Chọn giống nhờ chỉ thị phân tử với dòng lúa phục hồi phấn hoa “WANHUI 6275” kháng bệnh, chịu ngập và có mùi thơm

Nguồn: Luo Y, Ma T, Zhang A, Ong KH, Li Z, Yang J, Yin Z. 2016. Marker-assisted breeding of the rice restorer line Wanhui 6725 for disease resistance, submergence tolerance and aromatic fragrance. Rice (N Y). 2016 Dec;9(1): 66.

TÓM TẮT

NGUYÊN TẮC CHUNG

Lúa là cây lương thực chính của thế giới. Với sự gia tăng dân số và sự phát triển kinh tế, nông dân cần sản xuất nhiều lúa gạo hơn trong điều kiện đất trồng trọt giảm. Tuy nhiên, sản lượng lúa thường xuyên bị ảnh hưởng bởi các stress sinh học và stress phi sinh học. Việc sử dụng tính kháng có trong tự nhiên cũng như tính chống chịu stress thông qua cơ sở di truyền giống là cách thức vận hành kinh tế nhất và hiệu quả nhất để chiến đấu cũng như thích ứng với các stress như vậy. Hơn nữa, lúa thơm  có thể gia tăng đáng kể giá trị kinh tế ngành lúa gạo trên thị trường vì phẩm chất gạo ngon của giống lúa. Giống Mianhui 725 (MH725) là một giống phục hồi phấn hoa (restorer) ưu việt. Nó dược áp dụng phổ biến trong hệ thống lúa lai ba dòng tại Trung Quốc. Trước đây người ta đã thử đưa gen kháng bệnh bạc lá Xa4 và Xa21 vào giống MH725 và tạo ra được dòng lúa Wanhui 421 (WH421), xét về mặt lý thuyết có 96,9% nền tảng di truyền của MH725.

KẾT QUẢ

Các tác giả đã thành công khi du nhập cả hai gen kháng bạc lá Xa27 và gen kháng bệnh đạo ôn Pi9, đồng thời gen chống chịu ngập Sub1A cũng như gen cho mùi thơm badh2.1 vào dòng lúa WH421 thông qua kỹ thuật hồi giao và chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS). Dòng con lai vừa mới được phát triển có tên là Wanhui 6725 (WH6725), xét về lý thuyết có  95,0% nền tảng di truyền của MH725. Dòng lúa WH6725 và con lai F1 của nó tỏ ra kháng bệnh bạc lá và đạo ôn khá tốt cùng một lúc. Dòng lúa này cũng thể hiện được tính chống chịu ngập đến 14 ngày mà không mất sức sống. So sánh với dòng lúa không thơm MH725, dòng lúa WH6725 biểu hiện mùi thơm khá mạnh. Những tính trạng nông học quan trọng và tính trạng phẩm chất hạt tốt của dòng lúa WH6725 và con lai F1 của nó trong điều kiện thí nghiệm ngoài đồng, giống như dòng lúa MH725 và dòng lúa lai đối chứng. Điều ấy cho thấy rằng WH6725 tốt giống như MH725 khi sử dụng nó làm dòng phục hồi phấn hoa (restorer line) trong hệ thống lúa lai ba dòng.

KẾT LUẬN

Các tác giả đã thành công trong phát triển giống lúa phục hồi phấn hoa WH6725 có tính kháng bệnh bạc lá, bệnh đạo ôn, chống chịu ngập và có mùi thơm. Nó có thể thay thế giống MH725 trong sản xuất lúa lai.

Xem: http://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-016-0139-9

Hình 2: Tìm thấy băng điện di thể hiện tính kháng / chống chịu của những dòng lúa khảo nghiệm. a Chỉ thị M265 (đối với alen qui định mùi thơm badh2.1), chỉ thị M355 (alen trội Badh2) tại locus Badh2. b Băng điện di của chỉ thị co-dominant “NBS2-1” tại locus Pi9. c Băng điện di của chỉ thị co-dominant “RM23887” tại locus Sub1A. d Băng điện di của chỉ thị co-dominant ”RM224” tại locus Xa4. e Băng điện di của chỉ thị co-dominant 21 tại locus Xa21. f Băng điện di của chỉ thị M124 đồng phân ly tại locus Xa27. Cây F2-281, được đánh dâu hoa thị, là dòng tuyển chọn Wanhui 6725 (WH6725) phục vụ cho nghiên cứu sau.