Nghiên cứu áp dụng chỉ thị phân tử để chọn tạo giống bông có chất lượng xơ tốt

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CHỌN TẠO GIỐNG BÔNG CÓ CHẤT LƯỢNG XƠ TỐT Nguyễn Thị Minh Nguyệt1, Nguyễn Thị Nhài1, Chu Đức Hà1, Nguyễn Thị Tân Phương1, Trịnh Minh Hợp2, Nguyễn Thị Thanh Thủy3 1Viện Di truyền Nông nghiệp 2Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố 3Bộ Nông nghiệp và PTNT SUMMARY Marker assisted breeding for high fiber quality in cotton (Gossypium spp.) Improvement of fiber properties is required to keep pace with the rapid changes taking place in the technology of the manufacturing procedure. Therefore, genetic improvement of fiber yield and quality is the primary objectives of cotton breeding programs worldwide. The objectives of project "Marker assisted breeding for high fiber quality in cotton (Gossypium spp.)" are to identify QTLs (quantitative trait loci) associated with fiber quality traits and apply marker-assisted selection (MAS) in improvement of fiber quality in cotton. In this study, the results of agronomic characteristics evaluation and genetic diversity analysis of 21 cotton varieties (including 11 G. hirsutum varieties and 10 G. barbadense varieties) indicated that 02 parental pairs G. hirsutum and G. barbadense, L591/HD138 and L591/HD147 showed the highest genetic polymorphism and the significant differences between yield traits and fiber quality. Parental survey between G. hirsutum, L591, and G. barbadense, HD138, obtained 221 polymorphic SSR markers out of 746 SSR markers selected from the cotton database in the world. These polymorphic markers were used for segregation analysis of F2 population (L591/HD138) and construction the linkage map. Among the 221 SSR loci obtained, 214 loci were assigned to 26 linkage groups. The map covered 3.108,5cM with a mean density of 14,5cM per locus. BC1F1, BC2F1 generations derived from the backcrossing with recurrent parent G. hirsutum, L591, were cultivated and screened for the development next generation with high yield and better fiber quality. In the next publication of the project, genetic linkage map of tetraploid cotton will be used to identify loci associated with cotton fiber traits. These QTLs will be greatly helpful to be used effectively in molecular marker- assisted selection to improve fiber quality of cotton cultivars in the future. Keywords: Cotton, fiber quality, SSR marker, genetic linkage map. I. ĐẶT VẤN ĐỀ* Bông (Gossypium spp.) được trồng rộng rãi ở hơn 80 nước trên thế giới, là cây lấy sợi quan trọng nhất cung cấp sợi tự nhiên cho ngành công nghiệp dệt với diện tích trồng trọt lên tới trên 33 triệu ha. Hàng năm ngành công nghiệp bông đã đóng góp vào nền kinh tế thế giới khoảng 500 tỉ USD với việc sản xuất khoảng 117 triệu kiện bông xơ (Chen & cs., 2007; USDA, 2010). Ngành sản xuất sợi bông trong thời gian gần đây đã có những bước tiến vượt