BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM



HÀ NỘI - 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM DƯƠNG XUÂN TÚ
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ DNA
TRONG CHỌN TẠO GIỐNG LÚA THƠM
KHÁNG BỆNH BẠC LÁ

CHUYÊN NGÀNH: DI TRUYỀN VÀ CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG
MÃ SỐ: 62 62 01 11
ii

LỜI CM N

Để hoƠn thƠnh lun án nƠy, tôi đư nhn đc sự quan tơm, giúp đ ca các
thy, cô giáo, các tp thể vƠ cá nhơn cùng các bn đng nghip.
Tôi xin bƠy t lòng bit n sơu sắc đn PGS.TS. Phan Hu Tôn, Học Vin
Nông nghip Vit Nam, ngi hớng dn khoa học, đư tn tình hớng dn vƠ
giúp đ tôi trong sut quá trình thực hin đ tƠi cũng nh hoƠn chnh lun án
Tôi xin chơn thƠnh cm n Ban Qun lỦ ĐƠo to, Học Vin Nông nghip
Vit Nam; Các thy cô giáo Bộ môn Di truyn vƠ chọn ging cơy trng, Khoa
Nông học, Học Vin Nông nghip Vit Nam đư đƠo to, hớng dn, giúp đ vƠ
to điu kin thun li để tôi hoƠn thƠnh lun án nƠy
Tôi xin chơn thƠnh cm n lưnh đo Vin Cơy lng thực vƠ Cơy thực
phẩm, các đng nghip thuộc Bộ môn Công ngh sinh học, Vin Cơy lng thực
vƠ Cơy thực phẩm đư to điu kin thun li vƠ giúp đ cho tôi trong tin hƠnh
thực hin các thí nghim ca lun án.
Sau cùng lƠ gia đình đư luôn bên cnh động viên, to điu kin v thi

1.2 ng dng ch th phơn t trong chọn to ging lúa 9
1.2.1.

Một s ch th phơn t ADN đc s dng ph bin trong nghiên
cu di truyn vƠ chọn to ging lúa
9
1.2.2.

Một s kt qu ng dng ch th phơn t trong chọn to ging lúa 13
1.3. Nghiên cu v mùi thm vƠ ch th phơn t liên kt với gen qui
đnh tính trng mùi thm  cơy lúa
15
1.3.1.

Cht to mùi thm trong cơy lúa 15
1.3.2.

Di truyn tính trng mùi thm  cơy lúa 19
1.3.3.

Ch th phơn t liên kt với gen qui đnh tính trng mùi thm  cơy
lúa
22
1.3.4.

Kt qu ng dng ch th phơn t trong chọn to ging lúa thm 24
1.4. Nghiên cu v bnh bc lá vƠ ch th phơn t liên kt với gen qui
đnh tính kháng bnh bc lá  cơy lúa
28
1.4.1.

Lai to các t hp lai đnh hớng to vt liu cho chọn lọc dòng
lúa mới theo mc tiêu
56
2.4.4.

S dng ch th phơn t chọn cá thể mang kiểu gen thm vƠ gen
kháng bnh bc lá từ các th h phơn ly, kt hp với đánh giá kiểu
hình để chọn dòng lúa mới theo mc tiêu
59
Chng 3. KT QU VÀ THO LUN 60
3.1. Lựa chọn ch th phơn t liên kt với gen qui đnh mùi thm vƠ
tính kháng với các chng vi khuẩn gơy bnh bc lá lúa  các tnh
phía Bắc
60
3.1.1.

Lựa chọn ch th phơn t liên kt với gen thm  cơy lúa 60
3.1.2

Lựa chọn ch th phơn t liên kt với gen kháng với một s chng
vi khuẩn gơy bnh bc lá lúa ph bin  các tnh phía Bắc
68
3.2. Đánh giá đa dng di truyn tp đoƠn vt liu lúa thm kháng bnh
bc lá
88
3.2.1.

