Đánh giá biến lượng di truyền quần thể con lai cây cao su

v
đến 0,478. Kết quả này cho thấy quần thể con lai của tổ hợp PB260 x RO44/268 có
biến lƣợng di truyền khá rộng.
- Kết quả phân nhóm di truyền dựa trên dữ liệu RAPD cho thấy chƣa có mối
liên hệ nào đƣợc phát hiện giữa các đặc tính nông học (sinh trƣởng hoặc sản lƣợng)
và marker RAPD thông qua 2 primer A18 và OPB12.
Qua kết quả trên, bƣớc đầu cho thấy marker RAPD đã phản ánh đƣợc biến
lƣợng di truyền trong quần thể con lai của tổ hợp PB260 x RO44/268.
Kết quả đề tài góp phần tạo tƣ liệu nghiên cứu di truyền nhằm nhằm sử dụng
hiệu quả nguồn di truyền Amazone vào chƣơng trình cải tiến giống cây cao su
Hevea.















vi
MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ iii
TÓM TẮT iv
MỤC LỤC vi
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG x
DANH SÁCH CÁC HÌNH xi
CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU 1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2 MỤC TIÊU – YÊU CẦU 2
1.2.1 Mục tiêu 2
1.2.2 Yêu cầu 2
1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 3
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÂY CAO SU 4
2.1.1 Nguồn gốc và phân bố tự nhiên 4
2.1.2 Sự phân bố và sản xuất cao su trên thế giới 4
2.1.3 Đặc điểm sinh học của cây cao su 5
2.1.4 Một số đặc điểm di truyền của cây cao su 8
2.1.5 Quá trình cải tiến giống cao su 9
2.2 NGUYÊN TẮC VÀ ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP DÙNG
TRONG NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN PHÂN TỬ 11
2.2.1 Chỉ thị hình thái 11
2.2.2 Chỉ thị isozyme 11

vii
2.2.3 Chỉ thị DNA 12
2.2.3.1 Kỹ Thuật RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphisms) 12
2.2.3.2 Kỹ thuật SSCP (Single – Strand Conformation Polymorphism) 12
2.2.3.3 Kỹ thuật STS (Sequence - Tagged Sites) 13
2.2.3.4 Kỹ thuật Microsatellites (SSR – Simple Sequences Repeat) 13
2.2.3.5 Kỹ thuật AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) 13
2.2.3.6 Kỹ thuật RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) 14
2.2.4 Kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) 14

2.3 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT RAPD TRONG NGHIÊN CỨU CÂY CAO SU19
CHƢƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
3.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 21
3.1.1 Vật liệu di truyền 21
3.1.2 Hóa chất thí nghiệm 21
3.1.2.1 Hoá chất ly trích DNA 21
3.1.2.2 Hóa chất sử dụng trong kỹ thuật RAPD 21
3.1.3 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 22
3.2 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 22
3.2.1 Thời gian nghiên cứu 22
3.2.2 Địa điểm nghiên cứu 22
3.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
3.3.1 Phƣơng pháp lấy mẫu và ly trích DNA 22
3.3.2 Phƣơng pháp kiểm tra hàm lƣợng và độ tinh sạch của DNA mẫu 23
3.3.3 Phƣơng pháp khuếch đại DNA 24
3.3.4 Phƣơng pháp điện di sản phẩm DNA sau khi khuếch đại 24
3.3.5 Phƣơng pháp phân tích kết quả 24
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 25
4.1 LY TRÍCH DNA 25

viii
4.1.1 Định tính DNA mẫu bằng phƣơng pháp điện di trên gel agarose 25
4.1.2 Định lƣợng DNA mẫu bằng phƣơng pháp đo mật độ quang (Optical
Density) 26
4.2 KHUẾCH ĐẠI DNA BẰNG KỸ THUẬT RAPD 26
4.3 ĐIỆN DI TRÊN GEL AGAROSE 27
4.4 ĐÁNH GIÁ SỰ ĐA HÌNH CỦA CÁC PRIMER 29
4.5 ĐÁNH GIÁ BIẾN LƢỢNG DI TRUYỀN CỦA CÁC CON LAI 29
4.6 PHÂN NHÓM DI TRUYỀN CÁC CON LAI 34
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 37
5.1 KẾT LUẬN 37
5.2 ĐỀ NGHỊ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO 39
PHỤ LỤC 43