bậc, nhưng chính sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp sợi hiện đại đã đòi hỏi nguyên liệu bông ngày càng tốt hơn. Do vậy, việc cải tiến các đặc tính di truyền về năng suất và chất lượng sợi luôn là những mục tiêu hàng đầu của các chương trình chọn giống bông trên toàn thế giới. Người phản biện: TS. Lã Tuấn Nghĩa. Tại Việt Nam, công tác chọn tạo giống bông năng suất cao, chất lượng xơ tốt, chống chịu với sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh đã gặt hái được nhiều kết quả khả quan. Tuy nhiên, hầu hết những kết quả có được của công tác chọn tạo giống bông trong nước đều dựa vào chọn giống bằng phương pháp truyền thống, hiện tại chưa có một công trình nghiên cứu nào về việc lập bản đồ QTL liên quan đến tính trạng năng suất và chất lượng xơ của cây bông được công bố. Chính vì vậy, đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu áp dụng chỉ thị phân tử để chọn tạo giống bông chất lượng xơ tốt” được đặt ra với mục đích kết hợp nguồn nguyên liệu, thành tựu của các nhà chọn giống trong nước với những tiến bộ công nghệ sinh học của thế giới để đầu tư nghiên cứu, xác định được các chỉ thị phân tử liên kết với tính trạng chất lượng xơ và áp dụng thành công trong chọn tạo giống bông chất lượng sợi, tiềm năng năng suất cao. 575 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Đề tài được thực hiện tại Viện Di truyền Nông nghiệp, Từ Liêm, Hà Nội và Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố, Nha Hố, Ninh Thuận. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu - Vật liệu thực vật: 21 giống bông (bao gồm 11 giống luồi và 10 giống hải đảo) chọn lọc từ tập đoàn giống của Viện Nghiên cứu Bông & PTNN Nha Hố. - Chỉ thị SSR: Các cặp mồi SSR được chọn lọc từ các cơ sở dữ liệu cây bông đã công bố trên thế giới (Cotton Marker Database; Cotton Genomee Database). 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Tạo quần thể phục vụ lập bản đồ bằng phương pháp lai truyền thống (hình 1) - Phương pháp bố trí thí nghiệm, đánh giá đặc tính nông sinh học, các chỉ tiêu hình thái và chất lượng xơ của các dòng/giống bông được thực hiện theo Quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cây Bông (10TCN 910: 2006, Bộ Nông nghiệp và PTNT); Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của cây bông (10TCN 911: 2006, Bộ Nông nghiệp và PTNT). - Phương pháp phân tích di truyền bằng chỉ thị SSR: - Tách chiết ADN theo phương pháp CTAB của Doyle và Doyle (1987) - Kỹ thuật PCR: Phản ứng PCR được tiến hành trên máy Veriti 96well Thermal cycler. Tổng dung dịch phản ứng là 15 µl bao gồm 50ng ADN tổng số, 0,15µM mồi, 0,2 mM dNTPs, 1X dịch đệm PCR, 2,5mM MgCl2 và 0.5 đơn vị Taq TaKaRa. Điều kiện phản ứng PCR: 950C - 7 phút; 40 chu kỳ của: 940C - 15 giây, 550C - 30 giây, 720C - 2 phút; giữ mẫu ở 40C. - Điện di trên gel agarose, gel polyacrylamide theo phương pháp của Phòng Genome thực vật, Trường Đại học công nghệ Texas, Mỹ (2002, 2004) có cải tiến. - Phương pháp phân tích và xử lý số liệu: + Phương pháp phân tích đa dạng di truyền bằng phần mềm NTSYSpc v.2.1 (Biostatistics Inc., 2002). + Phương pháp lập bản đồ liên kết di truyền bằng phần mềm Mapmaker/Exp v.3.0 (Whitehead Institute, 1993). 