 9

1.3 MỘT SỐ THÀNH TỰU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU VÀ CHỌN DÒNG TẾ BÀO SOMA BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY IN VITRO 12

1.4 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT RAPD (Random Amplified Polimorphic DNA) TRONG PHÂN TÍCH HỆ GEN CỦA CÂY TRỒNG 13

Chương 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 17

2.1 Nguyên liệu 17

2.1.1 Nguyên liệu thực vật 17

2.1.2 Hóa chất và thiết bị 17

2.2 Phương pháp nghiên cứu 17

2.2.1 Phương pháp phân tích hoá sinh 18

Trang 3

2.2.2 Phương pháp phân tích sinh lí 21

2.2.3 Phương pháp sinh học phân tử 23

2.2.4 Phương pháp nghiên cứu ngoài đồng ruộng 24

2.2.5 Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu 24

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

3.1 Đặc điểm nông học các dòng lúa chọn lọc ở thế hệ R2, R3 có nguồn gốc từ mô sẹo qua xử lí chịu mặn 25

3.1.1.Đặc điểm nông học các dòng lúa chọn lọc ở thế hệ R2 25

3.1.2.Đặc điểm nông học của các dòng chọn lọc ở thế hệ R3 29

3.1.3 Nhận xét về một số đặc điểm nông học ở các dòng chọn lọc 31

3.2 Phân tích hóa sinh các dòng chọn lọc 31

3.2.1 Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn hạt nảy mầm 32

3.2.1.1 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hàm lượng đường khử ở giai đoạn hạt nảy mầm 32

3.2.1.2 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của α - amylase ở giai đoạn hạt nảy mầm 35

3.2.1.3 Mối tương quan giữa hoạt độ của  - amylase và hàm lượng đường khử 37

3.2.1.4 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hàm lượng protein tan ở giai đoạn hạt nảy mầm 38

3.2.1.5 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của protease ở giai đoạn hạt nảy mầm 40

3.2.1.6 Tương quan giữa hoạt độ protease và hàm lượng protein tan 42

3.2.1.7 Nhận xét về khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn hạt nảy mầm 43

3.3 Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây mạ 43

3.3.1 Đánh giá khả năng chịu hạn thông qua xác định hàm lượng proline 43

Trang 4

3.3.2 Đánh giá khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc qua gây hạn nhân tạo bằng xử lí NaCl 0,1M 46 3.3.3 Xác định chỉ số chịu mặn tương đối ở mức độ cây mạ 47 3.3.4 Nhận xét về khả năng chịu mặn của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây

mạ 48 3.4 Đánh giá sự thay đổi ADN hệ gen của một số dòng lúa chọn lọc qua xử lí chịu mặn. 49 3.4.1 Kết quả tách chiết ADN tổng số 49 3.4.2 Phân tích đa hình ADN bằng kỹ thuật RAPD 51 3.4.2.1 Số phân đoạn ADN xuất hiện và đa hình về phân đoạn ADN được nhân bản 51 3.4.2.2 Sự khác nhau của các dòng chọn lọc so với giống gốc ở mức độ phân

tử 59 3.4.3 Nhận xét sự thay đổi ADN trong hệ gen của các dòng lúa chọn lọc và giống gốc 61

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

Trang 5

Bảng 3.2 Đặc điểm nông học các dòng chọn lọc từ giống CR203 30

Bảng 3.3 Hàm lượng protein, đường khử trong hạt của các dòng chọn lọc và

Bảng 3.6 Tương quan giữa hoạt độ của  - amylase và hàm lượng đường khử

ở giai đoạn hạt nảy mầm 37

Bảng 3.7 Hàm lượng protein tan trong giai đoạn hạt nảy mầm của các dòng

Bảng 3.11 Một số chỉ tiêu chịu ảnh hưởng của mặn ở giai đoạn mạ 3 lá 46

Bảng 3.12 Chỉ số chịu mặn tương đối của các dòng chọn lọc ở giai đoạn cây

mạ 48

Trang 6

Bảng 3.13 Độ tinh sạch và hàm lượng ADN của các dòng lúa chọn lọc 50

Bảng 3.14 Tổng số phân đoạn ADN được nhân bản từ hệ gen của các dòng

lúa chọn lọc khi phân tích với 10 mồi ngẫu nhiên 51

Bảng 3.15 Phân tích đa hình về phân đoạn ADN được nhân bản với 10 mồi

ngẫu nhiên 52 Bảng 3.16 Hệ số sai khác di truyền của các dòng chọn lọc và giống gốc 59

