Tài liệu Tạo giống lúa chịu hạn bằng phương pháp dấu chuẩn phân tử

  • Số trang: 469 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 53 |
  • Lượt tải: 0
nguyetha

Đã đăng 8489 tài liệu

Mô tả:

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN LÚA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHƯƠNG TRÌNH TRỌNG ĐIỂM PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN **************** BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI TẠO GIỐNG LÚA CHỊU HẠN BẰNG PHƯƠNG PHÁP DẤU CHUẨN PHÂN TỬ MÃ SỐ ĐỀ TÀI Cơ quan chủ trì đề tài: Viện lúa Đồng bằng sông Cửu long Chủ nhiệm đề tài: GS.TS. Nguyễn Thị Lang 7834 07/4/2010 Hà Nội - 2010 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN LÚA ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHƯƠNG TRÌNH TRỌNG ĐIỂM PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI TẠO GIỐNG LÚA CHỊU HẠN BẰNG PHƯƠNG PHÁP DẤU CHUẨN PHÂN TỬ MÃ SỐ ĐỀ TÀI Chủ nhiệm đề tài: Cơ quan chủ trì đề tài (ký tên) (ký tên và đóng dấu) GS.TS. Nguyễn Thị Lang Ban chủ nhiệm chương trình (ký tên) TS. Lê Văn Bảnh Bộ Khoa học và Công nghệ (ký tên và đóng dấu khi gửi lưu trữ) Hà Nội - 2010 MỤC LỤC MỞ ĐẤU ..........................................................................................................1 Chương 1: GIỚI THIỆU .................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................1 1.2. Mục tiêu đề tài.............................................................................................2 1.2.1. Mục tiêu tổng quát ...................................................................................2 1.2.2. Mục tiêu cụ thể.........................................................................................2 1.3. Sản phẩm của đề tài cần đạt ........................................................................3 1.4. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................3 Chương 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU.............................4 2.1. Sơ lược về cây lúa .......................................................................................4 2.2. Các phương pháp chọn tạo giống (Jennings và ctv, 1979) .........................4 2.2.1. Chọn giống bằng cách trồng dồn .............................................................4 2.2.2. Chọn tạo giống theo phả hệ......................................................................5 2.2.3. Phương pháp hồi giao (Backcross-BC)....................................................6 2.2.4. Chọn giống bằng chỉ thị phân tử (MAS)..................................................7 2.3. Nguyên tắc cơ bản và ứng dụng PCR (Lang và ctv, 2005) ........................8 2.4. Chỉ thị phân tử SSR (Simple Sequence Repeat hoặc Microsatellites) .....11 2.5. Xác định tính trạng thành phần trong chống chịu hạn ..............................12 2.6. Những chỉ thị phân tử và bản đồ QTL tính chống chịu hạn .....................15 2.7. Bản đồ QTL các tính trạng quan trọng của lúa chống chịu điều kiện khô hạn ....................................................................................................................17 2.7.1. Bản đồ QTL đối với tính trạng rễ lúa.....................................................17 2.7.2. Bản đồ QTL đối với tính trạng điều tiết áp suất thẩm thấu ...................20 2.7.3. Bản đồ QTL năng suất và thành phần năng suất dưới điều kiện khô hạn21 2.8. Chuyển nạp gen mục tiêu..........................................................................22 2.9. Cơ chế truyền tính hiệu .............................................................................24 2.10. Gen và khám phá lộ trình thông qua genome học chức năng.................25 i 2.11. Chuyển nạp Trehalose vào trong cây lúa (Oryza sativa L.) ...................28 2.12. Ứng dụng MAS trong chọn giống...........................................................31 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .........................................35 3.1. Vật liệu ......................................................................................................35 3.2. Phương pháp..............................................................................................36 3.2.1. Tạo quần thể lai F2 và BC1F1 ...............................................................36 3.2.2. Phân tích kiểu hình.................................................................................37 