Tải bản đầy đủ

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG (GLYCINE MAX MERRILL) ĐỊA PHƯƠNG

Pi

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
--------

ĐINH NGỌC HƯƠNG

ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU
TƯƠNG (GLYCINE MAX MERRILL) ĐỊA PHƯƠNG

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 60.42.80

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Chu Hoàng Mậu

THÁI NGUYÊN - 2011


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) còn gọi là đậu nành là một cây
trồng cạn ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Sản phẩm của nó làm thực phẩm
cho con người, thức ăn cho gia súc nguyên liệu cho công nghiệp, hàng xuất
khẩu và là cây cải tạo đất tốt [5]. Vì thế cây đậu tương được gọi là "Ông
Hoàng trong các loại cây họ đậu". Hiện nay, cả nước đã hình thành 6 vùng
sản xuất đậu tương: vùng Đông Nam bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích
đậu tương cả nước), miền núi Bắc bộ: 24,7%, đồng bằng sông Hồng: 17,5%,
đồng bằng sông Cửu Long: 12,4%[2]. Tổng diện tích 4 vùng này chiếm 80%
diện tích trồng đậu tương cả nước, còn lại là đồng bằng ven biển miền Trung
và Tây Nguyên [5].
Các giống đậu tương ở nước ta hiện nay rất phong phú bao gồm các
giống đậu tương nhập nội, giống lai tạo, giống đậu tương đột biến và tập đoàn
các giống đậu tương địa phương. Các giống đậu tương địa phương Việt Nam
cũng rất đa dạng, phong phú cả về kiểu hình và kiểu gen. Đây là nguồn vật
liệu quý cho công tác chọn tạo giống đậu tương phù hợp với điều kiện sản
xuất của từng vùng, miền khác nhau [10].
Đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống đậu tương địa phương tạo
cơ sở cho công tác chọn tạo giống đã và đang được nhiều nhà khoa học quan
tâm nghiên cứu. Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng nhiều phương pháp
mới trong nghiên cứu sự đa dạng di truyền của các giống cây trồng nói chung
và của cây đậu tương nói riêng như RAPD, RFLP, AFLP, SSR, STS,... Các
phương pháp này không những phát huy hiệu quả mà còn khắc phục nhược
điểm của các phương pháp chọn giống truyền thống bởi hiệu quả sàng lọc
cao, tiết kiệm thời gian và tin cậy.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Trên thế giới, kỹ thuật RAPD đã được nhiều tác giả sử dụng để nghiên


cứu quan hệ di truyền của một số giống đậu tương như: [26], [32], [34],
[43], [49], [50]. Ở Việt Nam, Vũ Anh Đào (2009), đánh giá sự đa dạng di
truyền ở mức phân tử của 16 giống đậu tương với 10 mồi ngẫu nhiên bằng kỹ
thuật RAPD tổng số phân đoạn DNA thu được là 766. Trong phạm vi vùng
phân tích có 56 phân đoạn DNA được nhân bản, trong đó có 21 băng vạch
cho tính đa hình (tương ứng 37,5%) [4], Chu Hoàng Mậu và đtg (2002) đã
sử dụng kỹ thuật RAPD để phân tích sự sai khác về hệ gen giữa các dòng
đậu tương đột biến với nhau và với giống gốc, tạo cơ sở cho chọn dòng đột
biến có triển vọng [12]. Nhằm tạo cơ sở cho việc lựa chọn giống đậu
tương có chất lượng tốt phục vụ công tác lai tạo giống, chúng tôi lựa chọn
và tiến hành nghiên cứu đề tài luận văn thạc sĩ là: “Đánh giá sự đa dạng di
truyền của một số giống đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill)

địa

phƣơng”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được sự khác biệt trong hệ gen và mối quan hệ di truyền của 30
giống đậu tương địa phương bằng kỹ thuật RAPD.
3. Nội dung nghiên cƣ́u
3.1. Phân tích sự đa dạng của một số đặc điểm hình thái, khối lượng của hạt
như: màu vỏ hạt, rốn hạt, hình dạng hạt, khối lượng 1000 hạt của các giống
đậu tương nghiên cứu.
3.2. Sử dụng kỹ thuật RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) để
khuếch đại các phân đoạn DNA với sự sàng lọc với 16 mồi ngẫu nhiên có
kích thước 10 nucleotide.
3.3. Xác định hệ số đa dạng trong hệ gen của các giống đậu tương nghiên cứu.
3.4. Thiết lập sơ đồ hình cây mô tả mối quan hệ và khoảng cách di truyền
của các giống đậu tương nghiên cứu.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Chƣơng 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 . CÂY ĐẬU TƢƠNG
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Theo từ điển thực phẩm, cây đậu tương được biết có nguồn gốc xa xưa
từ Trung Quốc và được coi là cây thực phẩm cho đời sống con người từ hơn
4000 năm trước, sau đó được truyền bá sang Nhật Bản vào khoảng thế kỷ thứ
VIII, vào nhiều thế kỷ sau có mặt ở các nước Á Châu như Thái lan, Malaisia,
Korea và Việt Nam. Cây đậu tương có mặt ở Âu Châu vào đầu thế kỷ XVII
và ở Hoa Kỳ vào thế kỷ XVIII. Ngày nay Hoa Kỳ là quốc gia đứng đầu sản
xuất đậu tương chiếm 50% sản lượng trên toàn thế giới, rồi đến Braxin,
Achentina, Trung Quốc [19].
Đậu tương thuộc chi Glycine, họ đậu Leguminosae, họ phụ cánh
bướm Papilionoideae và bộ Phaseoleae. Đậu tương có tên khoa học là
Glycine Max (L) Merrill, có bộ NST 2n = 40 [5], [2].
Do xuất phát từ những yêu cầu, căn cứ và tiêu chí phân loại khác nhau
nên cũng có nhiều cách phân loại khác nhau. Nhưng đến nay, hệ thống phân
loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc
thể được nhiều người sử dụng [5].
Hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, sự phân bố địa lý
và số lượng (NST) nhiễm sắc thể do Hymowit và Newell (1984) xây dựng.
Theo hệ thống này ngoài chi Glycine còn có thêm chi phụ Soja. Chi Glycine
được chia ra thành 7 loài hoang dại lâu năm, và chi phụ Soja được chia ra làm
2 loài: loài đậu tương trồng Glycine (L.) Merr và loài hoang dại hàng năm G.
Soja Sieb và Zucc.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3

