BÁO CÁO KHOA HỌC: ĐỊNH VỊ CÁC GEN KHÁNG RẦY NÂU BPH4 VÀ BPH6 TRÊN NHIỄM SẮC THỂ LÚA

Rầy nâu là côn trùng gây hại lớn nhất đối với cây lúa ở nước ta cũng như các nước trồng lúa khác. Sử dụng giống lúa kháng rầy là biện pháp quan trọng được các nhà chọn giống quan tâm. Việc sử dụng giống kháng một mặt làm giảm thiệt hại năng suất, tiết kiệm chi phí phòng trừ, mặt khác hạn chế được việc dùng thuốc hoá học gây ô nhiễm môi trường và góp phần ổn định môi trường sinh thái. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO KHOA HỌC: "ĐỊNH VỊ CÁC GEN KHÁNG RẦY NÂU BPH4 VÀ BPH6 TRÊN NHIỄM SẮC THỂ LÚA"ĐỊNH VỊ CÁC GEN KHÁNG RẦY NÂU BPH4 VÀBPH6 TRÊN NHIỄM SẮC THỂ LÚALưu Thị Ngọc Huyền, Vũ Đức QuangViện Di truyền Nông nghiệp, Từ Liêm, Hà NộiThiều Văn ĐườngTrường Cao đẳng Sư phạm Cần Thơ, Cần ThơMỞ ĐẦURầy nâu là côn trùng gây hại lớn nhất đối với cây lúa ởnước ta cũng như các nước trồng lúa khác. Sử dụng giốnglúa kháng rầy là biện pháp quan trọng được các nhà chọngiống quan tâm. Việc sử dụng giống kháng một mặt làmgiảm thiệt hại năng suất, tiết kiệm chi phí phòng trừ, mặtkhác hạn chế được việc dùng thuốc hoá học gây ô nhiễmmôi trường và góp phần ổn định môi trường sinh thái. Dovậy việc chọn tạo nhanh chóng những giống lúa vừa cónăng suất cao, chất lượng tốt, lại mang nhiều gen kháng làcông việc được quan tâm không chỉ ở Việt Nam mà còn ởnhiều quốc gia khác. Với sự phát triển mạnh mẽ của côngnghệ chỉ thị phân tử, các nhà chọn giống bắt đầu quan tâmnhiều hơn tới vấn đề “chọn giống nhờ chỉ thị phân tử”(Marker-assisted selection) với ý đồ sử dụng các chỉ thịphân tử liên kết với các gen mong muốn trong chọn tạogiống mới. Như vậy việc tìm các chỉ thị phân tử liên kếtgần với gen quan tâm và lập bản đồ các gen đó trên nhiễmsắc thể mang ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn sâu sắc.Đối với đặc tính kháng rầy, đến nay người ta đã tìm đượckhoảng trên 10 gen kháng chính (major genes) và một sốgen kháng phụ khác (minor genes hay QTLs) dựa vào sựkhảo sát phản ứng của các giống lúa đối với các biotype rầynâu cũng như các thí nghiệm phân tích di truyền và lập bảnđồ phân tử (Sidhu and Khush, 1978; Ikeda, 1985; Ishii etal., 1994; Lưu Thị Ngọc Huyền và ctv, 2001). Trong côngtrình trước (Thiều Văn Đường và ctv, 2000) đã xác địnhcác gen kháng rầy nâu bph4 ở dòng lúa DG5 và Bph6 ởdòng lúa GC9 kháng khá hiệu quả đối với quần thể rầy nâuở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Chođến nay vẫn chưa có công trình nào xác định xem gen Bph6nằm trên nhiễm sắc thể nào. Còn việc định vị gen bph4 trênnhiễm sắc thể thì lại không có sự thống nhất giữa các nhàkhoa học: gen bph4 nằm trên nhiễm sắc thể số 4 qua phântích di truyền (Sidhu and Khush, 1978), hoặc trên nhiễmsắc thể số 6 dựa theo phương pháp chỉ thị phân tử(Kawaguchi et al, 2001).Công trình này được đặt ra với mục đích định vị các genbph4 và Bph6 trên nhiễm sắc thể của lúa, sử dụng kỹ thuậtchỉ thị phân tử vi vệ tinh (SSR).VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPVật liệu- DG5: dòng lúa kháng rầy nâu mang gen kháng bph4;GC9: dòng lúa kháng rầy nâu mang gen kháng Bph6; TN1:giống lúa nhiễm rầy nâu.