3.2.3. Đánh giá kiểu gen...................................................................................43 3.2.4. Ước đoán sự liên kết khô hạn của quần thể BC1F1...................................................49 3.3. Giải mã DNA theo phương pháp của Lang 2007 và dùng máy A3130/3130......................................................................................................50 3.4. Thiết kế primers ........................................................................................50 3.5. Tuyển gen khô hạn ....................................................................................50 3.6. Phân tích và xử lý số liệu ..........................................................................51 3.6.1. Phân tích kết quả PCR bằng phần mềm NTSYS-pc (Rolfh) .................51 3.6.2. Phân tích số liệu tương tác kiểu gen và môi trường ..............................52 3.7. Địa điểm nghiên cứu .................................................................................55 Chương 4: Kết quả và Thảo luận .................................................................56 4.1. Nghiên cứu vật liệu lai ..............................................................................56 4.1.1. Nghiên cứu vật liệu lai bộ du nhập từ Viện lúa Quốc Tế ......................56 4.1.2. Nghiên cứu vật liệu lai từ các giống cao sản tại Viện lúa lai tạo...........76 4.1.3. Nghiên cứu vật liệu lai từ lúa mùa .........................................................80 4.2. Đa dạng hóa nguồn gen.............................................................................85 4.2.1. Phân nhóm kiểu hình trên bộ lowland ...................................................86 4.2.2. Phân nhóm kiểu hình trên bộ Upland.....................................................89 4.2.3. Phân nhóm kiểu hình trên bộ lúa cao sản ..............................................90 4.2.4. Phân nhóm kiểu hình trên bộ lúa mùa địa phương ................................91 ii 4.2.5. So sánh sự biến động một số tính trạng nông học của các giống kháng khô hạn với cao sản và lúa mùa địa phương trong điều kiện khô hạn.............93 4.2.6. Đánh giá kiểu gen...................................................................................94 4.2.7. Kiểm tra mức độ chính xác giữa việc đánh giá giống theo kiểu hình và dựa vào chỉ thị phân tử .....................................................................................96 4.3. Tạo dòng con lai chống chịu khô hạn .......................................................98 4.3.1. Các cặp lai thu được thông qua phương pháp lai đơn ...........................98 4.3.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của thế hệ con lai F1 và F2 ......................99 4.3.3. Đánh giá F2 của tổ hợp OM6468/BP225D-TB-6-8 ............................101 4.3.4. Năng suất và thành phân năng suất......................................................103 4.3.5. Đánh giá F2 của tổ hợp OM4102/IR78933-B-24-B-B-4.....................106 4.3.6. Đánh giá F2 của tổ hợp lai OM4495/IR65191-3B-2-2-2-2 .................111 4.3.7. Kết qua lai tạo thông qua phương pháp lai Diallel ..............................115 4.3.8. Kết quả tạo các quần thể hồi giao chuyển gen khô hạn cho các giống ngắn ngày .......................................................................................................117 4.4. Cơ chế của gene kháng khô hạn..............................................................132 4.4.1. Sự thay đổi độ sâu và chiều dài của rễ.................................................132 4.4.2. Cơ chế nở hoa của các giống chống chịu khô hạn...............................147 4.5. Nghiên cứu thiết lập bản đồ chống chịu khô hạn....................................149 4.5.1. Đánh giá tính chống chịu khô hạn trên bố mẹ .....................................149 .5.2. Phân tích cấp độ chống chịu khô hạn trên các cặp lai BC (backcross) .150 4.5.3. Thiết lập bản đồ gen khô hạn bằng SSR chỉ thị phân tử......................154 4.5.4. Phân tích QTL khô hạn ........................................................................154 4.5.5. Quy trình xây dựng bản đồ QTL liên kết với gen khô hạn..................165 4.6. So sánh bản đồ trên các nhiễm sắc thể....................................................166 4.7. Tuyển gen khô hạn ..................................................................................168 4.7.1. Thiết lập BAC