http://www.lrc-tnu.edu.vn


1.1.2. Đặc điểm nông sinh học của cây đậu tƣơng
Cây đậu tương là cây trồng cạn thu hạt, gồm các bộ phận chính: rễ,
thân, lá, hoa, quả và hạt.
Rễ đậu tương
Rễ cây đậu tương có rễ chính và rễ phụ. Rễ chính có thể ăn sâu 30-50cm
và có thể trên 1m. Trên rễ chính mọc ra nhiều rễ phụ, rễ phụ cấp 2, cấp 3 tập
trung nhiều ở tầng đất 7-8 cm rộng 30-40 cm2. Trên rễ chính và rễ phụ có
nhiều nốt sần. Bộ rễ phân bố nông sâu, rộng hẹp, số lượng nốt sần ít hay
nhiều phụ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu và kỹ thuật trồng.
Quá trình phát triển của bộ rễ có thể phân ra làm 2 thời kỳ: (i) Ở thời kỳ thứ
nhất, lớp rễ đầu tiên được phát triển, rễ cái và rễ phụ đầu tiên phát triển mạnh
kéo dài ra và sinh nhiều rễ con. Thời kỳ này thường kéo dài từ 30-40 ngày sau
mọc. (ii) Ở thời kỳ thứ hai, lớp rễ đầu tiên phát triển chậm dần, rễ con không nhú
ra nữa thậm chí có một số rễ con khô đi. Lúc này gốc thân gần cổ rễ các rễ phụ
nhỏ kéo dài ra và phát triển cho tới khi gần thu hoạch. Số lượng có thể 30-40 rễ
phụ ăn ở phía gần mặt đất. Lớp rễ này có nhiệm vụ cung cấp đấy đủ chất dinh
dưỡng cho sự phát triển của thân, lá và làm quả. Trong kỹ thuật trồng nên chú ý
thời kỳ này, cần vun đất sao cho lớp rễ này phát triển mạnh. Một đặc điểm hết
sức quan trọng cần lưu ý là trên bộ rễ của cây đậu tương có rất nhiều nốt sần. Đó
là các u bướu nhỏ bám vào các rễ. Nốt sần là kết quả cộng sinh của một số loại
vi sinh vật có tên khoa học là Rhizobium Japonicum với rễ cây đậu tương. Vi
sinh vật thường có dạng hình cầu hoặc hình que [5]. Trong một nốt sần có
khoảng 3-4 tỷ vi sinh vật, mà ta chỉ có thể nhìn thấy chúng qua kính hiển vi
phóng đại 600 - 1000 lần [5], [19].
Nốt sần ở rễ đậu tương thường tập trung ở tầng đất 0-20cm, từ 20-30cm
nốt sần ít dần và nếu sâu hơn nữa thì có ít hoặc không có. Nốt sần đóng vai
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4

