Huỳnh Kỳ * , Nguyễn Văn Thép , Văn Quốc Giang , Nguyễn Văn Mạnh , Trần In Đô , Huỳnh Như Điền , Lê Thị Hồng Thanh , Chung Trương Quốc Khang , Nguyễn Châu Thanh Tùng , Nguyễn Lộc Hiền Phạm Thị Bé Tư

* Tác giả liên hệ (hky@ctu.edu.vn)

Abstract

Nowadays, the economy is better, consumers' demand for rice has also changed, they prefer rice with high quality such as soft and aroma cooked rice. To meet the demand of consumers about rice, the application of functional markers for selection high quality of rice was carried out to assess quality traits in imported rice varieties from rice GeneBank, Can Tho University for selection high quality rice varieties that cope with the above objectives. DRR-GL marker was used to identify the gene controlling GS3 grain length; while the Wx-in1 marker was used  the Wx gene that controls the amylose trait, and the BADH2 gene control the aroma in rice.  The results showed  that 1 line (IR 86385-172-1-1-B) was with good quality such as elongated rice grain, 7.12mm grain length, amylose content is low 17.51%, very soft gelconsistency (level 1) 86.67mm, medium gelatinization temperature (level 5). This report was the prelimary step to select imported rice lines that may be used as starting materials for the quality breeding program in the future.

Keywords: Amylose, BADH2, DRR-GL, gene Wx, Functional marker

Tóm tắt

Ngày nay khi nền kinh tế đang ngày càng phát triển, nhu cầu của người tiêu dùng về lúa gạo cũng thay đổi theo, người tiêu dùng hiện này có xu hướng thích sản phẩm gạo có hình thức đẹp và chất lượng cao như cơm nấu ra phải mềm dẻo và có mùi thơm. Để đáp ứng nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng về chất lượng gạo, nghiên cứu được thực hiện nhằm chọn ra những giống lúa có chất lượng cao đáp ứng mục tiêu trên. Dấu chỉ thị phân tử DRR-GL được sử dụng để xác định gene kiểm soát chiều dài hạt GS3; chỉ thị phân tử Wx-in1 xác định gene Wx kiểm soát tính trạng amylose và gene chỉ thị phân tử BADH2 xác định gene kiểm soát tính trạng mùi thơm. Qua kết quả nghiên cứu, các tính trạng chất lượng của 50 dòng lúa IRRI đã tuyển chọn được 1 dòng (IR 86385-172-1-1-B) có chất lượng tốt như hạt gạo thon dài, chiều dài hạt 7,12mm, hàm lượng amylose thấp 17,51%, độ bền thể gel rất mềm (cấp 1) 86,67mm, nhiệt trở hồ trung bình (cấp 5). Kết quả này đã chọn ra được dòng lúa nhập nội có thể làm vật liệu khởi đầu cho chương trình chọn giống chất lượng trong tương lai.

Từ khóa: Amylose, BADH2, chỉ thị phân tử gene chức năng, DRR-GL, gene Wx

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bradbury, L. M., Henry, R. J., Jin, Q., Reinke, R. F., & Waters, D. L. (2005). A perfect marker for fragrance geneotyping in rice. Molecular Breeding, 16(4), 279-283.

Bùi Chí Bửu & Nguyễn Thị Lang. (2000). Một số vấn đề cần biết về gạo xuất khẩu. NXB Nông nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh.

Cagampang, C. B., Perez, C. M., & Juliano, B. O. (1973). A gel consistency for eating quality of rice. Sci. Food. Agric, 24, 89-94.

Cai, H., Xu, D., Zhou, L., Cheng, J., Zhang, Z., Wu, J., & You, A. (2015). Development of PCR-based CNP marker of rice Waxy gene with confronting two-pair primers. Russian Journal of Genetics 51, 673-676.

Cai, X. L., Wang, Z. Y., Xing, Y. Y., Zhang, J. L., & Hong, M. M. (1998). Aberrant splicing of intron 1 leads to the heterogeneous 5′ UTR and decreased expression of waxy gene in rice cultivars of intermediate amylose content. The Plant Journal, 14, 459-465.

Calingacion, M., Laborte, A., Nelson, A., Resurreccion, A., Concepcion, J. C., Daygon, V. D., ... & Fitzgerald, M. (2014). Diversity of global rice markets and the science required for consumer-targeted rice breeding. PloS one9(1), e85106.