Đánh giá đặc điểm nông sinh học, mùi thm vƠ kh năng kháng
bnh bc lá ca các mu ging trong tp đoƠn vt liu
88

S dng ch th phơn t liên kt để chọn lọc các thể mang gen mc
tiêu từ th h sớm
117
3.4.2.

Đánh giá vƠ chọn lọc theo mc tiêu đi với các các dòng lúa mang
gen mc tiêu
121
KT LUN VÀ KIN NGH 137
DANH MC NHNG KT QU NGHIÊN CU CA TÁC GI LIÊN
QUAN ĐN Đ TÀI ĐÃ ĐC CÔNG B
139
TÀI LIU THAM KHO 140
PH LC 152 vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CH VIT TT
Ch vit tt Nghĩa đầy đủ
2AP 2-acetyl-1-pyrroline


STT

Tên bng Trang

1.1 Một s cht to mùi thm chính đc tìm ra  cơy lúa 16
1.2 Ngun gc các chng vi khuẩn gơy bnh bc lá lúa ph bin
đc thu thp ti các tnh phía Bắc
30
2.1 Các chng vi khuẩn gơy bnh bc lá s dng trong nghiên cu 47
3.1 Nhn din gen thm fgr trong tp đoƠn vt liu lúa thm bằng
các ch th liên kt
62
3.2 Tỷ l phơn ly kiểu gen thm fgr  qun thể F2 ca các t lai
đc nhn din bằng s dng các ch th phơn t DNA
65
3.3 Kt qu phơn tích kiểu gen thm fgr bằng ch th phơn t kt
hp vi đánh giá mùi thm trong ht  qun thể phơn ly F2
66
3.4 Phn ng ca các mu ging lúa với một s chng vi khuẩn gơy
bnh bc lá trong điu kin lơy nhim nhơn to
68
3.5 Kiểu gen kháng vƠ mc kháng/nhim với các chng vi khuẩn
gơy bnh bc lá  th h F1 ca các t hp lai
79
3.6 Tỷ l phơn ly kiểu gen kháng Xa4, xa5 vƠ Xa7  th h F2 ca
các t lai đc nhn dng bằng ch th phơn t
82
3.7 Kiểu gen kháng vƠ mc kháng/nhim với vi khuẩn gơy bnh bc
lá  th h F2 ca các t hp lai

3.23 Kt qu lai to các t hp lai 4 b mẹ 115
3.24 Kt qu lai to các t hp lai BC5 trong v mùa 2013 vƠ đánh
giá con lai BC5F1 trong v xuơn 2014
116
3.25 Kt qu chọn cá thể mang gen mc tiêu trên qun thể F3 ca các
t hp lai trong v mùa 2012
120
3.26 Bng kỦ hiu dòng chọn 121
3.27 Kt qu chọn dòng lúa thm kháng bnh bc lá  th h F4 trong
v xuơn 2013
121
3.28 Kt qu chọn dòng lúa thm kháng bnh bc lá  th h F5 trong
v mùa 2013
122
3.29 Danh sách các dòng lúa thm kháng bnh bc lá th h F6 đc
chọn trong v mùa 2013
123
3.30 Kt qu kiểm tra gen mc tiêu  các dòng lúa chọn th h F6
trong v xuơn 2014
124
3.31 Mc kháng/nhim ca các dòng ging lúa đc chọn  th h F6
đi với một s chng vi khuẩn gơy bnh bc lá ph bin
125
3.32 Kt qu đánh giá mùi thm trong ht ca các dòng lúa 128
3.33 Đặc điểm sinh trng ca các dòng lúa trong v Xuơn 2014 ti 129
ix