http://www.lrc-tnu.edu.vn


trò chính trong quá trình cố định đạm khí trời cung cấp cho cây. Lượng đạm
cung cấp cho cây khá lớn khoảng 30-60 kg/ha. Nốt sần có thể dài l cm, đường
kính 5 - 6 mm, mới hình thành có màu trắng sữa, khi tốt nhất có màu hồng
(màu globulin có cấu tạo gần giống hemoglobin trong máu có Fe) [5].
Thân đậu tương
Thân cây đậu tương thuộc thân thảo, có hình tròn, trên thân có nhiều
lông nhỏ. Thân khi còn non có màu xanh hoặc màu tím khi về già chuyển
sang màu nâu nhạt, màu sắc của thân khi còn non có liên quan chặt chẽ với
màu sắc của hoa sau này. Nếu thân lúc còn non màu xanh thì hoa màu trắng
và nếu khi còn non thân có màu tím thì hoa có màu tím đỏ. Thân có trung
bình 14-15 lóng, các lóng ở phía dưới thường ngắn, các lóng ở phía trên
thường dài (vì những lóng phía trên phát triển từ ngày 35-40 trở đi vào lúc
cây đang sinh trưởng nhanh nên lóng thường dài). Tuỳ theo giống và thời vụ
gieo mà chiều dài lóng có sự khác nhau thường biến động từ 3 - 10 cm. Cây
đậu tương trong vụ hè thường có lóng dài hơn vụ xuân và vụ đông. Chiều dài
của lóng góp phần quyết định chiều cao của thân. Thân cây đậu tương thường
cao từ 0,3 m - 1,0 m. Giống đậu tương dại cao 2-3 m. Những giống thân nhỏ
lóng dài dễ bị đổ hay mọc bò thường làm thức ăn cho gia súc. Những giống
thân to thường là thân đứng và có nhiều hạt và chống được gió bão. Toàn thân
có một lớp lông tơ ngắn, mọc dày bao phủ từ gốc lên đến ngọn, đến cả cuống
lá. Thực tế cũng có giống không có lông tơ. Những giống có mật độ lông tơ
dày, màu sẫm có sức kháng bệnh, chịu hạn và chịu rét khoẻ. Ngược lại những
giống không có lông tơ thường sinh trưởng không bình thường, sức chống
chịu kém. Thân có lông tơ nhiều ít dài ngắn, dày thưa là một đặc điểm phân
biệt giữa các giống với nhau[19].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Căn cứ vào tập tính sinh trưởng và đặc điểm của thân người ta chia ra
làm 4 loại: (i) Loại mọc thẳng: thân cứng, đường kính thân lớn, thân không
cao lắm, đốt ngắn, quả nhiều tập trung thường là giống ra hoa hữu hạn; (2)
Loại bò: thân chính phân cành rất nhỏ, mềm, phủ trên mặt đất thành đám dây,
thân rất dài, đốt dài, quả nhỏ phân tán; (3) Loại nửa bò: là loại trung gian giữa
2 loại mọc thẳng và mọc bò trên; (4) Loại mọc leo: thân nhỏ rất dài, mọc bò
dưới đất hoặc leo lên giá thể khác.
Thân đậu tương có khả năng phân cành ngay từ nách lá đơn hoặc kép.
Những cành trên thân chính phân ra gọi là cành cấp 1, trên cành cấp 1 có thể
phân ra cành cấp 2. Số lượng cành trên một cây nhiều hay ít thay đổi theo
giống, thời vụ, mật độ gieo trồng và đ iều kiện canh tác. Trung bình trên 1 cây
thường có 2-5 cành, có một số giống trong điều kiện sinh trưởng tốt có thể có
trên 10 cành. Thường sau mọc khoảng 20-25 ngày thì cây đậu tương bắt đầu
phân cành. Vị trí phân cành phù hợp là cao trên 15cm, nếu thấp quá không có
lợi cho việc cơ giới hoá. Giống đậu tương có góc độ phân cành càng hẹp thì
càng tốt cho việc tăng mật độ[5].
Lá đậu tương
Lá đậu tương có 3 loại: Lá mầm, lá nguyên, lá kép.
Lá mầm (lá tử diệp) mới mọc có màu vàng hay xanh lục, khi tiếp xúc với
ánh sáng thì chuyển sang màu xanh. Hạt giống to thì lá mầm chứa nhiều dinh
dưỡng nuôi cây mầm, khi hết chất dinh dưỡng lá mầm khô héo đi, cho nên
trong kỹ thuật trồng đậu tương nên làm đất tơi nhỏ và chọn hạt to cây sẽ mọc
khoẻ, sinh trưởng tốt.
Lá nguyên (lá đơn) xuất hiện sau khi cây mọc từ 2-3 ngày và mọc phía trên
lá mầm. Lá đơn mọc đối xứng nhau. Lá đơn to màu xanh bóng là biểu hiện cây
sinh trưởng tốt. Lá đơn to xanh đậm biểu hiện của một giống có khả năng chịu rét.
Lá đơn nhọn gợn sóng là biểu hiện cây sinh trưởng không bình thường.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Lá kép gồm có 3 lá chét, có khi 4-5 lá chét. Lá kép mọc so le, lá kép
thường có màu xanh tươi khi già biến thành màu vàng nâu. Cũng có giống khi
quả chín lá vẫn giữ được màu xanh, những giống này thích hợp trồng làm
thức ăn gia súc. Phần lớn trên lá có nhiều lông tơ. Lá có nhiều hình dạng khác
nhau tuỳ theo giống, những giống lá nhỏ và dài chịu hạn khoẻ nhưng thường
cho năng suất thấp. Những giống lá to chống chịu hạn kém nhưng thường cho
năng suất cao hơn. Nếu 2 lá kép đầu to và dày thường biểu hiện giống có khả
năng chống chịu rét. Số lượng lá kép nhiều hay ít, diện tích lá to hay nhỏ chi
phối rất lớn đến năng suất và phụ thuộc vào thời vụ gieo trồng. Các lá nằm
cạnh chùm hoa nào giữ vai trò chủ chủ yếu cung cấp dinh dưỡng cho chùm
hoa ấy. Nếu vì điều kiện nào đó làm cho lá bị úa vàng thì quả ở vị trí đó
thường bị rụng hoặc lép. Các nhà chọn giống đậu tương đưa ra cơ sở để nâng
cao năng suất đậu tương tăng cường quá trình quang hợp và muốn quang hợp
với hiệu quả cao thì phải chọn những cây có bộ lá nhỏ, dày, thế lá đứng và lá
có dạng hình trứng. Số lá nhiều to khoẻ nhất vào thời kỳ đang ra hoa rộ. Khi
phiến lá phát triển to, rộng, mỏng, phẳng, có màu xanh tươi là biểu hiện cây
sinh trưởng khoẻ có khả năng cho năng suất cao [5].
Hoa đậu tương
Hoa đậu tương nhỏ, không hương vị, thuộc loại cánh bướm. Màu sắc của
hoa thay đổi tuỳ theo giống và thường có màu tím, tím nhạt hoặc trắng. Đa
phần các giống có hoa màu tím và tím nhạt. Các giống đậu tương có hoa màu
trắng thường có tỷ lệ dầu cao hơn các giống màu tím. Hoa phát sinh ở nách lá,
đầu cành và đầu thân. Hoa mọc thành từng chùm, mỗi chùm có từ 1-10 hoa và
thường có 3-5 hoa. Hoa đậu tương ra nhiều nhưng tỷ lệ rụng rất cao khoảng
30% có khi lên tới 80%.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Hoa đậu tương thuộc loại hoa đồng chu lưỡng tính trong hoa có nhị và
nhụy, mỗi hoa gồm 5 lá đài, 5 cánh hoa có 10 nhị và 1 nhụy.
- Đài hoa có màu xanh, nhiều bông.
- Cánh hoa: Một cánh to gọi là cánh cờ, 2 cánh bướm và 2 cánh thìa.
- Nhị đực: 9 nhị đực cuốn thành ống ôm lấy vòi nhuỵ cái và 1 nhị riêng lẻ.
- Nhụy cái: Bầu thượng, tử phòng một ngăn có 1-4 tâm bì (noãn) nên thường
quả đậu tương có 2-3 hạt [5].
Các cánh hoa vươn ra khỏi lá đài từ ngày hôm trước và việc thụ phấn
xẩy ra vào sáng ngày hôm sau lúc 8-9 giờ sáng trước khi nụ hoặc hoa chưa nở
hoàn toàn. Mùa hè hoa thường nở sớm hơn mùa đông và thời gian nở hoa rất
ngắn sáng nở chiều tàn. Hoa đậu tương thường thụ phấn trước khi hoa nở và
là cây tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn rất thấp chiếm trung bình 0,5 - 1% [2].
Thời gian bắt đầu ra hoa sớm hay muộn, dài hay ngắn tuỳ thuộc vào giống
và thời tiết khác nhau. Giống chín sớm sau mọc trên dưới 30 ngày đã ra hoa và
giống chín muộn 45-50 ngày mới ra hoa. Thời gian ra hoa dài hay ngắn theo giống
và theo thời vụ. Có những giống thời gian ra hoa chỉ kéo dài 10-15 ngày. Kết quả
nghiên cứu cho thấy thời kỳ hoa rộ thường từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 10 sau khi
hoa bắt đầu nở. Hoa trong đợt rộ mới tạo quả nhiều, còn trước và sau đợt hoa rộ
thì tỷ lệ đậu quả thấp. Điều kiện thích hợp cho sự nở hoa là ở nhiệt độ 25-280C,
ẩm độ không khí 75-80%, ẩm độ đất 70-80%. Căn cứ vào phương thức ra hoa
người ta chia các giống đậu tương làm 2 nhóm:
Nhóm ra hoa hữu hạn: Thuộc những giống sinh trưởng hữu hạn,
hướng ra hoa theo trình tự từ trên xuống dưới và từ ngoài vào trong. Những
giống này thường cây thấp ra hoa tập trung, quả và hạt đồng đều.
Nhóm ra hoa vô hạn: Thuộc những giống sinh trưởng vô hạn, có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8

