Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA LAI (F
1
)
CHỐNG CHỊU BỆNH SƯƠNG MAI (Phytophthora infestans de Bari)
VÀ BỆNH XOĂN VÀNG LÁ (TYLCV) BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ
Trần Ngọc Hùng
Viện Nghiên cứu Rau Quả
SUMMARY
Breeding t
omato hybrids resistant to late blight (Phytophthora infestans de Bari)
and tomato yellow leaf curlf virus (TYLCV) by using molecular markers
Late blight and tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) are diseases devastating severely tomato
grown in Vietnam. Through marker assistant selections, two groups of tomato breeding lines have been
bred. The first group contained lines carrying homozygous Ph3 allele. And, the other one consisted of
lines with both homozygous Ty1 and Ty3 alleles or only Ty3 allele. Hybrids by crossing Ph3 gene lines
with Ty gene(s) lines showed high resistance to both diseases of late blight and TYLCV. They also
produced promising yield and good horticultural characteristics.
Keywor
ds: Tomato, hybrids, late blight, TYLCV, breeding, molecular marker.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
*

Cà chua là một trong những cây trồng đầu
tiên được ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn
giống (Rick và Fobes, 1974; Tanksley và Rick,
1980). Từ những năm 1980, chỉ thị phân tử đã
được sử dụng như công cụ cơ bản trong chọn tạo
giống cà chua. Đến nay khoảng 40 gen liên quan
đến tính kháng bệnh chính đã được lập trên bản

trị bệnh sương mai. Với đặc thù này sản xuất cà
chua luôn tiềm ẩn tính thiếu ổn định và nguy cơ
không an toàn vệ sinh thực phẩm cao.
Virus gây bệnh xoăn lá ở cà chua (Tomato
Yellow Leaf Curl Virus - TYLCV) thuộc chi
Begomovirus họ Geminiviridae, lan truyền nhờ
bọ phấn (Ba
misia tabaci) được phát hiện lần đầu
tiên ở Israel vào năm 1939 (Pisco et al., 1996).
Bệnh gây hại hủy diệt rất nhiều giống cà chua
(Cohen và Antignus, 1994). Thiệt hại rất lớn
trong sản xuất cà chua do TYLCV được ghi nhận
ở các vùng nhiệt đới, á nhiệt đới, thậm chí kể cả
châu Âu và nửa tây bán cầu (Pico et al., 1996).
Năng suất thiệt hại trung bình từ 55 - 90% thậm
chí là 100% khi cây bị nhiễm bệnh này (Reynaud
et al., 2003). Một trong những biện pháp
hiệu
quả để phòng trừ hữu hiệu dịch hại này là dùng
giống kháng bệnh, do đó hàng thập kỷ qua công
tác tạo giống theo hướng này vẫn liên tục thực
hiện. Tuy nhiên hiện nay số dòng, giống cà chua
kháng tốt bệnh này vẫn rất hạn chế (Ji et al.,
2007).
Mặc dù chưa c
ó thống kê đầy đủ về thiệt hại
do TYLCV gây ra ở Việt Nam, nhưng hiện nay
bệnh đang tàn phá nhiều r
uộng cà chua, đặc biệt
trong vụ sớm. Để hạn chế bệnh phần lớn nông

5
được
chọn bằng chỉ thị phân tử LB3 từ quần thể phân
ly của nguồn gen kháng bệnh sương mai L3708
(mang gen Ph3) lai với các dòng ưu tú về năng
suất và chất lượng.
Sử dụng mẫu g
iống Gc171 và Gc173 mang
gen kháng bệnh xoăn vàng lá (TYLCV) lai với
các mẫu giống có đặc điểm nông sinh học tốt
(năng suất, chất lượng quả, dạng quả ). Chỉ thị
phân tử Ty - seminis để xác định gen Ty1 và chỉ
thị FLUM25 để xác định
gen Ty3 được dùng để
chọn lọc các cá thể mang gen kháng bệnh đồng
hợp tử ở giai đoạn vườn ươm trong từng quần thể
F
2
. Các cá thể được chọn lọc tạo thành dòng ở F
3

