Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 1

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

ĐẶT VẤN ĐỀ
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Lúa gạo là nguồn lương thực chính của khoảng 50% dân số thế giới.
Hơn 90% lúa trồng được phân bố ở Châu Á. Trong những năm gần đây Việt
Nam đã đạt được những thành tựu to lớn trong sản xuất lúa gạo, luôn là một
trong những nước có tỷ trọng xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới. Kết quả
xuất khẩu gạo trong năm 2008 đạt 4.679.050 tấn, trị giá FOB đạt 2,663 tỷ
USD [37]. Đạt được những thành tựu đú cú sự góp phần rất lớn của khoa học
công nghệ, đặc biệt là trong công tác chọn tạo giống mới.
Dân số toàn cầu tăng lên một cách đáng kể, từ 2,3 tỉ trong thập niên 1940
đã tăng 6,45 tỉ vào năm 2005 [3]. Tốc độ tăng trung bình 1 tỉ dân trong 14 năm.
Hình ảnh như vậy đã đặt ra cho chúng ta một chiến lược phát triển cây lúa
trong điều kiện tài nguyên tự nhiên ngày một cạn kiệt, đặc biệt tài nguyên
nước, sự ô nhiễm môi trường và sự thay đổi khí hậu toàn cầu. Chính vì vậy
việc nghiên cứu để chọn tạo ra được những giống lúa mới có năng suất cao,
chất lượng tốt và đặc biệt là có khả năng chống chịu được trong những điều
kiện khắc nghiệt đang là một vấn đề cấp bách đặt ra cho các nhà khoa học.
Việc sử dụng các phương pháp truyền thống để chọn tạo giống lúa
mới tốn rất nhiều thời gian, có thể từ 8 đến 10 năm [18]. Chi phí cho việc
chọn tạo giống mới cũng rất tốn kém. Một hướng mới trong công tác chọn
tạo giống mới đó là sự kết hợp giữa nuôi cấy in vitro và xử lý đột biến bằng
phóng xạ, cùng với sự giúp đỡ của các chỉ thị phân tử (chỉ thị Isozyme, chỉ
thị ADN) việc chọn lọc cỏc dũng đột biến có lợi được tiến hành dễ dàng và

mầm của một số dòng lúa có triển vọng"
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu ứng dụng nuôi cấy in vitro kết hợp chiếu xạ gây đột biến bằng
tia gamma (nguồn Co
60
) vào giai đoạn callus và giai đoạn hạt nảy mầm của
một số dũng lỳa có triển vọng phục vụ chọn tạo giống lúa chất lượng cao,
kháng bệnh tốt.
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1- Nghiên cứu xõy dựng qui trình nuụi cấy in vitro 4 dòng lúa N18, N46,
N91, NV1.
2- Nghiên cứu ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma lên cây lúa tái sinh
từ callus chiếu xạ.

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 3

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

3- Nghiên cứu ảnh hưởng của liều chiếu xạ tia gamma lên cây lúa khi xử lý
phóng xạ vào giai đoạn hạt nảy mầm.
4- Nghiên cứu sự sai khác phổ điện di isozyme POD và EST của cây lúa
sau chiếu xạ.
Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
1- Xây dựng được quy trình nuôi cấy in vitro thích hợp của 4 dòng lúa
nghiên cứu.
2- Bước đầu xác định được ảnh hưởng của chiếu xạ giai đoạn callus đến
tỷ lệ sống sót, tỷ lệ tái sinh chồi, tỷ lệ nhõn chồi và phổ điện di isozyme

