Xây dựng bộ số liệu RAPD để quản lý và tuyển chọn giống đầu dòng làm cơ sở chọn giống đột biến hoa salem tại Lâm Đồng

Hoa salem (Limonium sinuatum L.) có xuất xứ từ Địa Trung Hải và phân bố khắp châu Âu, châu Á, châu Phi, châu Úc và Bắc Mỹ. Salem có mặt ở Lâm Đồng từ trước năm 1975, có sức sống mãnh liệt, chống chịu bệnh tốt và được trồng quanh năm tại Đà Lạt. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu với nhiều cách tiếp cận khác nhau để xây dựng quy trình nhân và sản xuất giống như: nuôi cấy mô tế bào để khảo sát khả năng tái sinh (Igawa et al., 2002), loại bỏ vi khuẩn ký sinh gây hoại tử ở lá trong vi nhân giống (Tsu-Hwie et al., 2005), tối ưu mật độ và hàm lượng nitơ tổng kích thích sự tăng trưởng và ra hoa (Jain et al, 2018) hay tạo cây lai giữa 2 loài Limonium perezii và L. sinuatum (Morgan et al., 1998), cũng như những nghiên cứu trong nước về nhân giống in vitro của Nguyễn Thị Huyền Trang và Lê Thị Thủy Tiên (2012). Tuy nhiên, việc xây dựng quy trình nhân giống cho toàn bộ quá trình từ khâu vào mẫu in vitro, đến giai đoạn nhân cụm chồi, tạo rễ trong ống nghiệm và chuyển cây ra vườn ươm để tạo ra số lượng cây giống lớn có chất lượng và ổn định về mặt di truyền của các giống salem thì chưa được công bố nhiều và chưa có bất kỳ báo cáo nào đề cập đến vấn đề xác định di truyền giữa các giống salem dựa vào chỉ thị phân tử DNA.

Xuất phát từ thực tế đó, đề tài “Xây dựng bộ số liệu RAPD để quản lý và tuyển chọn giống đầu dòng làm cơ sở chọn giống đột biến hoa salem tại Lâm Đồng” đã được  ThS. Lê Văn Thức cùng các cộng sự tại Viện Nghiên cứu Hạt Nhân thực hiện năm 2018.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng kỹ thuật đa hình DNA khuếch đại ngẫu nhiên (RAPD) dựa trên chuỗi phản ứng polymerase (PCR) để phân tích sự tương quan di truyền giữa các giống salem tại Lâm Đồng. Lợi thế lớn nhất của kỹ thuật này mang lại là không cần có những kiến thức trước đó về bộ gen của đối tượng nghiên cứu. Bên cạnh đó, chi phí và hiệu quả của kỹ thuật này có thể thực hiện ở các phòng thí nghiệm vừa và nhỏ. Trên cơ sở đó, việc xác định sự tương quan di truyền giữa các giống salem tại Lâm Đồng cũng là cơ sở khoa học trong công tác bảo tồn và phát triển hướng đến xuất khẩu. Ngoài ra, kết quả di truyền cũng sẽ là những thông tin tư liệu quan trọng cho các nhà lai tạo giống. Đặc biệt, khi xác định được sự tương quan di truyền giữa các giống hoa salem sẽ là tiền đề trong việc lựa chọn giống nào ưu tiên sử dụng để gây tạo đột biến bằng bức xạ ion hóa giúp gia tăng phổ đột biến và tăng tính định hướng trong chọn lọc giống mới.

Đề tài đã thu thập 12 giống hoa Salem từ các vùng trồng hoa nổi tiếng tại Lâm Đồng (Vạn Thành, Thái Phiên, Đa Thiện, Hà Đông và Trại Mát). Mẫu lá non của các giống có hoa sau 45 ngày trồng tại vườn thực nghiệm được thu nhận để tách chiết DNA và phân tích sự tương quan di truyền bằng chỉ thị RAPD với 13 primer ngẫu nhiên. Kết quả ghi nhận được cho thấy, trong tổng số 145 băng RAPD thu được có 133 băng đa hình (91,72%) và 12 băng đồng hình (8,28%). Trong đó, primer OPB-03 có tổng số băng khuyếch đại cao nhất là 17 băng (16 băng đa hình); hệ số khác biệt di truyền dao động từ 0,30 đến 0,90, trung bình đạt 0,55. Kết quả phân tích cây phân nhóm di truyền bằng phần mềm NTSYSpc 2.1 chỉ ra rằng, 12 giống hoa Salem được chia thành 4 nhóm lớn: nhóm I gồm 3 giống (hồng, hồng đậm và hồng cánh sen); nhóm II gồm 2 giống (tím xanh và tím mới); nhóm III gồm 6 giống (hồng phấn, tím cũ, trắng mới, trắng cũ, vàng mơ và tím hạt); nhóm IV chỉ có 1 giống (vàng hạt). Kết quả này không những là cơ sở dữ liệu quan trọng trong công tác bảo tồn nguồn gen Salem mà còn cung cấp những thông tin cần thiết để chọn tạo giống đột biến loài hoa này trong thời gian tới.

Bộ số liệu phân tích di truyền bằng kỹ thuật RAPD trên các giống hoa salem là bộ dữ liệu lưu trữ có giá trị về cơ sở lý thuyết và thực tiễn trong việc quản lý và bảo tồn nguồn giống salem hiện có tại Lâm Đồng. Kết quả đề tài làm tiền đề cho hướng nghiên cứu chọn giống đột biến loài hoa này trong thời gian tới. Khai thác hiệu quả đầu tư trang thiết bị và cung cấp cơ sở dẫn liệu lưu trữ, so sánh đối chiếu trong công tác phát triển kỹ thuật gây tạo giống đột biến phóng xạ như một đóng góp hiệu quả của ngành năng lượng hạt nhân Việt Nam trong nông nghiệp.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 15658) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.

N.P.D (NASATI)