thư viện ........................................................................169 4.7.2. Chứng minh và phân tích BAC clones.................................................169 iii 4.7.3.Thiết kế primer ......................................................................................171 4.8. Đánh giá kiểu gen của các con lai và lựa chọn dòng chống chịu khô hạn175 4.8.1. Chọn lọc gia phả...................................................................................176 4.8.2. Kết quả đánh giá sàng lọc cây mang gen kháng từ các quần thể cận giao mang gen khô hạn ..........................................................................................177 4.8.3. Liên kết gen và số vị trí của chỉ thị phân tử.........................................182 4.8.4. Sản phẩm phản ứng PCR với chỉ thị phân tử RM38 ..........................184 4.8.5. Kết quả đánh giá sàng lọc cây mang gen kháng từ các quần thể hồi giao mang gen khô hạn ..........................................................................................186 4.8.6. Kết quả đánh giá và sàng lọc PCR trên các tổ hợp BC2 trên hai tổ hợp OM 1490/WAB881 SG9, OMCS2000/IR 81025-B-116 và OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1................................................................187 4.8.7. Kết quả xét nghiệm PCR sàng lọc cây mang gen kháng khô hạn BC4F2193 4.8.8. Mối quan hệ giữa chọn giống cổ điển và chọn giống nhờ chỉ thị phân tử196 4.9. Đánh giá các dòng triển vọng .................................................................198 4.9.1. Giới thiệu một số giống đầu dòng hồi giao có triển vọng ...................198 4.9.2. Các tổ hợp thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn ....................................203 4.9.3. Đánh giá các dòng khô hạn ..................................................................207 4.9.4. Thanh lọc vật liệu khô hạn ở ngoài đồng từ giai đoạn trổ đến thu hoạch211 4.9.5. So sánh các dòng triển vọng trong vụ Đông xuân 2008 ......................215 4.10. Kết quả khảo nghiệm quốc gia vụ Hè Thu 2009 ..................................219 4.10.1 Khảo nghiệm năng suất.......................................................................219 4.10.2. Phản ứng sâu bệnh trên giống lúa OM 6840......................................219 4.10.3. Phẩm chất gạo của giống OM 6840 ...................................................221 4.10.4. Phẩm chất gạo của giống OM 6840 và OM 6162..............................223 5. So sánh kế hoạch đề tài với kết quả thực hiện đề tài .................................224 5.1. Sản phẩm về giống đề tài yêu cầu...........................................................224 5.2. Sản phẩm về số liệu khoa học .................................................................224 iv 5.3. Sản phẩm khoa học .................................................................................225 5.4. Đào tạo thạc sĩ .........................................................................................225 5.5. Hiệu quả của đề tài ..................................................................................225 Kết luận và kiến nghị ...................................................................................226 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................230 v LIỆT KÊ TỪ VIẾT TẮT Viết tắc Đầy đủ ABA Abscisic acid ASI Anthesis to silking interval BC Backcross BAC Bacterial Artificial Chromosome BLAST Basic Local Alignment Search Tool CC Chiều cao cây CDR Chiều dài rễ CDR/CDT Chiều dài rễ/chiều dài thân CDT Chiều dài thân CL Cấp độ cuộn lá (héo lá) CLRRI Viện lúa đồng bằng sông Cửu Long. CNSH Công nghệ sinh học ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long ĐBSH Đồng bằng sông Hồng HC/B Hạt chắc /bông HL/B Hạt lép /bông IRRI International rice research instute KL Cấp độ khô lá KNTT Khả năng thụ tinh KT Không trổ KTT Không trổ thoát KH Kiểu hình cây LNTT Lượng nước trong thân MAB marker-assisted backcrossing MAS Marker Assisted Selection vi NS Năng suất NT Ngày trổ OA Osmotic adjustment PCR Polymerase chain reaction PPDK pyruvate orthophosphate dikinase QTL Quantitative trait loci – QTLs SB/b Số bông/bụi SC Số chồi SH/B Số hạt/bông SOD superoxide dismutata SSD single seed descent SSR Simple Sequence repeat TL1000 Trọng lượng 1000 hạt TLB Trọng lượng bông TLKT Trọng lượng khô thân TLTT Trọng lượng tươi thân YAC Yeast artificial chromosome