576 P1 MAS P1 Tự thụ x P2= G. barbadense (Bông hải đảo) F1 XP1 BC1F1 X P BC3F1 BC3Fn Tự thụ Lai trở lại F2 Đánh giá các đặc tính cấu thành năng suất và chất lượng xơ chính (Phenotyping) Phân tích kiểu gen bằng chỉ thị phân tử (Genotyping) Phân tích các QTL liên quan đến các tính trạng quan tâm Bản đồ liên kết Mapmaker/EXP QTL Cartographer, MapMaker QTL Bộ chỉ thị phân tử liên kết gần với các QTL quan tâm Các dòng bông triển vọng có chất lượng xơ tốt, tiềm năng năng suất cao F1 BC2F1 P1= G. hirsutum (Bông luồi) x X BC4F1 MAS Hình 1. Quy trình lai tạo quần thể, lập bản đồ QTL chất lượng xơ bông và chọn dòng bông có chất lượng xơ tốt nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Xác định các cặp lai có sự tương phản về các chỉ tiêu năng suất, chất lượng xơ đồng thời cho đa hình cao nhất Đề tài đã tiến hành đánh giá các chỉ tiêu cấu thành năng suất, chất lượng xơ và phân tích đa dạng di truyền các giống bông với chỉ thị phân tử SSR. Kết quả đánh giá nông sinh học đã xác định được 6 giống bông luồi có năng suất thực thu ≥ 30 tạ/ha đó là L591, L1358, L1488, L1490, L1530, L1598 và 6 giống bông hải đảo có chất lượng xơ tốt (chiều dài xơ ≥ 30mm, độ bền xơ ≥ 43,0g/tex, độ đều xơ ≥ 86%, các chỉ tiêu khác đạt chất lượng tốt) đó là HD10, HD138, HD139, HD141, HD147, HD148. Những giống bông này được lưu giữ để làm vật liệu lai tạo quần thể F1. Kết quả phân tích đa dạng di truyền các giống bông nghiên cứu với 25 mồi SSR (hình 2) đã thu được tổng số 69 allen, trung bình 2,76 alen/locus. Kết quả phân tích ma trận tương đồng di truyền và sơ đồ hình cây phân nhóm các giống bông cho thấy độ tương đồng di truyền giữa các cặp giống bông nằm trong khoảng từ 0,32 đến 0,97, trong đó hai giống bông L1358 và L1426 có độ tương đồng di truyền cao nhất là 97%, 7 cặp giống L1358/HD62, L1358/HD128, L1426/HD62, L1426/HD128, L1516/HD10, L1488/HD128, L1490/HD139 có độ tương đồng di truyền thấp nhất là 32%. Ở mức độ tương đồng di truyền 40%, nhóm các giống bông hải đảo đã tách riêng ra khỏi nhóm các giống bông luồi (hình 3). Theo Saha (2004), các giống bông hải đảo (G. barbadense) có ưu thế về các chỉ tiêu chiều dài xơ, độ bền xơ, độ mịn xơ hơn hẳn các giống bông luồi (G. hirsutum), tuy nhiên năng suất của bông luồi cao hơn bông hải đảo. Trong nghiên cứu này, kết quả đánh giá của 21 giống bông luồi và hải đảo về các đặc tính nông sinh học, năng suất và chất lượng xơ cũng cho kết quả tương tự. Với mục đích chọn lọc được những cặp lai có khả năng cho ưu thế lai cao giữa giống bông luồi với giống bông hải đảo, chúng tôi đã kết hợp số liệu đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học