VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
274
ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN
CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA
Hoàng Bá Tiến
1
, Nguyễn Trọng Khanh
1
, Nguyễn Anh Dũng
1
,
Lại Văn Nhự
1
, Nguyễn Xuân Vi
1
, Nguyễn Quang Vụ
1
,
Phạm Văn Tính
1
, Lã Tuấn Nghĩa
2
, Nguyễn Kiến Quốc
2

(1)

Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm
(2)

Trung tâm Tài nguyên Thực vật

rất lớn tới nền sản xuất lúa của nước ta. Những
phân tích
di truyền, phân tử và sinh lý đã giúp
cho việc xác định một số yếu tố liên quan đến cơ
chế chịu hạn, ví dụ như tăng hiệu quả sử dụng
nước, điều chỉnh áp suất thẩm thấu, đóng mở khí
khổng (Serraj et al., 2009). Đối với cây ngũ cốc,
đặc biệt là cây lúa thì giai đoạn sinh trưởng sinh
thực, bao gồm thụ phấn và thụ tinh, là giai đoạn
mẫn cảm nhất và giảm năng suất nhiều n
hất khi
bị thiếu hụt nước (Kumar and Singh, 1998). Để Người phản biện: ThS. Dương Xuân Tú.
có thể tồn tại, sinh trưởng phát triển và cho năng
suất trong điều kiện hạn, cây trồng có một cơ chế
thích nghi và né tránh tác hại của sự thiếu nước
(Thomashow, 1999). Bởi vì các giống lúa khác
nhau có những cơ chế và phản ứng sinh lý khác
nhau đối với hạn hán và có sự đa dạng rất lớn
giữa các giống lúa liên quan đến sự mẫn cảm và
chống chịu hạn. Ứng dụng công nghệ sinh học
trong đó có v
iệc sử dụng chỉ thị phân tử SSR cho
nghiên cứu về đa dạng di truyền ở lúa nhằm phục
vụ cho công tác chọn tạo giống bằng chỉ thị phân
tử đã được thực hiện nhiền trên thế giới cũng như
ở Việt Nam (Yawen Zeng, et al., 2007; Lã Tuấn
Nghĩa và cs., 2012; Vũ Thị Bích Huyền và cs.

nhiệt: 94
0
C (4 phút); 35 chu kỳ của 1 phút 94
0
C;
1 phút 55
0
C - 59
0
C (tùy thuộc Tm của mồi); 2
phút 72
0
C và bước cuối cùng 72
0
C trong 10 phút.
Sản phẩm được kiểm tra trên gel agarose 1 % và
tiếp tục được phân tích tren gel polyacrylamide.
Thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn được
tiến hành trong phòng thí nghiệm của Bộ môn
Sinh lý, Sinh hóa và CLNS, Viện Cây lương thực
và CTP, Hải Dương. Hạt thóc của 75 giống lúa
được cho nảy mầm trong dung dịch 1% saccarin
và 3% KClO
3
; Khả năng chịu hạn của các giống
lúa được đánh giá dựa theo phương pháp của
IRRI (SES, 2002).
Kết quả phân tích DNA được thống kê dựa
vào sự xuất hiện hay không xuất hiện của các
băng DNA. Xác định hệ số tương đồng di truyền

giống có tỷ lệ nảy mầm ≥ 90%; 31 giống có tỷ
lệ nảy mầm từ 70 - 89,9%; còn lại 39 giống có
tỷ lệ nảy mầm trung bình và kém có tỷ lệ nảy
mầm < 50%.
Những mẫu giống có tỷ lệ nảy mầm cao thì
tỷ lệ rễ mầm bị đen (héo) thấp, rễ mầm phát
triển khỏe, dài, to, mập và không bị đen. Những
giống
có tỷ lệ nảy mầm kém, trung bình và rễ
phát triển kém, rễ ngắn, chóp rễ thâm đen hoặc
teo lại, quan sát không thấy lông hút phát triển
(bảng 1, hình 1).
Khả năng kháng hạn của các mẫu giống lúa
được phân thành 03 nhóm: +) Nhóm 1, giống
cókhả năng kháng hạn tốt (điểm 0): gồm 05 giống:
LC22-6, LC93-1, LC22-7, P6, WAB880-1-38-18-
18-P1-HB; +) Nhóm 2, giống có khả năng kháng
hạn khá (điểm 1): Gồm 31 giống như: NMR2,
LCTQ, LC93-2, N’Kháu phái, C22, Bao thai, Tẻ
mèo, LC22-14-1, Xuân mai QT, Nsic, PC6,
CH208, IR07A241, IR09A120, IR83138-13-4,
CB0015-24, CT15716-6-6-1-2-2-2-M, IR83160-
B-B-1, IR83141-11, Vật tư NN1, PR267
68-PJ22,
PR26850-PJ48, Konchieng, IR83142-B-79-B,
Khẩu sửu, CT15765-13-3-6-2-1-M, CT15675-7-1-
7-1-2-M; +) Nhóm 3, giống có khả năng kháng
hạn kém (điểm 3) và trung bình (điểm 2): Gồm 39
giống lúa như: PC10, CT15671-15-4-5-1-1-M,
YN3129-429-18-3-7-1, CNI9001 (D2), NTK11,