vii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Các vị trí tính trạng số lượng (QTL) liên quan đến tính chống chịu khô hạn của một số loài cây trồng (Reddy và ctv, 1999)................................14 Bảng 2.2: Các dòng đơn bội kép (DH) được chọn lọc để lai hồi giao (Shen và ctv, 1999)..........................................................................................................18 Bảng 2.3: Những QTL đối với hình thái rễ lúa (Shen và ctv, 1999) ...............19 Bảng 2.4: Sự biểu hiện của các gen mục tiêu liên quan đến tính chống chịu khô hạn, trong cây lúa chuyển gen (Redd và ctv, 1999)..................................23 Bảng 3.1: Danh sách các giống dùng để lai .....................................................35 Bảng 3.2: Quy trình sản xuất giống chống chịu khô hạn.................................37 Bảng 4.1: Các đặc điểm sinh trưởng của các giống kháng khô hạn ................58 Bảng 4.2: Các đặc tính nông học của bộ giống kháng khô hạn 1 (tt) 1 (Xem bảng đầy đủ các giống......................................................................................62 Bảng 4.3: Năng suất và thành phần năng suất của bộ giống khô hạn..............65 Bảng 4.4: Các đặc tính nông học của bộ giống kháng khô hạn Upland ..........71 Bảng 4.5: Các đặc tính nông học của bộ giống kháng khô hạn Upland ..........72 Bảng 4.6: Năng suất và thành phần năng suất của các giống thuộc bộ kháng khô hạn .............................................................................................................74 Bảng 4.7: Năng suất và thành phần năng suất của các giống thuộc bộ kháng khô ....................................................................................................................75 Bảng 4.8: Các đặc điểm sinh trưởng của các giống cao sản............................77 Bảng 4.9: Các đặc tính sinh học của các giống cao sản...................................79 Bảng 4.10: Các đặc điểm sinh trưởng của các giống lúa mùa địa phương......81 Bảng 4.11: Các đặc điểm sinh trưởng của các giống lúa mùa địa phương......83 Bảng 4.12: Sự liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình của một số dòng lúa với sự kháng khô hạn..............................................................................................97 Bảng 4.13: Tỷ lệ kháng khô hạn ở các tổ hợp lúa lai ở thế hệ F1 .................100 viii Bảng 4.14: Các đặc tính nông học (thế hệ F2) của tổ hợp lai OM6468/BP225D-TB-6-8 .............................................................................102 Bảng 4.15: Năng suất và thành phần năng suất (thế hệ F2) của tổ hợp lai OM6468/BP225D-TB-6-8 .............................................................................104 Bảng 4.16: Các đặc tính nông học (thế hệ F2) của tổ hợp lai OM4102/IR78933-B-24-B-B-4 .....................................................................107 Bảng 4.17: Năng suất và thành phần năng suất (thế hệF2) của tổ hợp lai OM4102/IR78933-B-24-B-B-4 .....................................................................109 Bảng 4.18: Các đặc tính nông học của tổ hợp lai OM4495/IR65191-3B-2-2-22 và khô hạn trên tổ hợp F2............................................................................112 Bảng 4.19: Năng suất và thành phần năng suất (thế hệ F2) của tổ hợp lại OM4495/IR65191-3B-2-2-2 ..........................................................................113 Bảng 4.20: Hệ số di truyền của 9 tính trạng năng suất và thành phần năng suất của ba tổ hợp lai ở thế hệ F1 ..........................................................................115 Bảng 4.21: Tương quan giữa các tính trạng nghiên cứu với năng suất trong quần thể F1 của bộ giống lúa cao sản. ...........................................................116 Bảng 4.22: Phân tích hệ thống tương quan theo đường dẫn (path analysis) giữa các tính trạng với năng suất hạt – bộ giống lai. .....................................116 Bảng 4.23: Cấp độ héo lá của các tổ hợp.......................................................120 Bảng 4.24: Kết quả đánh giá kháng khô hạn bằng kiểu hình của các tổ hợp lai122 Bảng 4.25: Năng suất và thành phần năng suất tổ hợp BC1F1 của OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB//OM1490 ........................................123 Bảng 4.26: Năng suất và thành phần năng suất tổ hợp BC1 của OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB .........................................................124 