Sự đa dạng trong hệ gen của một số giống đậu tương (Glycine max (L.) merrill) địa phương

Thirty cultivars of Vietnamese local soybean have the diversity on color and shape of seeds, color of hilus and 1000 grain weight. Using RAPD technique in screening with 25 random primers, with size of 10 nucleotides is to analyze the genetic diversity at the molecular level of 30 local soybean cultivars (Glycine max (L.) Merrill). The reseach results show that DNA fragments to be amplified with the 16 in 25 primers of RAPD reactions, in which we have 9 /16 primers high polymorphic expression and polymorphic information content value PIC > 0,5. Total of DNA fragments amplified with each primer ranged from 2 to 8 and total DNA fragments was amplified with primer 16 from genome of 30 soybean is 1330. Dissimilar genetic coefficient of each pair of soybean cultivars ranges from 4% to 42% and genetic diversity index of 30 soybean varieties based on RAPD indicators with 16 random primers is HRAPD = 66.23%. Six RAPD markers of characteristic for the local soybean cultivars have been detected: VNlc6/M2-2,0kb; VNlc10/M2-0,6kb; VNlc1/M5-1,2kb; VNlc22/M7-0,6kb; VNlc8/M10-0,4kb; VNlc15/M15-0,6kb. Genetic distance and tree graph established by UPGMA method, the soybean cultivars is distributed in 8 groups (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII) of the two branches in the dendrogram with the genetic distance is 31%.

pdf8 trang | Chia sẻ: yendt2356 | Lượt xem: 409 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Sự đa dạng trong hệ gen của một số giống đậu tương (Glycine max (L.) merrill) địa phương, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 SỰ ĐA DẠNG TRONG HỆ GEN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƢƠNG (Glycine max (L.) Merrill) ĐỊA PHƢƠNG Chu Hoàng Mậu1*, Nguyễn Vũ Thanh Thanh2, Đinh Ngọc Hƣơng2,Hoàng Văn Mạnh3, Lê Đức Huấn3 1Đại học Thái Nguyên, 2Trường ĐH Khoa học - ĐH Thái Nguyên 3Viện Khoa học sự sống - ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Ba mƣơi giống đậu tƣơng địa phƣơng Việt Nam có sự đa dạng về màu sắc hạt, hình dạng hạt, màu sắc rốn hạt và khối lƣợng 1000 hạt. Sử dụng kỹ thuật RAPD sàng lọc với 25 mồi ngẫu nhiên có kích thƣớc 10 nucleotide để đánh giá sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của 30 giống đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill) địa phƣơng. Kết quả đã xác định đƣợc các phân đoạn DNA đƣợc nhân bản trong phản ứng RAPD với 16/25 mồi, trong đó có 9/16 mồi thể hiện tính đa hình cao và hàm lƣợng thông tin đa hình có giá trị PIC > 0,5. Số phân đoạn DNA đƣợc nhân bản với mỗi mồi dao động từ 2- 8 và tổng số phân đoạn DNA đƣợc nhân bản với 16 mồi ở cả 30 giống đậu tƣơng là 1388. Hệ số đa dạng di truyền của 30 giống đậu tƣơng dựa trên chỉ thị RAPD với 16 mồi ngẫu nhiên là HRAPD = 66,23%. Hệ số sai khác di truyền của từng cặp giống đậu tƣơng nghiên cứu dao động từ 4% đến 42%. Đã phát hiện đƣợc 6 chỉ thị phân tử RAPD đặc trƣng