Vin CLT - CTP
3.34 Phn ng ca các dòng lúa với một s sau bnh hi chính trong
điu kin đng ruộng , v xuơn 2014 ti Vin CLT ậ CTP


x

DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

Tên hình Trang

1.1 Cu to 2-acetyl-1-pyrroline 17
1.2 S đ mi quan h gia BAD vƠ sự tng hp 2AP 17
1.3 S đ cu trúc ca gen fgr 20
1.4
Một s hình nh điển hình v biểu hin triu chng ca bnh
bc lá lúa
29
1.5 Bn đ phơn b các chng vi khuẩn Xoo  min Bắc Vit Nam 31
1.6 V trí ca gen kháng Xa4 đc đnh v bằng ch th R1505 33
1.7
V trí ca gen kháng Xa4 đc đnh v với ch th Npb78 vƠ
Npb181
34
1.8 Gen kháng xa5 đc đnh v với ch th RG556 vƠ RM390 34
1.9 Cu trúc ca gen kháng xa5 trên NST s 5 35
1.10 Gen Xa7 đc đnh v với ch th liên kt gn nht lƠ M3 ậ M5 35
3.1
Hình nh đin di sn phẩm PCR mu ADN ca các ging, s
dng các ch th RG28, RM342, RM223, L06 vƠ BADH2
61
3.2
Hình nh đin di sn phẩm PCR mu ADN cá thể F2 ca t hp

M ĐU
1. Tính cp thit ca đề tƠi
Cơy lúa (Oryza sativa L.) lƠ cơy lng thực hƠng đầu  Việt Nam, lƠ cơy
trồng truyền thống gắn bó lơu đi với ngi nông dơn Việt Nam. Từ một nớc phi
nhập khẩu lng thực trớc những năm 80 ca thế kỷ 20, Việt Nam đư vn lên tự
túc đợc lng thực vƠ lƠ nớc xut khẩu go lớn th 2 thế giới trong những năm
đầu ca thế kỷ 21. Đơy lƠ một bớc tiến rt lớn trong sn xut lúa go  Việt Nam.
Tuy nhiên, go ca Việt Nam phần lớn lƠ không thm, cht lợng thp, giá xut
khẩu thp nhiều so với giá go xut khẩu ca các nớc trong khu vực nh Thái Lan,
n Độ. Bên cnh đó, nhu cầu tiêu dùng nội địa đối với go thm, cht lợng cao
ngƠy cƠng tăng c về số lợng vƠ cht lợng. Thực tế đối với ngƠnh sn xut lúa go
ca ta hiện nay lƠ mới chỉ phát triển về mặt số lợng, còn hn chế về mặt cht lợng,
sn phẩm có tính cnh tranh thp dẫn đến hiệu qu sn xut thp. Do vậy, chọn to
vƠ phát triển các giống lúa thm, cht lợng cao phc v cho sn xut lƠ yêu cầu cp
thiết trong nghiên cu chọn to giống lúa  Việt Nam hiện nay.
Bộ giống lúa thm, cht lợng hiện đang đợc sn xut ti các vùng miền 
Việt Nam còn rt đn điệu, kh năng thích ng kém, cht lợng cha cao, năng sut
thp vƠ đặc biệt lƠ kh năng chống chịu kém với một số sơu bệnh hi chính nh rầy
nơu, bệnh đo ôn, đặc biệt lƠ bệnh bc lá … do vậy nên sn xut mang tính ri ro
cao, hiệu qu sn xut thp, khó m rộng diện tích. Hiện ti,  các tỉnh phía Nam,
ngi dơn vẫn gieo trồng các giống lúa cht lợng có nguồn gốc từ Thái nh
Khaodatmali, Jasmin mặc dù những giống lúa nƠy cha thực sự phù hợp với điều
kiện sinh thái ca Việt Nam. Ti các tỉnh phía Bắc, các giống lúa cht lợng cao
đợc trồng vẫn ch yếu lƠ các giống cổ truyền nh Tám thm, Dự… lƠ những giống
cm quang, dƠi ngƠy, chống chịu sơu bệnh kém, năng sut thp vƠ ri ro cao; Các
giống lúa đợc nhập nội từ Trung Quốc nh Bắc thm số 7 (BT7), Hng thm số 1
(HT1) vƠ các giống lúa chọn to trong nớc nh T10, AC5, TL6 lƠ những giống
lúa cht lợng, ngắn ngƠy, có thể trồng đợc c 2 v nhng năng sut không cao,

