Nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho kháng thuốc trừ cỏ bằng phương pháp lai trở lại

Đề tài “Nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho kháng thuốc trừ cỏ bằng phương pháp lai trở lại” được thực hiện theo định hướng trên với mục tiêu: Tạo được 2-3 dòng ngô biến đổi gen kháng thuốc trừ cỏ bằng kỹ thuật lai trở lại; 1-2 giống ngô lai triển vọng mang gen kháng thuốc trừ cỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chọn tạo giống ngô cho kháng thuốc trừ cỏ bằng phương pháp lai trở lạiHội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhấtNGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ CHO KHÁNG THUỐC TRỪ CỎBẰNG PHƯƠNG PHÁP LAI TRỞ LẠITS. Phan Xuân HàoViện Nghiên cứu NgôSUMMARYBreeding for herbicide tolerance in Maize by backcrossingThe tolerance to Glyphosate has transferred into some promising inbreed lines by backcross method.The new inbred lines and hybrids are the similar to initial ones regarding to the phenotypes and yield.The presence of CP4 EPSPS gene and OPT/mepsps fragments in the donor, eight herbicide - tolerantmaize lines and four hybrids derived from these have asserted by PCR and southern blot technique. Ingeneral, there are no significant difference in the degrees of damage of major diseases and the above ground insects among initial and new developed maize lines and hybrids.Keywords: Glyphosate, backcross, inbred lines.I. ĐẶT VẤN ĐỀ *Mặc dù hiện nay vẫn còn một số quan điểmkhác nhau về vấn đề cây trồng biến đổi gen(GMO), nhưng với việc mở rộng nhanh diện tíchchỉ sau một thời gian ngắn đã khẳng định ý nghĩacủa thành tựu này đối với nhân loại.Việc chuyển các gen kháng sâu và khángthuốc trừ cỏ vào ngô ở Mỹ chỉ thực hiện theo côngnghệ sinh học cho một số dòng, sau đó chuyển vàocác dòng khác bằng phương pháp lai trở lại, kể cảnhiều tính trạng như giống ngô Smart stax [8]. Cáccông ty hạt giống vừa và nhỏ ở Mỹ cũng chuyểncác gen được mua bản quyền vào các dòng hiện cócủa họ bằng phương pháp lai trở lại [7]. Có thểchuyển các gen mới vào các dòng bố hoặc mẹ, conlai sẽ có tính trạng kết hợp [8]. Đề tài “Chọn tạogiống ngô kháng thuốc trừ cỏ (KTTC) bằngphương pháp lai trở lại” được thực hiện theo địnhhướng trên với mục tiêu: Tạo được 2 - 3 dòng ngôbiến đổi gen kháng thuốc trừ cỏ bằng kỹ thuật laitrở lại; 1 - 2 giống ngô lai triển vọng mang genkháng thuốc trừ cỏ.II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệuCác dòng thuần ngô bình thường: DF1, DF2,DF4, DF5, DF7, CML161, 2A, 2B, H14, H65,Người phản biện: TS. Mai Xuân Triệu.H171, H020 và các dòng kháng thuốc trừ cỏglyphosate cùng loại*Thí nghiệm PCR và Southern:Sử dụng 24 nguồn vật liệu ngô bao gồm: 1nguồn cho gene (donor) và 8 dòng ngô thường, 3giống ngô lai thường của các dòng, 08 dòngbackcross, 4 giống lai giữa các dòng backcross.2.2. Phương pháp nghiên cứu- Tạo các dòng mới bằng phương pháp lai lạivà tự phối.- Đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thịphân tử SSR và phần mềm NTSYSpc.- Phân tích PCR tiến hành với cặp mồi đặchiệu cho gen KTTC.- Tách chiết ADN theo phương pháp củaSaghai - Maroof (1984) [10].- Phương pháp PCR theo phương pháp củaGrohmann và cộng sự (2009) [4].- Phân tích sự kiện chuyển gene và vật liệuthường sử dụng 03 trình tự mồi theo phươngpháp nghiên cứu của Heck và cộng sự (2005) [5].- Phân tích đoạn OPT/m - epsps sử dụng 02trình tự mồi theo phương pháp PCR củaMatsuoka và cộng sự (2000) [6].- Thí nghiệm Southern blot thực hiện theophương pháp của Breitler và cộng sự (2004).337VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMBảng 1. Danh sách và trình tự các mồi cho thí nghiệm PCRTTTên mồiTrình tự1Primer D5’ - GCGGTGTCATCTATGTTACTAGATCGGG - 3’2Primer E5’ - CAGCATCAGCGCTCGAAAGTTTCGTCAA - 3’3Primer F5’ - GGCAGGGTGTTGTTGTCCATTTTATGG - 3’4Primer OTP55’ - ACGGTGGAAGAGTTCAATGTATG - 3’5PrimerEPS35’ - TCTCCTTGATGGGCTGCA - 3’Bảng 2. Thành phần phản ứng PCR và chu trình nhiệtThành phầnDNANồng độ cuốiBước50ng DNA1Nhiệt độ - Thời gian095 C - 2 phút0,1uM Primer294 C - 30 giâyMgCl21,5mM Mg+360 C - 30 giâydNTP0,2uM dNTPs472 C - 1 phútTaq buffer1 X Taq buffer572 C - 10 phútNước-64 C - bảo quảnTaq1,5 U Taq7Kết thúc- Đánh giá an toàn sinh học - khảo nghiệmhạn chế:Đối với giống ngô KTTC, những sinh vậtkhông chủ đích được chọn để đánh giá là tập hợpcác loài chân khớp trong sinh quần cây ngô vàcác vật gây bệnh hại cây ngô.Tiến hành điều tra 5 lần vào các thời điểm:Lần 1: Vào giai đoạn khoảng V10 - V15,Lần 2: Vào giai đoạn khoảng V18 - VT,Lần 3: Vào giai đoạn khoảng R1,Lần 4: Vào giai đoạn khoảng R2,Lần 5: Vào giai đoạn khoảng R3 - R4.Một số chỉ tiêu liên quan đến đa dạng loàiđược tính theo Odum (1971) [9]3381 chu kỳ0Primer- Thí nghiệm khảo sát, đánh giá các THL:Đánh giá sinh trưởng, phát triển và khả năngkháng thuốc trừ cỏ trong điều kiện hạn chế,cách ly.Chu kỳ036 chu kỳ001 chu kỳ0Các bệnh đốm lá lớn (Helminthoporiumturcicum), đốm lá nhỏ (Helminthoporiummaydis), gỉ sắt (Puccinia maydis), đốm nâu(Physoderma maydis), khô vằn (Rhizoctoniasolani) được đánh giá vào thời điểm 80 - 85 ngàysau gieo. Tỷ lệ bệnh, mức độ nhiễm bệnh đánhgiá theo thang điểm từ 1 - 9.III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Kết quả chọn tạo dòng ngô kháng thuốctrừ cỏ (KTTC)Duy trì, đánh giá các đặc tính nông học,khả năng KTTC glyphosate và khả năng kếthợp của 20 dòng ...