http://www.lrc-tnu.edu.vn


hướng ra hoa theo trình tự từ dưới lên trên và từ trong ra ngoài. Những giống
này thường ra hoa rất phân tán, quả chín không tập trung và phẩm chất hạt
không đồng đều [5]. Trong thực tế, những giống hoa tập trung nếu gặp điều
kiện bất thuận, hoa sẽ rụng nhiều nên thất thu nặng. Còn những giống thời
gian ra hoa dài tuy quả chín không tập trung nhưng nếu bị rụng vào một đợt
thì hoa sẽ ra tiếp đợt sau nên không thất thu nặng. Một hoa có từ 1800-6800
hạt phấn tuỳ theo giống khác nhau, giống hạt to thì có bao phấn to và nhiều
hạt phấn. Hạt phấn thường hình tròn, số lượng và kích thước hạt phấn tuỳ
giống khác nhau, giống hạt to thường có hạt phấn to và nhiều hơn so với
giống có hạt nhỏ. Hạt phấn nảy mầm tốt trong điều kiện nhiệt độ 18-230C.
Quả và hạt
Số quả biến động từ 2 đến 20 quả ở mỗi chùm hoa và có thể đạt tới 400 quả
trên một cây một quả chứa từ 1 tới 5 hạt, nhưng hầu hết các giống quả thường từ 2
đến 3 hạt. Quả đậu tương thẳng hoặc hơi cong, có chiều dài từ 2 tới 7 cm hoặc
hơn. Quả có màu sắc biến động từ vàng trắng tới vàng sẫm, nâu hoặc đen. Màu
sắc quả phụ thuộc vào sắc tố caroten, xanthophyll, màu sắc của lông, sự có mặt
của các sắc tố antocyanin. Lúc quả non có màu xanh nhiều lông (có khả năng
quang hợp do có diệp lục) khi chín có màu nâu. Hoa đậu tương ra nhiều nhưng tỷ
lệ đậu quả thấp 20-30%. Ví dụ trong vụ xuân 1 cây có thể có 120 hoa nhưng chỉ
đậu 30-40 quả là cao, trên một chùm 5-8 hoa chỉ đậu 2- 3 quả. Những đốt ở phía
gốc thường quả ít hoặc không có quả, từ đốt thứ 5-6 trở lên tỷ lệ đậu quả cao và
quả chắc nhiều. Trên cành thường từ đốt 2-3 trở lên mới có quả chắc, những quả
trên đầu cành thường lép nhiều. Sau khi hoa nở được 2 ngày thì cánh hoa héo và
rụng, ngày thứ 3 đến ngày thứ 5 sau hoa nở đã hình thành quả và 7 -8 ngày sau là
thấy nhân quả xuất hiện. Trong 18 ngày đầu quả lớn rất nhanh sau đó chậm dần,
vỏ dày lên và chuyển từ màu xanh sang màu vàng. Hạt lớn nhanh trong vòng 3035 ngày sau khi hình thành quả.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Hạt có nhiều hình dạng khác nhau: Hình tròn, hình bầu dục, tròn dẹt
vv... Giống có màu vàng giá trị thương phẩm cao. Trong hạt, phôi thường
chiếm 2%, 2 lá tử điệp chiếm 90% và vỏ hạt 8% tổng khối lượng hạt. Hạt to
nhỏ khác nhau tuỳ theo giống, khối lượng một nghìn hạt (M1000 hạt) thay đổi
từ 20-400g trung bình từ l00g-200g. Rốn hạt của các giống khác nhau thì có
màu sắc và hình dạng khác nhau, đây là một biểu hiện đặc trưng của của các
giống[5].
1.1.3. Thành phần hoá sinh của hạt đậu tƣơng
Protein
Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung
bình khoảng từ 35,5 - 40%. Trong khi đó hàm lượng protein trong gạo chỉ 6,2
- 12%; ngô: 9,8 - 13,2% thịt bò: 21%; thịt gà: 20%; cá: 17 - 20% và trứng: 13
- 14,8%, lipit từ 15-20%, hydrat các bon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố và
muối khoáng quan trọng cho sự sống [7]. Hạt đậu tương là loại thực phẩm
duy nhất mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả protein và lipit. Protein
của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong số các protein có nguồn gốc thực
vật. Hàm lượng protein trong hạt đậu tương cao hơn cả hàm lượng protein có
trong cá, thịt và cao gấp 2 lần so với các loại đậu đỗ khác.
Hàm lượng các axit amin quan trọng có chứa lưu huỳnh như methionine và
cysteine của đậu tượng cao gần bằng hàm lượng các chất này có trong trứng gà. Hàm
lượng casein, đặc biệt lysine cao gần gấp rưỡi lần chất này có trong trứng. Vì thế mà
khi nói về giá trị của protein trong hạt đậu tương là nói đến hàm lượng protein cao và
sự cân đối của các loại axít amin cần thiết. Protein của đậu tương dễ tiêu hoá hơn thịt
và không có các thành phần tạo colesteron. Ngày nay người ta mới biết thêm hạt đậu
tương có chứa lecithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ, tái tạo
các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng của cơ thể.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Lipit
Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ
khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng. Lipit của đậu
tương chứa một tỉ lệ cao các axít béo chưa no (khoảng 60-70%) có hệ số đồng
hoá cao, mùi vị thơm như axit linoleic chiếm 52-65%, oleic từ 25-36%,
linolenolic khoảng 2- 3%. Dùng dầu đậu tương thay mỡ động vật có thể tránh
được xơ mỡ động mạch [2].
1.1.4. Vị trí, tầm quan trọng của cây đậu tƣơng
Giá trị về mặt thực phẩm
Trong hạt đậu tương có khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là hàm lượng
vitamin B1 và B2 ngoài ra còn có các loại vitamin PP, A, E, K, D, C,v.v....
Đặc biệt trong hạt đậu tương đang nảy mầm hàm lượng vitamin tăng lên
nhiều, đặc biệt là vitamin C. Phân tích thành phần sinh hoá cho thấy trong hạt
đậu tương đang nảy mầm, ngoài hàm lượng vitamin C cao, còn có các thành
phần khác như: vitamin PP, và nhiều chất khoáng khác như Ca, P, Fe
v.v...Chính vì thành phần dinh dưỡng cao như vậy nên đậu tương có khả năng
cung cấp năng lượng khá cao khoảng 4700 cal/kg [7]. Hiện nay, từ hạt đậu
tương người ta đã chế biến ra được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có
hơn 300 loại làm thực phẩm được chế biến bằng cả phương pháp cổ truyền,
thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và lên men vv... như làm giá, đậu
phụ, tương, xì dầu vv... đến các sản phẩm cao cấp khác như cà phê đậu tương,
bánh kẹo và thịt nhân tạo vv... Đậu tương còn là vị thuốc để chữa bệnh, đặc
biệt là đậu tương hạt đen, có tác dụng tốt cho tim, gan, thận, dạ dày và ruột.
Đậu tương là thức ăn tốt cho những người bị bệnh đái đường, thấp khớp, thần
kinh suy nhược.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Giá trị về mặt công nghiệp
Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như:
chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất
đốt lỏng, dầu bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương
được dùng để ép dầu. Hiện nay trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về
cung cấp nguyên liệu cho ép dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu
thực vật. Đặc điểm của dầu đậu tương: khô chậm, chỉ số iốt cao : 120- 127 ;
ngưng tụ ở nhiệt độ: - 15 đến -18oC. Từ dầu này người ta chế ra hàng trăm sản
phẩm công nghiệp khác như: làm nến, xà phòng, ni lông v.v...
Giá trị về mặt nông nghiệp
Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc 1 kg hạt đậu tương đương với
1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi. Toàn cây đậu tương (thân, lá, quả, hạt) có hàm
lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có thể làm thức
ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia súc. Sản
phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có thành phần dinh dưỡng khá cao: N:
6,2%,P2O5: 0,7%, K2O: 2,4%, vì thế làm thức ăn cho gia súc rất tốt [2].
Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt, 1 ha trồng đậu tương nếu
sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N [19]. Trong hệ thống
luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác
dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng
mà giảm chi phí cho việc bón N. Thân lá đậu tương dùng bón ruộng thay phân
hữu cơ rất tốt bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05%, trong lá: 0,19% [6].
Tóm lại, hạt đậu tương có giá trị rất cao về dinh dưỡng, giá trị của nó được
đánh giá đồng thời cả về hàm lượng protein và lipit, trong đó hàm lượng protein
dự trữ và chất lượng của chúng là yếu tố quan trọng đã quyết định vai trò và vị thế
của cây đậu tương so với các cây ngũ cốc khác, đậu tương đã trở thành loài thực
vật cung cấp nguồn thực phẩm quan trọng cho người và gia súc, hạt đậu tương có

