T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam

1
DI TRUYỀN SỐ LƯỢNG TÍNH TRẠNG HÀM LƯỢNG PROTEIN
TRONG GẠO CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA ĐANG TRỒNG Ở VIỆT
NAM
Lã Tuấn ghĩa
1
, guyễn Trọng Khanh
2

SUMMARY
Protein content quantitative traits inheritance in rice grain in Vietnam
Rice is important food for many nations in the world. At the Asia, rice is the source
provide the calorie chiefly contribute 56,2% energetic. It is great importance to the poor
when provide up to 70% energetic and protein through the meal daily.
Protein in rice embody principal part small as albumine, globulin, probalin and
glutelin. In the here, glutelin occupies over 80% the level of proteins in the grain. Protein
is form fromed α -aminoacid (Aspartic, Glutamic, Serine, Histidine, Glycine, Thereonine,
Alanine, )
So, the quantitative traits inheritance research be related to protein content plays
essential role in hybrid works to creating the new rice have high protein content, quality
enhancement settlement of a question is nutritive, especially at poor countries use the rice
is main food.
Keywords: Quality rice, high protein content, quantitative traits inheritance.
I. §ÆT VÊN §Ò
Hàm lượng protein là một chỉ tiêu
quan trọng để đánh giá chất lượng dinh
dưỡng của lúa gạo. So với những cây trồng
khác được coi là cây lương thực nuôi sống
con người, cây lúa là cây có hàm lượng

chớnh.
II. VậT LIệU Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN
CứU
1. Vt liu nghiờn cu
Cỏc ging lỳa s dng trong nghiờn cu
gm cỏc ging cú hm lng protein thp:
(Khang dõn 18 (KD18), Q5) v cỏc ging
cú hm lng protein cao (P290, P6, P4,
P1, AC5) hin ang c trng ph bin ti
Vit Nam.
2. Phng phỏp nghiờn cu
- Phõn tớch hiu qu kiu gen, tng tỏc
gen & mụi trng theo phng phỏp ca
B.C.Bu-N.T.Lang (2002) v T.V.Din-
T.C.Tỳ (1995).
- S dng PCR bc u xỏc nh
mi liờn h v vt cht di truyn gia b m
v con lai ca cỏc t hp lai cú hm lng
protein cao.
- Phng phỏp phõn tớch v nhn dng
ADN ca qun th F2 bng ch th SSR
Bng 1. Mi SSR v trỡnh t nucleotide phõn tớch
Tờn mi Mi xuụi Mi ngc
RM8069 5' AAA CCT CTC GCT GTA ATT AG 3' 5' TGA ACA TTT ATT GAT ATG GTA AA 3'
RM8133 5' AAA ACT GAC TGT TTG TTT AAA TGA AAT 3'

5' GTT ACT GCT GTA ATG TGA ATT GCT 3'

RM8084 5' TGC GTT TCG ATT TCT TTT TA 3' 5' GGA AAG TTG TGT TCT TTG GC 3'
RM4355 5' GGG ATG AGA GTA GAA GGC A 3' 5' TAT ATG GCA AGC CTA GCG 3'

xét mt locus vi 2 allen Pr1 (quy nh hàm
lưng protein thp) và Pr2 (quy inh hàm
lưng protein cao) và các giá tr +a, -a và d
theo sơ :
Pr1 Pr1 Pr1Pr2 Pr2Pr2
Kiểu gen
Giá trị kiểu gen -a 0 d +a

Trong đó: +) Pr2 làm tăng hàm lưng
Pr2Pr2 có giá tr là +a (tăng hàm lưng
protein trong ht), giá tr ca d tùy thuc
vào mc  tri ca Pr1 và Pr2;
+) d là tính tri (dominance)-Biu hin
tính tri, ln gia hàm lưng protein cao và
hàm lưng protein thp;
+) a là tính cng (additive) biu hin %
hàm lưng protein trong ht;
+) d<a: Tri tng phn (prtial
dominance);
+) d = a: Tri hoàn toàn (complete
dominance);
+) d>a: Siêu tri (over dominance);
+) d = 0: Không có tính tri (no
dominance).
+) Mc  tri có th ưc biu th
bng t s d/a.
 hiu rõ hơn, chúng tôi ã tin hành
thit lp các t hp lai hi giao gia các
ging có hàm lưng protein cao và ging có
hàm lưng protein thp như bng 1.

lai ti bng 2a, 2b cho thy, th h F1 ca
các t hp lai cho giá tr nm trong khong
gia giá tr ca ging b và m (hàm lưng
protein nm trong khong trung gian gia
ging có hàm lưng protein cao và ging có
hàm lưng protein thp).
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam

4
Bảng 2b. Hàm lượng protein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ F1
Giống lúa
Hàm lượng protein
(% chất khô)
Trung bình
phương sai
SE
Số lượng cây
quan sát
Các cây F1

KD 18 x P1 8,85 0,0223 0,1500 30
KD 18 x P4 9,10 0,0235 0,2100 30
KD18 x P6 8,85 0,0341 0,1920 30
KD18 x P290 8,60 0,0331 0,1500 30
KD18 x AC5 8,35 0,0250 0,2000 30
Q5 x P1 8,95 0,0260 0,1850 30
Q5 x P4 8,92 0,0310 0,2223 30
Q5 x P6 8,70 0,0241 0,1450 30
Q5 x P290 8,60 0,0231 0,1610 30
Q5 x AC5 8,25 0,0261 0,1511 30

 nhng cây BC1 hàm lưng protein
cũng cao hơn F1, iu này chng t di
truyn tính trng hàm lưng protein cao
trong con lai mang tính cng hưng ca b
và m nhưng nh hưng ca cây m ln
hơn (hàm lưng protein ca các t hp lai
th h BC1 cao nht ch t 9,8%  t hp
BC1 KD18 x P4, không có t hp nào có
hàm lưng protein ln hơn hoc bng các
ging b có hàm lưng protein cao >10%
như P1, P4, P6 và P290. Do ó, trong công
tác lai to ging lúa có hàm lưng protein
cao, cht lưng tt nên chn nhng ging
có hàm lưng protein cao, kh năng kt hp
tt làm m.
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam

5
Bảng 2d. Hàm lượng protein và sự biến động của các tổ hợp lai thế hệ BC1F1
Giống lúa Hàm lượng protein

(% chất khô)
Trung bình
phương sai
SE Số lượng cây
quan sát
Các cây BC1
BC1 (KD 18 x P1) 8,95 0,0310 0,1540 30
BC1 (KD 18 x P4) 9,80 0,0220 0,2100 30
BC1 (KD18 x P6) 8,90 0,0250 0,1940 30

Giống Tính cộng (a) Tính trội (d) Mức độ trội (D)
Trung bình hàm lượng protein
của giống bố và giống mẹ
trong các cặp lai
P1
1,75 0,10 0,057
1,85 0,30 0,162
P4
2,00 0,10 0,050
2,10 0,02 0,010
P6
1,75 0,10 0,057
1,85 0,05 0,027
P290
1,50 0,10 0,067
1,60 0,20 0,125
AC5
1,25 0,10 0,080
1,35 0,10 0,074
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam

6
KD18/P1 8,75
KD 18/P4 9,00
KD18/P6 8,75
KD18/P290 8,50
KD18/AC5 8,25
Q5/P1 8,65
Q5/P4 8,90
Q5/P6 8,65

axit amin chim trong cht khô và trong
lưng protein cao hơn ca b m. Các
phân tích này cũng phù hp vi các phân
tích trưc ây ca Vũ Tuyên Hoàng và
cng s (2005): Khi phân tích hàm lưng
axit amin trong ht lúa go cho thy, các
axit amin (alanine, cystein, methionine,
leusine, ) ca con lai thưng vưt tri
hơn b m và có óng góp quan trng vào
vic nâng cao hàm lưng protein tng s.
Bảng 4. Thành phần và hàm lượng axit amin trong protein của giống bố, mẹ và hạt F2
(% so với protein)
T
T

Axitamin KD Q5 P1 P4 P6 P290

AC5

Con lai
a b c d e f g h i j
1

Aspartic
11,9

10,9
5
10,0
7

7
2

Glutamic acid
16,2
3 15,6

16,2
1
16,2
9
16,2
5
16,1
2
16,2
5
16,2
2
16,2
6
16,2
4
16,1
8
16,2
4
15,9
1
15,9


