Ứng dụng SSR phân nhóm di truyền trong chọn tạo giống ngô chịu hạn cho các tỉnh phía Nam
Thứ sáu, 22-11-2013 | 11:13:31
|
Trần Kim Định(1), Nguyễn Cánh Vinh(1), Bùi Xuân Mạnh(1), Trương Quốc Ánh(2) và ctv
Diện tích trồng ngô cả nước ta năm 2010 đạt 1,126 triệu ha, năng suất 4,08 tấn/ha và sản lượng 4,6 triệu tấn. Với sản lượng này, hàng năm Việt nam vẫn phải nhập khẩu khoảng 700 ngàn đến 1,7 triệu tấn ngô hạt phục vụ cho ngành chế biến thức ăn gia súc. Vì vậy nâng cao năng suất ngô trong thời gian trước mắt để nâng sản lượng là yêu cầu cấp bách cho ngành nông nghiệp nước ta. Tuy nhiên, hiện nay hạn hán là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng ngô. Chọn tạo giống ngô chịu hạn là một giải pháp chủ động góp phần vào việc hạn chế tác hại của hạn hán đang ngày càng nghiêm trọng. Thông thường các giống lai chịu hạn được hình thành giữa các dòng thuần chịu hạn đã được chuẩn bị sẵn, thường với số lượng lớn. Nếu sử dụng phép lai luân giao (dialell) sẽ cần rất nhiều công sức, kinh phí cho việc lai tạo và khảo sát tất cả các tổ hợp lai đó. Kỹ thuật phân nhóm đa dạng di truyền được áp dụng để giảm bớt chi phí vì chỉ các dòng thuần có sự khác biệt lớn về di truyền mới được lai với nhau. NTSYS-pc là chương trình phần mềm do Rohlf (1992) thiết kế dùng để tìm kiếm và thành lập kiến trúc dữ liệu có nhiều biến để phân nhóm di truyền nguồn vật liệu bố mẹ.
Ứng dụng kỹ thuật này để đánh giá đa dạng di truyền đang là một phần của nhiều chương trình nghiên cứu lai tạo giống ngô hiện nay. Mục đích chính của việc ứng dụng kỹ thuật này là giảm bớt công việc ngoài đồng khi bắt đầu đánh giá vật liệu cho công tác lai tạo, vốn đòi hỏi rất nhiều công sức, thời gian và kinh phí. Ở châu Á kỹ thuật này được ứng dụng nhiều, ví dụ ở Ấn độ (Prasanma và cộng sự, 2005), Trung Quốc (Xue Liu và cộng sự, 2005; Xiao và cộng sự, 2005). Bùi Mạnh Cường và cộng tác viên (2005) cũng đã áp dụng kỹ thuật này trong việc khảo sát đa dạng và ứng dụng trong các phép lai ở Việt nam.
Nguồn vật liệu bố mẹ được thu thập từ ngân hàng gen của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam và CIMMYT, bao gồm 62 dòng thuần. Trong số đó hai dòng D12 và VE8 là những dòng thuần có khả năng kết hợp và các đặc tính nông học rất tốt nhưng chịu hạn kém được dùng như là đối chứng.
Đánh giá kiểu hình:
Tất cả 62 dòng thuần (xem phụ lục) được đánh giá kiểu hình tại Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Hưng Lộc.Thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn của các tổ hợp lai được thực hiện theo phương pháp của Vasal và cộng sự (1997). Thí nghiệm khảo sát khả năng phục hồi của các dòng khi tạo hạn ở giai đoạn cây con được thực hiện vụ Đông Xuân 2009. Thí nghiệm đáng giá đa dạng quần thể thực hiện trên hai chế độ nước: tưới đầy đủ và tạo hạn (ngừng tưới trước và sau trỗ cờ 10 ngày), trong khối ngẫu nhiên RCBD với ba lần nhắc lạ, trong vụ Đông Xuân 2010. Thí nghiệm khảo sát tổ hợp lai được thực hiện trong điều kiện bình thường về thời tiết với mức phân bón là 140N- 90 P205 và 100K20. Các chỉ tiêu nông học được thu thập theo phương pháp của CIMMYT. Chỉ số chịu hạn DI (drought index) được tính theo công thức của Fischer và cộng sự (1983), DI = (DY x WAY)/(WY x DYA); trong đó: DY là năng suất của giống trong điều kiện hạn, WY là năng suất của giống trong điều kiện tưới đủ, WAY là năng suất tất cả các giống trong thí nghiệm ở điều kiện tưới đủ và DYA là năng suất tất cả các giống trong thí nghiệm ở điều kiện có hạn. Chỉ số ổn định được tính theo Ebehart (1966). Hai giống C919 (Monsanto) và Pi30Y87 (giống chịu hạn của Pioneer Hibreed) được dùng làm đối chứng.
Phân nhóm đa dạng di truyền bằng chỉ thị SSR:
Theo phần mềm NTSYSpc (Rohlf 1992) Các công thức tính dùng cho phân tích đa dạng di truyền Giá trị PIC chỉ ra khả năng phân biệt giữa các kiểu gen đối với mỗi primer kết hợp được tính toán kỳ vọng cho dị hợp (heterozygosity): PIC = 1 - åPi2với Pi tần số của alen thứ i trong locus với I alen. Phân nhóm di truyền được thực hiện theo phương pháp UPGMA (Nei et al, 1979). Khoảng cách di truyền giữa hai giống được tính bằng công thức của Nei và Li năm 1979. GD= 1- S , với S = 2Nij/(Ni+Nj), trong đó: Nij số lượng band chung giữa hai dòng i và j. Ni, Nj tổng số band của dòng i và dòng j. Giá trị khoảng cách di truyền biến thiên từ 0 đến 1.
Từ kết quả nghiên cứu, có thể khẳng định:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 - Phòng NC Di truyền giống cây trồng, Viện KHKT NN miền Nam 2 - Phòng NC Công nghệ sinh học, Viện KHKT NN miền Nam |
Trở lại In Số lần xem: 2507 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|