Luận án Nghiên cứu đa dạng di truyền và xác định chỉ thị nhạn dạng một số nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo (Dendrobium) bản địa của Việt Nam

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU ĐA DẠNG DI TRUYỀN VÀ XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ NHẬN DẠNG MỘT SỐ NGUỒN GEN HOA LAN HOÀNG THẢO (DENDROBIUM) BẢN ĐỊA CỦA VIỆT NAM

Ngành:

Di truyền và Chọn giống cây trồng

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu đa dạng di truyền và xác định chỉ thị nhận dạng một số nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo (Dendrobium) bản địa của Việt Nam" tập trung vào việc đánh giá đa dạng di truyền và nhận dạng nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo bản địa của Việt Nam, nhằm phục vụ công tác bảo tồn, sử dụng bền vững và lai tạo giống mới. Chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) là một trong những chi lớn và đa dạng nhất trong họ lan, với hơn 100 loài bản địa tại Việt Nam, phân bố rộng khắp. Công tác đánh giá quỹ gen là thiết yếu để xác định các giống/loài, hiểu mối quan hệ di truyền và bảo tồn nguồn gen quý. Đề tài đặt mục tiêu đánh giá đa dạng di truyền ở cấp độ hình thái và phân tử, đồng thời sử dụng chỉ thị ITS để nhận dạng các nguồn gen quý, xây dựng cơ sở dữ liệu mã vạch ADN.

Nghiên cứu được thực hiện trên 32 mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo bản địa thu thập từ các tỉnh phía Bắc, Trung và Nam Việt Nam, trong giai đoạn từ năm 2010 đến 2014. Các phương pháp bao gồm mô tả đặc điểm hình thái, phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD và giải trình tự vùng ITS của gen ribosom nhân.

Kết quả phân tích hình thái cho thấy sự đa dạng rõ rệt về thân, lá, hoa, với 32 mẫu giống được chia thành 5 nhóm dựa trên mức độ tương đồng di truyền từ 37-100%. Phân tích đa hình ADN bằng chỉ thị RAPD cũng xác định được 5 nhóm chính với hệ số tương đồng di truyền dao động từ 23-100%, đồng thời tìm ra các chỉ thị RAPD đặc hiệu cho một số mẫu giống. Việc kết hợp cả hai phương pháp hình thái và phân tử cho thấy sự nhất quán trong việc phân nhóm các mẫu giống có quan hệ di truyền gần.

Đặc biệt, giải trình tự vùng ITS đã thành công trong việc khuếch đại và xác định trình tự gen, với tổng chiều dài trung bình 685,3 nucleotide. Dựa trên trình tự vùng ITS và cây phát sinh loài, 23/32 mẫu giống đã được nhận dạng chính xác, và 4 mẫu giống được điều chỉnh tên khoa học so với nhận dạng hình thái ban đầu (D6, D15, D24, D25). Tuy nhiên, 5 mẫu giống vẫn chưa xác định chính xác được. Kết quả này khẳng định vùng ITS là một mã vạch ADN hữu hiệu để phân định loài và dưới loài.

Luận án đã cung cấp dữ liệu khoa học quan trọng về đa dạng di truyền của lan Hoàng Thảo bản địa, làm cơ sở cho công tác bảo tồn, chọn tạo giống mới và nâng cao thương hiệu hoa phong lan Việt Nam. Đề tài khuyến nghị tiếp tục điều tra, thu thập thêm mẫu và sử dụng các chỉ thị phân tử bổ sung như gen 16 rRNA, matK, rbcL, trnH-psbA để nhận dạng chính xác hơn các loài có quan hệ gần.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài
  • 2. Mục tiêu của luận án
  • 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
    • 3.1. Ý nghĩa khoa học
    • 3.2. Ý nghĩa thực tiễn
  • 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
    • 4.1. Đối tượng nghiên cứu
    • 4.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
  • 5. Những đóng góp của luận án

• CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

  • 1.1. Sơ lược về chi lan Hoàng Thảo
    • 1.1.1. Hệ thống phân loại
    • 1.1.2. Đặc điểm hình thái
      • 1.1.2.1. Thân
      • 1.1.2.2. Rễ
      • 1.1.2.3. Lá
      • 1.1.2.4. Nhóm hoa
      • 1.1.2.5. Hoa
      • 1.1.2.6. Quả
    • 1.1.3. Phân bố vùng sinh thái
  • 1.2. Giá trị sử dụng củaa hoa lan Hoàng Thảo
  • 1.3. Tổng quan phương pháp nghiên cứu, đánh giá đa dạng di truyền và xác định maker nhận dạng ở thực vật
    • 1.3.1. Khái niệm về đa dạng di truyền
    • 1.3.2. Ý nghĩa của việc nghiên cứu đa dạng di truyền
    • 1.3.3. Các phương pháp đánh giá đa dạng di truyền và xác định chỉ thị nhận dạng ở thực vật
      • 1.3.3.1. Phương pháp dựa vào chỉ thị hình thái
      • 1.3.3.2. Phương pháp dựa vào các chỉ thị hóa sinh
      • 1.3.3.3. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền dựa vào các chỉ thị phân tử ADN
      • 1.3.3.4. Các phương pháp nghiên cứu về phân loại thực vật dựa trên trình tự gen
  • 1.4. Tình hình nghiên cứu hoa lan trên thế giới và ở Việt Nam
    • 1.4.1. Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền và xác định chỉ thị nhận dạng hoa lan trên thế giới
      • 1.4.1.1. Nghiên cứu ở mức độ hình thái
      • 1.4.1.2. Nghiên cứu ở mức độ phân tử
    • 1.4.2. Tình hình nghiên cứu hoa lan ở Việt Nam

• CHƯƠNG II: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. Vật liệu nghiên cứu
  • 2.2. Nội dung nghiên cứu
    • 2.2.1. Nội dung 1: Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo bản địa của Việt Nam
      • 2.2.1.1. Đánh giá đa dạng di truyền các nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo ở mức hình thái
      • 2.2.1.2. Đánh giá đa dạng di truyền của các nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo ở mức độ phân tử bằng chỉ thị RAPD
    • 2.2.2. Nội dung 2: Giải trình tự vùng ITS của gen ribosom nhân để nhận dạng một số nguồn gen hoa lan Hoàng Thảo bản địa trong tập đoàn nghiên cứu
  • 2.3. Phương pháp nghiên cứu
    • 2.3.1. Phương đánh giá đa dạng di truyền ở mức hình thái
    • 2.3.2. Phương pháp đánh giá đa dạng di truyền mở mức phân tử bằng chỉ thị RAPD
      • 2.3.2.1. Phương pháp tách chiết ADN tổng số
      • 2.3.2.2. Điện di kiểm tra kết quả tách chiết ADN tổng số
      • 2.3.2.3. Kiểm tra ADN bằng trên gel agarose
      • 2.3.2.4. Kiểm tra ADN bằng máy đo quang phổ
      • 2.3.2.5. Phản ứng RAPD
    • 2.3.3. Giải trình tự vùng ITS của gen ribosom nhân
      • 2.3.3.1. Khuếch đại vùng ITS bằng kỹ thuật PCR
      • 2.3.3.2. Giải trình tự sản phẩm PCR
      • 2.3.3.3. So sánh với cơ sở dữ liệu GenBank
      • 2.3.3.5. Xây dựng cây phát sinh loài
  • 2.4. Phần mềm xử lý số liệu
  • 2.5. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

• CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền tập đoàn chi lan Hoàng Thảo
    • 3.1.1. Kết quả đánh giá đa dạng si truyền bằng chỉ thị hình thái
    • 3.1.2. Kết quả đánh giá đa dạng di truyền ở mức phân tử
      • 3.1.2.1. Kết quả tách chiết ADN tổng số
      • 3.1.2.2. Kết quả phân tích đa hình các mẫu giống lan Hoàng Thảo bằng chỉ thị RAPD
      • 3.1.2.3. Mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống hoa lan Hoàng Thảo
    • 3.1.3. Kết hợp chỉ thị hình thái và chỉ thị RAPD trong phân tích đa dạng di truyền các giống hoa lan Hoàng Thảo
  • 3.2. Kết quả nhận dạng các mẫu giống hoa lan Hoàng thảo dựa trên trình tự vùng ITS
    • 3.2.1. Kết quả khuếch đại vùng ITS bằng PCR
    • 3.2.2. Kết quả phân tích trình tự các mẫu giống hoa lan Hoàng thảo dựa trên trình tự vùng ITS
      • 3.3.2.1. Kết quả giải trình tự vùng ITS của 32 mẫu lan Hoàng Thảo
      • 3.3.2.2. Kết quả so sánh trình tự đoạn ITS một số mẫu hoa lan Hoàng Thảo bản địa Việt Nam và thế giới
    • 3.2.3. Kết quả phân định loài dựa trên cây phát sinh loài

• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

  • KẾT LUẬN
  • ĐỀ NGHỊ