Ứng dụng dấu chỉ thị phân tử SSR trong chọn giống lúa mang kiểu gene chống chịu mặn và phẩm chất ở 20 giống/dòng lúa cải tiến
,
,
,
,
và
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
Salinity intrusion has affected (caused reduces in) rice yield and quality because rice is very sensitive to salinity. In this study, SSR markers were applied to test 20 improved rice varieties for salinity tolerance and quality (grain length and amylose content) characteristics. These 12 SSR molecular markers were linked to Quantitative Trait Loci (QTL) for salt tolerance on 12 comparable chromosomes for comparision the geneotype between the standard salt tolerance variety (Doc Phung) and the salt sensitive standard variety (IR29) with 20 improved rice varieties at Can Tho University. The results showed that there were 3 varieties with geneotypes similar to the standard varieties of salt tolerance (Doc Phung) with P1000 from 29 to 32 grams, with long grain and low amylose content (17.64%) in the variety MTL 859, the average amylose content (22.70% and 24.52%) in the varieties MTL 421 and MTL 743, respectively. In addition, there were two varieties/lines MTL 421 and MTL 859 with the aromatic characteristic at level 2 based on the KOH 1,7% test method. This result is the basis for further studies on improved rice varieties with salt tolerance in the future.
Tóm tắt
Việc xâm nhiễm mặn đã ảnh hưởng lên cây lúa, làm giảm năng suất và chất lượng lúa, vì cây lúa rất mẫn cảm với mặn. Vì vậy, trong nghiên cứu này, dấu chỉ thị phân tử SSR được sử dụng trong chọn giống lúa mang kiểu gene chống chịu mặn và mang đặc tính phẩm chất ở 20 giống lúa cải tiến. Nghiên cứu đã đánh giá khối lượng 1.000 hạt, chiều dài hạt gạo, hàm lượng amylose. Bên cạnh đó, 12 dấu phân tử SSR liên kết với tính trạng số lượng (QTL) mang những kiểu gene chịu mặn nằm trên 12 nhiễm sắc thể (NST) được sử dụng để so sánh kiểu gene giữa giống chuẩn chống chịu mặn (Đốc Phụng) và giống chuẩn mẫn cảm mặn (IR29) với 20 giống lúa cải tiến tại Trường Đại học Cần Thơ. Kết quả cho thấy 3 giống lúa được chọn mang kiểu gene tương đồng với giống chuẩn chống chịu mặn (Đốc Phụng) và 3 giống này đều có dạng hạt thon dài. Hàm lượng amylose thấp (17,64%) ở giống MTL 859, hàm lượng amylose trung bình (22,70% và 24,52%) ở giống MTL 421 và MTL 743. Hai giống MTL 421 và MTL 859 mang kiểu gene thơm và có mùi thơm cấp 2 qua phương pháp thử KOH 1,7%. Kết quả này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về các giống lúa cải tiến có khả năng chịu mặn trong tương lai.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Bonilla, P., Dvorak, J., Mackill, D., Deal, K. & Gregorio, G. (2002). RFLP and SSLP mapping of salinity tolerance genes in chromosome 1 of rice (Oryza sativa L.) using recombinant inbred lines. Philippine Journal of Agricultural Science, 85, 68-76.
Bradbury, L. M. T., Fitzgerald, T. L., Henry, R. J., Jin, Q. S., & Waters, D. L. E. (2005). The gene for fragrance in rice. Plant Biotechnol. J., 3(3), 363-370. https://doi.org/10.1111/j.1467-7652.2005.00131.x
Doyle, J. J., & Doyle, J. L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12(1),13-15.
Ganie, S. A., Molla, K. A., Henry, R. J., Bhat, K. V., & Mondal, T. K. (2019). Advances in understanding salt tolerance in rice. Theor Appl Genet, 132, 851–870. https://doi.org/10.1007/s00122-019-03301-8
Graham, R. (2002). A Proposal for IRRI to Establish a Grain Quality and Nutrition Research Center. IRRI Discussion Paper Series. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute., 4, 15.
IRRI. (1980). Descriptions for rice Oryza sativa. International Rice Research Institute, Los Baños, Philippines (in press): 21p.
IRRI. (1996). Standard evaluation system for rice. International rice Research Institute, P.O.Box.933.1099 Manila, Philippines.
Islam, F., Wang, J., Farooq, M. A., Khan, M. S. S., Xu, L., Zhu, J., Zhao, M., Muños, S., Li, Q. X., & Zhou, W. (2018). ZhouPotential impact of the herbicide 2,4- dichlorophenoxyacetic acid on human and ecosystems. Environment International, 111, 332-351. https://doi.org/10.1016/j.envint.2017.10.020
Islam, M. R., Salam, M. A., Hassan, L., Collard, B. C. Y., Singhand, R. K., & Gregorio, G. B. (2011). QTL mapping for salinity tolerance at seedling stage in rice. Emir. J. Food Agric., 23(2), 137-146. https://doi.org/10.9755/ejfa.v23i2.6348
Istvan Lazar Jr., P., and Istvan Lazar Sr., PhD. (2019). GelAnalyzer (Version 19.1). Retrieved from http://www.gelanalyzer.com/index.html
Juliano, B. O. (1979). Amylose analysis in rice-A review. In: Proc. Workshop on Chemical Aspects of Rice Grain Quality. IRRI: Los Bafnos, Laguna, Philippines.
Kurotani, K., Yamanaka, K., Toda, Y., Ogawa, D., Tanaka, M., Kozawa, H., Nakamura, H., Hakata, M., Ichikawa, H., Hattori, T., & Takeda, S. (2015). Stress Tolerance Profiling of a Collection of Extant Salt-Tolerant Rice Varieties and Transgeneic Plants Overexpressing Abiotic Stress Tolerance Genes. Plant and cell physiology, 56(10), 1867-76. https://doi.org/10.1093/pcp/pcv106
Lin, H. X., Zhu, M. Z., Yano, M., Gao, J. P., Liang, Z. W., Su, W. A., Hu, X. H., Ren, Z. H., & Chao, D. Y. (2004). QTLs for Na+ and K+ uptake of the shoots and roots controlling rice salt tolerance. Theoretical and Applied Genetics, 108(2), 253-260. https://doi.org/10.1007/s00122-003-1421-y
Mitchell, C. H., Richard, G. S., Meagan, E. S., Lesley, W. A., & David, A. M. (2017). Agriculture in 2050: Recalibrating Targets for Sustainable Intensification. BioScience, 67, 386–391. https://doi.org/10.1093/biosci/bix010
Mohammadi-Nejad, G., Arzani, A., Rezai, A. M., Singh, R. K., & Gregorio, G. B. (2008). Assessment of rice geneotypes for salt tolerance using microsatellite markers associated with the saltol QTL. African Journal of Biotechnology, 7(6), 730-736.
Nguyễn Ngọc Đệ. (2008). Giáo trình cây lúa. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
Qin, H., Li, Y., & Huang, R. (2020). Advances and Challenges in the Breeding of Salt-Tolerant Rice. International Journal of Molecular Sciences., 21(21), 8385. https://doi.org/10.3390/ijms21218385
Thomson, M. J., Ocampo, M. D, Egdane, J., Rahman, M. A., Sajise, A. G., Adorada, D. L., Tumimbang-Raiz, E., Blumwald, E., Seraj, Z. I., Singh, R. K., Gregorio, G. B., & Ismail, A. M. (2010). Characterizing the Saltol quantitative trait locus for salinity tolerance in rice. Rice, 3(2), 148 - 160. https://doi.org/10.1007/s12284-010-9053-8
Wang, Z., Chen, Z., Cheng, J., Lai, Y., Wang, J., Bao, Y., Huang, J., & Zhang, H. (2012). QTL Analysis of Na+ & K+ Concentrations in Roots & Shoots under Different Levels of NaCl Stress in Rice (Oryza sativa L.). PLoS ONE, 7(12), 1537–1545. doi:10.1371/journal.pone.0051202. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0051202
Wu, F., Yang, J., Yu, D., & Xu, P. (2020). Identification and Validation a Major QTL from “Sea Rice 86” Seedlings Conferred Salt Tolerance. Agronomy, 10, 410. https://doi.org/10.3390/agronomy10030410
Yadav, A. K., Kumar, A., Grover, N., Ellur, R. K., Krishnan, S. G., Bollinedi, H., Bhowmick, P. K., Vinod, K. K., Nagarajan, M., Krishnamurthy, S. L., & Singh, A.K. (2020). Marker aided introgression of 'Saltol', a major QTL for seedling stage salinity tolerance into an elite Basmati rice variety 'Pusa Basmati 1509'. Scientific reports, 10(1), 13877. https://doi.org/10.1038/s41598-020-70664-0.
Zhao, F., & Zhang, H. B. (2007). Transgeneic rice breeding for abiotic stress tolerance--present & future. Sheng wu gong cheng xue bao Chinese journal of biotechnology, 23(1), 1-6. https://doi.org/10.1016/S1872-2075(07)60001-6