2

Những kết qu nghiên cu đư đợc công bố trên thế giới về di truyền tính
trng mùi thm vƠ tính kháng bệnh bc lá  cơy lúa lƠ c s cho việc nghiên cu
ng dng chỉ thị DNA trong chọn to giống lúa thm, kháng bệnh bc lá. Đối với
mùi thm  cơy lúa, cht 2-acetyl-1-pyrroline (2Ap) đư đợc công bố lƠ cht chính
(key compound) to nên mùi thm  c các giống lúa thm, đặc trng lƠ mùi thm
ca giống Jasmine vƠ Basmati (Buttery et al., 1983; Bradbury et al., 2005a). Cht
2AP đợc xác định do gen fgr nằm trên NST số 8 kiểm soát tổng hợp (Huang et al.,
1994; Bradbury et al., 2005a). Gen fgr đư đợc tìm ra các chỉ thị liên kết với những
khong cách di truyền khác nhau vƠ trên các nguồn vật liệu khác nhau (Ahn et al.,
1992; Louriex et al., 1996; Garland and Henry, 2001; Bradbury et al., 2005b). Đối
với bệnh bc lá lúa, hiện nay trên thế giới đư đợc công bố có trên 30 chng vi
khuẩn Xoo gơy bệnh trên lúa (Nino-Liu et al., 2006).  Việt Nam cũng đư có một số
nghiên cu về các chng vi khuẩn gơy bệnh bc lá lúa ti các vùng trồng lúa trong
c nớc (Furuya et al., 2003; Phan Hữu Tôn vƠ Bùi Trọng Thy, 2004; Nguyễn Thị
Liên vƠ cs., 2012). Cho đến nay đư phát hiện có 36 gen kháng chính với các chng
vi khuẩn gơy bệnh bc lá trên các giống lúa trồng vƠ lúa hoang di trên thế giới
(Chun et al., 2012). Di truyền ca 36 gen kháng đư đợc công bố, trong đó 28 gen
đư đợc định vị trên các NST vƠ có chỉ thị liên kết đư đợc đa ra.  Việt Nam, các
gen kháng Xa4, xa5, Xa7 vƠ Xa21 đư đợc công bố lƠ có kh năng kháng hữu hiệu
với các chng vi khuẩn gơy bệnh bc lá lúa  các tỉnh phía Bắc (Phan Hữu Tôn vƠ
Bùi Trọng Thy, 2004; Taura et al., 2004; Lư Vĩnh Hoa vƠ cs., 2010; Vũ Hồng
Qung vƠ cs., 2011). Đơy lƠ những công bố có giá trị trong nghiên cu ng dng chỉ
thị DNA trong các chng trình chọn to giống lúa thm kháng bệnh bc lá. Tuy
nhiên, những chỉ thị phơn tử liên kết với gen mùi thm vƠ gen kháng bệnh bc lá đư
đợc công bố với những khong cách di truyền khác nhau vƠ trên những nguồn vật
liệu khác. Do vậy, khi ng dng các chỉ thị phơn tử đư đợc công bố trong các
chng trình chọn to giống trên nguồn vật liệu c thể thì cần phi tiến hƠnh kiểm
tra vƠ lựa chọn chỉ thị có độ tin cậy vƠ chính xác cao.
ng dng chỉ thị phơn tử trong chọn to giống lúa thm, chọn to giống lúa
kháng bệnh bc bc lá  Việt Nam cũng đư đợc tiến hƠnh  một số c quan nghiên

liệu lai to trong các chng trình chọn giống lúa thm kháng bệnh bc lá tiếp theo.

