Header Page of 16 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LÊ XUÂN PHƢƠNG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỈ THỊ PHÂN TỬ CHO VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thái Nguyên - 2014 Footer Page of 16 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LÊ XUÂN PHƢƠNG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỈ THỊ PHÂN TỬ CHO VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 60 42 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ HÙNG LĨNH Thái Nguyên - 2014 Footer Page of 16 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Header Page of 16 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu hướng dẫn TS Lê Hùng Lĩnh, giúp đỡ cán Bộ môn Sinh học phân tử - Viện Di truyền nông nghiệp Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm số liệu luận văn Thái Nguyên, ngày 19 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Lê Xuân Phƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sỹ này, xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới TS Lê Hùng Lĩnh - Trưởng Bộ môn sinh học phân tử - Viện Di truyền Nông Nghiệp, người hướng dẫn, bảo tận tình giúp đỡ suốt trình thực đề tài hoàn chỉnh luận văn Bên cạnh đó, xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ quý báu, nhiệt tình tập thể cán thuộc: Bộ môn Sinh học phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp Khoa Khoa học sống, Đại học Khoa học Thái Nguyên Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn suốt trình học tập nghiên cứu Thái Nguyên, ngày 19 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Lê Xuân Phƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 iii DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Dự báo mức gia tăng trung bình toàn cầu nhiệt độ không khí mực nước biển theo kịch biến đổi khí hậu khác Bảng 2.1 Thông tin thị phân tử NST1 29 Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng môi trường Yoshida 35 Bảng 2.3 Đánh giá tiêu chuẩn cải tiến (SES) qua quan sát mức hại mặn giai đoạn mạ (IRRI, 1997) 37 Bảng 3.1 Kết lọc mặn sau tuần giống 43 Bảng 3.2 478 44 Bảng 3.3 Kết lọc mặn sau tuần dòng 50 Bảng 3.4 2013 Giao Thủy, Nam Định 51 Bảng 3.5 Năng suất yếu tố cấu tăng suất dòng tham g 2013 53 Bảng 3.6 2014 Giao Thủy, Nam Định 55 Bảng 3.7 Năng suất yếu tố cấu thành suất dòng tham gia thí nghiệm Giao Thủy, Nam Định 2014 57 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 iv DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình trang Hình 1.1 Dự báo thay đổi mực nước biển đến năm 2100 Hình 1.2 Diễn biến nhiệt độ quy mô toàn cầu khu vực Hình 1.3 Diễn biến nhiệt độ (a) lượng mưa (b) Việt Nam 11 50 năm 11 Hình 1.4 Diễn biến mực nước biển trạm hải văn Hòn Dấu 12 Hình 2.1 Vị trí thị NST1 Locus gen Saltol 28 Hình 2.2 Sơ đồ phương pháp MABC ……………… ……………………33 3.1 (P1) FL478 (P2) 46 Hình 3.2 1F1 47 Hình 3.3 1F1 48 Hình 3.4 1F2 49 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Từ viết tắt ANLT BĐKH CNSH Cs CTAB EB ENSO FAO IPCC 10 IRRI 11 MABC 12 MAS 13 NST 14 PCR 15 QTL/QTLs 16 SSR 17 18 19 20 TBE TE TGST WB Nội dung An ninh lương thực Biến đổi khí hậu Công nghệ sinh học Cộng Cetyl trimethyl amonium bromide Extraction buffer El Nino Southern Oscillation Tổ chức lương thực giới Uỷ ban liên phủ biến đổi khí hậu Liên hiệp quốc The International Rice Research