với kết quả phân tích đa dạng di truyền phân tử của 21 giống bông nghiên cứu và đã xác định được 05 cặp lai có sự tương phản về các chỉ tiêu năng suất, chất lượng xơ đồng thời có đa hình di truyền cao, trong đó 02 cặp lai L591xHD147, L591xHD138 được sử dụng làm vật liệu chính để lai tạo quần thể phục vụ đề tài. Hình 2. Kết quả điện di sản phẩm PCR của các giống bông nghiên cứu với một số chỉ thị SSR trên gel agarose SFR 3,5% M: thang ADN chuẩn 50bp; từ 1-21: L1358, L1426, HD10, HD62, HD128, L1458, HD129, L1488, L1490, HD138, HD139, L1503, L1516, L1530, HD141, L1562, HD147, L159,HD148, HD156, L591 Hình 3. Sơ đồ hình cây biểu hiện mối liên kết di truyền giữa các giống bông 577 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 3.2. Lai tạo các quần thể con lai và đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng xơ của các thế hệ con lai Trong nội dung nghiên cứu này, đề tài đã tạo các quần thể F2 bằng phương pháp tự thụ phấn và lai tạo các quần thể BC1, BC2 bằng phương pháp lai trở lại với giống mẹ L591. Những quần thể con lai được đánh giá các đặc tính nông sinh học và chất lượng xơ chính (hình 4). Hình 4. Ruộng gieo trồng đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học và chất lượng xơ của các thế hệ con lai F2, BC1F1, BC2F1 tại Viện Nghiên cứu Bông và PTNN Nha Hố Các chỉ tiêu nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất của quần thể F2 (L591/HD138) và quần thể BC1F1 (L591/HD138/L591) được đánh giá và phân loại theo tiêu chuẩn phân cấp xơ bông Việt Nam. Kết quả đã cho thấy các yếu tố cấu thành năng suất (khối lượng quả, khối lượng 100 hạt) có sự phân ly ở cả thế hệ F2 và BC1. Sau một thế hệ lai trở lại, các yếu tố cấu thành năng suất đã có sự quy tụ khá rõ về hướng cải thiện năng suất. Điều này cho thấy các cá thể BC1F1 đã quy tụ được tính trạng năng suất cao của giống mẹ L591. Đối với các chỉ tiêu chất lượng xơ, chỉ tiêu tỷ lệ xơ đã cho thấy sự quy tụ về phía tỷ lệ xơ cao đến rất cao ở thế hệ BC1, trong khi chỉ tiêu độ giãn xơ ở thế hệ F2 và BC1 đều phân ly rất rõ rệt. Các chỉ tiêu còn lại (chiều dài xơ, độ đều xơ, độ bền xơ, chỉ số xơ ngắn) đều đạt ở mức chất lượng tốt đến rất tốt ở cả thế hệ F2 và BC1F1 (hình 5). Hình 5. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu cấu thành năng suất và chất lượng xơ của các thế hệ con lai F2, BC1F1 3.3. Xây dựng bản đồ di truyền các nhóm liên kết genome cây bông tứ bội 3.3.1. Phân tích đa hình di truyền giữa hai giống bông bố mẹ bằng chỉ thị phân tử SSR và xác định các cặp mồi đa hình Cặp giống bố mẹ được sử dụng trong nội dung này là cặp giống L591 (ký hiệu MCU9) và HD138. Kết quả sàng lọc 746 cặp mồi đã thu được 221 cặp mồi cho đa hình, chiếm 29,62%, trong đó nhóm mồi BNL cho tỷ lệ đa hình cao nhất, chiếm 47,76%, tiếp theo là nhóm mồi NAU cho tỷ lệ đa hình là 36,16% (Nguyệt & cs., 2012). Những chỉ thị cho đa hình giữa hai giống bông bố mẹ được thống kê