SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

Khoa học, công nghệ và Đổi mới sáng tạo - Khơi dậy khát vọng kiến tạo tương lai

Đánh giá đa dạng di truyền của nguồn gen ngô nếp vàng dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử SSR

[09/01/2025 08:46]

Nghiên cứu do các tác giả tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam thực hiện nhằm đánh giá đa dạng di truyền của 15 nguồn gen ngô nếp vàng cùng 3 dòng đối chứng dựa trên 18 đặc điểm nông học và 14 chỉ thị SSR.

Ngô nếp vàng (Zea mays L. var. ceratina) là đột biến tự nhiên kết hợp giữa gen lặn waxy và sắc to carotenoid ở hạt đã được nghiên cứu, sử dụng phổ biến làm thực phẩm ăn tươi, hàng quà tại Hàn Quốc (Lee & cs., 2020), Trung Quốc (Zheng & cs., 2013), Thái Lan (Sukto & cs., 2020) và phổ) biến ở một số địa phương tại Việt Nam. Không chỉ có độ dẻo, thơm của ngô nếp, sắc to carotenoid màu vàng, cam ở hạt ngô nếp vàng còn giàu các hợp chất thuộc nhóm xanthophyll và carotene. Đặc biệt là P-carotene - tiền vitamin A rất có lợi cho sức khỏe, bảo vệ chống lại một số bệnh ung thư, bệnh tim mạch, cải thiện chức năng của hệ thống miễn dịch và các bệnh về mắt (Muzhingi & cs., 2008). Sự thiếu hụt vitamin A, tập trung ở các nước đang phát triển sử dụng gạo trắng làm lương thực chính, là nguyên nhân chủ yếu gây mù lòa ở trẻ em và cũng là nguyên nhân lớn nhất gây tử vong đối với trẻ em dưới 5 tuổi trên toàn cầu (Haskell, 2012). Bổ sung dinh dưỡng thông qua thực phẩm chế biến từ ngô nếp vàng là chiến lược quan trọng để chống lại sự thiếu hụt dinh dưỡng. Hiện nay, Việt Nam chưa có các giống ngô nếp vàng ưu thế lai được thương mại hóa. Vì vậy, cấp thiết phải thu thập nguồn vật liệu đa dạng để phát triển dòng thuần và lai tạo tổ hợp lai ưu tú.

Trong chọn giống ngô ưu thế lai, thông tin đa dạng di truyền của quần thể ban đầu đóng vai trò quan trọng, quyết định sự thành công của các chương trình chọn tạo giống, giúp lập sơ đồ phả hệ, phân nhóm dị hợp dựa trên khoảng cách di truyền từ đó có chiến lược lai tạo phù hợp. Kiểu hình và chỉ thị phân tử đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu sự đa dạng di truyền và cấu trúc quần thể ở cây trồng. Các nghiên cứu dựa trên kiểu hình để phân nhóm đa dạng di truyền được sử dụng rộng rãi trên thế giới (Harakotr & cs., 2014; Sukto & cs., 2020; Tan & cs., 2022) và Việt Nam (Vũ Đăng Toàn & cs., 2021). Tuy nhiên, chỉ thị ADN được ưa chuộng trong các chương trình chọn giống ngô hiện đại vì không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường, do đó thúc đẩy quá trình chọn lọc ở ngay các thế hệ ban đầu. Với ưu điểm đồng trội, chi phí thấp, SSR đã trở thành chỉ thị phân tử ADN phổ biến nhất, có tính tái lập cao giữa các nghiên cứu, dùng để mô tả và xác định các biến dị di truyền trong quần thể tự nhiên của nhiều loài sinh vật. Như vậy, kết hợp thông tin kiểu hình và chỉ thị SSR để nghiên cứu phân nhóm di truyền nguồn gen ngô nếp vàng sẽ cung cấp thông tin chính xác và quan trọng cho việc xây dựng chiến lược phát triển dòng thuần.

Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ với ba lần nhắc lại trong vụ Xuân 2022 tại Hà Nội. Kết quả cho thấy năng suất cá thể có tương quan thuận và rất chặt ở giá trị P <0,01 với đường kính bắp (r = 0,72), khối lượng 100 hạt (r = 0,62) và số hạt/hàng (r = 0,61). Tổng lượng chất rắn hòa tan có tương quan nghịch P <0,01 với độ dày vỏ hạt (r = -0,62). Phân tích thành phần chính cho thấy tất cảa 18 tính trạng nông học đều có thể được sử dụng để phân nhóm đa dạng di truyền. Chỉ số PIC biến động từ 0,10 (phi072 và phi1277) đến 0,32 (phi2276). Nguồn gen ngô được phân thành 3 nhóm với hệ số tương đồng 45,3 dựa trên kiểu hình và thành 6 nhóm ở hệ số tương đồng 0,21 dựa trên chỉ thị SSR. Bảy dòng gồm YW01, YW03, YW4, YW7, YW12, YW13, YW14 và 2 dòng đối chứng SWsyn1, UV có sự phân nhóm tương đồng về kiểu hình và kiểu gen. Dựa trên chỉ số MGIDI với áp lực chọn lọc 40% đã chọn được 5 nguồn gen triển vọng gồm YW10, YW13, YW12, YW07 và YW01.

Kết quả nghiên cứu đã cung cấp thông tin đa dạng di truyền quan trọng và vật liệu ban đầu phục vụ chương trình chọn giống ngô nếp vàng ưu thế lai tại Việt Nam.

Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam - số 10 năm 2023
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Ông Trần Đông Phương An - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