Những thành tựu nổi bật của Bộ môn Đa dạng sinh học nông nghiệp giai đoạn 2011-2015

Về lưu giữ nguồn gen

Ngân hàng gen in-vitro tiếp tục được duy trì, nâng cấp và mở rộng. Cho đến nay, hơn 500 nguồn gen bao gồm khoai môn-sọ, gừng (Zingiber officinale), nghệ (Curcuma longa), chuối (Mussa sp.) và cỏ ngọt (Stevia rebaudiana) tiếp tục được lưu giữ an toàn. Bộ môn đã bước đầu hoàn thiện quy trình sinh trưởng chậm nhằm nâng cao hiệu quả và giảm thiểu chi phí cho công tác lưu giữ của Ngân hàng gen in-vitro. Bên cạnh đó, công nghệ tế bào cũng đã được triển khai nghiên cứu và ứng dụng trong nuôi cấy và vi nhân giống một số loài phong lan Orchidaceae bản địa của Việt Nam, từ 2012 – 2015.

Về đánh giá nguồn gen

Các nội dung đánh giá nguồn gen cũng được mở rộng về đối tượng cũng như cấp độ đánh giá trong giai đoạn này. Nhằm xây dựng bộ chỉ thị phân tử phục vụ đánh giá nhận dạng nguồn gen lúa địa phương Việt Nam, hơn 100 mẫu giống lúa Tây Bắc tiếp tục được phân loại bằng ADN lục lạp và gần 1000 nguồn gen lúa địa phương đã được đánh giá đa dạng di truyền và thiết lập tiêu bản ADN bằng chỉ thị SSR. Kết hợp với kết quả phân tích di truyền trong giai đoạn trước, Bộ môn đã thiết lập được bộ chỉ thị hạt nhân (core set) bao gồm 25 chỉ thị SSR sử dụng trong nhận dạng và phân loại nguồn gen lúa địa phương. Đối với các tập đoàn cây đậu đỗ, bước đầu đã có 96 nguồn gen đậu xanh và 65 nguồn gen đậu tương (Glycine max) được đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị SSR, qua đó cung cấp cơ sở di truyền chọn lựa cặp giống có tiềm năng ưu thế lai cho công tác lai tạo. Bên cạnh đó, Bộ môn đã bước đầu xây dựng ngân hàng ADN bao gồm hơn 500 mẫu ADN của 49 nguồn gen cây có múi và 50 nguồn gen lúa. Các mẫu ADN này được lưu giữ dài hạn và đáp ứng được yêu cầu của các nghiên cứu sinh học phân tử sau này.

Một trong những ý nghĩa quan trọng của công tác đánh giá nguồn gen là xác định được bản chất di truyền của các đặc tính nông sinh học, qua đó cung cấp cơ sở cho việc sử dụng và khai thác hiệu quả các nguồn gen sau này. Đối với tập đoàn nguồn gen lúa, tính kháng bệnh bạc lá gây ra bởi một số dòng vi khuẩn phổ biến có độc tính cao của 60 nguồn gen lúa tẻ Nương đã được đánh giá. Trong số này, bản chất di truyền tính kháng của hơn 20 nguồn gen có tính kháng cao đã được xác nhận bằng các chỉ thị SSR liên kết với các gen kháng bạc lá. Trên quy mô toàn diện hơn, tiềm năng di truyền liên quan đến năng suất, chất lượng và tính chống chịu của các giống lúa địa phương Việt Nam đã được khảo sát thông qua sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết với gene/QTL quy định các đặc tính nông sinh học quan tâm. Qua đó đã xác định được 70 nguồn gen có chỉ tiêu chất lượng tốt, 73 nguồn gen có khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và 57 nguồn gen có tính kháng sâu bệnh cao. Các kết quả trên cùng với số liệu tiêu chuẩn chất lượng của hơn 2100 nguồn gen được đánh giá trong giai đoạn này đã góp phần hoàn thiện cơ sở dữ liệu thông tin chi tiết nguồn gen lúa được lưu trữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia.