Bảng 4.27: Năng suất và thành phần năng suất tổ hợp BC1F1 của OM1490/WAB881 SG9.................................................................................125 Bảng 4.28: Năng suất và thành phần năng suất tổ hợp BC1 của OM1490/WAB881 SG9.................................................................................126 ix Bảng 4.29: Năng suất và thành phần năng suất tổ hợp BC1F1 của OMCS2000/IR 81025-B-116//OMCS2000 ...................................................127 Bảng 4.30: Năng suất và thành phần năng suất tổ hợp BC1 của OMCS2000/IR 81025-B-116 .........................................................................128 Bảng 4.31: Kết quả thử phản ứng với kháng khô hạn trên các quần thể hồi giao tại thế hệ BC1 .........................................................................................129 Bảng 4.32: Thanh lọc khô hạn bộ lai BC2F2.................................................131 Bảng 4.33: Số dòng được chọn lọc ngoài đồng cho khô hạn tại Tịnh Biên, Đông Xuân 2007-2009...................................................................................132 Bảng 4.34: Các đặc điểm sinh trưởng của các giống kháng khô hạn ............136 Bảng 4.35: Các đặc tính sinh học của các giống kháng khô hạn ...................138 Bảng 4.36: Các đặc điểm sinh trưởng của các giống cao sản........................140 Bảng 4.37: Tỷ lệ rễ/chồi, tỷ lệ rễ dày trên tổng trọng lượng rễ, tỷ lệ rễ dày/chồi của các gióng lúa đất khô và đất ẩm................................................142 Bảng 4.38: Ảnh hưởng của giống, độ sâu và giai đoạn phát triển tỷ lệ chiều dài/trọng lượng rễ của 4 giống được ghi nhận ...............................................142 Bảng 4.39: Sự phân chia thẳng đứng về mật số rễ của 7 giống lúa ở ruộng khô hạn trong vụ Đông Xuân 2008 .......................................................................144 Bảng 4.40: Sự sắp của các chỉ thị phân tử trên các NST của quần thể BC2F2 của tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB .......................................154 Bảng 4.41: Xác định QTL của chống chịu khô hạn giai đoạn trỗ hoa bằng phương pháp SMA của 218 dòng BC từ tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-1820-P1-HB .......................................................................................................160 Bảng 4.42: Xác định QTL của trọng lượng khô của rễ, (DR) bằng phương pháp SMA của 218 dòng BC từ tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB160 Bảng 4.43: Xác định QTL của chiều dài của rễ bằng phương pháp SMA của của 218 dòng BC từ tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-H ................161 x Bảng 4.44: Xác định QTL của chiều cao (HP) bằng phương pháp SMA của của 218 dòng BC từ tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB..............161 Bảng 4.45: Xác định QTL năng suất (YG) bằng phương pháp SMA của của 218 dòng BC từ tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB ....................162 Bảng 4.46: QTL của các tính trạng được xác định bằng phương pháp phân tích quãng (interval analysis) trên bản đồ di truyền.......................................164 Bảng 4.47: Kết quả thử phản ứng với gen khô hạn trên chỉ thị phân tử SSR 210 của các dòng hồi giao ở thế hệ BC3F2, vụ Đông Xuân năm 2008-200 ........189 Bảng 4.48: Kết quả kiểm tra sự hiện diện của gen khô hạn trong trong các dòng hồi giao chuyển gen ở thế hệ BC3F1 bằng kỹ thuật PCR ....................191 Bảng 4.49: Tổng hợp kết quả PCRvới RM 201, RM 511 đánh giá và xác định gen chống chịu khô hạn trên tổ hợp BC4 của OM 1490/ WAB 880-1-38-1820-PHB...........................................................................................................194 Bảng 4.50. So sánh kiểu gen và kiểu hình trên 4 chỉ thị phân tử...................198 Bảng 4.51: Bảng phân tích Anova của các tính trạng ở giai đoạn trổ và thu hoạch của các dòng lúa làm vật liệu khô hạn.................................................199 Bảng 4.52: Kết quả phân nhóm Duncan các tổ hợp dựa trên các đặc tính sinh học ..................................................................................................................200 Bảng 4.53: Kết quả phân nhóm Duncan của các tổ hợp dựa trên các đặc tính sinh học ..........................................................................................................201 Bảng 4.54: Bảng phân tích Anova các đặc tính sinh