Nghiên cứu quan hệ di truyền của một số giống ngô (Zea mays L.) có khả năng chịu hạn khác nhau

Bằng kỹ thuật RAPD với việc sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên, chúng tôi đã phân tích sự đa dạng di truyền của 10 giống ngô nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cả 10 mồi đều thể hiện tính đa hình. Số phân đoạn DNA được nhân bản với mỗi mồi dao động từ 3- 8 và tổng số phân đoạn DNA được nhân bản khi phân tích 10 mồi ngẫu nhiên là 51 phân đoạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu quan hệ di truyền của một số giống ngô (Zea mays L.) có khả năng chịu hạn khác nhauNguyễn Vũ Thanh Thanh và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ96(08): 131 - 137NGHIÊN CỨU QUAN HỆ DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ(Zea mays L.) CÓ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN KHÁC NHAUNguyễn Vũ Thanh Thanh1*, Lương Thị Thanh Nga1, Lê Thị Hồng Trang1,Hồ Mạnh Tường2, Lê Văn Sơn2, Chu Hoàng Mậu31Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên, 2Viện Công nghệ sinh học,3Đại học Thái NguyênTÓM TẮTHiện nay, nghiên cứu quan hệ di truyền ở cây trồng nói chung và ở cây ngô (Zea may L.) nói riêngnhờ chỉ thị RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA- đa hình các đoạn DNA được khuếchđại ngẫu nhiên) được nhiều nhà khoa học trên thế giới sử dụng bởi kỹ thuật này có nhiều ưu điểmlà dễ thực hiện, nhanh chóng đánh giá được hệ gen của thực vật khi chưa biết nhiều thông tin về hệgen, không tốn kém,... Bằng kỹ thuật RAPD với việc sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên, chúng tôi đãphân tích sự đa dạng di truyền của 10 giống ngô nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cả 10mồi đều thể hiện tính đa hình. Số phân đoạn DNA được nhân bản với mỗi mồi dao động từ 3- 8 vàtổng số phân đoạn DNA được nhân bản khi phân tích 10 mồi ngẫu nhiên là 51 phân đoạn. Khoảngcách di truyền và biểu đồ hình cây được thiết lập nhờ phương pháp UPGMA, kết quả cho thấy 10giống ngô được chia thành 2 nhóm: nhóm I bao gồm 7 giống là: LVN 9, LVN 10, LVN 45, LVN61, LVN 66, LVN 885, C 919; nhóm II gồm 3 giống còn lại là: LVN 092, LVN 99 và LVN 145. Hệsố di truyền của 10 giống ngô nghiên cứu là HRAPD=65%.Từ khóa: RAPD, di truyền, ngô, PIC, sơ đồ hình cây, Zea may L.MỞ ĐẦU*Ngô (Zea mays L.) là một trong những câylương thực có tầm quan trọng trên thế giớicũng như ở Việt Nam. Diện tích trồng ngôđứng thứ 3 sau lúa mỳ và lúa nước. Năm2010, diện tích ngô của cả nước là 1.126.390ha, sản lượng ngô năm 2010 đạt 4.606.800tấn, năng suất 40,9 tạ/ha [10].Vấn đề đặt ra là nghiên cứu chọn tạo cácgiống ngô có chất lượng tốt, năng suất caonhằm phục vụ nhu cầu trong nước cũng nhưxuất khẩu. Hiện nay, các nhà khoa học đã sửdụng nhiều phương pháp mới trong nghiêncứu sự đa dạng di truyền của các giống câytrồng nói chung và của cây ngô nói riêng nhưRAPD, RFLP, AFLP, SSR, STS,... Cácphương pháp này không những phát huy hiệuquả mà còn khắc phục nhược điểm của cácphương pháp chọn giống truyền thống bởihiệu quả sàng lọc cao, tiết kiệm thời gian vàtin cậy. Trong số đó, chỉ thị RAPD được sửdụng rộng rãi, bởi kỹ thuật này đơn giản và íttốn kém mà vẫn đánh giá được sự đa dạng ditruyền và mối quan hệ di truyền ở mức độ*Tel: 0912 664126, Email: thanhthanhdhkhtn@gmail.comphân tử. Trên thế giới, kỹ thuật RAPD đãđược nhiều tác giả sử dụng để nghiên cứuquan hệ di truyền của một số giống ngô.Osipova và cs nghiên cứu dòng ngô A188 vàdòng soma A188 bằng sử dụng kỹ thuậtRAPD với 15 mồi, số phân đoạn được khuếchđại từ 2 – 17 phân đoạn, kích thước khoảngtừ 200 – 2000 bp, hệ số tương đồng di truyềndao động trong khoảng 64 – 72% [6]. Asif vàcs (2006) đã tiến hành phân tích DNA bằngkỹ thuật RAPD ở 6 giống ngô lai sử dụng 40mồi ngẫu nhiên, kết quả đã phân biệt đượcnguồn gốc của một số giống ngô lai [2].Vasconcelos và cs (2008) sử dụng kỹ thuậtRAPD với 47 mồi ngẫu nhiên đã nhân được221 băng DNA trong đó có 130 băng biểuhiện đa hình [8]. Souza và cs (2008) xác địnhquan hệ di truyền của 16 dòng ngô lai với sửdụng 22 mồi RAPD khuếch đại được 265băng DNA và 16 cặp mồi SSR khuếch đạiđược 75 băng DNA, 16 dòng ngô được chiathành 3 nhóm [7]. Ở Việt Nam, kỹ thuậtRAPD cũng đã được các tác giả Bùi MạnhCường, Ngô Hữu Tình, Ngô Việt Anh sửdụng để xác định quan hệ di truyền của cácgiống ngô, xác định được một số cặp lai ưu túcó khả năng cho ưu thế lai cao [1], [3], [4].131Nguyễn Vũ Thanh Thanh và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆTrong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày kếtquả nghiên cứu sự đa dạng di truyền của 10giống ngô (Zea may L.) có khả năng chịu hạnkhác nhau bằng kỹ thuật RAPD, nhằm tạo cơsở cho việc tuyển chọn các giống ngô có chấtlượng tốt, năng suất cao làm vật liệu chọngiống và góp phần bảo tồn và phát triểnnguồn gen cây ngô.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPVật liệuChúng tôi sử dụng hạt của 10 giống ngô khácnhau do Viện nghiên cứu Ngô (Đan PhượngHà Nội) cung cấp. Nguồn gốc của các giốngngô được trình bày ở bảng 1.Phương pháp nghiên cứuTách chiết và làm sạch DNA tổng số theophương pháp của Gawel và cs [5]. Kiểm trachất lượng DNA bằng điện di trên gelagarose 0,8% và quang phổ theo tỷ số củaphổ hấp phụ OD260/OD280. Hàm lượng củaDNA được tính toán và pha loãng về nồngđộ sử dụng 25 ng/µl.96(08): 131 - 137Phản ứng RAPD được thực hiện theo phươngpháp William và cs (1990) [9] trên máySystem 9700 với thành phần và nồng độ củacác chất tham gia phản ứng như sau: H2O –14,8 µl; đệm PCR 10X - 2,5 µl; MgCl2 (25mM) - 2,5 µl; dNTP (2,5 mM) - 2 µl; mồi(10 µl) - 2 µl, Taq polymerase (5U) - 0,2 µl;DNA khuôn (25 ng/µl) - 1 µl, tổ ...