ở 6 giống đậu tƣơng địa phƣơng: VNlc6/M2-2,0 kb; VNlc10/M2-0,6 kb; VNlc1/M5-1,2 kb; VNlc22/M7-0,6 kb; VNlc8/M10-0,4 kb; VNlc15/M15-0,6. Khoảng cách di truyền và biểu đồ hình cây (dendrogram) đƣợc thiết lập nhờ phƣơng pháp UPGMA, các giống đậu tƣơng nghiên cứu đƣợc phân bố ở 8 nhóm (I, II, III, IV, V , VI, VII, VIII) thuộc 2 nhánh trong cây phát sinh với khoảng cách di truyền là 31%. Từ khoá: Chỉ thị RAPD, đa dạng di truyền, đậu tương địa phương, Glycine max, sơ đồ hình cây. MỞ ĐẦU* Đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill.) còn gọi là đậu nành là một cây trồng cạn ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Khó có thể có tìm thấy một cây trồng nào có tác dụng nhiều mặt nhƣ cây đậu tƣơng. Sản phẩm của nó làm thực phẩm cho con ngƣời, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất khẩu và là cây cải tạo đất tốt [5]. Hiện nay, cả nƣớc đã hình thành 6 vùng sản xuất đậu tƣơng: vùng Đông Nam bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu tƣơng cả nƣớc), miền núi Bắc bộ: 24,7%, đồng bằng sông Hồng: 17,5%, đồng bằng sông Cửu Long: 12,4%[1]. Tổng diện tích 4 vùng này chiếm 80% diện tích trồng đậu tƣơng cả nƣớc, còn lại là đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên [3]. Các giống đậu tƣơng ở nƣớc ta hiện nay rất phong phú bao gồm các giống đậu tƣơng nhập nội, giống lai tạo, giống đậu tƣơng đột biến và tập đoàn các giống đậu tƣơng địa * Tel: 0913383289; Email: mauchdhtn@gmail.com phƣơng. Các giống đậu tƣơng địa phƣơng Việt Nam cũng rất đa dạng, phong phú cả về kiểu hình và kiểu gen. Đây là nguồn vật liệu quý cho công tác chọn tạo giống đậu tƣơng phù hợp với điều kiện sản xuất của từng vùng, miền khác nhau [8]. Đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống đậu tƣơng địa phƣơng tạo cơ sở cho công tác chọn tạo giống đã và đang đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng nhiều phƣơng pháp mới trong nghiên cứu sự đa dạng di truyền của các giống cây trồng nói chung và của cây đậu tƣơng nói riêng nhƣ RAPD, RFLP, AFLP, SSR, STS,... Các phƣơng pháp này không những phát huy hiệu quả mà còn khắc phục nhƣợc điểm của các phƣơng pháp chọn giống truyền thống bởi hiệu quả sàng lọc cao, tiết kiệm thời gian và tin cậy. Trong những năm gần đây nhiều công trình nghiên cứu sử dụng kỹ thuật sinh học phân tử để đánh giá sự đa dạng di truyền của cây đậu tƣơng đã đƣợc công bố. Năm 2002, Li và cs Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 đã phân tích 10 giống đậu tƣơng trồng và đậu tƣơng dại ở bốn tỉnh của Trung Quốc đã bổ sung dữ liệu về sự đa dạng chỉ thị phân tử RAPD của các giống đậu tƣơng này [7]. Sự đa dạng di truyền của các cây đậu tƣơng dại (Glycine soja Siebold et Zucc.) ở vùng Viễn Đông của nƣớc Nga cũng đã đƣợc đánh giá ở mức phân tử bởi Seitova và cs (2004) [10]. Những nghiên cứu đã đƣợc công bố về sự đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể đậu tƣơng ở Hàn Quốc của Gyu-Taek Cho và cs (2008) [6], ở Nhật Bản của Xingliang Zhou và