học ở giai đoạn mạ......203 Bảng 4.55: Các đặc tính sinh học ở giai đoạn mạ của các tổ hợp thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn................................................................................204 Bảng 4.56: Các đặc tính sinh học ở giai đoạn mạ của các tổ hợp thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn................................................................................205 Bảng 4.57: Bảng phân tích Anova Các đặc tính sinh học ở giai đoạn mạ của các giống thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn ................................................207 xi Bảng 4.58: Các đặc tính sinh học ở giai đoạn mạ của các giống thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn................................................................................208 Bảng 4.59: Các đặc tính sinh học ở giai đoạn mạ của các giống thuộc bộ giống lúachỉ thị khô hạn .................................................................................................... 210 Bảng 4.60: Bảng phân tích Anova các đặc tính sinh học của các giống thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn từ giai đoạn trổ đến thu hoạch.........................212 Bảng 4.61: Các đặc tính sinh học của các giống thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn từ giai đoạn trổ đến thu hoạch .................................................................213 Bảng 4.62: Các đặc tính sinh học của các giống thuộc bộ giống lúa chỉ thị khô hạn từ giai đoạn trổ đến thu hoạch .................................................................214 Bảng 4.63: Đặc tính nông học vụ Đông xuân 08-09 trên bộ giống khô hạn .216 Bảng 4.64: Sâu bệnh vụ Đông xuân 08-09 ....................................................216 Bảng 4.65: Năng suất và thành phần năng suất .............................................216 Bảng 4.66: Chất lượng của 8 giống lúa chống chịu khô hạn ........................217 Bảng 4.67: Đặc tính nông học vụ Đông xuân 08-09......................................217 Bảng 4.68: Sâu bệnh vụ Đông xuân 08-09 ....................................................218 Bảng 4.69: Năng suất và thành phần năng suất .............................................218 Bảng 4.70: Một số chỉ tiêu về phân tích phẩm chất của bộ giống khô hạn ...219 Bảng 4.71: Một số đặc tính nông học của các giống lúa khảo nghiệm vụ ĐX08-09 (Nguồn: Nguyễn Quốc Lý và Nguyễn Văn Tuyển, 2009)...................................... 220 Bảng 4.72: Năng suất (tấn/ ha) của các giống lúa khảo nghiệm vụ ĐX08-09221 Bảng 4.73: Phản ứng của rầy nâu trên các giống khác nhau Hè Thu 2007 ...221 Bảng 4.74: Phản ứng rầy nâu 3 giai đoạn mạ qua các vụ từ 2007-2009 (Nguồn: Bộ môn Di truyền giống, 2009).......................................................222 Bảng 6.75: Phản ứng của giống lúa đối với quần thể rầy nâu trong điều kiện nhân tạo vụ ĐX08-09 .....................................................................................222 Bảng 4.76: Phản ứng của các giống với bệnh đạo ôn trong điều kiện nhân tạo vụ ĐX08-09 (Nguồn: Nguyễn văn Tuyển và Nguyễn Quốc Lý, 2009) ..........223 xii Bảng 4.77: Chất lượng gạo các giống lúa khảo nghiệm năm 2009 (Nguồn: Nguyễn Quốc Lý và ctv, 2009) ......................................................................223 Bảng 4.78: Một số chỉ tiêu dạng cảm quan bên ngoài của các giống triển vọng (Nguồn: Nguyễn Quốc Lý và ctv, 2009)........................................................224 Bảng 4.79: Diện tích giống OM 6162 trên các tỉnh (Đơn vị: ha) (Nguồn: Sở Nông nghiệp các tỉnh, 2009) ..........................................................................225 xiii DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Những gen cảm ứng stress do khô hạn. Sản phẩn của gen có thể chia thành hai nhóm: protein đóng vai trò chức năng và protein đóng vai trò điều tiết các tính hiệu di truyền và sự thể hiện gen khi cây phản ứng với stress (Yamaguchi-shinozaki, 1999) ..........................................................................24 Hình 2.2: Lộ trình truyền tín hiệu và sự thể hiện gen (Yamaguchi-Shinozaki và Shinozaki,1999)...........................................................................................25 Hình 2.3: Mô hình cảm ứng của gen rd29A và hoạt động của các nhân tố hoạt độngcó tính chất cis và trans trong hiện tượng thể hiện gen chống chịu stress (Yamaguchi-Shinozaki và