5
Trong đó, 2 dòng lúa lƠ T7.19-2 (mang gen thm fgr vƠ gen kháng Xa7) vƠ dòng
T25.82-3 (mang gen thm fgr vƠ gen kháng xa5) đáp ng đợc mc tiêu chọn to về
thi gian sinh trng, năng sut, cht lợng, mùi thm vƠ kháng bệnh bc lá sẽ đợc
tiếp tc phát triển cho sn xut ti các tỉnh phía Bắc trong thi gian tới.
4. Những đóng góp mi ca đề tƠi
Lựa chọn đợc chỉ thị phơn tử DNA liên kết với gen mùi thm (fgr) vƠ gen
kháng bệnh bc lá (Xa4, xa5 vƠ Xa7) sử dng cho chọn to giống lúa thm kháng
bệnh bc lá cho các tỉnh phía Bắc với độ chính xác đến 94% đối với gen mùi thm
fgr, đến 97% đối với gen kháng bệnh bc lá Xa4, đến 76% đối với gen kháng bệnh
bc lá xa5 vƠ đến 92% đối với gen kháng bệnh bc lá Xa7.
Đư xác đinh đợc 12 mẫu giống lúa thm, cht lợng cao vƠ 12 mẫu giống
lúa mang gen kháng bệnh bc lá sử dng lƠm bố mẹ cho các tổ hợp lai định hớng
trong chọn to giống lúa thm, kháng bệnh bc lá ti các tỉnh phía Bắc.
Chọn to đợc 15 dòng lúa thm mới, đồng thi mang 1 – 2 gen kháng bệnh
bc lá phổ biến  các tỉnh phía Bắc. Các dòng lúa nƠy đợc sử dng lƠm vật liệu
mới cho lai to trong các chng trình chọn giống lúa thm kháng bệnh bc lá tiếp
theo. Trong đó, 2 dòng lúa lƠ T7.19-2 vƠ dòng T25.82-3 đáp ng đợc mc tiêu
chọn to sẽ đợc tiếp tc phát triển cho sn xut ti các tỉnh phía Bắc trong thi gian
tới.
go trên thế giới nh Mỹ cũng phi nhập khẩu một khối lợng lớn go thm thừ
Thái Lan, n Độ vƠ Pakistan bi vì họ không thể sn xut đợc go thm cht
lợng cao ti đt nớc ca họ (Boriss, 2006). Từ khi bắt đầu cuốc cách mng xanh,
hầu hết các chng trình chọn giống lúa trên thế giới tập trung vƠo ci tiến kh năng

7
chống chịu sơu bệnh hi vƠ đặc biệt lƠ tăng năng sut ht. Để tăng sự quan tơm vƠ
phát triển tr li các giống lúa thm trên thế giới, thi gian gần đơy các lỗ lực trong
công nghệ sinh học vƠ chọn giống đư tập trung vƠo tăng năng sut vƠ kh năng
chống chịu ca các giống lúa thm nhng vẫn giữ mùi thm vƠ cht lợng ca các
giống lúa nƠy. Việc lƠm nƠy lƠ rt khó đối với giống lúa Basmati bi với một số chỉ
tiêu cht lợng so với các giống lúa thm cht lợng khác nh lƠ độ kéo dƠi ht khi
nu, độ mềm vƠ cht lợng nu nớng (Garg et al., 2006). Mặc dù đư có những cố
gắng, nhng kết qu ca một số chng trình chọn to giống trong việc ci to năng
sut vƠ kh năng chống chịu ca giống lúa Basmati bị giới hn bi phng pháp
chọn lọc truyền thống (Bradbury, 2009). Một số tác gi sử dng phng pháp chọn
giống đột biến (Soomro et al., 2003) hoặc sử dng chuyển gen (Garg et al., 2006)
nhng vẫn cha có giống lúa thm nƠo đợc ci tiến di truyền đợc đa ra
(Bradbury, 2009). Mặc dù còn có những hn chế về kết qu trong ci tiến các giống
lúa thm so với các giống lúa không thm, nhng kết qu ca các chng trình chọn
giống với mc đích ci to tăng năng sut cho giống lúa Jasmine  Thái Lan đư thu
đợc kết qu đáng kể, thƠnh công hn so với việc ci tiến năng sut ca giống lúa
Basmati (Toojinda et al., 2005).
Ti Nhật Bn, để thỏa mưn nhu cầu ca ngi tiêu dùng, việc nghiên cu vƠ
chọn to giống lúa cht lợng cao đư đợc u tiên hƠng đầu vƠ hầu hết các giống lúa
trong sn xut đều lƠ các giống thm có ht go trong, ít bc bng, hƠm lợng
amylose thp (từ 15-20%), cm mềm, dẻo, ngon. Đơy cũng lƠ xu hớng chung đư vƠ
đang diễn ra ti các nớc sử dng lúa go lƠ cơy lng thực chính nh ĐƠi Loan,
HƠn Quốc. Ti Trung Quốc, các giống lúa dng Japonica cho cm mềm, dẻo ngon
đư vƠ đang đợc phát triển mnh (Chen et al., 2006). Ti HƠn Quốc công tác chọn