cs (2002) [13], ở Canada của Yong- Bi Fu (2007) [16]. Yiwu Chen và Randall (2005) [14], Yiwu Chen và cs (2006) [15]. Ở Việt Nam, Chu Hoàng Mậu và cs (2002) đã sử dụng kỹ thuật RAPD để phân tích sự sai khác về hệ gen giữa các dòng đậu tƣơng đột biến với nhau và với giống gốc, tạo cơ sở cho chọn dòng đột biến có triển vọng [9], Vũ Anh Đào (2009), đánh giá sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của 16 giống đậu tƣơng với 10 mồi ngẫu nhiên bằng kỹ thuật RAPD đã thu đƣợc tổng số phân đoạn DNA là 766 [2]. Vũ Thanh Trà và cs (2006) đã sử dụng kỹ thuật SSR để đánh giá tính đa dạng di truyền của các giống đậu tƣơng địa phƣơng có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt [12]. Hoàng Thị Thao (2010), bằng kỹ thuật RAPD với việc sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên đã nhận đƣợc 1208 phân đoạn DNA đƣợc nhân bản ngẫu nhiên từ hệ gen của 30 giống đậu xanh. Trong 10 mồi ngẫu nhiên sử dụng thì cả 10 mồi biểu hiện tính đa hình. Kết quả phân tích cho thấy, 30 giống đậu xanh nghiên cứu chia thành 2 nhóm chính, hệ số tƣơng đồng di truyền giữa 2 nhóm là 67% (tức sai khác 33%) [11]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày kết quả đánh giá sự đa dạng di truyền của 30 giống đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill) địa phƣơng bằng kỹ thuật RAPD, nhằm tạo cơ sở cho việc tuyển chọn các giống đậu tƣơng địa phƣơng có chất lƣợng tốt, năng suất cao làm vật liệu chọn giống và góp phần bảo tồn và phát triển nguồn gen cây đậu tƣơng địa phƣơng. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP Vật liệu Chúng tôi sử dụng hạt của 30 giống đậu tƣơng làm vật liệu nghiên cứu, trong đó 20 giống do Viện nghiên cứu Ngô cung cấp và 10 giống do Trung tâm giống cây trồng của các tỉnh cung cấp. Ba mƣơi giống đậu tƣơng địa phƣơng có ký hiệu là: VNlc1, VNlc2, VNlc3, VNlc4, VNlc5, VNlc6, VNlc7, VNlc8, VNlc9, VNlc10, VNlc11, VNlc12, VNlc13, VNlc14, VNlc15, VNlc16, VNlc17, VNlc18, VNlc19, VNlc20, VNlc21, VNlc22, VNlc23, VNlc24, VNlc25, VNlc26, Vnl27, VNlc28, VNlc29, VNlc30. Phƣơng pháp nghiên cứu Tách chiết DNA tổng số theo Gawel và Jarret (1991). Kiểm tra hàm lƣợng và độ tính sạch DNA bằng phƣơng pháp quang phổ hấp thụ và điện di trên gel agarose 0,8%. Phản ứng RAPD đƣợc tiến hành với các mồi ngẫu nhiên theo phƣơng pháp của Foolad và cs (1995). Sử dụng 25 mồi ngẫu nhiên đƣợc tổng hợp bởi hãng Invitrogen, mỗi mồi dài 10 nucleotide. Phản ứng RAPD đƣợc thực hiện trong 25µl dung dịch trên thiết bị nhân DNA AB- Systems. Sản phẩm RAPD đƣợc điện di trên gel agarose 1,8%, nhuộm ethidium bromide và chụp ảnh để phân tích. Các số liệu RAPD đƣợc xử lý trên máy vi tính theo phần mềm NTSYS pc version 2.0 (USA, 1998). Xác định hệ số đa dạng di truyền (Genetic Diversity Index) trong cấu trúc DNA dựa trên các phân đoạn DNA đƣợc nhân bản (HRAPD) theo công thức:  n i iRAPD fH 2 HRAPD là hệ số đa dạng di truyền; fi là tần suất của alen thứ i KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Sự đa dạng về đặc điểm hình thái và khối lƣợng 1000 hạt của các giống đậu tƣơng nghiên cứu Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 Hình thái và khối lƣợng hạt là một trong những đặc tính quan trọng đƣợc quan tâm trong công tác chọn tạo giống đậu tƣơng. Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm hình thái và khối lƣợng 1000 hạt của các giống đậu tƣơng nghiên cứu đƣợc trình bày ở bảng 1. Khối lƣợng 1000 hạt là một trong các yếu tố quan trọng cấu thành năng suất của cây đậu tƣơng, tính trạng này do kiểu gen chi phối và có thể thay đổi do chế độ chăm sóc, mùa vụ và điều kiện môi trƣờng. Kết quả ở bảng 1 cho thấy, khối lƣợng 1000 hạt của các giống đậu tƣơng biểu hiện khác nhau và phụ thuộc vào kích thƣớc và độ đồng đều của hạt. Khối lƣợng hạt của 30 giống đậu tƣơng dao động từ 74,6g đến 194,61g. Trong các giống đậu tƣơng nghiên cứu thì giống VNlc8 khối lƣợng hạt cao nhất 194,61g, thấp nhất là giống VNlc28 có khối lƣợng 74,6g. Màu vỏ hạt của các giống đậu tƣơng nghiên cứu biểu hiện sự đa dạng, bao gồm: Vàng, vàng trắng, vàng đậm, vàng xanh, vàng loang, vàng phớt xanh, vàng nhạt, xanh vàng, xanh nhạt, nâu, đen. Màu sắc chủ yếu của rốn hạt ở các giống đậu tƣơng nghiên cứu là màu đen, màu nâu, màu nâu đậm, màu nâu đen. Đây là đặc điểm hình thái quan trong sử dụng trong chọn giống để nhận dạng giống đậu tƣơng trồng. Về hình dạng hạt, các giống đậu tƣơng nghiên cứu có nhiều hình dạng khác nhau, bao gồm hình trụ, ô van và hình trứng. Kết quả phân tích màu sắc vỏ hạt, màu rốn hạt, hình dạng hạt và khối lƣợng 1000 hạt đã cho thấy sự đa dạng về hình thái, kích thƣớc hạt của các giống đậu tƣợng địa phƣơng. Đây chính là cơ sở để đánh giá hiện trạng nguồn gen cây đậu tƣợng địa phƣơng Việt Nam và cũng là nguồn vật liệu chọn giống phong phú cần đƣơc khai thác có hiệu quả. Kết quả khuếch đại các đoạn DNA đƣợc nhân bản ngẫu nhiên Lá non đậu tƣơng 14 ngày tuổi đƣợc sử dụng để tách chiết DNA tổng số. Kiểm tra chất lƣợng tách chiết DNA bằng phƣơng pháp điện di trên gel agarose 0,8% và xác định hàm lƣợng DNA trên máy quang phổ ở bƣớc sóng 260 nm và 280 nm. Bảng 1. Đặc điểm hình thái và khối lƣợng 1000 hạt của 30 giống đậu tƣơng TT Tên giống Màu sắc hạt Hình dạng hạt Màu rốn hạt Khối lƣợng 1000 hạt (g) 1 VNlc1 Vàng trắng Ô van Đen 148,90 2 VNlc2 Vàng trắng Trƣ́ng Đen 185,40 3 VNlc3 Vàng đậm Ô van Nâu 189,30 4 VNlc4 Vàng Ô van Nâu nhạt 162,80 5 VNlc5 Xanh nhạt Ô van Nâu 112,50 6 VNlc6 Xanh nhạt Ô van Nâu 101,52 7 VNlc7 Vàng Ô van Nâu 162,90 8 VNlc8 Vàng Trƣ́ng Nâu 194,61 9 VNlc9 Xanh nhạt Ô van Nâu 103,54 10 VNlc10 Vàng nhạt Ô van Nâu nhạt 148,45 11 VNlc11 Đen Ô van Đen 105,30 12 VNlc12 Xanh vàng Ô van Đen 102,50 13 VNlc13 Vàng Ô van Đen 139,10 14 VNlc14 Nâu đậm Ô van Nâu 103,30 15 VNlc15 Vàng xanh Ô van Nâu đậm 102,60 16 VNlc16 Xanh vàng Ô van Nâu 104,80 17 VNlc17 Vàng Ô van Đen 90,40 18 VNlc18 Xanh vàng Ô van Nâu 108,30 19 VNlc19 Vàng Trụ Nâu đậm 75,00 20 VNlc20 Vàng Ô van Đen 113,60 21 VNlc21 Vàng Trụ Nâu 91,80 22 VNlc22 