NG DNG CH TH PHN T DNA CHN LC GEN
KHNG BNH BC L CC DềNG B, M PHC V CễNG
TC CHN TO GING LA LAI 2 DềNG KHNG BNH BC L
Phan Hu Tụn
1
, Tng Vn Hi
1
, guyn Vn Giang
1
,
H Hu h
2
, guyn Trớ Hon
2
SUMMARY
Application of DA marker for screening resistance gen to bacterial leaf bligh
in parents lines of hybrid rice
Bacterial leaf blight disease caused by Xanthomonas oryzea pv. oryzea is one of the
most serious diseases in rice -cultivating areas of Vietnam. To prevent this disease, the use
of resistant varieties offers the most economic efficiency. In order to breed resistant two
line hybrid rice varieties, the parental lines containing resistance genes plays a very
important role. In this study, DA markers were used for screening resistance gene to
bacterial leaf blight in parent rice lines. pb 181, RG556, P3 and pT818 marker were used
to select Xa4, Xa5 Xa7 and Xa21 respective. The results shown that, the resisitance genes
homozygote types were selected in 11 mother and 14 father populations. Three strains of
bacterial leaf blight were used innoculation on the individuals that contain resistance
genes homozygotes were resistant.
Keywords: DA marker, resistance gene, Bacterial leaf blight, Hybrid rice.
I. ĐặT VấN Đề
Mt trong nhng hng tng nng
Vin Khoa hc N ụng nghip Vit N am
Backcross, chn cõy cú gen khỏng lai li
vi ging lỳa tt hoc trng F2 sau ú chn
cỏ th cha gen.
N gy nay vi s phỏt trin ca cụng
ngh sinh hc, k thut di truyn phõn t
ngi ta ó nh v c chớnh xỏc cỏc gen
và chỉ thị liờn kt vi chúng. õy cỏc tỏc
gi ó xỏc nh gen Xa4 liờn kt vi RFLP
locus XN pb181 v XN pb78 trờn N ST s
11, vi khong cỏch liờn kt u l 1,7 cM
(Yoshimura et al., 1992); Gen Xa5 liờn kt
vi ch th RZ390, RG556 v RG207 trờn
N ST s 5, vi khong cỏch liờn kt 0-1 cM
(Mc Couch et al., 1991); Gen Xa7 nm trờn
N ST s 6 liờn kt vi ch th Mp3 vi
khong cỏch di truyn 2,5 cM; Gen Xa21
liờn kt vi ch th pTA818 v pTA248 vi
khong cỏch di truyn 0-1cM (Ronal et al.,
1992)
N h vy ch cn dựng k thut PCR
chỳng ta cú th phỏt hin c s hin din
ca cỏc gen khỏng bệnh bạc lá trong cỏc th
h phõn ly nhất là cỏc dũng cú cha gen
khỏng dng ng hp tử phục vụ tốt hơn
cho công tác chọn giống lúa lai
II. VậT LIệU V PHƯƠN G PHáP N GHIÊN
CứU
1. Vt liu nghiờn cu
- 11 dũng m TGMS ó c chn ra
c ct v nghin nh trong 800l dung
dch chit tỏch DNA (tớnh cho 10ml hn
hp dung dch: 50mM Tris-HCl pH = 8.0;
0.25mM EDTA pH = 8.0; 300mM NaCl;
1% SDS cũn li l H
2
O), thờm 400l dung
dch 25:24:1 (Phenol: Chlorofom:
Isoaminalchohol) ly tõm 13000 vũng/phỳt
trong 5 phỳt hỳt phn dch phớa trờn. Thờm
vo ng nghim 400l dung dch 24:1
(Chlorofom:Isoaminalchohol) v ly tõm
13000 vũng/phỳt trong 5 phỳt, thu dch phớa
trờn. Kt ta DNA tng s bng 800l
ethanol hoc isopropanol, sau ú ly tõm 5
phỳt vi tc 13000 vũng/phỳt, phn
dung dch phớa trờn, gi li phn kt ta
di ỏy ng nghim. i cn bay hi, ho
tan kt ta bng 50l dung dch TE ri bo
qun nhit -20
0
C hoc 4
0
C.
Phản ứng PCR phát hiện gen kháng bạc
lá Xa4, Xa5 Xa7 và Xa21
Thành phn 20µl dung dch phn ng
PCR gm có: 12.24µl nưc ct, 0.1µl Taq
DNA Polymerase, 2.0µl 10X buffer, 1.5µl
of 50 mM MgCl2, 0.16µl of dNTPs 25 mM,
ưc dng ng hp t gen kháng Xa4 3
qun th. Qun th BB4/RTQ5 chn ưc 2
cá th s 4 và 5. Qun th BB4/4492 chn
ưc 3 cá th, là các cá th s 2, 3 và 4.
Qun th BB4/R242 chn ưc 2 cá th 1
và 2. N hng cá th này mang gen kháng
Xa4 không phân ly qua các th na.
Tương t như dòng b chn lc gen
kháng Xa4 11 qun th dòng m chn
ưc 4 qun th cha gen ng hp t ó là
qun th V115 cây s 6, qun th V122 cây
s 3 và 4, qun th V123 cây s 2, 3 và 5,
qun th V138 cây s 2. Hai qun th
không chn ưc gen Xa4 ng hp, ch
chn ưc dng d hp t (Rr) ó là các
qun th V102 và V130. N hng cá th cha
gen kháng d hp này ưc trng theo dâi
tiÕp ë vô sau.