số giống lúa thm, cht lợng cao phc v cho sn xut. Kết qu nghiên cu ca đề
tƠi “Nghiên cứu phát triển một số giống lúa đặc sản cho một số giống lúa đặc sản
cho một số vùng sinh thái của Việt Nam” giai đon 2001-2005, đư ci tiến vƠ to ra
một số giống lúa thm nh Nếp 87, OM3536, OM2524, HT1, NƠng Thm chợ đƠo
dòng 5 vƠ một số giống khác nh nếp DT12, nếp DS101, nếp PD2, TK106, LT2
(Nguyễn Hữu Nghĩa, 2006). Các giống lúa thm cht lợng cao mới chọn to nh
Hng Cốm do trng Đi học Nông nghiệp HƠ Nội chọn to; giống lúa CL8, CL9
do Viện Di truyền nông nghiệp chọn to; giống lúa HT9, AC5, T10, HDT8 do Viện
Cơy lng thực vƠ Cơy thực phẩm chọn to đư đợc đa vƠo sn xut ti các tỉnh
phía Bắc trong thi gian gần đơy. Các giống lúa OM43-26, OM39, OM201,

9
OM2031, OM1490, OMCS2000, OM4900 do Viện Lúa đồng bằng sông Cửu long
chọn to cũng đư đang đợc đa vƠo sn xut vƠ phát triển trong sn xut ti các
tỉnh phía Nam. Tuy nhiên, cho đến nay các giống lúa thm cht lợng mới đợc đa
vẫn còn hn chế nh cht lợng cha cao, chỉ  mc trung bình nên rt khó để cnh
tranh với cht lợng ca các giống lúa nh Jasmine, Basmati đư có thng hiệu
trên thế giới; Kh năng chống chịu sơu bệnh hi kém, thích ng hẹp nên độ ri ro
cao. Thực tế sn xut hiện nay cho thy: các giống lúa thm cht lợng cao mới
đợc chọn to trong thi gian đợc đa ra nhiều về số lợng giống nhng diện tích
che ph ca các giống nƠy trên sn xut lƠ rt ít. Ti các tỉnh phía Bắc, các giống lúa
thm cht lợng cao mới chọn to vẫn cha thể thực sự thay thế đợc giống lúa
BT7, lƠ một giống lúa cht lợng cao có nguồn gốc từ Trung Quốc đư bộc lộ rt
nhiều hn chế về kh năng chống chịu sơu bệnh hi, đặc biệt lƠ bệnh bc lá trong v
mùa. Đơy lƠ thánh thc lớn đối với các nhƠ chọn to giống lúa  Việt Nam trong
thi gian tới.
1.2. ng dng ch th phơn tử trong chn to ging lúa
Trong những năm gần đơy, chỉ thị phơn tử DNA đư đợc đa vƠo sử dng
phổ biến trong chọn to giống trên nhiều đối tợng cơy trồng theo các mc tiêu khác
nhau. Trong đó, cơy lúa lƠ đối tợng cơy trồng đợc các nhƠ nghiên cu quan tơm vƠ