Institute - Viện Nghiên cứu lúa quốc tế Marker assisted backcrossing - Chọn giống hồi giao nhờ thị phân tử Marker assisted selection - Chọn lọc nhờ thị phân tử Nhiễm sắc thể Polymerase Chain Reaction - Phản ứng trùng hợp chuỗi Quantitative Trait Loci(s) - Locus kiểm soát tính trạng số lượng Simple Sequence repeat - Sự lặp lại trình tự đơn giản Tris - Bric Acid - EDTA Tris - EDTA Thời gian sinh trưởng Ngân hàng giới Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 vi MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cám ơn ii Danh mục bảng iii Danh mục hình iv Danh mục từ viết tắt v Mục lục vi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nội dung Nghiên cứu Ý nghĩa đề tài 4.1 Ý nghĩa khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 5.1 Đối tượng nghiên cứu 5.2 Phạm vi nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình BĐKH Thế giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình BĐKH Thế giới 1.1.2 Ảnh hưởng BĐKH Việt Nam 10 1.2 Nghiên cứu di truyền chọn giống lúa chịu mặn 13 1.2.1 Cơ sở di truyền tính chống chịu mặn lúa 13 1.2.2 Ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống lúa chịu mặn 16 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 16 vii 1.2.3 Nghiên cứu lập đồ QTL/gen Saltol chịu mặn từ giống lúa Pokkali 18 1.2.4 Ứng dụng phương pháp chọn tạo giống thị phân tử tạo giống lúa chịu mặn 19 1.2.5 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn nước 23 Chƣơng VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Vật liệu nghiên cứu 28 2.2 Địa điểm nghiên cứu 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 30 2.4 Phương pháp nghiên cứu 30 2.4.1 Phương pháp lai hữu tính giống lúa cho nhận gen 30 2.4.2 Phương pháp chọn lọc nhờ thị phân tử lai trở lại (MABC) 32 2.4.3 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 34 2.4.4 Phương pháp thử độ mặn nhân tạo 34 2.4.5 Phương pháp tách chiết DNA phân tích di truyền thị phân tử 37 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1 Kết đánh giá xác định vật liệu bố mẹ nghiên cứu chọi tạo giống lúa chịu mặn 43 3.1.1 Kết đánh giá khả chịu mặn giống lúa điều kiện nhân tạo 43 ịnh vật liệu bố mẹ 3.1.2 Kết 44 3.2 Kết chọn tạo dòng lúa chịu mặn từ tổ hợp lai TL6/FL478 45 ữa FL478 TL6 45 3.2.1 Kết kiể dụng thị phân tử xác định cá thể mang locus gen chịu mặn quần thể BC1F1 47 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 10 of 16 viii 3.2.3 Sử dụng thị phân tử xác định cá thể mang locus gen chịu mặn quần thể BC1F2 48 3.3 Đánh giá vật liệu sử dụng nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn 49 3.3.1 Đánh giá tính chịu mặn dòng lúa chọn tạo điều kiện nhân tạo 49 3.3.2 Đánh giá đặc tính nông sinh học, yếu tố cấu thành suất khả chịu mặn dòng tạo mang QTL/Saltol vụ mùa 2013 51 3.3.3 Đánh giá đặc tính nông sinh học, yếu tố cấu thành suất khả chịu mặn dòng tạo mang QTL/Saltol vụ xuân 2014 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 Kết luận 59 Kiến nghị 59 Tài liệu tham khảo 60 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 10 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 61 of 16 51 3.3.2 Đánh giá đặc tính nông sinh học, yếu tố cấu thành suất khả chịu mặn dòng đƣợc tạo mang QTL/Saltol vụ mùa 2013 3.3.2.1 Đánh giá hình thái số dòng chịu mặn Giao Thủy, Nam Định vụ mùa 2013 Bảng 3.4 Một số đặc điểm nông học hình