công bố, điều này cho thấy đây là một chi rất phức tạp về mặt phân loại học.
Các loài trong chi Oryza từ lâu đã gây nên sự chú ý của nhiều nhà khoa
học vì tầm quan trọng đặc biệt của nó. Nhiều nghiên cứu về phân loại học, về
chủng loại phát sinh và các mối quan hệ di truyền của các loài trong chi Oryza
đã được tiến hành. Chi Oryza vô cùng đa dạng, được thể hiện ở các genome
khác nhau, và ở sự khác biệt đáng kể về hình thái trong cùng một loài và giữa
các loài. Mặt khác sự khác biệt lớn trong chi phân định không rõ ràng giữa
một số đơn vị phân loại trong chi Oryza. Do đó các tác giả khác nhau cũng đề
nghị các hệ thống phân loại khác nhau. Điều đó càng làm cho hệ thống phân
loại của các loài trong chi Oryza trở nên rắc rối hơn. Có thể nói, cho đến nay
chưa có hệ thống phân loại nào được tất cả các nhà khoa học trên thế giới
công nhận chung.
Chi Oryza L. thuộc tộc Oryzeae, họ phụ Oryzoideae, họ hòa thảo Poaceae
(Gramineae). Chi này gồm có: hai loài lúa trồng là O. sativa L., O. graberrima
Steud., và 22 loài lúa dại phân bố khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Lúa trồng ở châu Á (O. sativa) là cây có ý nghĩa kinh tế quan trọng và
bậc nhất vỡ nó là cây lương thực của hơn một nửa dân số trên thế giới. Tất cả
các loài lúa trong chi Oryza, bao gồm cả lúa dại và lúa trồng tạo nên một vốn
gen (genepool) cực kỳ có giá trị trong việc mở rộng nguồn di truyền trong các
chương trình chọn tạo giống lúa.

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 5

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

Hiện nay trên thế giới có hai loài lúa trồng: O.sativa L. và O.
glaberrima Steud. Loài lúa O. sativa L. được trồng ở châu Á nên được gọi là


Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

này (O.glaberrima Steud) vào Tây Phi và chỉ chiếm một diện tích nhỏ ở
Guyana – Nam Mỹ. Điều này đã cho thấy sự đa dạng rất lớn của nguồn gen
cây lúa châu Á. Đến năm 1995, viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) đó cú một
ngân hàng gen lúa của khắp thế giới với hơn 81000 mẫu giống, trong đó lúa
châu Á có 76200 mẫu, lúa châu Phi có 3000 mẫu và lúa dại có 2400 mẫu.
1.2. Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật
1.2.1. Định nghĩa
Nuôi cấy mô tế bào thực vật là phạm trù khái niệm chung cho tất cả các
loại nuôi cấy nguyên liệu thực vật hoàn toàn sạch các vi sinh vật, trên môi
trường dinh dưỡng trong điều kiện vô trùng. [18] [20]
Nuôi cấy mô tế bào thực vật bao gồm:
- Nuôi cấy cây non và cây trưởng thành.
- Nuôi cấy cơ quan: rễ, thõn, lỏ, hoa, quả, bao phấn, noãn chưa thụ tinh.
- Nuôi cấy phụi: phụi non và phôi trưởng thành.
- Nuôi cấy mô sẹo (callus).
- Nuôi cấy tế bào đơn (huyền phù tế bào).
- Nuôi cấy protoplast: nuụi cấy phần bên trong tế bào thực vật tách vỏ,
còn gọi là nuôi cấy tế bào trần
1.2.2. Cơ sở sinh học của kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật
1.2.2.1. Tính toàn năng của tế bào
Haberlandt (1902) lần đầu tiên đã quan niệm rằng mỗi tế bào bất kỳ của
một cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng để phát triển thành một
cá thể hoàn chỉnh. Theo quan niệm của sinh học hiện đại thì mỗi tế bào riêng
rẽ đó phõn hoỏ đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương



Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 8

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

Sau đó từ các tế bào phôi sinh này chúng tiếp tục được biến đổi thành các tế
bào chuyờn hoỏ đặc biệt cho cỏc mụ, cơ quan có chức năng khác nhau.
Sự phõn hoỏ tế bào là sự chuyển các tế bào phôi sinh thành các tế bào
mụ chuyờn hoỏ, đảm nhận các chức năng khác nhau. Ví dụ: Mô dậu làm
nhiệm vụ quang hợp, mụ bỡ làm nhiệm vụ bảo vệ, nhu mô dự trữ làm nhiệm
vụ dự trữ, mô dẫn làm chức năng dẫn nước và dẫn dinh dưỡng.
Quá trình phõn hoỏ tế bào có thể biểu thị:
Tế bào phôi sinh Tế bào dãn Tế bào phõn hoỏ có chức năng riêng biệt
Tuy nhiên, khi tế bào đó phõn hoỏ thành các tế bào có chức năng
chuyờn, chỳng không hoàn toàn mất khả năng biến đổi của mình. Trong
trường hợp cần thiết, ở điều kiện thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng tế
bào phôi sinh và phân chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là phản phõn hoỏ tế
bào, ngược lại với sự phõn hoỏ tế bào.
Phõn hoỏ tế bào