và tiếp tục chọn lọc phả hệ (Pedigree) về các đặc
điểm nông sinh học ở các thế hệ tiếp theo. Ở thế
hệ F
5
, F
6
đã chọn được các dòng ưu tú AV3,
AV8 và E1.
Nhằm p

nguồn lây bệnh nhân tạo. Tính kháng bệnh sương
mai được đánh giá thông qua 2 phương pháp là
lây nhiễm n
hân tạo trên lá tách rời và lây nhiễm
nhân tạo trên toàn cây:
+ Phương ph
áp lá tách rời: Đặt úp lá cà chua
lên môi trường thạch nước (Water agar: 18g agar
+ 1000ml H
2
O, Autoclaved 121
o
C, 17 min.)
trong đĩa petri sau đó dùng Micropipet nhỏ vào
giữa mỗi lá chét 30µl dung dịch bào tử (5000
sporangia/ml) nấm sương mai.Với mỗi mẫu
giống lây bệnh được lại lại 3 lần. Sau khi lây
nhiễm, hộp petri được đậy kín lại, giữ trong tủ
định ôn 17
o
C. Đánh giá bệnh được thực hiện sau
7 ngày với 2 phương pháp: xác định số bào tử
hình thành và chỉ số bệnh theo thang đánh giá
như sau:
Điểm
1: Lá không xuất hiện vết bệnh;
Điểm 2
: Xuất hiện các chấm nhỏ trên lá
(~1mm);
Điểm 3:

483
cách cho điểm từng cây
rồi tính giá trị trung bình
theo thang dưới đây:
Điểm
0: ~ Không vết bệnh;
Điểm
1: ~1 - 10% diện tích lá bị bệnh;
Điểm
2: ~11 - 20% diện tích lá bị bệnh;
Điểm 3: ~ 21 - 40% diện tích lá bị bệnh (và 1
- 10% vùng thân bị bệnh);
Điểm 4:~ 41 - 70%
diện tích lá bị bệnh (và
11 - 50% vùng thân bị bệnh);
Điểm 5: ~71 - 90%
diện tích lá bị bệnh (và
51 - 100% vùng thân bị bệnh);
Điểm
6: ~ 91 - 100% diện tích lá bị bệnh,
cây chết.
2.3. Virus xoăn vàng lá và đánh giá tính
kháng bệnh

Sử dụng
cấu trúc xâm nhiễm ToLCHnV (mã
GenBank HQ162269) gây bệnh xoăn vàng lá trên
cà chua tại Việt Nam (Hà Viết Cường et al.,
2011) để lây nhiễm nhân tạo bằng vi khuẩn
Agrobacterum tumerfaciens. Vi khuẩn chứa cấu

2
O
5
:K
2
O = 200:150:200 và 25 tấn phân chuồng.
Số liệu thu thập được sử lý thống kê theo chương
trình SAS.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Chọn tạo dòng mang gen Ph3 kháng bệnh
sương mai
Tính
kháng bệnh sương mai ở cà chua do
một số gen quy định. Tuy nhiên các nghiên cứu
trước đã xác định gen Ph3 nằm trên nhiễm sắc
thể số 9 kháng với nhiều mẫu nấm sương mai
phân lập tại Việt Nam. Trong khi đó gen Ph1,
Ph2 không thể hiện tính kháng với nấm bệnh
này (Trịnh Khắc Quang, Trần Ngọc Hùng,
2012). Bằng chỉ thị phân tử đã chọn đư
ợc các cá
thể đồng hợp tử gen Ph3 trong quần thể phân ly
(F
2
, BC
n
F
2
) của các tổ hợp lai giữa các mẫu
giống ưu tú về năng suất nhưng nhiễm bệnh

PR78 - 66 (08TP78 X 08TP66)2 - 5 - 3 - 3 - 1 249 0,83b 1,67b
L3708 AVRDC(Solanum pimpinellifolium) 249 0,50b 1,33b
Savior Hybrid F
1
(Syngenta) 482 21,67a 4,67a
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
Hình 1. Ảnh điện di xác định gen Ph3 bằng chỉ thị phân tử LB3
(1 - thang chuẩn 100bp, 2 - PR85 - 2 - 3, 3 - PR85 - 65, 4 - PR78 - 66, 5 - L3708, 6 - Savior)
Hình 2. Ảnh đánh giá tính kháng
bệnh sương mai
(theo chiều từ trái qua phải,
từ trên xuống dưới:
PR85 - 2 - 3, PR85 - 65, PR78 -
66, L3708, Savior)