thái dòng lúa tham gia thí nghiệm 2013 Giao Thủy, Nam Định TT Tên TGST Chiều Chiều dài Độ thoát Số dòng/giống (ngày) cao đòng cổ gié/bông (cm) (cm) (cm) Dòng 105 100,5 24,5 2,9 10,6 Dòng 105 100 25,6 3,2 10,6 Dòng 12 105 100,6 23,7 2,7 10,6 TL6 105 98,6 23,6 2,4 10,0 CV 2,3 1,25 2,7 0,8 LSD(5%) 3,4 3,2 2,7 1,6 Các hình thái số dòng chịu mặn Giao Thủy, Nam Định vụ mùa 2013 thể bảng 3.4 Từ bảng 3.4 cho thấy: TGST dòng thí nghiệm giống giống với giống đối chứng 105 ngày, với thời gian sinh trưởng 105 ngày phù hợp với cấu mùa vụ đồng sông hồng Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 61 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 62 of 16 52 Chiều cao dòng thí nghiệm lệch 0,6cm coi cao so với giống TL6 đối chứng 0,2cm sai số cho phép Như vậy, thí nghiệm vụ mùa dòng giống đối chứng có chiều cao Trong điều kiện nhiễm mặn xảy đồng ven biển, vụ mùa thường gặp bão gió mạnh với chiều cao thấp 100cm phù hợp cho canh tác khu vực này, cấy giảm đổ gãy vào Lá đòng yếu tố quan trọng định đến tích lũy tinh bột hạt, ảnh hưởng trực tiếp tới suất Nhất vụ mùa, điều kiện thời tiết vào mùa mưa đồng sông hồng, đòng ổn định nên ảnh hưởng trực tiếp đến trọng lượng khô hạt Qua thí nghiệm cho thấy chiều dài đòng giống TL6 23,6cm; dòng 24,5 ; dòng 25,6 dòng 12 23,7 Là phù hợp với giống gieo trồng Độ thoát cổ yếu tố gián tiếp định đến suất lúa, độ thoát cổ dài điều kiện thời tiết ven biển gió nhiều làm có bị gãy cổ Trong thí nghiệm dòng tham gia có độ dài cổ ngắn dao động khoảng 2,7cm (dòng 12) đến 3,2 cm (dòng 1) giống đối chứng 2,4cm Số gié yếu tố định số hạt bông, thí nghiệm số gié trung bình 10 gié 3.3.2.2 Đánh giá yếu tố cấu thành suất số dòng chịu mặn Giao Thủy, Nam Định vụ mùa 2013 Các yếu tố cấu thành suất số dòng chịu mặn Giao Thủy, Nam Định vụ mùa 2013 thể bảng 3.5 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 62 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 63 of 16 53 Bảng 3.5 Năng suất yếu tố cấu tăng s 2013 TT Tên Số Hạt chắc/bông lép/bông 7,15 126,35 24,67 20,75 84,35 57,4 7,65 122,45 19,67 20,34 85,74 57,5 7,61 119,23 16,33 21,08 86,07 56,6 6,76 120,58 17,33 20,10 73,72 53,4 Dòng Bông/khóm Dòng Dòng Dòng 12 TL6 P1000 Hạt hạt (gram) NSLT NSTT Tạ/ha Tạ/ha CV 4,47 4,52 4,32 5,61 LSD(5%) 5,34 12,91 6,75 8,36 Chú thích: NSTL – Năng suất lý thuyết; NSTT – Năng suất thực tế Số khóm yếu tố định trực tiếp đến suất lúa, thí nghiệm ta thấy số khóm dao động từ 7,15 (dòng 1) đến 7,65 (dòng 4) nhiều so với giống đối chứng 6,67 Điều cho thấy ruộng thí nghiệm bị nhiễm mặn dòng TL6 mang QTL chịu mặn sinh trưởng tốt so với giống TL6 không mang QTL chịu mặn Số hạt yếu tố cuối định đến suất lúa, hạt vào tốt tỷ lệ mẩy cao nâng cao khối lượng khô hạt giúp tăng suất Qua bảng theo dõi tiêu cấu thành suất nhận thấy dòng tham gia thí nghiệm có số hạt 126,35 (dòng 1); 122,45 (dòng 4) 119,23 (dòng 12), giống TL6 120,58 Số hạt lép bông, cá dòng giống đối chứng TL6 cao so với vụ khác, điều lý giải rằng, vụ mùa năm 2013 Giao Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 63 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 64 of 16 54 Thủy - Nam Định có biến đổi khí hậu mưa nhiều kéo dài suốt tháng đến hết tháng vào thời kỳ lúa trỗ nên ảnh hưởng đến tỷ lệ giao phấn nên làm cho có tỷ lệ lép cao Trọng lượng nghìn hạt có thay đổi, tất dòng có trọng