Ứng dụng DNA marker lai tạo lúa Những thách thức sản xuất lúa Các phương pháp chọn tạo giống      Chọn lọc cổ điển, Phương pháp đột biến, Nuôi cấy in vitro, Chuyển gene, Sử dụng DNA marker (thị phân tử để) lập đồ gene phục vụ lai tạo Marker DNA marker  Trình tự DNA đặc trưng, liên kết chặt phân ly với tính trạng/ gene Gene quan tâm Marker Có diện marker -> diện tính trạng/gene Ứng dụng DNA marker   Lập đồ tính trạng số lượng lúa (QTL: Quantitative Trait Loci mapping), Tạo giống lúa nhanh xác (MAS: Marker-Assisted Selection) Lập đồ QTL genome (QTL mapping)  QTL (Quantitative Trait Loci): gene vùng nhỏ nhiễm sắc thể ảnh hưởng tới tính trạng số lượng,  QTL mapping: Xác định vị trí mức độ ảnh hưởng QTL tới tính trạng nhờ DNA marker Marker A Marker B cM QTL cM Nguyên lý QTL mapping Lai hai dòng bố mẹ khác tính trạng quan tâm, Đánh giá kiểu hình lai, Đánh giá kiểu gene, Sử dụng máy tính để phân tích mối liên hệ kiểu hình kiểu gene http://plantandsoil.unl.edu/Image/siteImages/QTL2-fig1-LG.gif Một số QTL tính trạng tiêu biểu Kháng mặn Kháng ngập Chịu thiếu lân QTL mapping sử dụng:  Xác định vị trí QTL genome,  Nghiên cứu cấu trúc di truyền tính trạng,  Xác định đóng góp QTL đến tính trạng,  Giúp tạo dòng gene thuận lợi,  Cải tiến giống nhờ DNA marker (MAS: MarkerAssisted Selection) Ưu điểm DNA marker chọn giống     Hiệu cao so với phương pháp lai tạo truyền thống; Không phải chuyển gene; Rút ngắn thời gian tạo giống mới; Giảm thiểu liên kết với tính trạng khơng mong muốn… 10 Phương pháp truyền thống P1 x P2 Sử dụng DNA marker P1 x P1 x F1 P1 x F BC1 BC1 Dựa vào kiểu hình BC2 P2 Dựa vào kiểu gene BC2 https://www.cannaweb.org/fcf/viewtopic.php?f=52&t=58857 12 Quá trình phục hồi genome nhận Thế hệ Tỉ lệ phục hồi genome nhận (%) BC1 75,0 BC2 87,5 BC3 93,8 BC4 96,9 BC5 98,4 BC6 99,2 Chú ý: theo lý thuyết tỉ lệ phục hồi genome cá thể mẹ BC1 75%, thực tế số cá thể có tỉ lệ phục hồi nhiều tỉ lệ http://mikejackson1948.wordpress.com/2012/04/21/proud-to-be-a-botanist/ 13 Sử dụng DNA marker giúp hồi phục nhanh số lượng nhiễm sắc thể nhận Phương pháp truyền thống Gene mục tiêu F1 BC1 c c BC2 BC3 BC10 Sử dụng MAS Gene mục tiêu c Ribaut, J.-M & Hoisington, D 1998 F1 BC1 BC2 BC20 Các bước tiến hành MAS  Xác định gene mục tiêu thông qua marker,  Xác định tái tổ hợp xung quanh gene mục tiêu,  Phục hồi genome nhận 4 Target locus TARGET LOCUS SELECTION FOREGROUND SELECTION RECOMBINANT SELECTION BACKGROUND SELECTION BACKGROUND SELECTION Kết đạt BC3F2 Swarna-Sub1 Cây nhận đời BC3F2 chứa khoảng 2,9 Mb DNA từ cho Một số thành tựu Swarna IR 64-Saltol Swarna-Sub1 IR 64 IR 64-DTY IR 64 Tạo giống lúa lý tưởng tích hợp nhiều gene quý 18 Xin cám ơn ý lắng nghe ... xuất lúa Các phương pháp chọn tạo giống      Chọn lọc cổ điển, Phương pháp đột biến, Nuôi cấy in vitro, Chuyển gene, Sử dụng DNA marker (thị phân tử để) lập đồ gene phục vụ lai tạo Marker DNA. .. DNA marker  Trình tự DNA đặc trưng, liên kết chặt phân ly với tính trạng/ gene Gene quan tâm Marker Có diện marker -> diện tính trạng/gene Ứng dụng DNA marker   Lập đồ tính trạng số lượng lúa. .. tới tính trạng nhờ DNA marker Marker A Marker B cM QTL cM Nguyên lý QTL mapping Lai hai dòng bố mẹ khác tính trạng quan tâm, Đánh giá kiểu hình lai, Đánh giá kiểu gene, Sử dụng máy tính để phân