mồi SSR với 75 mẫu giống lúa nghiên cứu dao
động từ 0.000 (ở các mồi chỉ xuất hiện băng đơn
hình) đến 0.903 (mồi RM201 với 12 alen thể
hiện); trung bình đạt 0.698.
Mức độ đa dạng của các alen ở các mẫu
giống lúa nghiên cứu là
khá cao (các cặp mồi
SSR được sử dụng có khả năng cho nhiều alen đa
hình ở các mẫu nghiên cứu và có giá trị trong
nghiên cứu đa dạng di truyền). Kết quả này tương
tự với kết quả nghiên cứu của một số tác giả:
Jayamani (2007); Muhammad (2009), chỉ ra hệ
số PIC của các mẫu giống lúa nghiên cứ biến
động từ 0.000 đến 0.894; giá trị trung bình đạt
0.67 đến 0.69.
Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các mẫu
giống lú
a
Quan hệ di truyền giữa các mẫu giống
nghiên cứu được phân tích UPGMA bằng phần
mềm NTSYS pc 2.1. Sơ đồ hình cây (hình 3) cho
thấy hệ số di truyền biến động từ 0,52 đến 0,93
(theo phương pháp MS, NTSYS). Tại mức tương
đồng 0,77, 75 mẫu giống lúa được phân thành 14
nhóm rõ rệt (hình 3), mỗi mẫu giống đều nằm
trong một nhóm riêng và có thể phân biệt được
với các mẫu giống khác.
Nhóm I: Gồm 11 mẫu giống lúa,
trong nhóm
lại được chia thành các nhóm nhỏ khác R1, R2,

Mối liên kết giữa kiểu gen và kiểu hình về khả
năng kháng hạn của các giống lúa
Thông qua so sánh, đánh giá sự liên kết giữa
các giống chuẩn kháng (WAB880-1-38-18-18-
P1-HB), mẫn cảm (OM6677) với chỉ thị liên kết
với các gen/QTLs đã được xác định có khả năng
kháng hạn và lập bản đồ (RM201, RM212M,
RM526, RM472, RM263, RM451, RM261,
RM255, RM234,.v.v.) sẽ xác định được các
mẫu
giống lúa có hay không có kiểu gen/QTLs có khả
năng chống chịu.
Qua phân tích, đa số các giống nằm cùng
nhóm với giống chuẩn kháng WAB880-1-38-
18-18-P1-HB (có mức tương đồng cao), đều có
biểu hiện về kiểu hình kháng hạn ở mức tốt khi
tiến hành đánh giá trong điều kiện nhân tạo; các
giống nằm cùng nhóm với giống mẫn cảm
OM6677 có biểu hiện về kiểu hình kháng hạn từ
trung bình đến kém; các giống nằm
trong nhóm
còn lại, có biểu hiện kiểu hình từ trung bình đến
khá (hình 3).
Tuy nhiên, cũng có những giống có sự biểu
hiện về kiểu hình ở mức độ kháng tốt (P6) lại
không nằm cùng nhóm với giống chuẩn kháng;
có những giống nằm chung nhóm với giống
chuẩn kháng lại có sự biểu hiện kiểu hình ở mức
độ khá (La so, CT 15672-12-1-5-2-4-M) và trung
bình (Tẻ mèo, N’Kháu phái);.v.v.