theo vị trí trên hệ gen 578 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất cây bông. Trong tổng số 221 chỉ thị SSR cho đa hình bố mẹ có 4 chỉ thị chưa được định vị, còn lại 217 chỉ thị đã được định vị trên các bản đồ genome cây bông đã công bố trên thế giới. Kết quả thống kê đã cho thấy các chỉ thị SSR trong nghiên cứu này cho số locus dao động từ 1 đến 5 và 217 chỉ thị cho tổng số 322 locus SSR, trong đó nhiễm sắc thể số 5 có số locus SSR nhiều nhất là 29, còn 3 nhiễm sắc thể số 17, 22 và 24 có số locus SSR ít nhất là 5. Kết quả này đã cho thấy các chỉ thị SSR cho đa hình giữa hai giống bông L591 và HD138 đã phân bố trên toàn bộ 26 nhiễm sắc thể của hệ gen cây bông tứ bội (Nguyệt & cs., 2012). 3.3.2. Phân tích quần thể phân ly F2 bằng các chỉ thị phân tử SSR đã cho đa hình giữa hai giống bố mẹ Kết quả khảo sát đa hình giữa hai giống bố mẹ L591 và HD138 đã sàng lọc được 221 chỉ thị SSR cho đa hình thuộc 7 nhóm mồi khác nhau: BNL, CIR, JESPR, MGHES, NAU, STV, TM. Trong đó, 3 nhóm mồi thu được nhiều chỉ thị cho đa hình nhất đó là BNL với 117 chỉ thị, NAU với 64 chỉ thị và CIR với 24 chỉ thị. Những nhóm mồi còn lại cho số chỉ thị thấp (dưới 10 chỉ thị). Những chỉ thị SSR cho đa hình được sử dụng để phân tích phân ly di truyền quần thể F2 L591/HD138 (hình 6). Hình 6. Kết quả phân tích phân ly di truyền quần thể F2 trên gel agarose SFR3,5% Từ trái qua phải: Thang ADN chuẩn 50bp; P1: L591; P2: HD138; Các cá thể F2 Điểm đánh giá phân ly di truyền của quần thể F2 được đọc và nhập vào Excel phục vụ cho việc xây dựng bản đồ di truyền các nhóm liên kết genome cây bông tứ bội. Trong tổng số 221 chỉ thị được sử dụng để phân tích phân ly di truyền quần thể F2 (L591/HD138), 214 chỉ thị đã được định vị trên 26 nhóm liên kết (bảng 1). Chiều dài bản đồ liên kết được lập là 3.108,5cM, khoảng cách trung bình giữa hai chỉ thị là khoảng 14,5cM, khoảng cách tối đa giữa hai chỉ thị <50cM. Trong công bố tiếp theo của đề tài, bản đồ liên kết giữa các chỉ thị SSR sẽ được sử dụng để xác định vị trí các QTLs liên quan đến chất lượng xơ ở cây bông tứ bội và các chỉ thị SSR liên kết gần với những QTL quan tâm, phục vụ cho chọn lọc những dòng bông có năng suất, chất lượng xơ tốt để triển khai ra sản xuất. 579 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Bảng 1. Phân bố các chỉ thị SSR trên các nhóm liên kết của quần thể F2 (G. hirsutum  G. barbadense) LG. 1 LG. 2 LG. 3 LG. 4 LG. 5 LG. 6 LG. 7 (1) Markers Distance BNL3888 29.8 cM BNL3090 20.1 cM BNL3580 46.8 cM CIR009_2 44.7 cM BNL2921 21.1 cM CIR157 26.1 cM MGHES37 41.7 cM NAU3178 7.3 cM TMD03 16.2 cM MJ24 ---------- 10 markers 253.8 cM (2) Markers Distance BNL3497 9.8 cM CIR381 39.4 cM BNL1434 12.2 cM NAU1072 5.8 cM NAU1193 18.9 cM BNL3971 6.3 cM NAU1250 9.8 cM NAU2199 16.5 cM NAU3485 ---------- 9 markers 118.7 cM (3) Markers Distance BNL0244 8.5 cM BNL3259 19.2 cM BNL0226 12.1 cM BNL3989 7.2 cM NAU2571 