Hình 1. in di sn phNm PCR phát hin và chn lc gen kháng Xa4
Lane 1: Marker, lane 2 IR24 (/C âm trng thái ng hp ln), lane 3 BB4 (/C dương trng thái ng hp
tri), lane 4, 6 và 7 các cá th cha gen kháng ng hp, lane 5 và 9 cá th cha gen kháng ng hp ln,
lane 8 và 10 trng thái d hp t
2. Kết quả chọn lọc gen kháng Xa5
Gen kháng Xa5 là gen kháng ln vµ
kháng ưc 10 chng/10 chng bnh bc lá
ë min Bc Vit N am. Vì vËy mun s dng
ưc gen này thì c b và m u mang gen
trng thái ng hp t ln. S dng ch th
RG556 chn lc gen Xa5. i vi ch th
3. Kết quả chọn lọc gen kháng Xa7
Gen kháng Xa7 là gen tri, do vËy ch cn
mt trong hai b m cha gen này thì con lai
F1 cũng có th kháng ưc các chng bnh
bc lá. Gen Xa7 kháng ưc 9/10 chng bnh
chính ang tn ti min Bc Vit N am.
chn lc gen kháng Xa7 ã s dng
ch th P3. on DN A nhân lên có kích
thưc vt băng nu mu cha gen Xa7 ng
hp t tri là 297bp, ng hp ln Xa7 là
262bp, d hp bao gm c hai vt (hình 3).
Hình 3. in di sn phNm PCR phát hin và chn lc gen kháng Xa7qun th V140
1. Marker; 2. IRBB7 (/C dương cha gen ng hp tri); 3. IR24 (/C âm không cha gen ng hp ln)
4-11. Các cá th ca t hp V140 ln lưt t cây s 1-8
Phân tích 7 qun th dòng b chn
lc gen kháng ng hp t tri nhưng c 7
t hp không chn ưc cá th nào mang
gen ng hp tri. Tt c các cá th u
mang gen ng hp t ln. (bng 1)
Tương t, phân tích 11 qun th dòng
m gen kháng Xa7 ng hp tri cũng
không tìm thy. Tuy nhiên chúng tôi ã
chn ưc các cá th dng d hp t các
qun th V115, V123 và V140. ây là
ngun vt liu quý chn ưc dòng m
cha gen kháng Xa7 nhng v tip theo.
4. Kết quả chọn lọc gen kháng Xa21
Gen Xa21 là gen tri, kháng ưc 7
chng trong s 10 chng bÖnh b¹c l¸
BB11/RTQ5 6 6 6 6 6
Chệt Cụt/RTQ5 7 7 7 7 7
Chệt cụt/R838 8 8 8 8 8
BB11/R23 7 7 7 7 7
BB21/Đặc thanh 8 6 2
Chùm bông/Đặc thanh 6 6 6 6 6
BB8/4492 8 7 1 8 8 8
BB5/Q99 9 6 3
BB13/Quế 99 7 7 7 7 7
BB4/4492 9 4 2 3
BB4/R242 10 7 1 2
BB15/Trắc 64 8 8 8 8 8
Ghi chú: -: Không cha gen +: Cha gen-+: Dng d hp t.
Bảng 2. Tổng hợp kết quả chọn lọc gen kháng bạc lá ở các quần thể dòng mẹ
Tổ hợp
Số cây
phân tích
Gen Xa4 Gen Xa5 Gen Xa7 Gen Xa21
- - + + - - + + - - + + - - + +
V102 10 7 3 10 10 10
V115 9 6 2 1 9 8 2 9
V121 7 7 4 2 1 7 7
V122 10 5 3 2 5 2 3 10 10
V123 11 6 2 3 11 8 3 11
V125 6 6 6 6 3 3
V128 10 10 6 2 2 10 10
V130 7 5 2 7 7 4 3
V133 10 10 5 3 2 10 7 3
V138 5 1 3 1 5 5 3 2
JICA ERCB Project, Hanoi, 2003, 42 pages.
4. aruto Furuya, Bui Trong Thuy, Matsaru Matsumoto, Seint San Aye & Phan Huu
Ton, 2002. “Isolation and preservation of Xanthomonas oryzae pv. oryzae from
Vietnam in 2001-2002”. Kyushu Uni. Institute of Tropical Agricaltural, Bull.
Vol.25,pp.43-50, Japan.
5. McCouch, S.R., Abenes, M.L., Angeles, R., Khush, G.S. & Tanksley, S.D., 1991.
Molecular tagging of a recessive gene Xa5, for resistance to bacterial blight of rice.
Rice Genet. Newsl., 8: 143-145.
6. Ronald, P.C., Albano, B., Tabien, R., Abenes, L., Wu, K., McCouch, S.R. & Tanksley,
S.D., 1992. Genetic and physical analysis of the rice bacterial blight resistance locus,
Xa21. Mol. Gen. Genet., 236: 113-120.
7. Yoshimura, S., Yoshimura, A., Saito, A., Kishimoto, ., Kawase, M., Yano, M.,
akagahra, M., Ogawa, T. & Iwata, ., 1992. RFLP analysis of introgressed
chromosomal segments in three near-isogenic lines of rice bacterial blight resistance
genes, Xa1, Xa3 and Xa4. Jpn. J. Genet., 67: 29-37
gười phản biện:
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
9
PGS. TS. Nguyn Văn Vit