5,53

5,66

5,60

5,65

5,42

5,70

4

Histidine 3,6 3,99

3,03

3,55

3,43

3,49

3,45

3,32

3,58


4,40

4,20

4,29

4,29

4,14

4,28

4,22

4,31

4,30

4,15

4,30

6

Thereonine 3,62

3,68

3,85


Alanine 5,46

5,4 5,92

5,76

5,90

5,87

5,80

6,69

6,61

6,68

7,67

7,63

6,66

7,58

6,65

7,64


8,73

8,85

8,72

9

Tyrosine 5,48

5,41

5,76

5,59

5,60

5,69

5,61

5,62

5,54

5,54

5,59

3,89

4,41

3,93

3,97

5,43

3,98

3,90

4,32

3,96

3,92

11

Valine 5,98

5,21

6,10

6,05


1,22

1,89

1,65

1,81

1,99

1,72

2,26

1,94

1,92

2,61

1,98

1,96

1,94

2,22

2,61


5,64

5,78

5,62

5,80

14

Isoleucine 8,1 8,98

5,53

7,40

7,48

7,25

7,39

6,82

7,75

7,79

7,68


3,59

3,04

4,14

3,94

3,61

3,66

3,96

4,11

3,91

16

Lysine 5,81

5,7 5,98

5,86

5,79

5,75


3,02

3,16

3,28

3,16

3,65

3,04

3,11

3,17

3,11

3,66

3,05

3,12

3,18

3,12

Trong ó: a: Con lai ca cp lai KD 18 x P1; b: Con lai ca cp lai KD 18 x P4; c: Con lai ca cp lai KD18
x P6; d: Con lai ca cp lai KD 18 x P290; e: Con lai ca cp lai KD 18 x AC5; f: Con lai ca cp

1/2D+1/4 H+D
3.1. Phân tích kiểu gen bằng chỉ thị SSR
của cây F2
Sau khi phân tích mc  tương ng
v kiu gen s dng các mi PCR SSR
ti bng 6, chúng tôi ban u i n kt
lun các con lai cơ bn có kiu gen SSR
ging vi các cp b, m ban u ca
chúng t khong 65% tr lên và c bit
chúng ging m hơn so vi b, iu này
cũng chng t có s di truyn qua t bào
cht.
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam

8
Bảng 6. Ma trận tương đồng của các giống lúa đem phân tích khi sử dụng mồi SSR
a b c d e f g h i j Q5 KD P4 P6 P1 P290

AC5

a 1.00b 0.44

1.00c 0.60



0.73

0.67

1.00g 0.56

0.62

0.78

0.58

0.67

0.73

1.00h 0.54

0.58

0.78

0.45


0.56

0.67

0.56

0.62

0.78

0.62

0.65

0.73

1.00Q5 0.53

0.58

0.78

0.59

0.55



0.78

0.67

1.00P4 0.47

0.64

0.67

0.71

0.69

0.60

0.67

0.75

0.7 0.62

0.65

0.69

P1 0.69

0.65

0.61

0.66

0.62

0.67

0.67

0.64

0.53

0.55

0.40

0.58

0.45

0.65



0.78

0.47

1.00AC5

0.56

0.55

0.71

0.76

0.65

0.64

0.58

0.78

0.67

0.69


KD 18 x P4 6,20 -1,30 -1,90 0,66
KD18 x P6 6,45 -0,45 -4,51 1,38
KD18 x P290 5,95 -0,65 -3,60 1,13
KD18 x AC5 6,70 -0,95 -2,45 0,83
Q5 x P1 6,90 -0,52 -0,91 0,71
Q5 x P4 6,12 -0,39 -1,51 0,99
Q5 x P6 6,10 -0,72 -0,55 0,52
Q5 x P290 6,35 -0,51 -4,51 1,33
Q5 x AC5 6,20 -1,95 -3,20 0,69

T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
10
Theo nhn xét  phn trên, s di truyn tính trng protein cao trong con lai mang
tính cng hưng ca b và m. ng thi, qua bng 5 thy rng, giá tr ca E là dương
(t 5,95 n 6,90) và có s khác nhau gia các t hp lai. Chng t s tác ng ca môi
trưng lên tính trng protein là khá cao và s tác ng này có s khác nhau gia các t
hp lai hay có s tác ng ca ging lên hàm lưng protein tng s. iu này cũng
khng nh bin ng ca hàm lưng protein s ln khi h s di truyn theo nghĩa rng
(Hbs) nh, nhưng nu Hbs càng cao thì nh hưng tri s cao hơn. Do ó, trong các
chương trình lai to, nên chn các dòng m có hàm lưng protein cao hơn thì s có h
s di truyn ln  có th chn lc ưc các cá th có hàm lưng protein cao.
IV. KÕT LUËN
- Di truyền tính trạng hàm lượng protein ở các thế hệ con lai trong các phép lai tồn
tại đồng thời hiệu quả trội (trội không hoàn toàn) và hiệu quả cộng tính.
- Bước đầu đã xác định được các con lai cơ bản có kiểu gen SSR giống với các cặp
bố, mẹ ban đầu của chúng từ khoảng 65% trở lên và đặc biệt chúng giống mẹ hơn so với
bố, điều này cũng chứng tỏ ảnh hưởng của cây mẹ lớn hơn do có sự di truyền qua tế bào
chất.
- Con lai có đầy đủ thành phần axit amin không thể thay thế như các giống bố, mẹ.
Đa số con lai có thành phần axit amin cao hơn bố mẹ của chúng do % của các axit amin