Cruz, N. D., & Khush, G. S. (2000). Rice grain quality evaluation procedures. In R.K. Singh, U. S. Singh, & G. S. Khush (Eds.), Aromatic rices (pp.15–28).

Doyle, J. J., & Doyle, J. L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 13-15.

Graham, R. (2002). A Proposal for IRRI to Establish a Grain Quality and Nutrition Research Center. IRRI Discussion Paper, No. 44. Los Banos (Philippines): International Rice Research Institute. 15p.

Harlan, J. R., De Wet, J. M. J., & Price, E. G. (1973). Comparative evolution of cereals. Evolution, 27(2), 311-325.

IRRI. (2013). Standard Evaluation System for Rice (SES). Rice Science for a Better World. 31 pp.

Jenning, P. R., & Coffman, K. H. E. (1979). Rice improvement. IRRI.

Juliano, B. O. (1971a). Rice chemistry and technology. The American Association of cereal chemists, Ine Mumesita, USA.

Juliano, B. O. (1971b). A simplified assay for milled rice amylose. Cereal Sci. Today, 16, 334-360.

Juliano, B. O., & Villareal, C. P. (1993). Grain quality evaluation of world rices. International Rice Research Institution.

Khoomtong. A., & Noomhorm, A. (2015). Development of a Simple Portable Amylose Content Meter for Rapid Determination of Amylose Content in Milled Rice. Food Bioprocess Technology, 8(9), 1938-1946.

Little, R. R., Hilder, G. B., & Dawson, E. H. (1958). Differential effect of dilute alkali on 25 varieties of milled white rice. Cereal Chem., 35:111-126.

McKenzie, K. S., & Rutger, J. N. (1983). Genetic analysis of amylose content, alkali spreading score, and grain dimensions in rice. Crop Sci., 23, 306 – 313.

Nguyễn Ngọc Đệ. (2008). Giáo trình cây lúa. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.

Nguyễn Thị Lang & Bùi Chí Bửu. (2004). Xác định gene fgr điều khiển tính trạng mùi thơm bằng phương pháp Fine Mapping với microsatellites. Hội nghị quốc gia về chọn tạo giống lúa.

Nguyễn Thị Lang. (2005). Nghiên cứu biến động di truyền trên hàm lượng amylose của gạo (Oryza Sativa L.). Tạp chí Khoa học công nghệ Nông nghiệp, 12, 24-20.

Ramkumar, G., Sivaranjani, A. K. P., Pandey, M. K., Sakthivel, K., Shobha Rani, N., Sudarshan, I., Prasad, G. S. V., Neeraja, C. N., Sundaram, R. M., Viraktamath, B. C., & Madhav, M. S. (2010). Development of a PCR-based SNP marker system for effective selection of kernel length and kernel elongation in rice. Molecular Breeding, 26, 735-740.

Statgraphics, 1988. A statistical graphics software system. Disasters, 12, 304.

Yoshihashi, T., Nguyen, H. T. T., & Kabaki, N. (2004). Area dependency of 2-acetyl-1-pyrroline content in an aromatic rice variety, Khao Dawk Mali 105. Japan Agricultural Research Quarterly, 38, 105–109.

Xie, L. Y., Lin, E. D., Zhao, H. L., & Feng, Y. X. (2016). Changes in the activities of starch metabolism enzymes in rice grains in response to elevated CO 2 concentration. International journal of biometeorology, 60(5), 727-736.

Zhang, C., Zhu, J., Chen, S., Fan, X., Li, Q., Lu, Y., Wang, M., Yu, H., Yi, C., Tang, S., Gu, M., & Liu, Q. (2019). Wxlv, the Ancestral Allele of Rice Waxy Gene. Molecular Plant, 12, 1157-1166.

Zhou, Z., Robards, K., Helliwell, S., & Blanchard, C. (2017a). Effect of storage temperature on rice thermal properties. Food Research International, 43(3), 709-715.

Zhou, H., Li, P., Xie, W., Hussain, S., Li, Y., Xia, D., ... & He, Y. (2017). Genome-wide association analyses reveal the genetic basis of stigma exsertion in rice. Molecular plant, 10(4), 634-644.

Zhou, H., Xia, D., & He, Y. (2019). Rice grain quality—traditional traits for high quality rice and health-plus substances. Molecular Breeding, 40, 1.