Mẫu giống L3708 là dạng cà chua dại được
dùng làm nguồn cho gen kháng bệnh sương mai.
Nhưng qua lai và chọn lọc đã tạo được các dòng
cà chua kháng bệnh có đặc điểm nông sinh học
của dạng cà chua trồng trọt. Các dòng PR đều có
quả kích thước trung bình, đỏ, oval, thịt quả dày

PR85 - 65 5,93 5,63 1,05 oval 0,67 4,33 Đỏ
PR78 - 66 6,03 4,20 1,44 oval 0,63 5,00 Đỏ
L3708 1,73 1,77 0,98 tròn 0,17 3,17 Đỏ
500bp
1 2 3 4 5 6
484
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
Bảng 3. Đặc điểm hình th
ái cây của các dòng cà chua ưu tú
kháng bệnh sương mai
Dòng
Số lá đến
chùm hoa
đầu
Số lá giữa
chù
m hoa 2 -
3
Số lá đến
chù
m hoa 4
Chiều cao cây
đến chùm hoa
4 (cm)
Dài lá (cm)
Rộng lá
(cm)
Dạng hình
sinh trưởng
PR85 - 2 - 3 6,67 3,33 16,33 111,00 37,00 24,67 Vô hạn

y - seminis (Ty1)
Dòng
(bp
)
FLUM2
5 (Ty3)
(bp)
Chỉ số bệnh Đánh giá tính kháng
AV3 303 641 0,0 Kháng
AV8 398 641 0,2 Chống chịu
E1 398 641 0,3 Chống chịu
Gc171 398 641 0,2 Chống chịu
Gc173 303 641 0,0 Kháng
ANNA 398 475 3,5 Nhiễm

Hình 3. Ảnh điện di xác định gen Ty1 bằng chỉ thị phân tử Ty - seminis
(M - 100 bp ladder marker, 1 - AV3, 2 - AV8, 3 - E1, 4 - Gc171, 5 - Gc173, 6 - Anna)
500bp
M 1 2 3 4 5 6
485
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

lai dùng dòng AV3, tương tự kiểu gen của
Savior (bảng 7, hình 5). Với đặc điểm mang
gen Ty1 nên giống Savior thể hiện tính kháng
bệnh xoăn vàng lá, đó là cơ sở để giống này
được trồng phổ biến ở các tỉnh phía Bắc
trong nhiều năm qua. Các tổ hợp lai khác chỉ
mang gen Ty3 dị hợp tử (hình 6) nhưng tính
kháng bệnh xoăn vàng lá không sai khác rõ
rệt với tổ hợp mang cả 2 gen Ty1 và Ty3. Các
tổ hợp lai thể hiện tính kháng bệnh TYLCV
khác biệt so với giống không mang gen
kháng (hình 7).
Tất cả các tổ hợp lai đều mang gen Ph3
dị hợp tử và thể hiện tính kháng bệnh sương
mai cao. Sau khi lây bệnh nhân tạo trên toàn
cây, thân lá của giống Savior và Anna bị hại
toàn bộ. Trái lại, chấm nhỏ vết bệnh được cô
lập trên lá của các tổ hợp lai.
Bảng 7. Tính kháng bệnh sương mai và bệnh xoăn vàng lá của các tổ hợp lai
Bệnh xoăn vàng lá Bệnh sương mai
Tổ hợp lai
Ty1(
bp) Ty3(bp) Chỉ số bệnh Ph3(bp) Chỉ số bệnh
PR85 - 2 - 3  AV8
398 475/641 0,67b 249/482 1,30b
PR85 - 2 - 3  AV3
303/398 475/641 0,33b 249/482 1,40b
AV3  PR85 - 65
303/398 475/641 0,00b 249/482 1,40b
PR78 - 66  E1