ix
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AFLP: Amplified Fragment Length Polymorphism
bp: base pair
Ctv: cộng tác viên
DNA: Deoxyribonuleotide acid
dNTP: 2’- dideoxynucleotide - 5’- triphosphate
Kb: kilo base
NTSYSpc: Numercial Taxonomy System
OD: Optical density
PCR: Polymerase Chain Reaction
RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphism
RAPD: Random Amplified Polymorphic DNA
SSR: Simple Sequence Repeat (microsatellite)
STS: Sequence-Tagged Sites
SSCP: Single – Strand Conformation Polymorphism
Taq: Thermus aquaticus
UPGMA: Unweighted pair group method using arithmetic average
UV: Ultra violet
VNCCSVN: Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam
SALB: South American Leave Blight









x
DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG
Bảng 4.1: Tỷ lệ và nồng độ các hóa chất tham gia phản ứng RAPD 27
Bảng 4.2: Chu trình nhiệt cho phản ứng RAPD 27
Bảng 4.3: Số băng DNA đƣợc khuếch đại ở các primer 29
Bảng 4.4: Số băng DNA đƣợc khuếch đại của các con lai nghiên cứu 30
Bảng 4.5: Hệ số tƣơng đồng di truyền của các con lai nghiên cứu 31
Bảng 4.6: Hệ số tƣơng đồng di truyền giữa các con lai với mẹ (PB260) và bố
(RO44/268) của chúng. 32
Bảng 4.7: Các băng DNA chỉ xuất hiện ở bố và các con lai. 33
Bảng 4.8: Các băng DNA chỉ xuất hiện ở mẹ và các con lai 33
Bảng 4.9: Phân nhóm thành tích sinh trƣởng và sản lƣợng của các con lai 35












xi

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG
Hình 2.1: Mô tả phản ứng PCR 16
Hình 4.1: DNA của các dòng vô tính cao su trên gel agarose 1% 25
Hình 4.2-A: Băng DNA của các con lai đƣợc khuếch đại với primer A18 28
Hình 4.2-B: Băng DNA của các con lai đƣợc khuếch đại với primer OPB12 28
Hình 4.2-C: Băng DNA của các con lai còn lại đƣợc khuếch đại với cả 2 primer
29
Hình 4.3: Cây phân nhóm di truyền của các con lai đƣợc thiết lập dựa trên cơ sở dữ
liệu phân tích RAPD, sử dụng phƣơng pháp phân tích cluster UPGMA 36











1

Chƣơng 1
MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây cao su, Hevea brasiliensis Muell. Arg thuộc chi Hevea, họ
Euphorbiaceae có nguồn gốc từ vùng rừng thuộc lƣu vực sông Amazon, Nam Mỹ.
Vùng sinh thái tự nhiên của cây cao su thuộc khí hậu nhiệt đới ẩm. (Trần Thị Thúy
Hoa, 1998).
Cây cao su là cây công nghiệp có hiệu quả kinh tế cao, ổn định và góp phần
cải thiện kinh tế, xã hội và môi trƣờng. Cây cao su là loài cây cung cấp nguồn
nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp, đƣợc xếp sau dầu hỏa, than
đá và gang thép. Bên cạnh các sản phẩm truyền thống từ mủ cao su, cây cao su còn
có khả năng cung cấp một khối lƣợng gỗ có giá trị kinh tế cao sau chu kỳ kinh
doanh. Mặt khác, hiện nay cây cao su còn đƣợc xem là thành phần trong cơ cấu cây
trồng có thể đáp ứng chủ trƣơng phủ xanh đất trống, đồi trọc, tái tạo rừng, cải tạo
môi sinh. Tuy nhiên, sự giới hạn nguồn gen ở các nƣớc châu Á là yếu tố quan trọng
nhất gây trở ngại cho công tác chọn tạo giống cao su (Lại Văn Lâm và ctv, 2006).
Chính vì vậy, các nƣớc trồng cao su trên thế giới đã cố gắng giải quyết vấn đề này
bằng cách di nhập bổ sung nguồn vật liệu giống hoang dại của các loài trong chi
Hevea từ vùng nguyên quán Amazon.
Tại Việt Nam từ năm 1997, một số kiểu di truyền Amazon triển vọng đã
đƣợc đƣa vào các chƣơng trình lai tạo giống nhằm mở rộng nguồn gen trong công
tác chọn tạo giống cao su (Lại Văn Lâm và ctv, 2006).