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12

http://www.lrc-tnu.edu.vn


thể chế biến tới 600 sản phẩm khác nhau, ngoài ra đậu tương còn dùng làm thuốc
chữa bệnh rất tốt và lành tính trong đó đậu tương có màu đen có nhiều ứng dụng
trong lĩnh vực này.
1.2. NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VÀ MỐI QUAN HỆ DI TRUYỀN
Ở THỰC VẬT
1.2.1. Một số phƣơng pháp sinh học phân tử trong phân tích quan hệ di
truyền ở thực vật
1.2.1.1. Kỹ thuật RAPD
Kỹ thuật RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA - đa hình các
đoạn DNA được khuếch đại ngẫu nhiên) do William phát minh năm 1990,
Welsh và cộng sự hoàn thiện năm 1991. Kỹ thuật này cho phép phát hiện tính
đa hình các đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên bằng việc sử dụng mồi đơn
chứa trật tự nucleotide ngẫu nhiên [17]. Đến nay, kỹ thuật này đã và đang
được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của sinh học phân tử. Người ta
đã sử dụng kỹ thuật này để thiết lập bản đồ di truyền, đánh giá hệ gen của
giống và sự đa dạng di truyền của tập đoàn giống [27].
Về nguyên lý, kỹ thuật RAPD có cơ sở là kỹ thuật PCR, nhưng sử dụng mồi
ngẫu nhiên để nhân bản những đoạn DNA hoàn toàn ngẫu nhiên trong hệ gen.
Các yếu tố cần thiết để tiến hành phản ứng RAPD bao gồm:
- DNA khuôn (DNA template) với nồng độ 5 - 50 ng trong 20 - 25 µl.
DNA khuôn là vật liệu khởi đầu cho phản ứng RAPD, được tách từ các mẫu:
virus, vi khuẩn, tế bào thực vật, động vật… DNA có độ tinh sạch, có thể là sợi
đơn, sợi đôi, mạch vòng hoặc mạch thẳng. DNA khuôn được khuếch đại dưới
dạng thẳng có hiệu quả hơn dạng vòng. Kích thước DNA khuôn nhỏ hơn 3 kb
cho kết quả tốt nhất [8].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13

http://www.lrc-tnu.edu.vn


- Đoạn mồi (primer): chỉ sử dụng một mồi đó là một oligonucleotide có
trật tự nucleotide ngẫu nhiên và có chiều dài 8 - 10 nucleotide (thường sử
dụng mồi dài 10 nucleotide). Nhiệt độ gắn mồi trong phản ứng RAPD
thấp (320 - 400C). Nồng độ mồi phải thích hợp để đảm bảo kết quả phản ứng
(phù hợp với lượng DNA cần tổng hợp) tạo nên lượng sản phẩm cần thiết.
Nếu nồng độ mồi quá cao có thể làm cho hiệu quả phản ứng kém chính xác,
do mồi bám vào các vị trí không đặc hiệu. Nếu nồng độ mồi quá thấp sẽ
không đảm bảo đủ lượng sản phẩm RAPD.
- Taq-polymerase: là một enzyme quan trọng, có vai trò quyết định đến
phản ứng PCR. Đây là loại enzyme chịu được nhiệt độ cao trong các loại
enzyme. Đặc điểm của chúng là có khả năng kéo dài mồi để tạo một sản phẩm
có chiều dài 8 - 13 kb. Taq-polymerase được tách chiết từ chủng vi khuẩn ở
suối nước nóng Thermus aquaticus, không bị mất hoạt tính ở nhiệt độ biến
tính DNA (92o - 950C). Taq - polymerase có hoạt tính ở dải nhiệt độ cao, tồn
tại ở nhiệt độ ủ 950C kéo dài. Enzyme này có hoạt tính cao ở 720 - 800C làm
cho phản ứng xảy ra nhanh, hiệu quả và chính xác [1].
- dNTP: là các nucleotide tự do được sử dụng làm nguyên liệu cho phản
ứng RAPD, gồm bốn loại: dATP, dTTP, dGTP, dCTP. Nồng độ dNTP mỗi
loại thường dùng trong các phản ứng RAPD khoảng 50 - 200 µM. Nếu nồng
độ các loại dNTP quá ít thì tạo sản phẩm ít không đủ để phát hiện, ngược lại,
nồng độ dNTP quá cao thì phản ứng khó thực hiện [17]
- Dung dịch đệm: là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến
chất lượng và hiệu quả của phản ứng. Dung dịch đệm của phản ứng phải
đảm bảo thành phần các chất cần thiết cho hoạt động của enzyme như:
MgCl2, KCl, Tris HCl... Thành phần của dung dịch đệm của phản ứng bao
gồm: Tris HCl 10mM (pH = 8.3 ở nhiệt độ phòng), KCl 50mM, MgCl2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14