Tế bào phôi sinh Tế bào dãn Tế bào chuyờn hoỏ

Phản phõn hoỏ tế bào
Về bản chất thì sự phõn hoỏ và phản phõn hoỏ là một quá trình hoạt
hoá, ức chế các gen. Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá
thể, có một số gen được hoạt hoá (mà vốn trước nay bị ức chế) để cho ra tính
trạng mới, còn một số gen khác lại bị đình chỉ hoạt động. Điều này xảy ra

thời nuôi cấy mô sẹo thành công trong thời gian dài từ mô thượng tầng
(cambium) ở cà rốt và thuốc lá, mô sẹo có khả năng sinh trưởng liên tục.
Năm 1955, Miller và cộng sự đã phát minh cấu trúc và sinh tổng hợp
của kinetin - một cytokinin đóng vai trò quan trọng trong phân bào và phõn
hoỏ chồi ở mô nuôi cấy.
Đến năm 1957, Skoog và Miller đã khám phá vai trò của tỷ lệ nồng độ
các chất auxin : cytokinin trong môi trường đối với sự phát sinh cơ quan (rễ

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 10

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

hoặc chồi). Khi tỷ lệ auxin/ cytokinin (ví dụ: nồng độ IAA/ nồng độ kinetin)
nhỏ hơn 1 và càng nhỏ, mô có xu hướng tạo chồi. Ngược lại khi nồng độ
IAA/ nồng độ kinetin lớn hơn 1 và càng lớn, mụ cú xu hướng tạo rễ. Tỷ lệ
nồng độ auxin và cytokinin thích hợp sẽ kích thích phõn hoỏ cả chồi và rễ, tạo
cây hoàn chỉnh.
Năm 1960, Morel đã thực hiện bước ngoặt cách mạng trong sử dụng kỹ
thuật nuôi cấy đỉnh sinh trưởng trong nhân nhanh các loại địa lan Cymbidium,
mở đầu công nghiệp vi nhân giống thực vật.
Năm 1964, Guha và Maheshwari lần đầu tiên thành công trong tạo
được cây đơn bội từ nuôi cấy bao phấn của cây cà rốt.
Năm 1971 Takebe và cộng sự đã tái sinh được cây từ tế bào trần mô
thịt lá ở thuốc lá.
Năm 1978, Melcher và cộng sự đã tạo được cây lai soma cà chua –
thuốc lá bằng dung hợp tế bào trần
Năm 1979, Marton và cộng sự đã xây dựng được quy trình chuyển gen

T – Tần số
λ – Bước sóng
Tia Gamma (γ), tia Rơnghen (tia X) thuộc nhóm này. Do bước sóng rất
ngắn (10
12
– 10
-9
A
0
) và vận tốc rất lớn, không có khối lượng và điện tích,
không bị lệch trong điện trường nờn chỳng cú sức xuyờn sõu lớn. Chúng
không có khả năng điện ly trực tiếp mà chỉ có tác dụng gián tiếp. Năng lượng
của tia gamma tùy thuộc vào tần số sóng, được biểu thị bằng công thức:


Ch
E
.