Trong khuôn khổ “Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020” (Chương trình CNSH), Bộ môn đã (tham gia) xây dựng cơ sở di truyền tính chịu mặn, chịu hạn ở lúa; qua đó xác định được 3 giống lúa chịu mặn và 6 giống lúa chịu hạn tiềm năng cho công tác lai tạo. Bên cạnh đó phân tích bản đồ QTL tính chịu mặn ở lúa cũng đã xác định 3 chỉ thị SSR liên kết với gene/QTL chịu mặn (RM127 liên kết với QTL qSTR-4-CK, RM10825 và RM8094 liên kết với gene chịu mặn Saltol1) và 4 chỉ thị SSR liên kết với QTL chịu hạn (RM184, RM228 RM1896 và RM5657). Thông qua các nghiên cứu này, 2 dòng lúa chịu mặn (M4 và M15) và 2 dòng lúa chịu hạn (CH19 và CH22) tiềm năng có năng suất, chất lượng tốt đã được tuyển chọn, khảo nghiệm và tiến tới đưa vào sản xuất.

Tham gia một nhiệm vụ KHCN khác thuộc Chương trình CNSH, Bộ môn đã phối hợp xây dựng bản đồ QTL tính chịu hạn ở cây chè (Camellia sinensis) bằng phương pháp BSA và đã xác định được 6 chỉ thị SSR (CamsinM1, CamsinM2, CamsinM4, CamsinM5, CamsinM8 và Casmsin13) liên kết với QTL chịu hạn ở loại cây công nghiệp này. Từ kết quả của đề tài, 2 dòng chè chịu hạn có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt (CH352 và CH711) đã được tuyển chọn phục vụ nhu cầu sản xuất.

Cũng trong khuôn khổ Chương trình CNSH, Bộ môn đã tiến hành nhiệm vụ xây dựng tiêu bản ADN cho các giống cây trồng chính, bao gồm lúa, đậu tương, chè, chuối, xoài, nhãn (Dimocarpus longan), vải (Litchi chinensis), bưởi (C. maxima), hồ tiêu (Piper nigrum). Bước đầu, ADN barcode cho các loại cây này đã được xây dựng dựa trên một số trình tự đặc trưng trên hệ gen lục lạp (matK, rbcL) và hệ gen nhân (vùng trnH-pbsA thuộc ITS ribosome) và một số bộ tiêu bản ADN cũng đã được thiết lập bằng chỉ thị SSR và SCoT. Kết quả của nghiên cứu là nền tảng để thiết lập cơ sở dữ liệu ADN liên kết với cơ sở dữ liệu tài nguyên thực vật của Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia.

Về hợp tác quốc tế, trong khuôn khổ hợp tác với AVRDC, Học viện Nông nghiệp VN và các đơn vị trong Trung tâm, Bộ môn đã tiến hành nghiên cứu khảo sát tính kháng đối với Begomovirus trên cà chua (Solanum lycopersicum), ớt (Capsicum sp.) và đậu đỗ. Qua đó đã đánh giá được tính kháng bệnh khảm vàng lá gây ra bởi Begomovisrus trên hơn 150 nguồn gen đậu đỗ (bao gồm đậu xanh V. radita, đậu xanh 6 tháng V.glabrescens và gen đậu nho nhe). Bên cạnh đó đã xây dựng được bản đồ QTL tính kháng Begomovirus trên đậu xanh và ớt bằng công nghệ GBS (Genotyping By Sequencing), thiết lập nền tảng di truyền cho mục tiêu chọn lọc giống kháng virus ở hai loại cây trồng này.

Về khai thác nguồn gen

Thông qua các nghiên cứu đánh giá nguồn gen, một số nguồn gen đặc sản đã và đang được phục tráng, khai thác phát triển như nguồn gen lúa Bát Hà Tĩnh, Khẩu cẩm xẳng, Khẩu cẩm ngâu Nghệ An, khoai môn-sọ Yên Thế.

 

Hoàng Thị Huệ & cs

Vũ Tú

Admin website Trung tâm Tài nguyên thực vật phiên bản Wordpress

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *