Đa dạng di truyền và tính mẫn cảm với quinclorac của cỏ lồng vực (Echinochloa spp.) trên ruộng lúa

Abstract

In this study, the morphologic and genetic diversity of barnyard grass (Echinochloa spp.), their susceptibility and resistance to quinclorac was examined. The results showed that nine out of fifteen barnyard grass samples were resistant to recommended dose (250 g a.i/ha) of quinclorac. The EC4 sample was highly resistant to quinclorac, with an effective dose of 50% inhibition response (ED₅₀) of 416.5 g a.i/ha, giving a resistance index of 3.1. Basing on morphological and growth characteristics such as stem morphology, basal stem color, leaf blade margin color, leaf midrib color, spikelet color and spikelet awn types, barnyard grass samples were divided into 3 groups. Random amplified polymorphic DNA method (RAPD) was used to analyze genetic diversity of barnyard grasses using 9 primers. The amplification of the samples was showed a total of 62 repeatable fragments of which 36 bands were polymorphic (51.2% average). The genetic similarity of the samples was analyzed and revealed 3 distinct clusters with an average between-cluster and within-cluster similarity of 86 and 96%, respectively. Each cluster contained at least one resistant population without the correlation between genetic similarity and resistance level. Further research should be continuously performed to determine the gene of conferring resistance, to develop molecular analysis for rapid identification of quinclorac-resistance in Echinochloa.

Tóm tắt

Nghiên cứu này đã đánh giá sự đa dạng di truyền của cỏ lồng vực (Echinochloa spp.), mức độ mẫn cảm và mức độ kháng của chúng với thuốc trừ cỏ quinclorac. Thí nghiệm cho thấy 9 trong 15 mẫu cỏ lồng vực thể hiện tính kháng ở liều khuyến cáo (250 g a.i/ha). Đặc biệt, mẫu cỏ EC4 kháng thuốc cỏ mạnh nhất với giá trị ED₅₀ (liều lượng thuốc cần kiểm soát được 50% cỏ) lên đến 416,5 g a.i/ha, chỉ số kháng là 3,1. Dựa vào đặc tính hình thái và sinh trưởng như kiểu thân, màu sắc gốc thân, màu sắc bìa lá và gân lá, màu sắc hạt và kiểu râu hạt đã chia các mẫu cỏ thành 3 nhóm. Phương pháp random amplified polymorphism DNA (RAPD) được sử dụng để phân tích đa dạng di truyền của cỏ lồng vực với 9 đoạn mồi. Kết quả đã khuếch đại được 62 băng với 36 băng đa hình (chiếm tỷ lệ 51,2%). Độ tương đồng di truyền được phân tích và các mẫu cỏ lồng vực được phân thành 3 nhóm với độ tương đồng trong cùng nhóm là 96%, giữa 2 nhóm là 86%. Mỗi nhóm có ít nhất một mẫu cỏ kháng mạnh với thuốc quinclorac, tuy nhiên không có sự tương quan rõ rệt giữa mức độ kháng thuốc và độ tương đồng di truyền ở cỏ lồng vực. Định hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ xác định gene quy định tính kháng và phát triển kỹ thuật phát hiện nhanh tính kháng quinclorac của loài cỏ lồng vực.