Trong đó: - E: Năng lượng của tia gamma
- h: Hằng số Plăng (h = 6,62.10
-27
erg/s)
- T: Tần số sóng
- C: Tốc độ ánh sáng
-

: Bước sóng


Khi chiếu xạ bằng tia gamma vào dung dịch ADN sẽ gây ra những biến
đổi chủ yếu như sau:
- Gây đứt đơn: đứt một mạch đơn của phân tử ADN, làm phân tử ADN
biến dạng, tạo cuộn, giảm thể tích phân tử.
- Gây đứt kép: phân tử ADN bị giảm chiều dài, giảm độ nhớt của dung dịch.
- Tạo cầu giữa các phân tử: Làm tăng khối lượng phân tử, tăng độ nhớt,
giảm độ hòa tan và tạo cỏc bỳi không tan.
- Tạo các phân tử phân nhánh: do sự gắn một số đoạn của phân tử bị
đứt vào phân tử khác còn nguyên vẹn.
- Tạo liên kết protein-ADN: làm cho phân tử protein bị dính hay liên
kết giữa bazơ pirimidin biến tính với các axit amin.
- Phá hủy cấu trúc không gian của ADN (làm biến tính ADN)
- Gây hiện tượng nhị trùng phân Timin.

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 13

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

- Phá hủy gốc dị vòng chứa Nitơ.
- Hydrat hóa cỏc bazơ nitơ.
- Gây ra hiện tượng hỗ biến: Tia gamma làm thay đổi vị trí của nguyên
tử hidro, dẫn tới hình thành các gốc lactim hay imin, hậu quả là sự sao chép
sai của ADN, tạo ADN đột biến ở các thế hệ sau.
1.3.2.2. Tác động của tia gamma (Co
60
) lên vật chất di truyền ở cấp độ tế bào
* Tác động của tia gamma (Co

một pha nào đó trong chu kỳ tế bào.
- Làm dừng hoàn toàn quá trình nguyờn phõn nhưng khụng gõy chết tế
bào mà làm mất khả năng phân chia tế bào.
- Làm tăng độ nhớt và kết dính NST dẫn đến sự chết tế bào.
- Đôi khi chiếu xạ liều thấp lại kích thích sự phân chia tế bào.
Trong quá trình giảm phân: Khi dùng tia X gây bức xạ ion hóa ở
Longgiforum, Mistra đã thu được kết quả như sau:
- Gây sai hình NST ở diplonem: các bivalent có thể kết dính với nhau tạo
vòng NST lớn, phần lớn cỏc vũng này đều do chuyển đoạn phức tạp tạo nên.
- Gây sai hình NST ở hậu kỳ I hoặc II. Các kiểu sai hình NST thường thấy
trong giảm phân là: đứt đoạn NST, tạo 1 hoặc 2 đoạn NST và cầu NST, đứt cầu
cromatit tạo ra sự lặp đoạn, tạo cầu cromatit, vòng và hai đoạn do chuyển đoạn,
đứt cromatit, tạo nên cầu cromatit, vòng cromatit ở trạng thái kép; tạo NST có 2
tâm và 2 đoạn, hình thành các đoạn riêng rẽ và cầu cromatit ở kỳ sau I. (Mistra
1958, Sutka 1974, Nguyễn Minh Công và cộng sự 1975-1978)
1.3.2.3. Tác dụng của tia phóng xạ đối với thực vật
Khi xử lý phóng xạ có thể tiến hành theo các phương pháp sau:
- Chiếu xạ hạt khô hoặc hạt ướt.
- Ngâm hạt trong dung dịch đồng vị phóng xạ.
- Trồng cây trên đất cú bún chất đồng vị phóng xạ.
- Đưa chất đồng vị phóng xạ vào cây.
- Phóng xạ thực vật trong quá trình sinh trưởng và phát triển.

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 15

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội


Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

- Tác dụng gây chết phôi mầm, đình chỉ ngay quá trình nguyờn phõn
đầu tiên hoặc ngừng sự sinh trưởng của phôi.
- Tác dụng xa hơn, có thể ở các cấp độ khác nhau như: Kìm hãm một
pha nào đó của quá trình nguyờn phõn, làm suy giảm sức sống của phôi mầm,
lá mầm, rễ mầm, cuối cùng là gây chết ngay ở thời kỳ mạ, hoặc gây chết
muộn hơn ở thời kỳ đẻ nhánh, trỗ, chín; cũng có thể khụng gõy chết ở thời kỳ
muộn mà lại gõy cỏc biến đổi về hình thái, sinh trưởng, phát triển.
1.3.3 Lược sử nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia gamma (Co
60
) khi
xử lý hạt nảy mầm
Các tác giả Kawai (1965 - 1966); Guud, Fushuhara (1967); Janaka và
Stamura (1968); Siddig và Swaminathan (1968 - 1969); Vũ Tuyên Hoàng 1972;
Satoh và Omura (1979); Phan Hải, Bùi Chi Lăng, Nguyễn Quang Xu (1983);
Trần Duy Quý (1981 - 1988) đã nghiên cứu hiệu quả gây đột biến của tia
gamma khi xử lý hạt ướt (hạt thấm nước, hạt ngâm nước bão hòa), đều đi đến
một kết luận chung là: Hạt ướt cảm ứng phóng xạ cao hơn, cho tần số đột biến
hình thái, sinh trưởng và phát triển cao hơn so với xử lý hạt khô.
Một số tác giả chiếu tia gamma trên hạt lúa hút nước bão hòa hoặc hạt
nảy mầm để nghiên cứu tần số và phổ đột biến cấu trúc NST (Savin,
Swaminathan, Sharma (1968), Trần Duy Quý và cộng sự (1977-1987) ),
hoặc là để nghiên cứu so sánh hiệu quả với trường hợp xử lý hạt khô (Siddig
và Swaminathan (1968), Soriano 1971, Siddig và Swaminathan 1971). Các
công trình cũng đã rút ra kết luận tương tự về so sánh hiệu quả gây đột biến
của tia gamma khi xử lý trên hạt khô so với hạt ướt.
Nhiều tác giả đã chiếu xạ các loại thực vật khác nhau và đã xác định được
độ cảm ứng phóng xạ phụ thuộc vào các pha của chu kỳ tế bào xếp theo thứ tự:


năng suất cao, phẩm chất tốt và ổn định, phải cần từ 6 – 10 thế hệ. Với
phương pháp chọn giống bằng đột biến thực nghiệm, một số giống mới được
tạo ra chỉ trong vòng 6 thế hệ. Việc chọn giống cổ điển chủ yếu dựa vào
nguồn biến dị tự nhiên, nguồn gen hoang dã hoặc những biến dị tổ hợp qua lai
hữu tính, cả 3 nguồn biến dị này đều có những giới hạn. Thêm vào đó, chọn
giống cổ truyền không có được những đột phá cần thiết. Với phương pháp đột
biến thực nghiệm kết hợp với lai tạo và chọn lọc (hoặc lai tạo kết hợp với đột
biến thực nghiệm), đã tạo ra nguồn biến dị phong phú. Sự sai khác di truyền
trong lòng quần thể đã tạo nên vốn gen dồi dào cho việc chọn tạo, cải tiến
giống hoặc phục vụ những mục đích nghiên cứu khác. Ngày nay, chọn giống
bằng phương pháp đột biến thực nghiệm ngày càng trở thành một trong những
phương pháp được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và cả ở Việt Nam.

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 18

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

* Trên thế giới:
Theo cơ sở dữ liệu về các giống đột biến của FAO/IAEA (Tổ chức
lương thực và nông nghiệp/ cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế): năm
1960 mới chỉ có 7 giống cây trồng được tạo ra bằng phương pháp chọn giống
đột biến thực nghiệm, đến năm 1965 là 30 giống. Năm 1969, tại Hội thảo về
vấn đề “Bản chất, tạo và sử dụng đột biến thực nghiệm ở thực vật”, tổ chức tại
Pullman (Mỹ), Sigurbjonsson và Micke công bố danh sách 77 giống cây trồng
đột biến. Năm 1991, cũng tác giả trên công bố 1330 giống cây trồng đột biến.
Năm 1995, Maluszynski và cộng sự công bố 1970 giống cây trồng được tạo ra
bằng đột biến thực nghiệm. Tính đến tháng 12 năm 1997, theo dữ liệu thống