M 1 2 3 4 5 6

Hình 6. Ảnh điện di xác định gen Ty3 bằng chỉ thị phân tử FLUM25 của các tổ hợp lai
(M - 100 bp ladder marker, 1 - PR85 - 2 - 3

AV8, 2 - PR85 - 2 - 3

AV3, 3 - AV3

PR85 - 65,
4 - PR78 - 66

E1, 5 - Savior, 6 - Anna)

1 2 3

4

Hình 7. Biểu hiện tính kháng bệnh xoăn vàng lá (TYLCV) của các tổ hợp lai
(1 - Anna, 2 - PR85 - 2 - 3

AV8, 3 - AV3

PR85 - 65, 4 - PR78 - 66

2 - PR85
- 2 - 3  AV8
3 - AV3  PR85
- 65)

3

Xét tổng thể, ưu thế lai về năng suất, khối
lượng quả thể hiện rõ nhất ở tổ hợp lai PR78 -
66  E1, trong tổ hợp này không những phối
hợp được cả 2 gen kháng bệnh mà còn tăng
được khối lượng quả và năng suất so với cả 2
dòng bố mẹ. Tuy nhiên, do sinh trưởng hữu
hạn nên tổ hợp năng suất của tổ hợp này thấp
hơn các tổ hợp khác. Các dòng PR85 - 2 - 3,
PR85 - 65 sinh trưởng vô hạn nên tổ hợp lai
tương ứng của chúng cũng có dạng hình sinh
trưởng này. Năng suất của các tổ hợp lai với
dòng PR85 - 2 - 3, PR85 - 65 không thể hiện
ưu thế lai rõ, nhưng các tổ hợp này đã phối hợp
được các nguồn gen kháng bệnh chính. Một số
tổ hợp có năng suất tương đương giống đối
chứng (Savior).
488
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất
Bảng 8. Đặc điểm quả và
năng suất các tổ hợp lai kháng bệnh xoăn vàng lá và sương mai
(vụ Đông Xuân)
Tổ hợp lai Khối lượng quả (g) Brix (%) Dạng quả Năng suất (tấn/ha)
PR85 - 2 - 3  AV8

lycopersici) in Lycopersicon parviflorum G1.1601
colocalize with two qualitative powdery mildew
resistance genes. Mol Plant Microbe interact 16:169
- 176.
2. Chunwongse, J., Chunwongse, C., Black, L. L., and
Hanson, P. (2002). Molecular mapping of the Ph - 3
gene for late blight resistance in tomato. J. Hortic.
Sci. Biotechnol. 77:281 - 286.
3. Fry, W.E., S.B Goodwin, J.M. Matuazak, L.J.
Spielman, and M.G. Milgroom (1992). Population
genetic and international migrations of Phytophthora
infestans. Ann. Rev. Phytopathol. 30, 107 - 129
4. Goodwin, S.B., J.L. Spielman, J.M. Matuszak, S.N.
Bergeron, and W.E. Fry (1992). Clonal diversity and
genetic differentiation of Phytophthora infestans
population in Northern and Central Mexico.
Phytopathol. 82, 955 - 961.
5. Grube, R.C., E.R. Radwanski, M. Jahn (2000).
Comparative genetics of disease resistance within
the solanaceae genetics 155:873 - 887.
6. Ha Viet Cuong, Le Van Hai, Tran Ngoc Tiep and
Ngo Bich Hao (2011). Molecular characterization of
Tomato leaf curl Hainan virus and Tomato leaf curl
Hanoi virus in Vietnam. J. ISSAAS. Vol. 17, No.
2:70 - 82.
7. Ji, Y., D.J. Schuster, and J.W. Scott (2007). Ty - 3, a
begomovirus resistance locus near the Tomato
yellow leaf curl virus resistance locus Ty - 1 on
chromosome 6 of tomato. Mol. Breed. 20:271 - 284.
8. Nguyễn Văn Viên (1998). Bệnh mốc sương cà chua

Nam.Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.
ISSN 1859 - 4581. 16/2012. 59 - 65.
489