Nghiên cứu chỉ thị phân tử SSR ở một số giống /dòng chè trồng tại Thái Nguyên

Trong nghiên cứu này, bài viết phân tích đặc điểm kích thước của một số đoạn SSR và đánh giá sự đa dạng genome các giống/dòng chè thu thập tại xã Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thải Nguyên; Công ty chè Sông Cầu và xã Trại Cài – huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên. DNA tổng số từ các mẫu nghiên cứu được sử dụng làm khuôn để thực hiện kỹ thuật PCRSSR với 5 cặp mồi đặc hiệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chỉ thị phân tử SSR ở một số giống /dòng chè trồng tại Thái Nguyên Hoàng Thị Thu Yến và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 120(06): 93 – 99 NGHIÊN CỨU CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR Ở MỘT SỐ GIỐNG/DÒNG CHÈ TRỒNG TẠI THÁI NGUYÊN Hoàng Thị Thu Yến1*, Lê Quang Thƣơng2, Dƣơng Thị Nhung2, Hà Thị Loan2 1 Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên Trường Trung học Phổ thông chuyên Tuyên Quang 2 TÓM TẮT PCR-SSR là kỹ thuật sinh học phân tử quan trọng, đƣợc sử dụng phổ biến và hiệu quả để nghiên cứu chỉ thị phân tử trong c đánh giá sự đa dạng genome các giống/dòng chè thu thập tại xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thải Nguyên; Công ty chè Sông Cầu và xã Trại Cài – huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên. DNA tổng số từ các mẫu nghiên cứu đƣợc sử dụng làm khuôn để thực hiện kỹ thuật PCRSSR với 5 cặp mồi đặc hiệu. Kết quả khuếch đại ở mỗi mồi đều chỉ ra sự đa dạng trình tự lặp lại của đoạn SSR và đa dạng các phân đoạn DNA đƣợc khuếch đại. Sử dụng phần mền NTSYS version 2.1 phân tích sự đa dạng các phân đoạn DNA đƣợc khuếch đại bằng kỹ thuật PCR-SSR, các giống/dòng chè nghiên cứu đƣợc chia thành 2 nhóm chính: Nhóm I gồm 22 mẫu chè, chia thành 2 nhóm phụ. Nhóm phụ 1 gồm 19 mẫu (M1, M2, M17, M7, M10, M20, M22, M23, M11, M21, M4, M8, M16, M15, M3, M14, M5, M6, M13), hệ số sai khác giữa chúng với nhóm phụ còn lại là 0,412. Nhóm phụ 2 gồm 3 mẫu M12, M24 và M25 có hệ số sai khác là 0,252. Nhóm chính II gồm 3 mẫu là M9, M18, M19, ba mẫu này có hệ số di truyền sai khác lớn nhất so với nhóm khác là 0,46. Từ khóa: Cây chè, Camellia sinensis, đa dạng di truyền, quan hệ di truyền, SSR, microsatellite, PCR-SSR MỞ ĐẦU* Chè là thứ nƣớc uống tự nhiên lâu đời nhất, đƣợc tiêu thụ rộng rãi với chi phí thấp, đƣợc trồng chủ yếu ở các nƣớc nhiệt đới của Châu Á (Ấn Độ, SriLanka, Trung Quốc, Indonesia, Việt Nam..), Châu Phi (Kenya, Uganda, Malawi..) và Châu Mĩ la tinh (Argentina). Camellia sinensis (Camellia ( (Angiospermae) [11] (Camellia sinensis (Camellia assamica (Camellia assamica lasiocalyx -Campod). Ba loài chè này là nguồn gốc cho hầu hết các loài chè trồng ở các nƣớc trên thế giới hiện nay [19] * Tel: 0982 752153, Email: yenhtt@tnus.edu.vn Camellia sinensis (L) O. Kuntze đƣợc phân chè Camellia sinensis var sinensis, Camellia sinensis var pubilimba, Camellia sinensis var Assamica và Camellia sinensis var dehungensis [11]. Đặc điểm về giống và chu kỳ sống của chè phức tạp tạo nên một số hạn chế cho chọn tạo và cải tiến giống theo phƣơng pháp truyền thống. Việc phân biệt giữa các thứ chè thuộc chè China, Assmam và Compod gặp khó khăn do tính chất không đồng nhất của chè [15]. Hơn nữa, các mô tả về hình thái không phản ánh các biến đổi về mặt di truyền trong cây trồng mà chỉ cho thấy khi mô tả về sinh hóa và sinh lý [17], [18]. Do đó, việc sử dụng các chỉ thị phân tử ở mức độ DNA đƣợc các nhà khoa học quan tâm sử dụng để phát hiện các biến đổi về mặt di truyền. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đa dạng cây chè ở mức độ phân tử [7], [8], [16] 93 Hoàng Thị Thu Yến và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ [6], [12], [16] [10] [9], [13], [14]. Trong đó SSR (simgle sequence repeats – SSR) còn đƣợc gọi là DNA vệ tinh (microsatellite) là một đoạn DNA có sự lặp lại của trình tự nulceotide nào đó. Hiện tƣợng tồn tại các SSR trong cơ thể sinh vật nhân chuẩn là khá phổ biến. Tuy nhiên, tùy từng loài mà số lƣợng nucleotide trong mỗi đơn vị lại có thể thay đổi từ một đến hàng trục và số lƣợng đơn vị lặp lại có thể biến động từ 2 đến hàng ngàn lần. Các đoạn lặp lại hai, ba, bốn nucletotide phân bố phổ biến trọng genome của các loài động thực vật. Kỹ thuật PCR khuếch đại đoạn SSR (PCR-SSR) với mồi thiết kế dựa trên trình tự genome của từng loài nên chỉ thị SSR cho kết quả nhanh và cao. Chỉ thị phân tử SSR với nhiều đặc tính nhƣ độ đa dạng cao, phân bố rộng rãi trong genome, di truyền theo quy luật Mendel, biểu hiện đồng hợp trội. Trình tự SSR đƣợc xác định từ trình tự DNA genome và cDNA (EST – Expression Sequence Tag). Chỉ thị SSR có nguồn gốc từ cDNA/EST (EST-SSR) có thể giúp giảm chi phí và thời gian xây dựng chỉ thị do các đoạn cDNA/EST liên quan trực tiếp đến các gen chức năng, nên SSR phát triển từ nguồn dữ liệu này có thể sẽ hữu ích hơn [14]. Năm 2009, nhóm nghiên cứu của Sharma đã thống kế có 2181 đoạn EST từ cơ sở dữ liệu NCBI, trong đó có 1223 gen có trình tự SSR từ 2-34 nucleotide. Trong 109 gen phân tích nghiên cứu có chứa 120 SSR đƣợc xác định [14]. Theo thống kê của Ma và cộng sự (2010), ở chè có 6899 đoạn EST đƣợc công bố trên ngân hàng gen và có thêm 74 chỉ thị SSR-EST mới đƣợc nghiên cứu thực nghiệm [9]. Năm 2012, nhóm tác giả Sahu thống kê đƣợc 12852 đoạn EST ở chè, theo tính toán lý thuyết có 1636 đoạn EST chứa 2371 SSR. Khi so sánh các đoạn EST ở chè với các gen đã biết chức năng từ các loài khác cho thấy hầu hết các chỉ thị SSR-EST đƣợc nghiên cứu cho đến nay liên quan đến các quá trình sinh học, thành phần tế bào và chức năng phân tử ở chè [13]. 94 120(06): 93 – 99 Ở Việt Nam, việc ứn ...