lượng nghìn hạt cao TL6 20,1 (gram/1000 hạt), dòng 20,75 (gram/1000 hạt); dòng 20,34 (gram/1000 hạt) dòng 12 21,08 (gram/1000 hạt) Nguyên nhân khác trình lai tạo chuyển gen NSLT yếu tính dựa thu thập tiêu cấu thành suất NSLT TL6 73,72 (tạ/ha) thấp so với dòng mang gen dòng 84, 35 (tạ/ha); dòng 85,74 (tạ/ha) dòng 12 86,07 (tạ/ha) NSTT suất thực chất thu ruộng thí nghiệm, tất biện pháp kỹ thuật tác động vào lúa với mục đích cuối nâng cao NSTT Trong thí nghiệm NSTT TL6 thấp hẳn so với dòng tham gia thí nghiệm, điều TL6 sinh trưởng phát triển tốt môi trường bị nhiễm mặn Trong đó, dòng khác có NSTT dòng 57,4 (tạ/ha); dòng 57,5 (tạ/ha) dòng 12 56,6 (tạ/ha) cao so với TL6 Tóm lại, vụ mùa 2013 gặp khó khăn thời tiết biến đổi khí hậu, mưa nhiều vào giai đoạn lúa trỗ kết thí nghiệm phản ánh chân thực hiệu phương pháp chuyển QTL chịu mặn vào giống lúa TL6 Thí nghiệm tiến hành điều kiện nhiễm mặn tự nhiên tiêu đo nông học suất thu giống có mang QTL chịu mặn sinh trưởng phát triển tốt điều kiện đất canh tác bị nhiễm mặn Tuy nhiên kết đánh giá Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 64 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 65 of 16 55 vụ mùa, cần có thêm thí nghiệm vụ xuân để có đánh giá khách quan canh tác với cấu năm vụ miền bắc 3.3.3 Đánh giá đặc tính nông sinh học, yếu tố cấu thành suất khả chịu mặn dòng đƣợc tạo mang QTL/Saltol vụ xuân 2014 3.3.3.1 Đánh giá hình thái số dòng chịu mặn Giao Thủy, Nam Định vụ xuân 2014 Quá trình sinh trưởng, phát triển lúa phụ thuộc vào đặc tính di truyền giống điều kiện ngoại cảnh đặc biệt điều kiện khí hậu vùng, mùa vụ cụ thể, Theo dõi đặc tính nông học giống phản ánh mức độ chịu thâm canh phạm vi sản xuất dòng/giống góp phần khai thác tiềm năng suất giống, Trong vụ xuân 2014, thí nghiệm tiến hành điều kiện tự nhiên Giao Thủy, Nam Định với dòng chịu mặn tuyển chọn từ hệ BC1F2, Kết đánh giá đặc điểm nông học dòng thể qua bảng 3.6 Bảng 3.6 Một số đặc điểm nông học hình thái dòng lúa tham gia thí nghiệ 2014 Giao Thủy, Nam Định Chiều dài đòng (cm) 25,3 Độ thoát cổ (cm) 2,6 Số gié/bông 135 Chiều cao (cm) 96,5 Dòng 135 95,6 24,6 1,6 11,6 Dòng 12 130 93,7 25,2 3,1 10,7 TL6 130 90,3 24,6 1,3 11,3 CV 4,02 1,72 0,63 1,3 LSD(5%) 3,24 2,56 2,11 3,45 TT Tên dòng/giống TGST (ngày) Dòng 11,3 Chú thích: TGST – Thời gian sinh trưởng Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 65 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 66 of 16 56 Từ bảng 3.6 cho thấy: TGST lúa tính từ lúc hạt thóc nảy mầm chín, TGST dài hay ngắn phụ thuộc vào giống lúa, mùa vụ gieo trồng kỹ thuật Qua bảng 3.6, TGST dòng ngày, dòng 12 có thời gian sinh trưởng 130 ngày với thời gian sinh trưởng TL6, dòng só số có thời gian sinh trưởng 135 ngày nhiều giống TL6 đối chứng ngày, Tuy nhiên, với thời gian sinh trưởng ngày không khác nhiều sản xuất Về tiêu đánh giá chiều cao cây, kết nghiên cứu cho thấy biến động đáng kể tăng trưởng chiều cao dòng, Hầu hết dòng có chiều cao lớn so với đối chứng giống TL6 (90,3cm), Tuy nhiên, chiêu cao dòng cao TL6 chi không đáng kể từ 3cm – 6cm coi chiều cao cá dòng nhau, cụ thể dòng 96,5cm; dòng 95,6cm; dòng 12 93,7cm Về tiêu đánh giá đòng, kết nghiên cứu cho thấy có sai khác không nhiều dòng tham gia thí nghiệm giống đối chứng với nhau, Trong đó, chiều dài đòng TL6 24,6cm ; dòng 25,3cm; dòng 24,3cm; dòng 