15.2 cM BNL1408 14.9 cM NAU5233 13.0 cM NAU3114 ---------- 8 markers 90.1 cM (4) Markers Distance BNL1042 13.8 cM STV174 7.7 cM NAU3275 6.2 cM BNL1902 12.5 cM BNL2572 8.4 cM NAU1158 6.6 cM BNL3433 24.3 cM BNL3255 7.4 cM BNL3835 13.8 cM BNL2623 6.6 cM NAU0888 ---------- 11 markers 107.2 cM (5) Markers Distance BNL3992 36.3 cM BNL0542 11.8 cM JESPR042 15.0 cM BNL3995 17.4 cM NAU3497 11.4 cM BNL1038 5.1 cM NAU2790 13.5 cM JESPR050 30.4 cM CIR326 10.6 cM NAU1147 11.8 cM BNL3029 26.2 cM NAU1223 20.8 cM CIR393 23.1 cM NAU3139 24.0 cM NAU0934 19.5 cM NAU1228 8.9 cM BNL1440 5.8 cM NAU2252 9.1 cM NAU3171 8.7 cM NAU4883 --------- 20 markers 309.4 cM (6) Markers Distance BNL2884 24.9 cM BNL3359 22.3 cM BNL3650 13.1 cM NAU1151 12.6 cM BNL4108 19.9 cM CIR322 11.9 cM NAU0756 16.8 cM NAU1370 7.3 cM NAU2580 ---------- 9 markers 128.8 cM (7) Markers Distance BNL0836 23.8 cM BNL4082 33.9 cM CIR131 9.7 cM BNL2700 17.8 cM CIR141 30.6 cM BNL1597 26.4 cM CIR412 14.2 cM NAU0944 20.7 cM NAU1222 20.4 cM NAU2556 18.4 cM STV166 ---------- 11 markers 215.8 cM LG. 8 LG. 9 LG. 10 LG. 11 LG. 12 LG. 13 LG. 14 (8) Markers Distance BNL1646 22.8 cM BNL1161 12.0 cM NAU1209 9.2 cM BNL1722 19.6 cM CIR244 16.6 cM NAU1037 6.8 cM BNL3257 18.1 cM NAU1135 30.5 cM BNL3452 9.3 cM NAU5074 ---------- 10 markers 145.0 cM (9) Markers Distance NAU0935 25.5 cM BNL2705 12.5 cM NAU1099 21.8 cM NAU0940 26.5 cM BNL2590 14.8 cM BNL3626 20.7 cM BNL1707 6.0 cM NAU2951 20.8 cM NAU3052 22.0 cM NAU3166 ---------- 10 markers 170.6 cM (10) Markers Distance NAU1041 10.7 cM NAU2983 9.7 cM BNL2530 20.1 cM BNL0256 6.5 cM BNL2960 8.7 cM NAU5351 22.0 cM BNL3993 ---------- 7 markers 77.6 cM (11) Markers Distance BNL0625 19.7 cM BNL2589 13.7 cM BNL3147 16.7 cM NAU2791 16.8 cM BNL3431 16.1 cM BNL3411 10.2 cM NAU1014 5.4 cM NAU1281 20.1 cM JESPR296 31.5 cM NAU3284 11.4 cM NAU3074 13.2 cM NAU3478 6.5 cM NAU3377 ---------- 13 markers 181.3 cM (12) Markers Distance BNL1227 10.9 cM NAU1301 7.9 cM BNL1679 6.7 cM NAU1278 8.7 cM STV002 27.1 cM BNL3261 8.1 cM MGHES48 7.8 cM NAU0943 10.2 cM BNL2768 29.3 cM BNL3816 13.2 cM NAU2793 12.4 cM BNL3599 ---------- 12 markers 142.4 cM (13) Markers Distance BNL0409 20.5 cM CIR121 27.9 cM NAU1215 13.4 cM CIR406 9.4 cM NAU1201 31.9 cM BNL3479 11.1 cM BNL2449 ---------- 7 markers 114.2 cM (14) Markers Distance BNL3034 20.7 cM BNL3502 34.6 cM CIR210 12.6 cM CIR181 15.8 cM BNL3932 ---------- 5 markers 83.6 cM 580 Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 581 LG. 15 LG. 16 LG. 17 LG. 18 LG. 19 LG. 20 LG. 21 (15) Markers Distance BNL0786 17.2 cM BNL1693 8.9 cM CIR015 6.9 cM CIR311 8.3 cM BNL3345_ 11.5 cM CIR270 20.5 cM CIR411 ---------- 7 markers 73.2 cM (16) Markers Distance BNL1694 15.7 cM BNL3008 16.2 cM BNL1551 8.8 cM BNL1604 25.2 cM BNL2986 11.9 cM BNL1026 ---------- 6 markers 77.8 cM (17) Markers Distance CIR375 21.4 cM NAU1167 17.3 cM BNL1034 29.9 cM NAU0889 13.8 cM