* Việt Nam:
Chọn giống cây trồng bằng phương pháp đột biến thực nghiệm ở Việt
Nam đó cú những đóng góp đáng kể trong việc nâng cao sản lượng lương thực,
trong đó đặc biệt là sản lượng lỳa. Cỏc nghiên cứu đột biến thực nghiệm hiện
nay tập trung vào hướng chiếu xạ hạt khô, hạt nảy mầm, chiếu xạ hạt phấn,
chiếu xạ hợp tử để tạo ra những đột biến có lợi như: thấp cây, đẻ nhánh khỏe,
chống đổ, chín sớm, năng suất cao, không cảm ứng quang chu kỳ, chống chịu
với sâu bệnh và điều kiện bất lợi khác, hàm lượng protein cao, cơm dẻo,
thơm Những đột biến này có thể nhân trực tiếp thành giống hoặc sử dụng
trong lai tạo giống hoặc trong nghiên cứu sự di truyền các tính trạng cây lúa.
Trong số các giống mới được tạo ra tại Việt Nam thì số lượng giống được tạo
ra bằng đột biến thực nghiệm hoặc bằng phương pháp xử lý đột biến kết hợp
với lai giống chiếm một tỷ lệ đáng kể. Viện cây lương thực và Cây thực phẩm
đã tạo được nhiều giống quốc gia và nhiều giống khu vực hóa bằng phương
pháp đột biến thực nghiệm hoặc kết hợp với lai tạo: Xuân số 4, Xuân số 5,
Xuân số 6 (1991), Xuân số 10 (1996), Xuân số 11 và N29 (1998) của tập thể
tác giả Vũ Tuyên Hoàng, Trương Văn Kính và cộng sự. Từ năm 1989 – 2000,
Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam đã công bố 6 giống quốc gia: DT10,
DT11 (1989, 1990); DT13, DT33 (1991 - 1993), DT16 và Nếp thơm DT21
(2000). Trường Đại học sư phạm Hà Nội, Viện Di truyền Nông nghiệp Việt
Nam và Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã phối hợp nghiên cứu tạo ra hai
giống quốc gia: Tài nguyên đột biến-100 (1997), Tép hành đột biến (1999),

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 20

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội


cấu trúc bậc một và do các locus gen khác nhau hoặc do các alen khác nhau của
cùng một locus xác định. Từ đó có thể chia isozyme thành hai nhóm:

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 21

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

- Isozyme đơn gen: các isozyme này chịu sự kiểm soát của một gen, các
isozyme xác định bởi các alen khác nhau trong cùng một locus được gọi là
allozyme, các allozyme có sự khác nhau về thành phần và trật tự axit amin, do
vậy có thể phân tách được bằng phương pháp điện di.
- Isozyme đa gen: Các isozyme này được mã hóa bởi hai hay nhiều gen
và chúng có thể được phân biệt bằng các đặc điểm hóa miễn dịch hoặc bằng
đặc tính enzyme.
Khi sử dụng các phương pháp điện di trên gel polyacrylamide cho phép
ta phát hiện các biến dạng khác nhau của phân tử enzyme.
1.4.2. Hiện tượng đa hình isozyme ở thực vật
Trong di truyền học, việc sử dụng dẫn liệu đa hình của isozyme có ưu
điểm to lớn mà các dẫn liệu khác không có được. Các hệ thống isozyme đa
hình là mô hình thuận lợi cho các nhà nghiên cứu do bản chất di truyền đơn
giản và đa số trong chỳng cú đặc điểm di truyền đồng trội. Do đó khi sử dụng
các dẫn liệu về đa hình isozyme không những biết kiểu gen của cá thể mà còn
biết được mức độ dị hợp của quần thể. Mặt khác, mỗi biến dị enzyme là một
“marker” của gen. Vì vậy nó được sử dụng trong các nghiên cứu biến dị
tương đồng giữa các loài và là dấu chuẩn để phân biệt các loài. Các dẫn liệu
về tính đa hình của protein enzyme thường được sử dụng trong các nghiên
cứu quần thể và tiến hóa.