Trang 7

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 18

Hình 3.1 Hàm lượng đường khử của các dòng chọn lọc ở giai đoạn hạt nảy mầm khi xử lí bằng dùng dịch NaCl 0,1M 34

Hình 3.2 Ảnh hưởng của NaCl 0,1M đến hoạt độ của α - amylase trong giai đoạn hạt nảy mầm 36

Hình 3.3 Hàm lượng protein tan trong giai đoạn hạt nảy mầm của các dòng chọn lọc khi xử lí NaCl 0,1M 39

Hình 3.4 Ảnh hưởng của NaCl 0,1 M đến hoạt độ protease trong giai đoạn hạt nảy mầm 42

Hình 3.5 Hàm lượng proline của các dòng lúa chọn lọc khi xử lí NaCl 0,1M ở giai đoạn mạ 3 lá 45

Hình 3.6 Khả năng chịu mặn của các dòng lúa chọn lọc 48

Hình 3.7 Kết quả điện di ADN tổng số tách từ dòng lúa chọn lọc 50

Hình 3.8 Hình ảnh điện di sản phẩm RAPD của 6 mẫu lúa với mồi M1 53

Hình 3 18 Sơ đồ hình cây thể hiện mối quan hệ di truyền giữa các dòng chọn lọc và giống gốc 59

Trang 8

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Lúa gạo là nguồn lương thực chủ yếu của hơn một nửa dân số trên thế giới

Ở Việt Nam, lúa là cây nông nghiệp có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Theo số liệu thống kê năm 2008, nước ta có 7,4 triệu ha đất trồng lúa, sản lượng thóc đạt 38,6 triệu tấn, bình quân năng suất đạt 6,2- 6,3 tấn/ha Việt Nam

là một trong hai nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới [50]

Cây lúa (Oryza sativa L.) là loại cây trồng rất mẫn cảm với các điều

kiện ngoại cảnh [9] Nhiều yếu tố sinh thái bất lợi đã tác động lên quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa như nhiệt độ cực đoan, ánh sáng bất lợi, lượng mưa không phù hợp [7], [8] Đối với cây lúa nước, ở những vùng ven biển một trong những nguyên nhân quan trọng làm giảm năng suất là mặn Đứng trước những diễn biến ngày càng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, Việt Nam là một trong số các nước chịu ảnh hưởng của nước biển dâng, đặc biệt là vùng đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long Theo đánh giá của ngân hàng thế giới, nếu nước biển dâng 1m, Việt Nam sẽ có 10% dân

số chịu ảnh hưởng trực tiếp và làm tổn thất khoảng 10% GDP [16] Theo

“Nghiên cứu điển hình phục vụ báo cáo phát triển con người 2007-2008” của UNDP, hiện nay đồng bằng sông Cửu Long có 1,77 triệu ha đất nhiễm mặn (chiếm 45% diện tích) Một số địa phương khác như Nam Định và Thanh Hoá diện tích nhiễm mặn là 7600 ha [16] Lúa nước là loại cây kém chịu mặn [3]

Vì vậy, nghiên cứu khả năng chịu mặn và tăng cường khả năng chịu NaCl của các giống lúa nhằm nâng cao và ổn định sản lượng lúa trong điều kiện nhiễm mặn là một đòi hỏi thực tiễn trong sản suất nông nghiệp

Trong những năm gần đây, công nghệ sinh học phát triển đã đóng góp nhiều ứng dụng quan trọng trong công tác chọn tạo giống Bằng kỹ thuật chọn dòng biến dị soma và kỹ thuật gen có thể tạo ra các cây trồng có khả năng chống chịu cao [13] Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật đã mở ra một