BNL3955 ---------- 5 markers 82.4 cM (18) Markers Distance BNL1690 4.3 cM BNL3280 4.7 cM BNL2544 24.0 cM BNL3442 18.6 cM BNL2571 ---------- 5 markers 51.6 cM (19) Markers Distance BNL0285 13.9 cM BNL0852 27.1 cM BNL1611 8.5 cM BNL2656 24.6 cM CIR212_2 25.6 cM BNL3347 20.7 cM TMC05 9.1 cM NAU1042 10.0 cM BNL3535 7.9 cM BNL3348 13.1 cM TME20 8.6 cM MGHES30A -------- 12 markers 169.1 cM (20) Markers Distance BNL0119 39.7 cM BNL0169 11.0 cM BNL3948 43.6 cM BNL3379 23.6 cM CIR166 40.9 cM BNL3482 ---------- 6 markers 158.8 cM (21) Markers Distance BNL3171 11.5 cM CIR398 8.6 cM BNL2805 2.7 cM BNL2812 2.6 cM BNL2895 13.7 cM NAU5212 14.2 cM CIR156 31.8 cM BNL3449 ---------- 8 markers 85.1 cM LG. 22 LG. 23 LG. 24 LG. 25 LG. 26 (22) Markers Distance BNL0358 8.5 cM NAU2026 15.5 cM BNL1673 ---------- 3 markers 24.0 cM (23) Markers Distance BNL0686 18.4 cM BNL1414 8.1 cM BNL2690 25.7 cM BNL1672 5.8 cM BNL3383 6.6 cM BNL4053 ---------- 6 markers 64.5 cM (24) Markers Distance BNL2961 20.1 cM MGHES29 21.2 cM BNL3474 12.8 cM BNL3800 ---------- 4 markers 54.2 cM (25) Markers Distance NAU2700 18.5 cM BNL1153 11.3 cM BNL3594 2.6 cM NAU0905 19.9 cM NAU0860 ---------- 5 markers 52.4 cM (26) Markers Distance BNL0341 38.6 cM BNL0840 10.9 cM BNL2495 11.5 cM BNL3368 15.9 cM NAU1039 ---------- 5 markers 76.9 cM VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận 1. Qua kết quả đánh giá các đặc tính cấu thành năng suất, chất lượng xơ chính và phân tích đa dạng di truyền với chỉ thị SSR trên 21 giống bông (bao gồm 11 giống Luồi và 10 giống Hải đảo) đã xác định được 02 cặp giống bố mẹ L591/HD138 và L591/HD147 cho đa hình ADN cao đồng thời có sự tương phản giữa các tính trạng năng suất và chất lượng xơ làm vật liệu lai tạo quần thể. 2. Đã lai tạo và đánh giá các chỉ tiêu về nông sinh học, các yếu tố cấu thành năng suất, chất lượng xơ của quần thể F2, các thế hệ lai trở lại BC1F1, BC2F1 phục vụ lập bản đồ liên kết di truyền và chọn dòng bông năng suất, chất lượng xơ tốt. 3. Kết quả khảo sát đa hình ADN của hai giống bông bố mẹ (L591 và HD138) với 746 cặp mồi SSR chọn lọc từ các cơ sở dữ liệu cây bông trên thế giới đã xác định được 221 chỉ thị SSR cho đa hình. 4. Bản đồ liên kết di truyền cây bông tứ bội đã được xây dựng trên quần thể F2 (L591xHD138) bao gồm 26 nhóm liên kết với tổng số 214 chỉ thị SSR, giá trị LOD≥3. Chiều dài bản đồ liên kết được lập là 3.108,5cM, khoảng cách trung bình giữa hai chỉ thị là ~ 14,5cM, khoảng cách tối đa giữa hai chỉ thị <50cM. 4.2. Đề nghị - Tiếp tục hoàn thiện bản đồ nhóm liên kết di truyền với các chỉ thị SSR, xác định vị trí QTL liên quan đến chất lượng xơ và các chỉ thị phân tử liên kết. - Lai tạo và chọn lọc những dòng bông thế hệ BC3, BC4 có năng suất cao, chất lượng xơ tốt. - Sử dụng các chỉ thị phân tử liên kết với các QTL chất lượng xơ trong chọn lọc các dòng bông ưu việt phục vụ sản xuất. Lời cảm ơn: Công trình này được thực hiện