http://www.lrc-tnu.edu.vn


1,5mM khi ủ ở nhiệt độ phòng. Nồng độ MgCl 2 có thể dao động từ 0,5 5mM. Thành phần này đóng vai trò quan trọng đến khả năng bắt cặp và
gắn các mồi với mạch khuôn [1], [8].
Chu kỳ phản ứng
Phản ứng RAPD được tiến hành qua các giai đoạn sau:
- Giai đoạn biến tính DNA: Ở nhiệt độ 950C trong 30 - 60 giây làm cho các
liên kết hydro giữa 2 mạch bị đứt. Khi đó DNA sợi đôi tách thành 2 sợi đơn
tạo điều kiện cho sự bắt cặp mồi.
- Giai đoạn tiếp hợp mồi: Nhiệt độ hạ xuống 320 - 400C, mồi bám vào đầu
3’OH của mạch khuôn DNA và bắt đầu quá trình tổng hợp sợi mới.
- Giai đoạn tổng hợp: Nhiệt độ được nâng lên 720C thì các đoạn mồi đã bắt
cặp với các mạch đơn sẽ được kéo dài với sự tham gia của Taq - polymerase.
Một chu kỳ trên xảy ra, một đoạn DNA được nhân lên thành hai, các
đoạn DNA được nhân tiếp tục được coi là mạch khuôn để tổng hợp cho chu kì
sau. Như vậy, sau n chu kỳ thì sẽ tạo ra 2n các đoạn DNA giống hệt đoạn
DNA khuôn ban đầu. Phản ứng RAPD có thể thực hiện 40 - 45 chu kỳ.
1.2.1.2. Kỹ thuật AFLP
AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism - đa hình độ dài các
đoạn được nhân bản chọn lọc) là kỹ thuật kết hợp của RFLP và PCR. Kỹ
thuật này cho phép phát hiện một cách có chọn lọc các đoạn DNA hệ gen đã
được cắt bởi enzyme giới hạn và gắn với đoạn tiếp hợp.
Về nguyên tắc, kỹ thuật AFLP tương tự như kỹ thuật RAPD, chỉ có điểm
khác biệt là mồi trong phản ứng AFLP gồm hai phần: phần cố định dài
khoảng 15 bp chứa vị trí nhận biết của enzyme giới hạn, phần thay đổi dài
khoảng 2 - 4 bp. Sản phẩm PCR được điện di trên gel polyacrylamide có độ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15

http://www.lrc-tnu.edu.vn


phân giải cao. Sự đa hình được xác định bởi sự có mặt hay vắng mặt của một
phân đoạn DNA.
Kỹ thuật AFLP có ưu điểm là phân tích đa hình di truyền trong khoảng
thời gian ngắn, lượng DNA đòi hỏi ít, cho sự đa hình cao. Kỹ thuật này được
đánh giá là nhanh chóng và có hiệu quả trong việc xác định tính đa dạng di
truyền ở cây trồng, như lúa, lạc, đậu xanh, đậu tương [35].
1.2.1.3. Kỹ thuật RFLP
RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism - đa hình độ dài các
đoạn cắt giới hạn) là kỹ thuật sử dụng các endonuclease giới hạn cắt DNA hệ
gen ở trình tự nhận biết đặc trưng tạo ra hàng loạt đoạn DNA có độ dài xác
định, số lượng các đoạn phụ thuộc vào số điểm nhận biết trong hệ gen. Sử
dụng kỹ thuật RFLP có thể xác định một tính trạng ở trạng thái đồng hợp
hoặc dị hợp trong một cá thể. Vì vậy, RFLP là một chỉ thị tin cậy trong phân
tích liên kết và chọn giống [51]. Tuy nhiên, kỹ thuật này có nhược điểm là tốn
kém và mất thời gian. Kỹ thuật này đòi hỏi phải có một lượng DNA lớn (50 200 ng từ mỗi cá thể).
1.2.1.4. Kỹ thuật SSR
SSR (Simple Sequence Repeats - trình tự lặp lại đơn giản) hay còn gọi
là vi vệ tinh (microsatellites). Kỹ thuật này được Litt và Luty phát triển năm
1989 dựa trên nguyên tắc của phản ứng PCR. Trong cấu trúc hệ gen của sinh
vật nhân chuẩn tồn tại một loạt các trình tự nucleotide lặp lại, chúng đặc trưng
cho loài. SSR gồm 2 - 5 nucleotide lặp lại nhiều lần. Thông thường, các SSR
có mặt chủ yếu ở các vùng dị nhiễm sắc của NST, như vùng tâm động hoặc
các đầu mút. Chúng giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa hoạt động của
các gen, góp phần làm tăng tính ổn định cơ học của NST trong các quá trình
phân bào và có thể chứa đựng những thông tin di truyền liên quan đến sự xác
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16

http://www.lrc-tnu.edu.vn


định giới tính ở cả động vật và thực vật. Do sự khác nhau về số lượng
nucleotide trong mỗi đơn vị lặp lại mà sự đa hình về độ dài của SSR được
nhân bản sẽ được phát hiện sau quá trình điện di trên gel agarose hay
polyacrylamide.
SSR là công cụ hữu ích trong phân tích hệ gen và chọn giống cây
trồng, do khả năng phát hiện tính đa hình rất cao. Song chỉ thị này có nhược
điểm là sự phức tạp trong thiết kế mồi và giá thành thiết kế mồi cao. Trong
thực tế, chỉ thị này đã được sử dụng để nghiên cứu một số tính trạng liên quan
đến năng suất, bệnh hại, xác định giới tính, phân tích quan hệ di truyền, lập
bản đồ gen… [20], [39].
1.2.2. Sử dụng kỹ thuật RAPD trong nghiên cứu sự đa dạng và mối quan
hệ di truyền ở thực vật
Hiện nay, kỹ thuật RAPD đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong
nghiên cứu và xác định quan hệ di truyền ở thực vật. Kỹ thuật RAPD cũng
được ứng dụng trong việc đánh giá sự đa dạng di truyền giữa các loài và trong
phạm vi một loài phân tích và đánh giá hệ gen của thực vật nhằm xác định
những thay đổi của các dòng chọn lọc ở mức phân tử.
Phương pháp này còn được ứng dụng trong việc đánh giá hệ gen của
giống và mối quan hệ di truyền giữa các loài, nhóm các cá thể cùng một loài [9].
Đinh Thị Phòng và đtg (2001), đã sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên để đánh giá
sự thay đổi di truyền của các dòng lúa tái sinh từ mô sẹo chịu mất nước, kết quả
đã chỉ ra sự sai khác ở mức độ phân tử giữa các dòng lúa chọn lọc [14].
Nguyễn Thị Tâm (2003), sử dụng 5 mồi ngẫu nhiên để phân tích đa
hình DNA trong bộ gen của dòng lúa được chọn lọc, kết quả các dòng có sự
sai khác ở mức độ phân tử, trong đó dòng HR128 có hệ số sai khác với giống
gốc là lớn nhất [21].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