Shinozaki,1999) ....................................................25 Hình 2.4: Đóng góp của ngành protein học và trancript học vào chiến lược MAS và chọn giống cây trồng (Salekdeh và ctv, 2002) ..................................26 Hình 2.5: Sự dung hợp chức năng sinh học TPSP, yếu tố biến nạp và Southern-blot hybrization của lúa chuyển gen (In-Cheol Jang và ctv, 2003) .29 Hình 2.6: Mức độ chuyển mã của TPSP và các stress có thể suy ra từ gen của các dòng lúa Ubi1::TPSP và không chuyển gen. A, phân tích Northern-blot được hình thành trên tất cả RNA từ 5 dòng của Ubi1::TPSP. B, Northern blots của tất cả RNA từ cây không chuyển gen trước và sau xử lý (In-Cheol Jang và ctv, 2003)..........................................................................................................30 Hình 3.1: Sơ đồ tạo dòng lúa lai BC ................................................................37 Hình 4.1: Bể lúa trồng để thanh lọc khô hạn ở giai đoạn mạ ..........................56 Hình 4.2: Giống lúa thể hiện kháng tốt khô hạn ..............................................59 Hình 4.3: Giống không kháng khô hạn ............................................................59 Hình 4.4: Phân nhóm kiểu hình của các giống kháng khô hạn dựa trên các tính trạng nông học trong điều kiện khô hạn bằng phần mền NTSYS pc 2.1 ........86 Hình 4.5: Cây phân nhóm kiểu hình của các giống trong bộ kháng khô hạn 1 dựa vào các tính trạng nông học và năng suất trong điều kiện khô hạn bằng phần mềm NTSYSpc 2.1..................................................................................88 xiv Hình 4.6: Cây phân nhóm kiểu hình của các giống trong bộ kháng khô hạn 2 dựa vào các tính trạng nông học và năng suất trong điều kiện khô hạn bằng phần mềm NTSYSpc 2.1..................................................................................89 Hình 4.7: Phân nhóm kiểu hình của các giống cao sản dựa trên các tính trạng nông học trong điều kiện khô hạn ....................................................................91 Hình 4.8: Cây phân nhóm kiểu hình các tính trạng của các giống lúa mùa trồng trong điều kiện khô hạn ..........................................................................92 Hình 4.9: Sản phẩm PCR của các dòng lúa chống chịu khô hạn locus RM 201 liên kết với gen khô hạn trên nhiễm sắc thể số 9, vị trí hai băng 210bp và 225bp, trên gel agarose 3 %, TBE (1X.)..........................................................96 Hình 4.10: Sản phẩm PCR của các dòng lúa chống chịu khô hạn locus RM 328 liên kết với gen khô hạn trên nhiễm sắc thể số 9, vị trí hai băng 200bp và 210bp, trên gel agarose 3 %, TBE (1X)...........................................................96 Hình 4.11: Chương trình lai bộ khô hạn trong nhà lưới ..................................98 Hình 4.12: Thanh lọc giai đoạn mạ và giai đoạn sinh thực và giai đoạn trỗ hoa trên ba tổ hợp A, D, G: OM1490/WAB881 SG9,B, E, H:OMCS2000/OIR 81025-B-116 và C, F, I: OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB theo thứ tự121 Hình 4.13: Thanh lọc tính trạng khô hạn ngoài đồng quần thể con lai BC3F2128 Hình4.14: Đánh giá khô hạn ngoài đồng .......................................................131 Hình 4.15: Rễ của 3 giống chống chịu khô hạn .............................................134 Hình 4.16: Rễ của 4 dòng kháng khô hạn, cao sản, lúa mùa và IR64 ...........141 Hình 4.17: Rễ của 2 giống P1 trong các tổ hợp lai ........................................146 Hình 4.18: Rễ của P1, P2 và BC1F1 của tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-1820-P1-HB .......................................................................................................146 Hình 4.19: Rễ của P1, P2 và BC1F1 của tổ hợp OM1490/WAB881 SG9....146 Hình 4.20: Rễ của P1, P2 và BC1F1 của tổ hợp OMCS2000/OM4495........146 Hình 4.21: Khác biệt giữa OM 1490 và WAB880-1-38-18-20-P1-HB) trong hiện tượng mở bao phấn .......................................................................148 xv Hình 4.22: IR64-DS: bao phấn đóng IR64-DS: hạt phấn bị dính lại, IR64WW: bao phấn mở hoàn toàn.........................................................................148 Hình 4.23: Sự biến động của của BC 2 F2 trên khô hạn và khô lá trên quần thể BC2F2 của OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB. Đánh giá tính trạng chiều dài rễ của các giống lúa chịu khô hạn ..................................................151 