từ kinh phí của Đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước: "Nghiên cứu áp dụng chỉ thị phân tử để chọn tạo giống bông có chất lượng xơ tốt" thuộc chương trình Công nghệ Sinh học Nông nghiệp- Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Trịnh Minh Hợp, Nguyễn Thị Thanh Thủy (2012). Xác định cặp giống bố mẹ và sàng lọc các chỉ thị SSR cho đa hình phục vụ lập bản đồ locus kiểm soát chất lượng xơ ở cây bông (Gossypium spp.), Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, 4: 45-49. 2. Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của cây bông (10TCN 911: 2006), Bộ Nông nghiệp và PTNT. 3. Quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc và thu hoạch cây Bông (10TCN 910: 2006), Bộ Nông nghiệp và PTNT. 4. Blenda A, Scheffler J, Scheffler B, Palmer M, Lacape JM, Yu JZ et al (2006). CMD: a cotton microsatellite database resource for Gossypium genomics. BMC Genomics 7:132. 5. Chen ZJ, Scheffler BE, Dennis E, Triplett BA, Zhang T, Guo W et al (2007): Toward sequencing cotton (Gossypium) genomes. Plant Physiol 145:1303-1310. 6. Culp TW, Lewis CF (1973). Breeding methods for improving yield and fiber quality of upland cotton (Gossypium hirsutum). Crop Sci 13:686-689. 7. Doyle J.J., J.L. Doyle (1987). “A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue”, Phytochem Bull, 19: 11-15. 8. James E. Frelichowski Jr, Michael B. Palmer, Dorrie Main, Jeffrey P. Tomkins, Roy G. Cantrell, David M. Stelly, John Yu, Russell J. Kohel, Mauricio Ulloa (2006). Cotton genome mapping with new microsatellites from Acala ‘Maxxa’ BAC-ends. Mol Gen Genomics 275: 479-491. 9. Lin Z, He D, Zhang X, Nie Y, Guo X, Feng C et al (2005). Linkage map construction and mapping QTL for cotton fiber quality using SRAP, SSR and RAPD. Plant Breed 124:180-187. 10. Paterson, A. H., Y. Saranga, M. Menz, C. X. Jiang, and R. J. Wright (2003). QTL analysis of genotype  environment interactions affecting cotton fibre quality. Theor. Appl. Genet. 106: 384- 396. 11. Preetha S, Raveendren TS (2008). Molecular marker technology in cotton. Biotechnol Mol Biol Rev 3:032-045. 12. Rungis D, Llewellyn D, Dennis ES, Lyon BR (2005). Simple sequence repeat (SSR) markers reveal low levels of polymorphism between cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivars. J Agric Res56:301-307. 13. Ulloa, M., and W. R. Meredith (2000). Genetic linkage map and QTL analysis of agronomic and fibre quality traits in an intraspecific population. J. Cotton Sci. 4: 161-170. 14. Xinlian Shen, Wangzhen Guo, Qiongxian Lu, Xiefei Zhu, Youlu Yuan, Tianzhen Zhang (2007). Genetic mapping of quantitative trait loci for fiber quality and yield trait by RIL approach in Upland cotton. Euphytica 155: 371-380. 15. Zhang HB, Li Y, Wang B, Chee PW (2008). Recent advances in cotton genomics. Int J Plant Genomics 2008:742304. 16. Cotton Genome Database 17. Cotton Marker Database- CMD 582