được thể hiện qua số băng ADN trung bình
trên mồi là 74,925 băng (tổng số là 2997 băng
ADN) và 285 loại alen khác nhau (trung bình đạt
7,1 alen/locus) đã được phát hiện. Ở mức tương
đồng 0.75, đã xác định được 03 nhóm chính với
các đặc điểm khác nhau về khả năng kháng hạn.
Các giống nằm cùng nhóm với giống chuẩn
kháng WAB880-1-38-18-18-P1-HB, có biểu hiện
chống chịu ở mức tốt; các giống nằm cùng nhóm
với giống mẫn cảm
OM6677 có biểu hiện từ
trung bình đến kém; các giống nằm trong nhóm
còn lại, có biểu hiện kiểu hình từ trung bình đến
khá. Sự phân nhóm giữa kiểu gen và kiểu hình là
có sự đồng nhất (chỉ có một số ít giống có kiểu
hình biểu hiện khác với kiểu gen), chúng liên kết
với nhau ở mức tương đồng 0.75.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lã Tuấn Nghĩa, Nguyễn Kiến Quốc, Hoàng Bá Tiến
(2012). Nghiên cứu khả năng chịu hạn và đa dạng di
truyền của một số giống lúa. Tạp chí Nông nghiệp &
Phát triển nông thôn. Số 12, trang 5-11.
2. Vũ Thị Bích Huyền, Nguyễn Đức Thành, Nguyễn
Anh Dũng, Hoàng Bá Tiến,
,
Lê Thị Bích Thủy
(2013).

Đánh giá đa dạng di truyền một số giống lúa
bằng kỹ thuật SSR phục vụ cho chọn cặp lai tạo

11. McCouch R.S., Teytelman L., Xu Y., Lobos B.K.,
Clare K., Walton M., Fu B., Maghirang R., Li Z.,
Xing Y., Zhang Q., Kono I., Yano M., Fjellstrom R.,
DeClerck G., Schneider D., Cartinhour S., Ware D.,
2 and Stein L. (2002). Development and Mapping of
2240 New SSR Markers for Rice (Oryza sativa L.),
DNA Research, 9, pp. 199-207.
12. Muhammad S.R., Molla Md.S., and Rahman L.,
(2009). DNA fingerprinting of rice (Oryza sativa L.)
cultivars using microsatellite markers, Aus. Jour. Of
Crop Science: 122-128.
13. Nei M., (197
3). Analysis of gene diversity in
subdivided population. Proceedings of the National
Academy of Sciences of the United States of
America, Vol.70 (No.12): pp. 3321-3323.
14. Rohlf F.,J., (2001), NYSYS-pc Numerical
Taxonomy and Multivariate analysis System,
Applied Biostatistics Inc., Setauket, New York;
15. Saal B., Wricke G., 1999. Devolopment of simple
sequence repeat makers in rye (Secale cereale L.).
Genome, 42(5): 964-972.
16. Saghai-Maroof M.A., Soliman K.M., Jorgensen
R.A., Allard R.W (1984). Ribosomal DNA
spacer-length polymorphisms in barley: Medelian
inherittance, chromosomal location and
population dymnamics. Proc. Natl. Acad. Sci.
U.S.A, 81:8014-8018.
17. Serraj R, Caims J, Atlin G, Bernier J, He H, Liu DC,
Li ZK, Brar D, McNally K, Leung H, Herve P,


Tỷ lệ nảy mầm sau 7 ngày xử lý
TT Tên giống
1% Saccarin
(%)
3% KClO
3

(%)
Tỷ lệ rễ mầm đen trong
3% KClO
3
(%)
Khả năng kháng hạn
(điểm)
1 OM6677 0 0 100 3
2 CT 15671-15-4-5-1-1-M 55 60 100 2
3 NTK11 0 0 100 3
4 CT 15716-6-1-2-2-2-M 60 70 100 1
5 Nếp Vũ Hội 10 30 100 3
6 IR 83106-B-B-1 60 70 100 1
7 NMR2 75 82 95 1
8 B11577E-MR-B-12-1-1 5 25 100 3
9 LCTQ 95 88 6 1
10 KMP 34 9 30 100 3
11 LC93-2 92 86 2 1
12 YN 3129-492-18-3-7-1 65 58 100 2
13 N’Kháu phái 72 70 90 1
14 CT 15765-13-3-6-2-1-M 56 66 100 2
15 LA SO 63 55 100 2