sự có mặt ca đon DNA khuôn mẫu, DNA mồi, các nucleotit (dNTP) gồm 4 loi:
dATP, dCTP, dGTP, dTTP vƠ ion Mg
2+
hot động nh một cht xúc tác (Saiki and
Gelfand, 1989). Tuỳ theo bn cht ca những đon mồi sử dng mƠ có những hệ
thống chỉ thị đặc trng gồm chỉ thị STS, RAPD, SSR, AFLP, SNP, c thể nh sau:
Chỉ thị STS (Sequence Tagged Sites): Chỉ thị STS dựa trên phn ng PCR,
đợc đa ra nh việc xác định trình tự 2 đầu mỗi đon ca mẫu dò dùng trong RFLP
phát hiện đợc đa hình liên kết gen, chọn một đon đặc hiệu để thiết kế mồi dùng
cho phn ng PCR. Đơy lƠ loi chỉ thị đồng trội có thể phơn biệt đợc gen  trng
thái đồng hợp tự vƠ dị hợp tử. Mỗi đon gen khác nhau sẽ có trình tự nucleotide
khác nhau, tùy từng vị trí mƠ mồi có thể gắn vƠo những đon khác nhau, nếu ghép 2
đầu ca một đon DNA nht định thì sẽ đợc nhơn lên đa hình thể hiện qua chiều
dƠi đon đợc xác định qua điện di. Trong nhiều trng hợp, đon nhơn lên có kích
thớc bằng nhau nhng có trình tự nucleotide khác nhau, muốn phát hiện phi dùng
đến enzyme cắt giới hn. Enzyme nƠy nhận biết đợc các trình tự khác nhau đó vƠ
cắt  những vị trí nht định sẽ to ra đợc các đon khác nhau, điện di sẽ xác định
đợc đa hình. Trình tự mồi STS phát hiện sự biến đổi  mc allen ca gen trong

11
phơn tử DNA. Nhợc điểm chỉ thị STS lƠ đòi hỏi phi biết trớc đợc một vƠi trình
tự DNA ca gen (Olson et al., 1989).
Chỉ thị RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA): Loi chỉ thị nƠy dựa
trên phn ng PCR, nhơn bội những đon DNA trong hệ gen, sử dng đon mồi đn
lẻ, ngẫu nhiên (random primers) dƠi khong 9-10 nucleotit dới nhiệt độ kết cặp
thp (khong 37
0
C) (Williams et al., 1990). RAPD sinh ra những chỉ thị trội bi sự
có mặt hay vắng mặt những băng DNA đặc trng, vì vậy không phơn biệt đợc thể
dị hợp tử. Đơy lƠ hn chế ca loi chỉ thị nƠy so với chỉ thị đồng trội RFLP. Mặc dù