12 25,2cm Về tiêu chiều dài cổ bông, theo kết đánh giá, sai khác dòng với giống đối chứng, giao động từ 1,6 cm (dòng ) đến 3,1 cm (dòng 12 ) TL6 đối chứng 1,3cm Từ số liệu đo đếm được, số gié/bông dòng giống đối chứng, Tuy nhiên, chênh lệch không nhiều, Từ 10,7 (dòng 12) đến 11,6 (dòng 4) giống đối chứng 11,3cm Bước đầu đánh giá tính trạng kiểu hình nhận thấy khác nhiều kiều hình giống mang QTL chịu mặn chuyển phương pháp MAS giống đối chứng nhận QTL Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 66 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 67 of 16 57 3.3.3.2 Đánh giá yếu tố cấu thành suất số dòng chịu mặn Giao Thủy, Nam Định vụ xuân 2014 Song song với việc đánh giá đặc điểm nông sinh học sinh trưởng hình thái, tiến hành đánh giá yếu tố cấu thành suất dòng chịu mặn thí nghiệm, Các tiêu theo dõi gồm: tổng số hạt/bông, số hạt chắc/bông, số hạt lép/bông, Đây tiêu đóng vai trò quan trọng việc định suất lúa, Kết thể bảng 3.7 Bảng 3.7 Năng suất yếu tố cấu thành suất dòng tham gia thí nghiệm Giao Thủy, Nam Định 2014 P1000 Tên Số Hạt Hạt Dòng Bông/khóm chắc/bông lép/bông 7.67 128.24 9,45 21.8 96,49 61 6.67 131.63 8.31 21.72 85,81 61 6.67 123.8 10,65 21.93 81,49 59,4 6.67 124.19 4,68 21.14 78,8 58,8 CV 4,47 4,52 LSD(5%) 5,34 12,91 Từ bảng 3.7 cho thấy: 4,32 6,75 5,54 7,61 TT Dòng Dòng Dòng 12 TL6 hạt (gram) NSLT NSTT (Tạ/ha) (Tạ/ha) Số bông/khóm yếu tố định cấu thành suất, Số bông/khóm tùy thuộc vào mật độ cấy, điều kiện đất đai, thời tiết, lượng phân bón, chế độ nước… Do đó, yếu tố có ảnh hưởng thuận tới suất, Từ số liệu bảng cho thấy, số bông/khóm dòng/giống tương đương 6,67 bông/khóm giống đối chứng, trừ dòng 7,67 Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 67 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 68 of 16 58 Số lượng hạt/bông yếu tố quan trọng cuối định đến kết thí nghiệm tất biện pháp kỹ thuật nhằm mục đích nâng cao số hạt để nâng cao suất, Số hạt dòng dao động khoảng từ 123,8 hạt (dòng 12) đến 131,63 hạt (dòng 4), giống đối chứng TL6 124,19 hạt số hạt lép 4,68 hạt/bông, dòng tham gia thí nghiệm dòng 9,45 hạt/bông ; dòng 8,31 hạt/bông dòng 12 10,65 hạt/bông Khác hẳn với vụ mùa 2013 thời tiết vụ xuân 2014 tỷ lệ hạt vào cao mẩy hạt thời tiết vụ xuân thường ổn định Trọng lượng nghìn hạt cao vụ mùa 2013, có ổn định thời tiết, dòng 21,8 (gram/1000hạt); dòng 21,72 (gram/1000hạt) dòng 12 21,93 (gram/1000hạt) giống đối chứng TL6 21,14 (gram/1000hạt) NSLT dòng là: dòng 96,44 (tạ/ha); dòng 85,81 (tạ/ha); dòng 12 81,49 (tạ/ha) giống TL6 đối chứng 78,8 (tạ/ha); rõ ràng dòng TL6 có QTL chịu mặn thích nghi tốt với vùng đồng ven biển NSTT dòng thu thí nghiệm vụ mùa là: dòng dòng 6,1 (tạ/ha); dòng 12 59,4 (tạ/ha) giống TL6 đối chứng 58,8 (tạ/ha) Như vậy, với NSTT thể thích nghi tốt giống TL6 có QTL chịu mặn Qua đánh giá thêm lần vụ xuân 2014 nhận thấy dòng mang gen ưu giống gốc TL6, điều kiện đất nhiễm mặn cho thấy dòng thí nghiệm thành công việc dùng phương pháp MAS để chuyển QTL chịu mặn Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 68 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 69 of 16 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Đã đánh giá vật liệu bố mẹ nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn, cụ thể: - Giống FL 478 có khả chịu mặn điểm sau tuần xử lý mặn nồng độ muối