Khả năng kháng hạn
(điểm)
31 LC22-6 88 90 8 0
32 Lò cú 14 28 100 3
33 Xuân Mai QT 93 86 5 1
34 Vật tư NN1 60 75 95 1
35 PC6 75 85 90 1
36 GSR-I-0019 65 85 100 1
37 CH208 80 75 15 1
38 CNI 9001 (D2) 52 65 90 2
39 P6 85 90 11 0
40 PR 26768-PJ22 55 78 90 1
41 PC10 30 50 100 2
42 PR 26850-PJ48 68 80 100 1
43 IR 07A241 50 70 100 1
44 IR72 24 37 100 3
45 IR 83140-56 2 25 100 3
46 RR 345-2 55 60 95 3
47 IR 09A299 7 45 100 3
48 PR 30876-15-1-1-PJ29 6 3 100 3
49 BP1976B-2-3-7-TB-1-1 10 35 100 3
50 CNI 9012 5 10 100 3
51 IR 65482-7-216-1-2 15 30 100 3
52 IR60080-46A 5 9 100 3
53 IR 09A120 65 80 100 1
54 CNI 9024 6 18 100 3
55 IR 83138-13-4 75 85 100 1
56 Konchieng 81 76 89 1
57 UPL RI-5 15 40 100 3
58 WAB880-1-38-18-18-P1-HB 92 86 9 0

RM231 7 76 8 0,784 RM417 4 75 4 0,512
RM239 10 74 2 0,307 RM421 5 73 10 0,888
RM240 2 78 6 0,583 RM440 5 75 9 0,790
RM251 3 75 6 0,754 RM451 4 75 7 0,719
RM255 4 73 6 0,727 RM452 2 75 9 0,866
RM261 4 72 9 0,844 RM472 1 75 11 0,794
RM263 2 75 8 0,821 RM480 5 75 10 0,714
RM276 6 75 11 0,799 RM526 2 75 7 0,849
RM277 12 75 2 0,444 RM5371 6 75 7 0,535
RM280 4 75 5 0,742 RM60 3 78 10 0,882
RM309 12 73 1 0,000 RM7551 6 76 8 0,626
Tổng số 2997 285 27,925
Trung bình 74,925 7,1 0,698
Nhỏ nhất 70 1 0
Lớn nhất 78 12 0.903

Hình 2. Kết quả nhận dạng kiểu gen của các giống lúa bằng chỉ thị SSR.
M là: Ladder 100; 1-46 thứ tự các mẫu giống lúa nghiên cứu theo bảng 1
Coefficient
0.05 0.29 0.52 0.76 1.00
BP1976B -2-3-7-T
OM6677
NTK11
YN3155-421-18-6
IR65482-7-216-1
CT15673-8-1-4-1
KMP34
IR88614-B-1
PR30876-15-1-1-
CNI9024

VANDANA
VattuNN1
IR83141-11
PR26768-PJ22
Konch ieng
PR26850-PJ48
IR83142-B-79-B
IR07A241
B1159 8C-TB-2-1-
IR09A120
CB 0015-24
CT15672-12-1-5-
La s o
PC10
CNI9001(D2)
CT15671-15-4-5-
CT15765-13-3-6-
YN3129-492-18-3
RR 345-2
CT15675-7-1-7-1
LC TQ
C22
RR 345-2
LC93-1
LC22-6
LC93-2
LC22-7
P6
Baot hai
Te me o

PC10
IR09A299
CT15671-15-4-5-
IR07A241
IR65482-7-216-1
GSR-I-0019
NMR2
CT15691-4-3-3-1
CT15679-17-1-1-
IR82912-B-B-16
CT15696-3-4-3-1
IR83140-56
CB0015-24
CT15673-8-1-4-1
KMP34
CT15675-7-1-7-1
IR83141-11
IR09A120
CB08-709-2
B11577E-MR-B-12
YN
3129-492-18-3-7
CT15765-13-3-6-
CT15672-12-1-5-
BP1976B-2-3-7-T
IR88614-B-1
B11598C-TB-2-1-
Loc u
VANDANA
IR72