Thạc Sĩ Đánh giá mối quan hệ di truyền của một số mẫu dẻ và nghiên cứu bảo tồn nguồn gen cây dẻ Trùng Khánh

1. Đặt vấn đề

MỞ ĐẦU


Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, rất thuận lợi cho sự phát triển của thực vật nên rừng chiếm một diện tích lớn. Rừng cung cấp nguồn lâm sản, góp phần cân bằng môi trường sinh thái và điều hoà khí hậu. Từ đầu thế kỉ XX, rừng bị tàn phá nặng nề một phần do chiến tranh và một phần do tập quán du canh, di cư, đốt nương, làm rẫy, chặt phá rừng bừa bãi. Nguồn tài nguyên rừng bị cạn kiệt gây ô nhiễm môi trường làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người và các sinh vật sống trên trái đất. Trong những năm gần đây, Đảng và nhà nước đã có nhiều chính sách khuyến khích trồng cây gây rừng, phủ xanh đất trống đồi núi trọc và xoá đói giảm nghèo.

Dẻ là một trong những loại cây rừng được khuyến khích trồng vì cây dẻ có giá trị kinh tế cao [14]. Các bộ phận rễ, thân, lá, hoa, hạt đều có thể sử dụng [4]. Cây dẻ sống thích hợp trên điều kiện đất đồi núi khô hạn và nghèo dinh dưỡng [3]. Cách trồng dẻ hiện nay chủ yếu bằng phương pháp cắt cành hoặc cây con bầu đất trong khi hệ số nhân chồi thấp nên lâu cho thu hoạch và hiệu quả chưa cao. Họ dẻ ở Việt Nam không lớn lắm nên việc nhận biết không mấy khó khăn. Tuy nhiên, việc phân biệt các chi trong họ lại khó còn việc định loại các loài trong các chi lớn lại càng khó khăn hơn [4].
Từ những năm 80 của thế kỷ XX trở lại đây, hàng loạt kỹ thuật sinh học phân tử như: PCR, AFLP, RAPD, RFLP, SSR . đã và đang được ứng dụng vào các lĩnh vực: Phân tích và đánh giá hệ gen của thực vật nhằm xác định những thay đổi của dòng được chọn lọc ở mức độ phân tử; sử dụng các chỉ thị phân tử hỗ trợ cho chọn giống cây trồng góp phần rút ngắn thời gian chọn tạo giống; đánh giá đa dạng di truyền giữa các loài; phân lập và chuyển gen có giá trị kinh tế để nâng cao chất lượng và khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi cuả môi trường . Thành công của sinh học phân tử hiện đại đã góp phần nâng cao năng suất và chất lượng các giống cây trồng [5], [12].
Để đánh giá mối quan hệ di truyền của một số mẫu dẻ và góp phần vào việc bảo tồn nguồn gen cây dẻ Trùng Khánh - Cao Bằng, chúng tôi chọn đề tài: "Đánh giá mối quan hệ di truyền của một số mẫu dẻ và nghiên cứu bảo tồn nguồn gen cây dẻ Trùng Khánh - Cao Bằng bằng kỹ thuật nuôi cấy mô - tế bào thực vật".





MỞ ĐẦU

MỤC LỤC


Trang

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1. Đặc điểm hình thái và hệ thống phân loại dẻ 3

1.2. Vai trò của cây dẻ 7

1.3. Một số thành tựu của nuôi cấy mô - tế bào thực vật trong nhân 7

giống và bảo tồn nguồn gen một số cây trồng

1.4. Ứng dụng của kỹ thuật RAPD trong đánh giá mối quan hệ di truyền 12

của một số loài thực vật

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1. Vật liệu 16

2.1.1. Vật liệu thực vật 16

2.1.2. Hoá chất và thiết bị 16

2.2. Phương pháp nghiên cứu 19

2.2.1. Phương pháp nghiên cứu nuôi cấy mô - tế bào 19

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ di truyền của một số mẫu 22

dẻ bằng kỹ thuật RAPD

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

3.1. Kết quả đánh giá mối quan hệ di truyền giữa một số mẫu dẻ bằng 26

kỹ thuật RAPD

3.1.1. Tách chiết và tinh sạch DNA từ các mẫu lá dẻ 26

3.1.2. Kết quả phân tích điện di sản phẩm PCR - RAPD 27

3.1.3. Mối quan hệ di truyền của các mẫu dẻ nghiên cứu 31

3.2. Kết quả của nhân giống vô tính dẻ Trùng Khánh - Cao Bằng bằng 34

kỹ thuật in vitro

3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của cồn 70o và javen 65% đến 34

khử trùng hạt

3.2.2. Ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng đến khả năng 35

nhân chồi của dẻ Trùng Khánh trong ống nghiệm

3.2.3. Ảnh hưởng của NAA đến khả năng ra rễ dẻ 42

3.2.4. Kết quả đưa cây ra ngoài môi trường tự nhiên 44

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC 56



DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Thành phần cơ bản môi trường WPM 17

Bảng 2.2. Trình tự các nucleotid của 10 mồi RAPD sử dụng trong nghiên 19

cứu

Bảng 3.1. Hàm lượng và độ tinh sạch DNA của 5 mẫu dẻ nghiên cứu 26

Bảng 3.2. Đa hình về phân đoạn DNA được nhân bản của 10 mồi ngẫu 27 nhiên
Bảng 3.3. Hàm lượng thông tin tính đa hình (PIC) của 5 mẫu dẻ 28

Bảng 3.4. Giá trị tương quan kiểu hình (r) theo 3 cách tính về hệ số tương 32

đồng .

Bảng 3.5. Hệ số tương đồng giữa các mẫu dẻ nghiên cứu 32

Bảng 3.6. Kết quả khử trùng hạt dẻ Trùng Khánh 34

Bảng 3.7. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng phát sinh chồi 36

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của tổ hợp kinetin và BAP đến sự phát sinh chồi 39

Bảng 3.9. Ảnh hưởng của tổ hợp BAP và NAA đến khả năng tạo cụm 41

chồi

Bảng 3.10. Ảnh hưởng của NAA đến khả năng ra rễ dẻ 43

Bảng 3.11. Kết quả đưa cây ra môi trường tự nhiên 45


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Các mẫu lá dẻ được sử dụng làm vật liệu nghiên cứu 16

Hình 3.1. Kết quả điện di DNA tổng số của các mẫu dẻ trên gel agarose 26

0,8%

Hình 3.2. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR-RAPD của 5 mẫu dẻ với mồi 29

TN03 và DTN2

Hình 3.3. Hình ảnh điện di sản phẩm PCR-RAPD của 5 mẫu dẻ với mồi 30

DTN1 và OPM5

Hình 3.4. Biểu đồ hình cây các mẫu dẻ nghiên cứu theo hệ số của 33

Jaccard và kiểu phân nhóm UPGMA

Hình 3.5. Các giai đoạn trong tạo nguyên liệu khởi đầu 35

Hình 3.6. Ảnh hưởng của BAP đến sự tạo chồi 37

Hình 3.7. Ảnh hưởng của BAP + kinetin đến sự tạo chồi 40

Hình 3.8. Ảnh hưởng của BAP và NAA đến khả năng tạo chồi dẻ 42

Hình 3.9. Cây dẻ ra rễ 44

Hình 3.10. Cây dẻ con trồng ngoài môi trường tự nhiên với các giá thể 46 khác nhau
Hình 3.11. Cây dẻ trồng ngoài môi trường tự nhiên sau 20 tuần 47