17

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Trương Quang Vinh và đtg (2008), đánh giá sự đa hình DNA của một
số giống khoai tây nhập nội và của Việt Nam bằng kỹ thuật RAPD, kết quả đã
thu được 78 phân đoạn DNA có kích thước từ 0,25 – 3 kb, được tạo ra từ 14
mồi ngẫu nhiên, đã xác định có 11 mồi cho tính đa hình. Hệ số sai khác di
truyền của 8 giống khoai tây nghiên cứu từ 4,5% đến 31,1% [23].
Trần Thị Ngọc Diệp (2009), nghiên cứu sự đa dạng di truyền phân tử
của 14 giống ngô với 10 mồi ngẫu nhiên trong phản ứng RAPD, kết quả thu
được 674 băng rõ nét và đã phát hiện được sự sai khác về mặt di truyền giữa
các giống ngô nghiên cứu [3].
Nguyễn Minh Quế (2009), sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên để đánh giá mối
quan hệ di truyền của 5 giống dẻ bằng kỹ thuật RAPD tổng số phân đoạn
được nhân bản ngẫu nhiên là 46 phân đoạn. Trong đó có 14 phân đoạn cho
tính đa hình (chiếm 30,4%) và không cho đa hình là 32 phân đoạn (chiếm
69,9%) [16].
Hoàng Thị Thao (2010), bằng kỹ thuật RAPD với việc sử dụng 10 mồi
ngẫu nhiên đã nhận được 1208 phân đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên từ
hệ gen của 30 giống đậu xanh. Trong 10 mồi ngẫu nhiên sử dụng thì cả 10
mồi biểu hiện tính đa hình. Kết quả phân tích cho thấy, 30 giống đậu xanh
nghiên cứu chia thành 2 nhóm chính, hệ số tương đồng di truyền giữa 2 nhóm
là 67% (tức sai khác 33%) [18].
Kỹ thuật RAPD còn là một công cụ rất có hiệu quả trong việc tìm ra
các chỉ thị phân tử để phân biệt các giống hay các loài khác nhau.
Orozco và đtg (1996), đã ứng dụng kỹ thuật RAPD để khảo sát mối
quan hệ di truyền và tiến hóa của các giống cà phê được lai tạo từ các loài bố,
mẹ ở các vùng sinh thái khác nhau, làm cơ sở cho việc ghép cặp lai với mục
đích tạo con lai có đặc điểm quý [36].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

18

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Raghunathachari và đtg (2000), đã xác định được sự đa dạng di truyền của
18 giống lúa nhờ kỹ thuật RAPD. Nhóm tác giả đã sử dụng 10 mồi và thu được
144 băng DNA, trong đó các băng thể hiện tính đa hình chiếm 95,1% [40].
Ranade và đtg (2001), sử dụng 40 mồi ngẫu nhiên để nghiên cứu đặc
điểm của 12 giống đậu đen. Kết quả phân tích sản phẩm RAPD chỉ ra được
một số băng đặc hiệu tương ứng với các mồi ngẫu nhiên để phân biệt một số
giống trong nhóm nghiên cứu [42].
Raina và đtg (2001) đã sử dụng chỉ thị RAPD - SSR để phân tích sự đa dạng
hệ gen và xác định mối quan hệ họ hàng giữa các giống lạc trồng và lạc dại [41].
Jorge và đtg (2003), đã đánh giá sự tương đồng di truyền giữa các
giống chè ở Hy Lạp nhờ kỹ thuật RAPD. Họ sử dụng 25 mồi ngẫu nhiên để
khuếch đại các đoạn DNA của 7 giống chè. Kết quả cho 282 băng, trong đó
có 195 băng thể hiện tính đa hình. Nghiên cứu cho thấy những giống chè ở
Hy Lạp có thể hiện tính đa dạng di truyền [33].
Paulo (2004) xác định mối quan hệ di truyền của 81 giống ngô (Zea
mays) ở phía Nam Brazil nhờ chỉ thị RAPD. Trong nghiên cứu này, tác giả sử
dụng 32 mồi ngẫu nhiên và kết quả thu được 225 băng, trong đó có 184 băng
thể hiện tính đa hình (chiếm 72,2%) [37].
Dey và đtg (2005) nghiên cứu tính đa dạng di truyền của 38 dòng lúa
thơm và 2 dòng đối chứng. Nhóm tác giả đã tiến hành phản ứng RAPD với 5
mồi ngẫu nhiên. Kết quả khuếch đại được 44 băng DNA, với kích thước từ
500 - 3500 bp. Trong 44 băng có 41 băng thể hiện tính đa hình [28].
Subramanian V. và đtg (2006) đã nghiên cứu tính đa hình DNA ở cây
lạc nhờ kỹ thuật RAPD. Nhóm tác giả đã sử dụng 48 mồi ngẫu nhiên và xác
định được 7 mồi (14,6%) đa hình. Tổng số băng DNA được tạo ra từ 7 mồi đó
là 408 băng, trong đó có 27 băng thể hiện tính đa hình [45].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

19

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Yiwu Chen và đtg (2006), sử dụng 11 mồi ngẫu nhiên để đánh giá đa
dạng của một số giống lạc trong tập đoàn giống chống chịu bệnh gỉ sắt, tác
giả đã nhận được 109 phân đoạn DNA, trong đó có 66 phân đoạn đa hình
chiếm 60,6%. Điều này cho thấy, trong phạm vi của mỗi phản ứng RAPD
giữa 33 giống lạc nghiên cứu khác nhau về cấu trúc DNA, mức sai khác từ
4% đến 18%. Kết quả phân tích DNA cho thấy các giống lạc ở cùng một vùng
địa lý, sinh thái được tập trung thành từng nhóm, giữa các giống chống chịu
bệnh gỉ sắt của tập đoàn giống ICRISAT và các giống có năng suất cao không
phân bố ở cùng một nhánh. Vì thế có thể lựa chọn các cặp bố mẹ mong muốn
để phục vụ cho công tác lai giống [48].
Awan (2007) sử dụng kỹ thuật RAPD để xác định mối quan hệ di
truyền của 7 giống lúa mì ở Pakistan (6 giống nhập nội và 1 giống khác). Kết
quả có 112 băng DNA được tạo ra từ 15 mồi ngẫu nhiên, trong đó có 50 băng
thể hiện tính đa hình, mối tương đồng di truyền là 86,2 - 93%. Điều này cho
biết mối quan hệ gần gũi của các giống lúa mì này [24].
Venkata và đtg (2007) đã xác định tính đa hình DNA ở 21 giống chuối
ở Nam Ấn Độ nhờ chỉ thị RAPD và ISSR. Phản ứng RAPD được thực hiện
với 50 mồi và ISSR với 12 mồi. Kết quả thu được 641 băng DNA, có kích
thước 200 - 3100 bp, trong đó có 382 băng thể hiện tính đa hình, tương ứng
với 60% tính đa dạng sinh học [47].
Gyu-Taek Cho và đtg (2008) cũng công bố kết quả nghiên cứu về sự đa
dạng di truyền và cấu trúc quần thể đậu tương ở Hàn Quốc [32].
Ở Việt Nam, quan hệ di truyền ở cây đậu tương cũng đã được nghiên
cứu, tuy nhiên số lượng các nghiên cứu chưa nhiều.
Chu Hoàng Mậu và đtg (2002) đã sử dụng 10 mồi ngẫu nhiên để so sánh
hệ gen của các đậu tương đột biến bằng kỹ thuật RAPD cho thấy ba đoạn mồi
có biểu hiện đa hình và 6 dòng đậu tương đột biến có mức độ sai khác về
DNA trong hệ gen [13].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