Vàng Ô van Nâu đậm 115,00 23 VNlc23 Đen Trứng Đen 158,70 Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 24 VNlc24 Vàng Trứng Nâu 153,80 25 VNlc25 Nâu Ô van Nâu đậm 166,80 26 VNlc26 Vàng loang Ô van Nâu đậm 83,30 27 VNlc27 Xanh vàng Ô van Nâu đậm 100,50 28 VNlc28 Vàng phớt xanh Ô van Nâu 74,60 29 VNlc29 Vàng Trụ Nâu đen 103,30 30 VNlc30 Vàng Ô van Đen 93,20 Hình 1 cho thấy DNA tổng số có một băng duy nhất, rõ nét ở gần giếng truyền mẫu. Kết quả kiểm tra DNA trên máy quang phổ cho thấy dung dịch DNA tách chiết đƣợc có hàm lƣợng và độ tinh sạch (tỷ số A260/A280 là 1,8 - 2,0) đảm bảo và có thể sử dụng cho các phân tích DNA tiếp theo. Sau khi tách chiết DNA tổng số, chúng tôi pha loãng DNA về nồng độ 50ng/µl, và tiến hành sàng lọc với 25 mồi ngẫu nhiên trong phản ứng RAPD, kết quả đã xác định đƣợc 16 mồi cho kết quả khuếch đại các phân đoạn DNA từ hệ gen của 30 giống đậu tƣơng. Kết quả cho thấy, tổng số các phân đoạn DNA đƣợc nhân bản với 16 mồi là 93 phân đoạn, trong đó có 76 phân đoạn cho tính đa hình (chiếm 81,72 %) và không đa hình là 17 phân đoạn (chiếm 18,28 %). Kích thƣớc các phân đoạn DNA đƣợc nhân bản trong khoảng từ 0,25 – 2,5kb. Số lƣợng các phân đoạn tƣơng ứng với mỗi mồi dao động từ 2 – 8 phân đoạn, trong đó mồi M11 và MTr2 nhân bản đƣợc ít nhất (2 phân đoạn), còn mồi M7 và MTr4 nhân bản đƣợc nhiều nhất (8 phân đoạn). Trong số 16 mồi nghiên cứu thì đều cho kết quả đa hình, mức độ đa hình của 16 mồi dao động từ 50 – 100%, mồi biểu hiện tính đa hình thấp nhất đó là mồi M10 và M16 (50%), mồi biểu hiện tính đa hình cao nhất là các mồi M1, M5, M7, M8, M15, M17, MTr4 (100%) (Bảng 2). Giá trị PIC đƣợc sử dụng để đo hàm lƣợng thông tin đa hình, giá trị PIC không chỉ liên quan tới tỷ lệ phân đoạn DNA đa hình mà còn liên quan trực tiếp với số lƣợng cá thể cùng xuất hiện phân đoạn đa hình lớn hay nhỏ. Từ bảng 2 cho thấy, có 9/16 mồi RAPD (M1, MTr4, M7, M5, M17, M4, M2, M15, M8 ) cho kết quả đa hình cao, với giá trị PIC > 0,5. Bảng 2. Tỷ lệ phân đoạn DNA đa hình của 16 mồi RAPD Mồi Số phân đoạn DNA đƣợc nhân bản Tỷ lệ phân đoạn đa hình (%) Mồi Số phân đoạn DNA đƣợc nhân bản Tỷ lệ phân đoạn đa hình (%) M1 7 100 M10 6 50,0 M2 7 85,7 M11 2 0 M3 5 60,0 M14 4 75,0 M4 7 85,7 M15 6 100 M5 7 100 M16 6 50,0 M7 8 100 M17 5 100 M8 7 100 MTr2 2 0 M9 6 66,7 MTr4 8 100 Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 Hình 1. Ảnh điện di sản phẩm RAPD với mồi M2 và M10 của 30 giống đậu tƣơng Ký hiệu: M: Marker 1kb 1.VNlc1, 2.VNlc2, 3.VNlc3, 4.VNlc4, 5.VNlc5, 6.VNlc6, 7.VNlc7, 8.VNlc8, 9.VNlc9, 10.VNlc10, 11.VNlc11, 12.VNlc12, 13.VNlc13, 14.VNlc14, 15.VNlc15, 16.VNlc16, 17.VNlc17, 18.VNlc18, 19.VNlc19, 20.VNlc20, 21.VNlc21, 22.VNlc22, 23.VNlc23, 24.VNlc24, 25.VNlc25, 26.VNlc26, 27.Vnl27, 28.VNlc28, 29.VNlc29, 30.VNlc30 Bảng 3. Hàm lƣợng thông tin đa hình (PIC) của các mồi ngẫu nhiên trong phản ứng RAPD khi nhân bản DNA của 30 giống đậu tƣơng địa phƣơng STT Tên mồi PIC STT Tên mồi PIC 1 M1 0,88 9 M10 0,49 2 M2 0,67 10 