2
Những nghiên cứu về di truyền trên cây cao su có thể giúp cho các nhà chọn
giống trong việc chọn bố mẹ, định hƣớng chƣơng trình cải tiến giống và khả năng
sử dụng các chỉ tiêu tuyển non cho nghiên cứu di truyền để phát hiện ngay ở giai
đoạn non những dòng vô tính có thể làm bố mẹ tốt (Sherpherd, 1969; Simmonds,
1969; Gilbert và ctv, 1973; Nga và Subramaniam, 1976; Tan, 1987; Tan và ctv,
1979; Kavitha K. M. và ctv, 1990; Licy J., 1992; Lê M. T., 1998; Goncalve và ctv,
1998, 2004; Lại Văn Lâm và ctv trích dẫn, 2006). Bên cạnh đó, một số nghiên cứu
di truyền đã đƣợc tiến hành trên nguồn gen Amazon để ƣớc lƣợng các thông số di
truyền, đánh giá độ lớn và bản chất của các biến lƣợng di truyền, định lƣợng tiến bộ
di truyền và dự đoán phƣơng pháp chọn giống tốt nhất (Lại Văn Lâm và ctv trích
dẫn, 2006).
Hiện nay, Viện Nghiên Cứu Cao Su Việt Nam đã đƣa nguồn gen Amazon
vào các chƣơng trình lai tạo giống. Do đó, vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu biến
lƣợng, đặc điểm di truyền của các con lai để tạo nguồn tƣ liệu giúp cải tiến chƣơng
trình tạo tuyển giống cao su với nguồn di truyền cao su hoang dại Amazon. Từ thực
tế đó chúng tôi tiến hành thực hiên đề tài “Đánh giá biến lƣợng di truyền quần thể
con lai cây cao su của tổ hợp lai PB260 x RO44/268 bằng kỹ thuật RAPD”.
1.2 MỤC TIÊU – YÊU CẦU
1.2.1 Mục tiêu
Đánh giá biến lƣợng di truyền của các con lai của tổ hợp PB260 x RO44/268
bằng marker RAPD. Qua đó cung cấp tƣ liệu cho chƣơng trình tạo tuyển giống cao
su với nguồn di truyền Amazon.
1.2.2 Yêu cầu
- Ly trích DNA của các con lai, đảm bảo hàm lƣợng và độ tinh sạch cao, làm
nguyên liệu cho phản ứng RAPD.
- Đánh giá đƣợc biến lƣợng di truyền của các con lai của tổ hợp PB260 x
RO44/268 qua việc phân tích RAPD.

3
- Đánh giá mối liên hệ giữa marker RAPD và các đặc tính sinh trƣởng hoặc
sản lƣợng của các con lai.
- Nắm vững kỹ thuật PCR, thao tác chính xác, hạn chế sai sót trong quá trình
thực hiện.
- Sử sụng thành thạo các phần mềm xử lý thống kê sinh học nhƣ: NTSYS-pc,
Excel.
1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Do giới hạn về thời gian nên các nghiên cứu của đề tài chỉ phân tích RAPD
dựa trên 2 primer A18 và OPB12.

Xem chi tiết: Đánh giá biến lượng di truyền quần thể con lai cây cao su