Trang 9

hướng mới trong công tác cải tạo giống cây trồng và góp phần làm phong phú thêm nguồn vật liệu khởi đầu trong công tác chọn giống [1], [12], [14], [15], [17] Từ nguồn nguyên liệu thực vật được tạo ra nhờ kỹ thuật nuôi cấy mô đến khi tạo thành dòng, giống mới đòi hỏi trải qua quá trình đánh giá, thử nghiệm trên đồng ruộng cũng như trong phòng thí nghiệm qua nhiều thế hệ

Xuất phát từ những cơ sở trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Đánh giá một

số dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mặn (NaCl)”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tuyển chọn được dòng lúa ưu việt về đặc điểm nông học, chất lượng hạt và khả năng chịu mặn

- Xác định sự sai khác hệ gen của các dòng lúa chịu mặn

3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

3.1 Phân tích đặc điểm nông học của các dòng lúa có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mặn (NaCl) ở thế hệ R2, R3

3.2 Đánh giá chất lượng hạt thông qua phân tích một số chỉ tiêu hoá sinh: protein, đường tan

3.3 Đánh giá khả năng chịu mặn (NaCl) của một số dòng chọn lọc thế hệ R3

- Đánh giá ở giai đoạn hạt nảy mầm thông qua xác định ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng đường tan, hoạt độ của  - amylase, hàm lượng protein

tan và hoạt độ của protease

- Đánh giá nhanh khả năng chịu mặn (NaCl) của các giống nghiên cứu ở giai đoạn mạ ba lá bằng phương pháp gây mặn nhân tạo Xác định hàm lượng proline sau khi xử lý mặn cây mạ ba lá bằng dung dịch NaCl

3.4 Xác định sự sai khác ADN genome của một số dòng lúa chịu mặn bằng

kỹ thuật RAPD

Trang 10

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 CÂY LÚA

1.1.1 Nguồn gốc và phân loại cây lúa

Cây lúa (Oryza Sativa L.) là cây trồng có từ lâu đời, phân bố từ 300 vĩ Bắc đến 400

vĩ Nam và gắn liền với lịch sử phát triển của loài người Tổ tiên

của loài lúa hiện nay là lúa dại Oryza Fatua, Oryza Zaoffcinacis, Oryza Minuta [8]

Khoảng năm 2800 – 2700 TCN, ở Trung Quốc đã có nghề trồng lúa [8] Vavilov (1926) cho rằng nguồn gốc của cây lúa trồng là ở Ấn Độ [6] Nhiều tài liệu cho rằng, nguồn gốc của cây lúa trồng là ở miền nam Việt Nam và Campuchia [7], [8] Có giả thuyết lại cho rằng, tổ tiên của chi lúa

Oryza là một loại cây hoang dại trên siêu lục địa Gondwana cách đây ít

nhất 130 triệu năm và phát tán khắp các châu lục trong qúa trình trôi dạt

lục địa Khi phát hiện có nhiều loài lúa dại thuộc nhóm Euoryza ở châu

Phi, Chang (1976) đã cho rằng nguồn gốc của loài lúa trồng là ở châu Phi Sampath và Rao (1951) cho rằng cái nôi của nghề trồng lúa là ở chân dãy Himalaya đổ xuống các vùng đồng bằng Bengale Assam, Thái Lan vì ở vùng này có nhiều loại lúa hoang dại và các giống lúa trồng phong phú [8]

Tuy chưa thống nhất nhưng đã có nhiều tài liệu , di tích khảo cổ học

thuộc nhiều quốc gia khác nhau rồi từ vùng nhiệt đới nóng ẩm này cây lúa mới lan rộng ra khắp nơi [7], [8], [9]

Theo hệ thống phân loại học thực vật, cây lúa thuộc ngành thực vật có hoa

(Angios Permes), lớp một lá mầm (Mono Cotyledones), bộ hoà thảo (Graminales), họ hoà thảo (Graminae), chi lúa (Oryza) và loài Oryza Sativa [8]

Trang 11

data error !!! can't not

read

Trang 12

read

Trang 13

read

Trang 14

read

Trang 15

read

Trang 17

read

Trang 18

read

Trang 19

read

Trang 20

read

Trang 21

read

Trang 22

read

Trang 23

read

Trang 24

read

Trang 26

read

Trang 27

read

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	472,14 KB