Thạc Sĩ Nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .viii
DANH MỤC CÁC BẢNG x
DANH MỤC CÁC HÌNH .xii
MỞ ĐẦU .1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu của đề tài : 2
3. Thời gian và địa điểm thực hịên đề tài: . 3
4. Tính mới và những đóng góp của đề tài: . 3
5. Ý nghĩa của đề tài: . 3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 4
1.1. Rầy nâu và đặc tính kháng rấy nâu ở lúa . 4
1.1.1. Đặc tính sinh học của rầy nâu . 4
1.1.1.1. Phân bố và ký chủ 5
1.1.1.2. Đặc điểm sinh học của rầy nâu 5
1.1.1.3. Tình hình và mức độ gây hại . 9
1.1.1.4. Phòng trừ rầy nâu . 11
1.1.2. Đặc tính kháng rầy nâu ở lúa: . 12
1.1.2.1. Cơ chế tính kháng đối với côn trùng 12
1.1.2.2. Các kiểu sinh học (BPH) rầy nâu 14
1.1.2.3. Di truyền tính kháng rầy nâu ở lúa . 16
1.2. Chỉ thị phân tử và những ứng dụng trong chọn tạo giống lúa . 18
1.2.1. Chỉ thị phân tử . 18
1.2.1.1. Khái niệm chung về chỉ thị phân tử . 18
1.2.1.2. Phân loại các loại chỉ thị phân tử . 20 iv

1.2.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa . 26
1.2.2.1. Chọn giống nhờ chỉ thị phân tử 26
1.2.2.2. Chỉ thị phân tử trong nghiên cứu lập bản đồ QTL/gen . 29
1.2.2.3. Chỉ thị phân tử trong nghiên cứu di truyền gen kháng rầy nâu 37
1.2.2.4. Nghiên cứu di truyền và chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu tại Việt Nam. 50
Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 55
2.1. Vật liệu nghiên cứu 55
2.1.1. Các dòng/giống lúa làm vật liệu nghiên cứu .55
2.1.2. Nguồn gốc các dòng/giống lúa làm vật liệu nghiên cứu . 55
2.1.2.1. Dòng/giống lúa cho gen kháng rầy nâu (donor) .55
2.1.2.2. Giống nhận gen (recipient) 59
2.1.3. Các nguyên vật liệu phục vụ nghiên cứu .60
2.1.3.1. Các chỉ thị phân tử SSR liên kết gen Bph3 và BphZ(t) 60
2.1.3.2. Nguồn rầy nâu .61
2.1.3.3. Thiết bị, vật tư hóa chất 61
2.2. Phương pháp nghiên cứu 62
2.2.1. Phương pháp đánh giá khả năng kháng/nhiễm rầy nâu các dòng/giống lúa . 62
2.2.2. Phương pháp lai hồi giao, qui tụ gen kháng rầy 63
2.2.3. Phương pháp thu thập thông tin các chỉ thị sử dụng trong nghiên cứu. 65
2.2.4. Phương pháp chọn tạo dòng lúa kháng rầy nâu bằng chỉ thị phân tử . 65
2.2.4.1. Chọn tạo dòng lúa ưu tú từ quần thể phân ly (F 2 trở đi đến F 6 ) . 65
2.2.4.2. Chọn tạo các dòng lúa ưu việt trên cơ sở hồi giao . . 65
2.2.5. Một số kỹ thuật dùng trong phòng thí nghiệm . 65
2.2.5.1.Tách chiết ADN và tinh sạch theo phương pháp CTAB 65
2.2.5.2. Kiểm tra ADN bằng điện di trên gel agorose 0.8% 68
2.2.5.3. Kỹ thuật PCR 69
2.2.5.4. Kỹ thuật làm gel và điện di kiểm tra sản phẩm Gel Agarose .70
2.2.6. Chọn giống truyền thống: . 72
2.2.6.1. Cơ sở lý luận: . 72 v

2.2.6.2. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng . 74
2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu . 77
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 78
3.1. Nghiên cứu nguồn vật liệu và tập đoàn dòng/giống lúa kháng rầy nâu 78
3.1.1. Nghiên cứu đánh giá nguồn vật liệu bố mẹ cho các tổ hợp lai . 78
3.1.2. Đánh giá phản ứng của một số dòng/giống, năm 2008. 79
3.1.3. Đánh giá phản ứng của các dòng/giống Long An và Hà Nội, 2011. . 80
3.2. Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu . 86
3.2.1. Kết quả thiết lập các tổ hợp lai trong chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu . 87
3.2.2. Kết quả tách chiết và tinh sạch ADN tổng số . 88
3.2.3. Kiểm tra kết quả sản phẩm PCR trên gel agarose 1% 89
3.2.4. Xác định các chỉ thị phân tử trợ giúp trong chọn giống lúa kháng rầy90
3.2.4.1. Xác định chỉ thị trợ giúp cho đa hình giữa cây bố mẹ đối với gen Bph3 90
3.2.4.2. Xác định chỉ thị phân tử trợ giúp đối với gen BphZ(t) 91
3.2.5. Phân tích xác định sự có mặt của gen kháng rầy nâu trong các con lai .95
3.2.5.1. Phân tích xác định của gen kháng rầy nâu Bph3 trong các dòng BC .96
3.2.5.2. Phân tích xác định của gen kháng rầy nâu BphZ(t) trong các dòng BC .100
3.2.5.3. Phân tích xác định cá thể mang gen Bph3 trong quần thể chọn tạo giống 103
3.2.5.4. Phân tích xác định cá thể mang gen BphZ(t) trong quần thể CTG 105
3.3. Khảo sát một số dòng triển vọng ngoài đồng ruộng 107
3.3.1. Đặc điểm sinh trưởng và năng suất của các dòng triển vọng 107
3.3.2. Kết quả khảo sát đặc tính nông sinh học của 3 dòng ưu tú . 113
3.3.2.1. Kết quả khảo sát đặc tính kháng rầy nâu của dòng ưu tú trong nhà lưới 113
3.3.2.2. Kết quả đánh giá một số đặc tính nông sinh học . 116
3.4. Kết quả khảo nghiệm VCU dòng DTR64 và dòng KR8 . 130
3.4.1. Kết quả khảo nghiệm quốc gia VCU dòng lúa DTR64, vụ xuân năm 2011 . 130
3.4.2. Khảo nghiệm quốc gia VCU dòng lúa KR8, vụ xuân năm 2012 . 132
KẾT LUẬN . 135
ĐỀ NGHỊ . 135 vi

NHỮNG CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ . 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 137
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC BẢNG (Bảng xử lý số liệu IRRI START)
PHỤ LỤC ẢNH