nay, nghiên cu sƠng lọc (screening) th viện genome lúa cho thy có khong
25.000 chỉ thị SSR. Chỉ thị nƠy đợc sử dng nhiều trong nghiên cu da dng di
truyền, tìm chỉ thị liên kết vƠ lập bn đồ gen với độ chính xác cao, đn gin vƠ rẻ
tiền (McCouch et al., 2002; Liu et al., 2002 )
Chỉ thị SNP (Single Nucleotide Polymorphisms): Chỉ thị đa hình nucleotide
đn (Single Nucleotide Polymorphisms - SNP) có thể phơn biệt sự khác nhau trong
phơn tử AND  mc độ từng nucleotit trong cu trúc di truyền giữa các cá thể hoặc
NST. Chỉ thị SNP đợc tìm ra đầu tiên trong bộ gen ngi, khong 1.250 bp lƠ sƠng
lọc đợc 1 SNP (Liu, 2007) vƠ  lúa thì c khong 200 - 700bp xut hiện 1 SNP
(Kenneth, 2009). Hiện nay, ng dng ca chỉ thị SNP đang rt phổ biết trong lĩnh
vực nghiên cu về di truyền, lập bn đồ gien vƠ xem xét tng quan ca các gien
liên kết trên toƠn bộ genome tới các tính trng nghiên cu (Jin et al., 2010). Những
bộ chỉ thị SNP với mật độ phơn bố trên toƠn bộ genome nƠy đợc rt nhiều viện
nghiên cu vƠ công ty trên thế giới thiết kế vƠ ng dng tiến hƠnh hoƠn toƠn tự động
vƠ đt thông hiệu rt cao (Shen et al., 2004). Trong những năm gần đơy những
nghiên cu về di truyền thông qua các công nghệ genotyping ng dng chỉ thị SNP
đư đợc tiến hƠnh trên rt nhiều loƠi nh lƠ  nho (Lijavetzky et al., 2007),  lúa
(Caicedo et al., 2009; Elizabeth et al., 2009),  đậu tng (Hyten et al., 2009),  lúa
mch (Close et al., 2009),  ngô (Yan et al., 2009),  lúa mì (Akhunov et al., 2009).
Trong ng dng chỉ thị DNA liên kết để chọn gen qui định một tính trng nƠo
đó thì việc lựa chọn chỉ thị lƠ quan trọng quyết định đến sự thƠnh công. Sự lựa chọn
nƠy dựa trên một số đặc điểm u tiên chính nh: độ chính xác ca chỉ thị (liên kết
chặt với gen mc tiêu), dễ sử dng, tuơn th tự động hóa cao, kh năng lặp li cao,
chi phí thp. Bên cnh đó, sự lựa chọn chỉ thị còn phi ph thuộc vƠo thiết bị máy
móc ca phòng thí nghiệm vƠ trình độ ca cán bộ nghiên cu. Một số loi chỉ thị
phơn tử DNA đợc đa ra với các đặc điểm nh sau:

13
Đ
ặc


0,5

Ch
t l

ợng
DNA

(DNA quality)

Cao

cao

T. bình

T. bình

cao

S
ố locus
đa h
ình phơn tích
(Number of polymorph loci
analysed)
1,0
–
3,0


D
ễ

Kh
 n
ăng t
ự
đ
ộng hóa (Amenable
to automation)
Th
p

T. bình

T. bình

Cao

Cao

Kh
 n
ăng l
ặp li
(Reproducibility)

Cao


một công c hỗ trợ đắc lực trong công tác lai to vƠ chọn lọc giống lúa mới.
Những năm gần đơy, các nhƠ nghiên cu thuộc IRRI đư thƠnh công trong việc
chuyển gen quỦ vƠo các giống lúa trồng bằng phng lai tr li vƠ chọn lọc nh chỉ
thị phơn tử (MABC). Kết qu đư đợc to ra lƠ các giống lúa vừa có năng sut cao,
vừa có kh năng chống chịu với các điều kiện môi trng bt thuận, đặc biệt lƠ trong
việc quy t nhiều gen kháng bc lá vƠo một giống nh dòng IRBB64 mang bốn gen
kháng Xa4, xa5, Xa7 vƠ Xa21, dòng IRBB63 mang các gen xa5, Xa7, Xa13 (Le et
al., 2006).
Ti Trung Quốc, các nhƠ chọn giống đư sử dng phng pháp MABC để
chuyển thƠnh công hai gen Xa21 vƠ Xa4 vƠo dòng phc hồi Mianhui 725 cho tổ hợp
lúa lai Shuhui 207. Sử dng MABC với các chỉ thị phơn tử liên kết pTA21 vƠ AB9
nhóm tác gi nƠy cũng đư chuyển thƠnh công gen Xa21 vƠo dòng Minghui63. Tng
tự, các tác gi cũng đư thu đợc dòng phc hồi Minghui 63 mang tổ hợp gen kháng