NaCL6‰, tương đương với giống chuẩn kháng Pokali có khả chịu mặn tốt - Giống TL khả chống chịu mặn, lại có chất lượng tiềm cho suất cao 1.2 Ứng dụng thị phân tử xác định cá thể (ký hiệu số 2,14, 17, 18) hệ BC1F2 cá thể đồng hợp tử vị trí locus gen Saltol, - có nồng độ NaCl 6‰ 1.3 (D1, D4, D12) Kiến nghị 2.1 Tiếp tục trồng thử nghiệm đánh giá khả thích ứng dòng D1, D4 D12 chọn tạo với nhiều mùa vụ vùng sinh thái khác để đánh giá khả thích nghi ứng phó với điều kiện BĐKH tỉnh ven biển Đồng Sông Hồng 2.2 Nghiên cứu cách có hệ thống đặc điểm sinh lý, sinh hóa đánh giá khả chịu mặn dòng/giống tạo nhằm phát triển mở rộng sản xuất Số hóa Trung tâm Học liệu Footer Page 69 of 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 70 of 16 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đỗ Hữu Ất (2005), “Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân để cải tạo giống lúa chịu mặn cho vùng đồng ven biển Bắc bộ”, TT Khoa học Công nghệ Hạt nhân, 4/2005, 28-30 Bùi Chí Bửu Nguyễn Thị Lang (2003), Cơ sở di truyền tính chống chịu thiệt hại môi trường lúa, Nxb Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh Bùi Chí Bửu, Nguyễn Duy Bảy, Phùng Bá Tạo, Đỗ Xuân Trường Nguyễn Thị Lang (2000), “chọn tạo giống lúa cho vùng bị nhiễm mặn đồng sông Cửu Long”, Omon Rice 8: 16-26 Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2004), Di truyền phân tử, Nxb Nông Nghiệp, TP Hồ Chí Minh Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (1995), Ứng dụng công nghệ sinh học cải tiến giống lúa, Nxb Nông Nghiệp, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thị Lang (2002), Những phương pháp công nghệ sinh học Nxb Nông Nghiệp, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thị Lang, Phạm Thị Xim, Bùi Chí Bửu (2008), “Nghiên cứu ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống lúa chịu mặn kỹ thuật nuôi cấy túi phấn”, Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, (8/2008), 13-17, ISSN, 0866-7020 Đỗ Khắc Thịnh, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Dương Ký, Nguyễn Văn Huấn (1997), “Kết tuyển chọn giống lúa mùa FRG67 cho vùng đất phèn, nhiễm mặn, ảnh hưởng thuỷ triều ven thành phố Hồ Chí Minh”, Tạp chí Nông nghiệp Công Nghiệp Thực Phẩm, (11/1997), tr 475-476 Footer Page 70 of 16 Header Page 71 of 16 61 Ngô Đình Thức (2006), Nghiên cứu phát triển giống lúa chống chịu mặn cho vùng đồng sông Cửu Long, Luận án tiến sĩ nông nghiệp, trường Đại học Nông lâm TP.HCM 10 Vương Đình Tuấn, Fukutu Y., Yano M Ban T (2000), “Lập đồ xác định vị trí gen di truyền số lượng ảnh hưởng đến tính chống chịu mặn lúa (Oryza satica)”, Omon Rice, 8: tr27-35 Tiếng Anh 11 Bonilla P., Dvorak J., Mackill D.J., Deal K and Gregorio G (2002), “RFLP and SSLP mapping of salinity tolerance genes in chromosome of rice (Oryza sativa L.)” using recombinant inbred lines Philipp Agric Sci, 85:68–76 12 Collard B.C.Y., Mackill D.J (2008), “Marker - aide selection: an approach for precision plant breeding in the twenty first century”, Philos Trans R Soc Lonf B Biol Sci, 363: 557 - 572 13 F.A.O., AGL (2000), “Extent and causes of salt-affected soils in participating countries Global network on intergrated soil management for sustainable use of salt-affected soils Land and plant nutrition management service” 14 FAO (Food and Agriculture Organization), (2010), “Report of salt