M11 0 3 M3 0,48 11 M14 0,30 4 M4 0,76 12 M15 0,66 5 M5 0,81 13 M16 0,33 6 M7 0,83 14 M17 0,80 7 M8 0,52 15 MTr2 0 8 M9 0,46 16 MTr4 0,87 Hệ số đa dạng di truyền và các phân đoạn DNA đặc trƣng của các giống đậu tƣơng nghiên cứu Căn cứ vào tần suất xuất hiện các alen trong từng locus, sử dụng công thức tính hệ số đa dạng di truyền dựa trên các dữ liệu phân tích RAPD chúng tôi đã xác định đƣợc hệ số đa dạng di truyền (HRAPD) của 30 giống đậu tƣơng trong phạm vi 16 mồi sử dụng cho phản ứng RAPD là 66,23%. Kết quả này cho thấy các giống đậu tƣơng địa phƣơng Việt Nam biểu hiện sự đa dạng di truyền cao ở mức phân tử. Đây chính là nguồn gen phong phú cung cấp cho chọn giống đậu tƣơng. Kết quả phân tích RAPD cũng là cơ sở để chúng tôi xác định các chỉ thị RAPD đặc trƣng của các giống đậu tƣơng nghiên cứu (Bảng 4). Bảng 4 cho thấy, mồi M2 xuất hiện kích thƣớc 2kb đặc trƣng cho giống VNlc6 (VNlc6/M2-2,0kb) và kích thƣớc 0,6 kb đặc trƣng đối với giống VNlc10 (VNlc10/M2-0,6 kb). Mồi M5 có kích thƣớc 1,2 kb đặc trƣng cho giống VNlc1 (VNlc1/M5-1,2 kb), mồi M7 có kích thƣớc 0,6kb đặc trƣng đối với giống VNlc22 (VNlc22/M7-0,6kb). Mồi M10 có kích thƣớc 0,4kb đặc trƣng với giống VNlc8 (VNlc8/M10-0,4 kb). Mồi M15 xuất hiện kích thƣớc 0,6 kb đặc trƣng cho giống VNlc15 (VNlc15/M15-0,6kb). Nhƣ vậy, sử dụng 16 mồi trong phản ứng RAPD để nhân bản các phân đoạn DNA từ hệ gen của 30 giống đậu tƣơng địa phƣơng đã xác định đƣợc 6 chỉ thị phân tử RAPD đặc trƣng ở 6 giống đậu tƣơng với 5 mồi ngẫu nhiên (M2, M5, M7, M10, M15). Mối quan hệ di truyền của các giống đậu tƣơng nghiên cứu Từ kết quả phân tích hình ảnh điện di sản phẩm RAPD, chúng tôi thống kê các băng điện di và xử lý số liệu phân tích RAPD bằng Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 phần mềm NTSYSpc version 2.0i nhằm xác định khoảng cách di truyền giữa các giống đậu tƣơng nghiên cứu thông qua hệ số tƣơng đồng di truyền và biểu đồ hình cây. Hệ số tƣơng đồng di truyền của 30 giống đậu tƣơng nghiên cứu dao động từ 0,58 - 0,96 (hệ số sai khác di truyền là 0,04-0,42). Trong đó, 1 cặp giống có hệ số đồng dạng di truyền cao nhất (0,96) là: VNlc10 và VNlc13; 6 cặp giống có hệ số đồng dạng di truyền nhỏ nhất (0,58) là: VNlc4/VNlc16, VNlc3/VNlc23, VNlc4/VNlc25, VNlc4/VNlc29, VNlc5/VNlc25, VNlc5/VNlc29. Các giống đậu tƣơng địa phƣơng đƣợc phân bố ở 8 nhóm (I, II, III, IV, V , VI, VII, VIII) thuộc 2 nhánh trong cây phát sinh với khoảng cách di truyền là 31% (Hình 2). Bảng 4. Chỉ thị RAPD đặc trƣng của các giống đậu tƣơng nghiên cứu Giống đậu tƣơng M2 M5 M7 M10 M15 VNlc1 - 1,2 kb - - - VNlc8 - - - 0,4 kb - VNlc9 2 kb - - - - VNlc10 0,6 kb - - - - VNlc15 - - - - 0,6 kb VNlc22 - - 0,6kb - - Hình 2. Sơ đồ hình cây biểu thị mối quan hệ di truyền và sự phân bố của 30 giống đậu tƣơng nghiên cứu KẾT LUẬN Các giống đậu tƣơng nghiên cứu có sự đa dạng về màu sắc hạt, hình dạng hạt, màu sắc rốn hạt và khối lƣợng 1000 hạt. Khối lƣợng 1000 hạt của các giống đậu tƣơng dao động từ 74,6g đến 