- Quần thể F2 và F3 từ 2 tổ hợp lai TN1xDG5 vàTN1xGC9.- Mồi SSR đặt từ hãng Genset của Mỹ.- Hoá chất nhuộm bạc của hãng Promega.- Các vật liệu hóa chất khác sử dụng trong nghiên cứu đượcmua từ các hãng Sigma, Biorad (Mỹ), Pharmacia (Thụyđiển), Boehringer (Đức).Phương pháp- ADN của TN1, DG5, GC9 và các cá thể F2 được tách vàtinh sạch theo phương pháp CTAB (Phòng Thí nghiệm Ditruyền học, Trường ĐHTH Ghent, Bỉ).- Kiểu gen kháng nhiễm rầy nâu của các cá thể F2 (khángđồng hợp, nhiễm đồng hợp và dị hợp) được xác định dựatheo kết quả thử rầy trên các họ F3.- Phân tích thể phân ly nhóm theo Michelmore và ctv(1991).- Kỹ thuật SSR được thực hiện theo phương pháp củaPhòng thí nghiệm Khoa học Thực vật và Thổ nhưỡng,Trường ĐHTH Texas Tech, Hoa Kỳ.- Sản phẩm phản ứng PCR được điện di trên gelpolyacrylamide 4,5%. Phát hiện băng ADN bằng phươngpháp nhuộm bạc.- Các dữ liệu kiểu gen kháng nhiễm rầy được kết hợp vớidữ liệu SSR để phân tích nhóm liên kết và lập bản đồ phântử theo chương trình MapMaker.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN1. Phân tích thể phân ly nhóma/ Quần thể TN1xDG5Từ thí nghiệm sử dụng 108 chỉ thị SSR để đánh giá đa dạngdi truyền của 6 dòng, giống lúa trong công trình trước(Thiều Văn Đường và ctv, 2001), chúng tôi chọn ra được50 chỉ thị SSR (bảng 1) được xác định là cho đa hình SSRgiữa TN1 và DG5 để sử dụng trong thí nghiệm xác địnhnhóm liên kết của gen bph4. Phương pháp phân tích thểphân ly nhóm (BSA) kết hợp với phương pháp phân tíchSSR được áp dụng. Từ thí nghiệm đánh giá tính kháng rầyở các họ F3, chúng tôi suy ra các kiểu gen kháng đồng hợp,nhiễm đồng hợp và dị hợp đối với từng cá thể F2. Từ đóchọn ra 20 cây kháng đồng hợp và 20 cây nhiễm đồng hợp.Tiếp theo, 40 cây này (gồm 20 cây nhiễm hoàn toàn và 20cây kháng hoàn toàn) được sử dụng để lập thành hai nhómkháng hoàn toàn R1, R2 và hai nhóm nhiễm hoàn toàn S1,S2. Sau đó, ADN của TN1, DG5 và 4 nhóm này đã đượclàm phản ứng PCR với 50 cặp mồi SSR, chạy gelpolyacrylamide và nhuộm bạc. Kết quả phân tích thể phânly nhóm với 50 cặp mồi SSR cho thấy chỉ có 1 số chỉ thịSSR trên nhiễm sắc thể số 4 như RM335, RM261, RM185,RM273... dường như có liên kết với lôcut gen bph4 (2nhóm kháng có băng ADN gần tương tự như DG5, còn 2nhóm nhiễm có băng ADN gần tương tự như TN1). Còn tấtcả các chỉ thị còn lại trên các nhiễm sắc thể ...