affected agriculture” Link access: (http://www.fao.org/ag/agl/agll/spush/, latest verified October 2011) 15 Flowers T.J., Koyama M.L., Flowers S.A., Sudhakar C., Singh K.P., Yeo A.R (2000), “QTL: their place in engineering tolerance of rice to salinity”, J Exp Bot, 51:99–106 16 Flowers T J (1987), “Salinity resistance in rice”, University of Sussex, pp 9-11 Footer Page 71 of 16 Header Page 72 of 16 62 17 Flowers, T J and Yeo A.R (1988), “Salinity and rice: A physiological approach to breeding for resistance”, School of biological sciences, University of Sussex, Brighton, U.K, pp.993-959 18 Gregorio G.B, Senadhira D., Mendoza R.D., Manigbas N.L.,Rosxas J.P., Guerta C.Q (2002), “Progress in breeding for salinity tolerance and associated abiotic stresses in rice”, Field crio Research Elsevier 19 Gregorio G.B., Senadhira D (1993), “Genetic analysis of salinity tolerance in rice (Oryza sativa L.)”, Theor App.l Genet 86, pp.333-338 20 IPCC (2007) The 4th assessement report of the Intergovernmental Panel on Climate Change http://en.wikipedia.org/wiki 21 Ismail A.M, Heuter S., Thomson M.J and Wissuwa M (2007), “Geneticand Genomic approaches to develop rice germplasm for problem soils”, Plant Molecular Biology, 4: 547-570 22 Ismail A.M., Thomson M.J., Singh R.K., Gregorio G.B., Mackill D.J (2009), “Designing rice varieties adapted to coastal areas of South and Southeast Asia”, J Indian Soc Coastal Agric Res, 26: 335-362 23 Kawasaki S., Borchert C., Deyholos M.,Wang H., Brazille S., Kawai K., Galbraith D., Bohnert H.J (2001), “Gene expression profiles during the initial phase of salt stress in rice”, The Plant Cell, 13:889-905 24 Koyama M.L., Levesley A., Koebner R.M., Flowers T.J., Yeo A.R (2001), “Quantitative trait loci for component physiological traits determining salt tolerance in rice” , Plant Physiol 125:406–422 25 Lee K.S (1995), “Variability and genetics of salt tolerance in japonica rice”, University of Philippine, Los Banos, Philippine, pp.108-110 Footer Page 72 of 16 Header Page 73 of 16 63 26 Lin H.X., Zhu M.Z., Yano M., Gao J.P., Liang Z.W., Su W.A., Hu X.H., Ren Z.H., Chao D.Y (2004), “QTLs for Na+ and K+ uptake of the shoots and roots controlling rice salt tolerance”, Theor Appl Genet ,108:253–260 27 Lorieux M., Petror M., Huang N., Guiderdoni E., Ghesquier A (1996), “Aroma in rice: genetic analysis of a quantitative trait” Theor Appl Genet 93:1145–1151 28 Mishra B., Akbar M., Seshu D.V (1990), “Genetic studies on salinity tolerance in rice towards better productitivity in salt effected soils”, Proceedings of the Rice Research Seminar, Jul 12-12, IRRI, Los Ba Laguna, pp: 25-25 29 Mishra B., Akbar M., Seshu D.V and Senadhira D (1996), “Geneticss of salinity tolerance and ionic uptake in rice”, IRRN 21:38-39 30 Munns R (2002), “Comparative physiology of salt and water stress”, Plant Cell and Envriron, 25: 239-250 31 Nandi S., Subudhi P.K., Senadhira D., Maigbas N.L., Sen-Mandi S., Huang N (1997), “Mapping QTLs for submergence tolerance in rice by AFLP analysis and selective genotyping”, Mol Gen Genet, 255:1–8 32 Narayanan K.K., Krishnaraj S., Sree Rangaswamy S.R.,(1990), “Genetic analysis for salt tolerance in rice, Paper presented during the Second International Rice Genetic Symposium”, May 14-18, 1990 IRRI, Manila, Philippine 33 Niones J.M (2004), Fine mapping of the salinity tolerance gene on chromosome of rice (Orysa sativa) using near-isogenic lines, MSc thesis, University of the Philippines Los Banos Footer Page 73 of 16 Header Page 74 of 16 64 34 Prasad K.V.S.K., Sharmila P., Kumar P.A., Saradhi P.P (2000b), “Transformation of Brassica juncea (L.) Czern with bacterial codA gene enhances its tolerance to salt stress”, Mol Breed, 6:489–499 35 Prasad S.R., Bagali P.G., Hittalmani S., Shashidhar H.E (2000a), “Molecular mapping of quantitative trait loci associated with seedling tolerance to salt (Oryza sativa L.)” Curr Sci, 78:162–164 36 Ren Z.H., Gao J.P., Li L.G., Cai X.L., Huang W., Chao D.Y., Zhu M.Z., Wang Z.Y., Luan S., Lin H.X (2005), “A rice quantitative trait locus for salt tolerance encodes a sodium transporter”, Nat Genet, 37:1141–1146 37 Takehisa H., Shimodate T., Fukuta Y., Ueda T., Yano M., Yamayad T., Kameya T., Sato T (2004), “Identification of quantitative trait loci for plant growth of rice in paddy field flooded with salt water”, Field Crops Res, 89:85–95 38 Teng S (1994), Gene tagging for salt tolerance in rice (Oryza sativa L.), The University of Philippine, Los Banos, Laguna, Philippine, 118p 39 Thomson MJ., Ocampo M., Egdane J., Rahman M.A., Saiise AG., Adorada DL., Raiz E.T 2010 “Characterizing the Saltol quantitative trait locus for salinity tolerance in rice” Rice, 3:148-160 40 Tsunematsu H., Yoshimura A., Horushima Y., Nagamura Y., Kurata N., Yano M., Sasaki T., Iwata N (1996), “RFLP framework map using recombinant inbred lines in rice”, Breed Sci, 46:279–284 41 Wang G.L., Mackill D.J., Bonman J.M., McCouch S.R., Champoux M.C., Nelson R.J (1994), “RFLP mapping of genes conferring complete and partial resistance to blast in a durably resistant rice cultivar”, Genetics 136:1421–1434 Footer Page 74 of 16 Header Page 75 of 16 65 42 Xiao J., Li J., Yuan L., Tanksley S.D (1996), “Identification of QTLs affecting traits of agronomic importance in a recombinant inbred population derived from a subspecific rice cross”, Theor Appl Genet, 92:230–244 43 Yadav R., Courtois B., Huang N., McLaren G (1997), “Mapping genes controlling root morphology and root distribution in a doubledhaploid population of rice”, Theor Appl Genet , 94:619–632 44 Zhang Wen-Long, Y.W.-P., Chen Zhi-Wei, Wang Ming-Chun, Yang LiuQi, and Cai Yi-Lin (2010), “Molecular Marker-Assisted Selection for o2 Introgression Lines with o16 Gene in Corn”, Acta Agronomica Sinica , 36:1302–1309 Internet 45 http://www.gramene.org 46 http://www.monre.gov.vn 47 http://www.khoahoc.com.vn/doisong/moi-truong/tham-hoa/18435_Biendoi-khi-hau-22-trieu-nguoi-Viet-Nam-se-bi-mat-nha-cua.aspx/ngày 29/11/2007 Footer Page 75 of 16 ... ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC LÊ XUÂN PHƢƠNG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHỈ THỊ PHÂN TỬ CHO VÙNG VEN BIỂN ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học. .. cho vùng ven biển Đồng sông Hồng Mục tiêu nghiên cứu đề tài Sử dụng phương pháp chọn giống thị phân tử chọn tạo giống lúa chịu mặn đáp ứng nhu cầu giống lúa cho vùng ven biển Đồng Sông Hồng ứng... dụng công nghệ chọn giống nhờ thị phân tử để chọn tạo giống lúa có suất cao, có khả chống chịu mặn vấn đề cấp thiết Vì xây dựng đề tài: Chọn tạo giống lúa chịu mặn phương pháp thị phân tử cho vùng