194,61g. Trong đó, giống VNlc8 có khối lƣợng hạt cao nhất (194,61g), thấp nhất là giống VNlc28 (74,6g). Sàng lọc 25 mồi ngẫu nhiên trong phản ứng RAPD đã xác định đƣợc 16 mồi cho kết quả I VI II III V VII VIII IV Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 nhân bản các phân đoạn DNA từ hệ gen của 30 giống đậu tƣơng địa phƣơng nghiên cứu và khuếch đại đƣợc 1388 phân đoạn DNA. Trong số các mồi sử dụng có 9/16 mồi biểu hiện tính đa hình cao (M1, MTr4, M7, M5, M17, M4, M2, M15, M8 ), với giá trị PIC > 0,5. Hệ số đa dạng di truyền của các giống đậu tƣơng dựa trên phân tích RAPD với 16 mồi ngẫu nhiên là HRAPD = 66,23%. Hệ số sai khác di truyền của từng cặp giống đậu tƣơng nghiên cứu dao động từ 4% đến 42%. Đã xác định đƣợc 6 chỉ thị phân tử RAPD đặc trƣng ở 6 giống đậu tƣơng địa phƣơng: VNlc6/M2- 2,0kb; VNlc10/M2-0,6kb; VNlc1/M5-1,2kb; VNlc22/M7-0,6kb; VNlc8/M10-0,4kb; VNlc15/M15-0,6kb. Các giống đậu tƣơng nghiên cứu đƣợc phân bố ở 8 nhóm (I, II, III, IV, V , VI, VII, VIII) thuộc 2 nhánh trong cây phát sinh với khoảng cách di truyền là 31%. LỜI CẢM ƠN: Công trình được thực hiện và hoàn thành với sự hỗ trợ kinh phí của Đề tài Dự án TRIG. Chu Hoàng Mậu và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 85(09)/2: 3 - 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Vũ Anh Đào, Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Chu Hoàng Mậu (2009), Đánh giá sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của một số giống đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill) địa phƣơng, Tạp chí Khoa học&Công nghệ-Đại học Thái Nguyên: 57(9): 85-90. [2]. Foolad, Arusekar, Rodriguer (1995), Applicationof polymerase Chain Reation (PCR) to plant genome analyis. In: Tissue and organ culture, Fundamenatal mathods Springer Verlag, Berlin, heidelerg, 282 – 289. [3]. Gawel N.J Jart R.L (1991), Genomic DNA isolation. [4]. Gyu-Taek Cho, Jeongran Lee, Jung-Kyung Moon, Mun- Sup Yoon, Hyung-Jin Baek, Jung-Hoon Kang, Tae-San Kim, Nam-Chon Paek (2008), Genetic Diversity and Population Structure of Korean Soybean Landrace [Glycine max (L.) Merr.], J. Crop Sci. Biotech. 2008 (June) 11 (2): 83 – 90. [5]. Li Z., Nelson R.L., (2002), RAPD Marker Diversity among Cultivated and Wild Soybean Accessions from Four Chinese Provinces, Crop Science, 42: 1737 - 1744. [6]. Chu Hoàng Mậu, Nông Thị Man, Lê Xuân Đắc, Đinh Thị Phòng, Lê Trần Bình (2000), Đánh giá geneom của một số dòng đậu tƣơng đột biến bằng kỹ thuật phân tích tính đa dạng ADN đƣợc nhân bản ngẫu nhiên. Tạp chí Sinh học, 22/(1), 21-26. [7]. Seitova A.M, Ignatov., Suprunova T.P, Tsvetkov I.L., Deineko E.V., Dorokhov D.B., Shumnyi V.K, Skriabin K.G., (2004), Assessment of genetic diversity of wild soybean (Glycine soja Siebold et Zucc.) in the far eastern region of Russia. Genetika, 40(2): 224-31 [8]. Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Hoàng Thị Thao, Đỗ tiến Phát (2010), Nghiên cứu mối quan hệ di truyền của một số giống đậu xanh (Vigna radiata L. Wilczek) bằng kỹ thuật RAPD. Tạp chí Khoa học&Công nghệ -ĐH Thái Nguyên, 72(10): 116-121. [9]. Vũ Thanh Trà, Trần Thị Phƣơng Liên (2006), Nghiên cứu sự đa dạng di truyền của một số giống đậu tƣơng địa phƣơng có phản ứng khác nhau với bệnh gỉ sắt bằng chỉ thị SSR. Tạp chí nông nghiệp và phát triển nông thôn, 21, 30 - 32. [10]. Xing liang Zhou, Thomas E. Carter Jr, Zhanglin Cui, Shoji Miyazaki, Joseph W Burto (2002), Genetic diversity patterns in Japanese soybean cultivars based on coefficient of Parentage. Crop Science, 42:1331–1342 [11]. Yiwu Chen, Randall L. Nelson (2005), Relationship between Origin and Genetic Diversity in Chinese Soybean Germplasm, Crop Science, 45: 1645– 1652. [12]. Yiwu Chen, Dechun Wang, Prakash Arelli, Mohsen Ebrahimi, Randall L. Nelson (2006), Molecular marker diversity of SCN-resistant sources in soybean,Genome, 49: 938-949. Yong-Bi Fu, Gregory W. Peterson, Malcolm J. Morrison (2007), “GeneticDiversity of Canadian Soybean Cultivars and Exotic Germplasm Revealed by Simple Sequence Repeat Marker. Crop Science, 47(5): 1947-1954. SUMMARY THE DIVERSITY IN GENOME OF SOME VIETNAMESE LOCAL SOYBEAN CULTIVARS (Glycine max (L.) Merrill) Chu Hoang Mau 1* , Nguyen Vu Thanh Thanh 2 Dinh Ngoc Huong 2 , Hoang Van Manh 3 , Le Duc Huan 3 1Thai Nguyen University, 2College of Science - TNU, 3Institute of Life Sciences - TNU Thirty cultivars of Vietnamese local soybean have the diversity on color and shape of seeds, color of hilus and 1000 grain weight. Using RAPD technique in screening with 25 random primers, with size of 10 nucleotides is to analyze the genetic diversity at the molecular level of 30 local soybean cultivars (Glycine max (L.) Merrill). The reseach results show that DNA fragments to be amplified with the 16 in 25 primers of RAPD reactions, in which we have 9 /16 primers high polymorphic expression and polymorphic information content value PIC > 0,5. Total of DNA fragments amplified with each primer ranged from 2 to 8 and total DNA fragments was amplified with primer 16 from genome of 30 soybean is 1330. Dissimilar genetic coefficient of each pair of soybean cultivars ranges from 4% to 42% and genetic diversity index of 30 soybean varieties based on RAPD indicators with 16 random primers is HRAPD = 66.23%. Six RAPD markers of characteristic for the local soybean cultivars have been detected: VNlc6/M2-2,0kb; VNlc10/M2-0,6kb; VNlc1/M5-1,2kb; VNlc22/M7-0,6kb; VNlc8/M10-0,4kb; VNlc15/M15-0,6kb. Genetic distance and tree graph established by UPGMA method, the soybean cultivars is distributed in 8 groups (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII) of the two branches in the dendrogram with the genetic distance is 31%. Key words: Genetic diversity, Glycine max, dendrogram, local soybean, RAPD marker. * Tel: 0913383289; Email: mauchdhtn@gmail.com

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfbrief_32605_36396_1582012141850sudadangtrongheghen_6863_2052769.pdf
Tài liệu liên quan