20

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Pham Thi Be Tu và cs (2003), Sử dụng 20 chỉ thị RAPD đánh giá 50
mẫu giống đậu tương đã ghi nhận sự đa hình ở 17 chỉ thị [38].
Đinh Thị Phòng và Ngô Lam Giang (2008), Sử dụng 25 chỉ thị RAPD
đánh giá sự đa hình của 19 giống đậu tương phát hiện 17 mồi chỉ ra tính đa
hình trong đó 3 mồi có tính đa hình cao[15].
Vũ Anh Đào (2009), đánh giá sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của 16
giống đậu tương với 10 mồi ngẫu nhiên bằng kỹ thuật RAPD tổng số phân
đoạn DNA thu được là 766. Trong phạm vi vùng phân tích có 56 phân đoạn
DNA được nhân bản, trong đó có 21 băng vạch cho tính đa hình (tương ứng
37,5%) [4].
Trên thế giới, Doldi và đtg (1997) sử dụng 33 mồi ngẫu nhiên để phân
nhóm 18 giống đậu tương có đặc tính chín sớm. Kết quả đã phân nhóm được
một số giống có hàm lượng protein cao, sử dụng cho chương trình nghiên cứu
nhằm mục đích nâng cao hàm lượng đạm các giống đậu tương thích nghi với
điều kiện Châu Âu [29].
Li và đtg (2002) đã phân tích 10 giống đậu tương trồng và đậu tương dại
ở bốn tỉnh của Trung Quốc đã bổ sung dữ liệu về sự đa dạng chỉ thị phân tử
RAPD của các giống đậu tương này [34].
Sự đa dạng di truyền của các cây đậu tương dại (Glycine soja Siebold et
Zucc.) ở vùng Viễn Đông của nước Nga cũng đã được đánh giá ở mức phân
tử bởi Seitova và đtg (2004) [43].
Wie An, Hongkun Zhao và cs (2009), Đánh giá sự đa dạng di truyền của
50 giống đậu tương dại và đậu tương gieo trồng ở các vùng khác nhau của
Trung Quốc với 10 cặp mồi ngẫu nhiên[51].
Trong những năm gần đây kỹ thuật RAPD được sử dụng rộng rãi để
phân tích di truyền của hệ thống sinh học. Đây là phương pháp hiệu quả trong
việc xác định kiểu gen, phân tích quần thể và nguồn gốc loài, nghiên cứu di
truyền và lập bản đồ di truyền.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

21

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Chƣơng 2

VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1.1. Vật liệu thực vật
Vật liệu nghiên cứu của đề tài là hạt của 30 giống đậu tương khác nhau,
trong đó 20 giống do Viện nghiên cứu Ngô cung cấp và 10 giống do Trung tâm
giống cây trồng của các tỉnh cung cấp. Nguồn gốc của các giống đậu tương
nghiên cứu được trình bày ở bảng 2.1.
2.1.2. Hoá chất và thiết bị
Hoá chất: Sử dụng các hóa chất tinh khiết của các nước và các
hãng nổi tiếng như Taq - polymerase, buffer PCR của hãng Invitrogen
EDTA, Tris, Agarose,… của Đức.
Các loại thiết bị máy móc: Các thiết bị máy móc phục vụ sinh học phân
tử như máy PCR, máy quang phổ UV - Visible Spectrometer (cintra 40) của
Australia, máy li tâm lạnh eppendorf của Đức, nồi hấp khử trùng, máy soi gel,
bộ điện di, box cấy, máy lắc, lò vi sóng, cân điện tử, tủ sấy, tủ lạnh, bể ổn nhiệt,
pipetman, máy làm khô DNA (Speed Vac) và một số thiết bị, máy móc cần
thiết khác.
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu
Các thí nghiệm được tiến hành tại Bộ môn Sinh học phân tử và Công
nghệ gen - Viện Khoa học Sự sống - Đại học Thái Nguyên. Phòng thí nghiệm
sinh học - Khoa Khoa học sự sống - Trường Đại học khoa học - Đại học Thái
Nguyên.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

22

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Bảng 2.1. Nguồn gốc các giống đậu tương nghiên cứu
Tên giống

TT

Ký hiệu

Nguồn gốc

1

Hoằng Hóa

VNlc1

Hoằng Hóa – Thanh Hóa

2

Phú Lâm

VNlc2

Phú Lâm – Hà Tây – Hà Nội

3

Cúc vàng Yên Sơn

VNlc3

Yên Sơn – Tuyên Quang

4

Vàng Hà Giang

VNlc4

Bắc Quang – Hà Giang

5

Xanh lơ Ba Bể

VNlc5

Ba Bể – Bắc Kạn

6

Xanh Võ Nhai

VNlc6

Võ Nhai – Thái Nguyên

7

Cúc lông Phú Bình

VNlc7

Phú Bình – Thái Nguyên

8

Vàng Ngân Sơn

VNlc8

Ngân Sơn – Bắc Kạn

9

Xanh Bắc Ninh

VNlc9

Yên Phong – Bắc Ninh

10

Cao Lộc

VNlc10

Cao Lộc – Lạng Sơn

11

Đen Bắc Hà

VNlc11

Cao Bằng

12

Xanh lơ

VNlc12

Bắc Giang

13

Vàng Bắc Hà

VNlc13

Cao Bằng

14

Nâu Cao Bằng

VNlc14

Cao Bằng

15

Cọc chùm

VNlc15

Sơn La

16

Ba Vì 83

VNlc16

Ba Vì, Hà Nội

17

Tây Nguyên

VNlc17

Tây Nguyên

18

Xanh Cao Bằng

VNlc18

Cao Bằng

19

Phú Bình

VNlc19

Phú Binh - Thái Nguyên

20

Lâm Đồng

VNlc20

Lâm Đồng

21

Cúc Thọ Xuân

VNlc21

Thanh Hoá

22

Tháng chạp

VNlc22

Điện Biên

23

Nam Đàn

VNlc23

Nghệ An

24

Ba Bể

VNlc24

Bắc Kạn

25

Nâu Tủa Chùa

VNlc25

Sơn La

26

Lông trắng Cao bằng

VNlc26

Cao Bằng

27

Cúc mắt trắng

VNlc27

Bắc Giang

28

Thường Tín

VNlc28

Hà Nội

29

Cúc mắt đen

VNlc29

Bắc Giang

30

Thái Nguyên

VNlc30

Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

23

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Hình 2.1. Hình ảnh hạt của các giống đậu tương nghiên cứu

VNlc1

VNlc2

VNlc3

VNlc4

VNlc5

VNlc6

VNlc7

VNlc8

VNlc9

VNlc10

VNlc11

VNlc12

VNlc13

VNlc14

VNlc15

VNlc16

VNlc17

VNlc18

VNlc19

VNlc20

VNlc21

VNlc22

VNlc23

VNlc24

VNlc25

VNlc26

VNlc27

VNlc28

VNlc29

VNlc30

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

24

http://www.lrc-tnu.edu.vn


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×