Trong đó, isozyme là marker protein được sử dụng rộng rãi nhất để chọn tạo
giống cây trồng [25], [31], [37].
Việc nghiên cứu các phương pháp hóa sinh đặc biệt là nghiên cứu về
isozyme đã cung cấp những công cụ vô cùng quý giá cho các nhà nghiên cứu
di truyền về lúa.
Điện di isozyme thường được sử dụng để nhận biết và phân loại giữa
các thứ trong chi Oryza. Oka (1958), Chu (1967), Shahi và cộng sự (1969),
Pai và cộng sự (1973), Pu và Pai (1979) đã chỉ ra sự tồn tại của những alen
đặc trưng cho từng nhóm indica và japonica. [25], [26].

Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 23

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

Trên cơ sở đa hình isozyme, năm 1987 Glazsmann đã chọn tạo được
sáu giống lúa có chất lượng tốt.
Vị trí của isozyme trên nhiễm sắc thể được tiến hành thông qua phân
tích các liên kết (Glaxsmann1985, Nakagahra and Hayashi 1976, Pai và cộng
sự 1975, Sano và Babier 1985, Sano và Morishima 1984, Pham và cộng sự.
1990) và phân tích bộ ba (Ishikawa và cộng sự 1986, Ranjhan và cộng sự
1986, Wu 1987). [29], [37].
Năm 1999, Nguyễn Văn Tạo và cộng sự tiến hành phân tích sự đa dạng
di truyền bằng kỹ thuật isozyme đối với một số giống lúa miền Nam. Sự đa
hình về mặt di truyền của các mẫu giống địa phương đã được phân tích trên
19 loci của 10 isozyme. Các loci có mức đa độ đa hình cao là: Cat-1, Est-1,
Est-2, Est-5, Est-9, Amp-1, Amp-2, Amp-3, Amp-4, Enp-1, Sdh-1, Icd-1, Adh-
1, Got-1, Got-3, Pgi-1, Pgi-2, Pgd-1, Pgd-2. [36].

bạc lá Xa4. Cây cao khoảng 110 cm, thời gian sinh trưởng vụ mùa: 100 – 105
ngày, vụ xuân 135 – 140 ngày. Đẻ nhánh trung bình, số nhánh hữu hiệu trờn
khúm cao. Chịu thâm canh vừa phải, thích hợp trên chân đất vàn và vàn cao,
đất pha cát, đất cát, đất cằn cỗi. Kháng bệnh bạc lá, nhiễm nhẹ khô vằn. Khả
năng thích ứng chưa cao. Bông to, số hạt trờn bụng khoảng 350 – 450 hạt.
Khối lượng 1000 hạt 23g. Năng suất bình quân 7,0 – 7,5 tấn/ha/vụ. Chất
lượng gạo tốt.
2.1.2. Dòng N46
Là dòng được tạo ra khi lai giống Lúa tẻ thơm với dòng IRBB7 chứa gen
kháng bệnh bạc lá Xa-7. Cây cao khoảng 95 – 100 cm, thời gian sinh trưởng vụ
mùa: 100 – 110 ngày, vụ xuân 135 – 145 ngày. Là giống chịu thâm canh,
kháng bệnh bạc lá, đạo ôn, sâu cuốn lá, cứng cây, bộ lá khỏe, phù hợp trên
nhiều chân đất. Khả năng đẻ nhánh trung bình, số nhánh hữu hiệu trờn khúm
cao. Bông to, số hạt trờn bụng khoảng 200 – 250 hạt. Tỷ lệ hạt chắc cao, chất
lượng gạo tốt, gạo thơm, mềm, ngon hơn gạo tám thơm. Năng xuất trung bình
đạt 6,5 – 7,0 tấn/ha/vụ, thâm canh tốt có thể đạt 7,5 – 7,8 tấn/ha/vụ. Luận văn Thạc sỹ Sinh học Vũ Xuân Dương 25

Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội

2.1.3. Dòng N91
Được tạo ra khi lai giống (90-50) với dòng IRBB5 chứa gen kháng
bệnh bạc lá Xa-5. Cây cao trung bình 90 – 100cm. Thời gian sinh trưởng vụ
mùa 105-110 ngày, vụ xuân 130-140 ngày. Thân cứng, lá to khỏe chống đổ và
kháng bệnh bạc lá rất tốt, chịu thâm canh cao, thích ứng rộng. Đẻ nhánh khỏe,