Hình 4.24: Rễ của Bố mẹ và các thế hệ lai 1: WAB880-1-38-18-20-P1-HB., 2: OM 1490, và con lai BC2F2 ..........................................................................151 Hình 4.25: Sự biến động của của BC2F2 trên tỉ lệ thụ của hoa và chiều dài của rễ (Thời gian 30 ngày sau khi cấy) quần thể BC2F2 của OM1490/OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB ...........................................152 Hình 4.26: Sự biến động trên năng suất và chiều cao của quần thể BC2F2 từ OM1490/OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB ...........................................152 Hình 4.27: Bản đồ gen chống chịu khô hạn...................................................156 Hình 4.28: So sánh ba kết quả trên nhiễm sắc thể số 2. Sự trùng hợp với quần thể Bala/ Azucena...........................................................................................166 Hình 4.29: Tính trạng chiều cao cây và năng suất trên nhiễm sắc thể số 4 ...166 Hình 4.30: Bản đồ vật lý về sự liên kết các chỉ thị phân tử khô hạn .............167 Hình 4.31. Khuyếch đại BAC clone của lúa ở vị trí: 1,4kb của RM201 .......170 Hình 4.32. Vị trí BAC clones được chứng minh bởi RM 201.......................170 Hình 4.33. Vị trí BAC clones được chứng minh bởi Southern Blot với Clone RM 201. DNA của 3 clones được phân cắt với Hind III ...............................170 Hình 4.34: Kết quả bản đồ vật lý được thiết lập trên hình.............................174 Hình 4.35: Chỉ thị phân tử 13A9F-R trên quần thể F2 của OM 4102/ WAB 8818G9. Bản đồ vật lý của gen khô hạn của BAC đã được chứng minh ......174 Hình 4.36: Sản phẩm PCR của chỉ thị phân tử RM 201 trên F3 của bốn tổ hợp OM6468/BP225D-TB-6-8, OM4102/IR78933-B-24-B-B-4, OM4495/IR65191-3B-2-2-2-2, OM6468/BP227D-MR-2-12 .......................180 xvi Hình 4.37: Sản phẩm PCR của chỉ thị phân tử RM 328 trên F3 trên F3 của bốn tổ hợp OM6468/BP225D-TB-6-8, OM4102/IR78933-B-24-B-B-4, OM4495/IR65191-3B-2-2-2-2, OM6468/BP227D-MR-2-12 .......................180 Hình 4.38: Sản phẩm PCR của chỉ thị phân tử RM 344 trên F3 của bốn tổ hợp OM6468/BP225D-TB-6-8, OM4102/IR78933-B-24-B-B-4, OM4495/IR65191-3B-2-2-2-2, OM6468/BP227D-MR-2-12 .......................180 Hình 4.39: Sản phẩm PCR của chỉ thị phân tử RM 511 trên F3 của bốn tổ hợp OM6468/BP225D-TB-6-8, OM4102/IR78933-B-24-B-B-4, OM4495/IR65191-3B-2-2-2-2, OM6468/BP227D-MR-2-12 .......................180 Hình 4.40: Sản phẩm PCR của chỉ thị phân tử RM 17 và RM 181 trên F3 của bốn tổ hợp OM6468/BP225D-TB-6-8, OM4102/IR78933-B-24-B-B-4, OM4495/IR65191-3B-2-2-2-2, OM6468/BP227D-MR-2-12 .......................181 Hình 4.41: Sản phẩm PCR trên gel agarose 3% của primer RM 272 cho tổ hợp lai OM6468/BP227D-MR-2-12 ..............................................................183 Hình 4.42: Sản phẩm PCR trên gel agarose 3% của primer RM 204 cho tổ hợp OM6468/BP227D-MR-2-12 ...................................................................183 Hình 4.43: Kết quả PCR đối với primer RM 38 ............................................184 Hình 4.44: Kết quả PCR đối với primer RM237 ...........................................184 Hình 4.45: Sản phẩm PCR trên gel polyaromice của primer RM 334 cho tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB..................................................185 Hình 4.46: Sản phẩm PCR trên gel agarose 3% của primer RM 201 cho tổ hợp OM1490/WAB880-1-38-18-20-P1-HB và 1490/WAB881 SG9 ...........186 Hình 4.47: Sản phẩm PCR trên gel agarose 3% của primer RM 201 cho tổ hợp OMCS2000/IR 81025-B-116..................................................................188 Hình 4.48: Sản phẩm PCR của RM 201 và RM 511 trên quần thể OM 1490/ WAB 880-1-38-18-20-PHB ...........................................................................195 Hình 4.49: Sản phẩm PCR của RM 201 và RM 511 trên quần thể OM 1490/ WAB 880-1-38-18-20-PHB ...........................................................................195 xvii Hình 4.50: Sản phẩm PCR của RM 201 trên quần thể OM1490/WAB881 SG9196 Hình 4.51: Sản phẩm PCR củaRM 210 trên quần thể BC4 của OM 1490/IR 81025-B-116...................................................................................................196 Hình 4.52: Chọn giống khô hạn bằng chỉ thị phân tử......................................209 Hình 4.53: Các dòng triển vọng thanh lọc tại Tri Tôn (Tỉnh An giang)........220 xviii
- Xem thêm -