THÔNG TIN VÀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
Tên đề tài: “Ứng dụng chỉ thị phân tử để nghiên cứu chọn giống chịu mặn trên quần thể lúa tại Đồng Bằng Sông Cửu Long”
Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học, Mã số: 9420201
Họ và tên Nghiên Cứu Sinh: Nguyễn Trọng Phước
Khóa đào tạo: 2015-2021
Người hướng dẫn:
(1) GS. TS Nguyễn Thị Lang
(2) GS. TS Bùi Chí Bửu
Cơ sở đào tạo: Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Nội dung của luận án:
– Đánh giá vật liệu bố mẹ sử dụng trong nghiên cứu chọn tạo chịu mặn
+ Ly trích DNA từ cây lúa:
+ Phương pháp ly trích DNA thực hiện theo quy trình của IRRI (1996) [51] và Nguyễn Thị Lang (2002).
– Đánh giá hiệu quả chọn lọc tính trạng mục tiêu dựa trên các quần thể lai F1
+ Lai là một phương pháp nhằm kết hợp những đặc trưng, đặc tính của bố mẹ vào cơ thể mới, là phương pháp quan trọng để tái tổ hợp các kiểu gen của bố mẹ nhằm tạo ra tổ hợp mới, từ đó chọn lựa, bồi dưỡng để tạo ra giống mới. Vì thế, việc chọn lựa bố mẹ phù hợp là rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống mới.
– Chọn tạo quần thể lai hồi giao phục vụ cho gen chống chịu mặn thấp thông qua MAS
+ Lai tạo và chọn lọc các quần thể lai hồi giao nhờ các chỉ thị phân tử (BC1F1- BCnF1)
– Chọn lọc các quần thể hồi giao BCnF2 thông qua lập bản đồ GGT:
+ Kiểm tra kiểu gen của quần thể con lai trên nhiễm sắc thể 1 và 8 dựa trên các chỉ thị phân tử đa hình giữa cây bố và mẹ
Phương pháp ly trích DNA, PCR, kiểm tra sản phẩm PCR.
+ Lập bản đồ GGT đánh giá sự di truyền của quần thể con lai, qua đó chọn lọc các cá thể mang gen mục tiêu mong muốn
+ Phương pháp GGT do Young và Tanksley đề xuất (1989) và sau đó Van Berllo (2008) và Milne và ctv. (2010) đã xây dựng phần mềm hữu dụng này. GGT 2.0: “graphical genotyping” là phương pháp mới do nhóm tác giả của Đại Học Wageningen phát triển, khi đó các alen thể hiện đồng hợp trội, đồng hợp lặn, dị hợp ở tất cả các con lai trong một quần thể, cho phép công tác chọn lọc các cá thể quy tụ những gen mong muốn một cách có hiệu quả nhất.
– Đánh giá kiểu hình và kiểu gen liên quan gen saltol trên quần thể con lai
Những kết luận mới của luận án:
– Vật liệu lai bao gồm 101 mẫu giống lúa bản địa và 100 mẫu giống lúa cao sản đã được thanh lọc mặn ở giai đoạn mạ. Nguồn vật liệu cao sản làm bố mẹ được chọn là OMCS2000, OM1490, OM6162, OM7347. Nguồn vật liệu cho gen đích SalTol là Pokkali.
– Kết quả ứng dụng chọn dòng lúa chịu mặn bằng chỉ thị phân tử trên quần thể hồi giao cho thấy: hai chỉ thị RM223 và RM3252-1 thực sự có hiệu quả; dòng con lai BC3F1 của 3 tổ hợp lai hồi giao mang gen đích SalTol biểu hiện băng hình dị hợp; chỉ có 4 dòng biểu hiện băng hình đồng hợp theo alen của bố (donor). Đây là tiền đề để chọn dòng con lai triển vọng ở thí nghiệm tiếp theo.
– Quần thể con lai BC3F3 được chạy trên bản đồ GGT hỗ trợ quyết định chọn dòng hồi giao ưu việt có alen của giống cho gen đích SalTol vượt trội là: BC3F3-11, BC3F3-40, BC3F3-51, BC3F3-52, BC3F3-16; BC3F3-18; BC3F3-34; BC3F3 -48; (tổ hợp lai OM1490/Pokkali) và các dòng BC3F3-11, BC3F3-16, BC3F3-34, BC3F3-39 và BC3F3-48 (tổ hợp lai OMCS2000/Pokkali). Tổ hợp OM6162/Pokkali cần được hồi giao tiếp ở thế hệ BC4, BC5.
– Phân tích tương tác kiểu gen và môi trường của 13 dòng lúa cao sản triển vọng được thực hiện tại 6 địa điểm, trong hai vụ canh tác (Đông Xuân 2019-2020 và Hè Thu 2019). Kết quả 13 dòng này so với dòng đối chứng UC10 có năng suất cao hơn rất ý nghĩa về thống kê. Dòng triển vọng có năng suất ổn định và thích nghi rộng với môi trường được ghi nhận là BC3F3-11 thích hợp cho vụ Đông Xuân; dòng BC3F3-51 và BC3F3-39 thích hợp cho vụ Hè Thu.
Những đóng góp mới của luận án:
– Cung cấp thông tin di truyền và vật liệu khởi đầu làm bố mẹ trong lai tạo giống lúa chịu mặn.
– Đánh giá các gen chịu mặn trên cây lúa còn hiệu lực tại Đồng bằng song Cửu Long.
– Bên cạnh mục tiêu chọn giống lúa mang gen chống chịu mặn, đề tài còn chú ý đến năng suất cao, phẩm chất tốt và thời gian sinh trưởng phù hợp. Điều này là điều kiện quyết định để các sản phẩm giống lúa có thê rứng dụng và phát triển rộng khi đề tài kết thúc.
– Đề xuất phương pháp lai tạo hồi giao cải tiến sử dụng chỉ thị phân tử để rút ngắn thời gian chọn tạo giống kháng rầy nâu, qui tụ gen chịu mặn.
