Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cỏ cú (Cyperus rotundus L.), thuộc họ Cói (Cyperaceae), được ghi nhận là một trong những loài cỏ dại nguy hiểm và khó phòng trừ nhất trong sản xuất nông nghiệp trên phạm vi toàn cầu (Holm và ctv, 1977). Loài thực vật này phân bố rộng rãi tại hơn 92 quốc gia thuộc vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, gây tổn thất nghiêm trọng đối với hơn 50 loại cây trồng kinh tế. Năng suất cây trồng bị suy giảm từ 20% đến 90% do sự cạnh tranh gay gắt về ánh sáng, nước và chất dinh dưỡng; riêng tại khu vực Nam Á, mức độ thiệt hại trong các vụ mùa dao động từ 23% đến 89% (Matloob và ctv, 2010). Khả năng sinh tồn và phát tán mạnh mẽ của cỏ cú bắt nguồn từ con đường quang hợp C4 hiệu quả cao cùng phương thức sinh sản vô tính chủ đạo qua hệ thống củ ngầm và thân rễ. Một củ đơn lẻ có thể tạo ra mạng lưới chuỗi lên tới 100 củ mới hoặc 550 đến 1.200 chồi củ trong vòng 3 đến 4 tháng, trong khi hạt hữu tính có tỷ lệ nảy mầm rất thấp (1 - 5%).

Tại Thành phố Hồ Chí Minh, thực trạng biến đổi hình thái và khả năng thích nghi của cỏ cú trên các vùng sinh thái nông nghiệp khác nhau làm suy giảm hiệu quả của các biện pháp quản lý cơ học, hóa học và sinh học, đồng thời gia tăng nguy cơ hình thành tính kháng thuốc bảo vệ thực vật. Việc đánh giá sự biến dị di truyền và mối quan hệ phát sinh giữa các quần thể cỏ dại thông qua hình thái phát hoa và chỉ thị phân tử RAPD (Randomly Amplified Polymorphic DNA) là cơ sở khoa học cần thiết nhằm xác định mức độ đa dạng, phục vụ công tác quản lý cỏ dại bền vững.

Khóa luận xác định mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  • Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá tác động của điều kiện địa hình và loại hình canh tác cây trồng đến sự đa dạng di truyền của các mẫu cỏ cú thu thập tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Thu thập các mẫu cỏ cú đại diện cho đặc điểm phân bậc địa hình và các hệ thống cây trồng chính tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh.
    2. Đánh giá các đặc điểm hình thái phát hoa của các mẫu cỏ cú thu thập dựa trên bộ 25 chỉ tiêu phân loại đã được Tayyar và ctv (2003) công bố.
    3. Phân tích đa dạng di truyền mức độ phân tử của các mẫu cỏ cú bằng kỹ thuật RAPD với tập hợp các đoạn mồi ngẫu nhiên theo công bố của Molin và ctv (2019).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 10 mẫu cỏ cú (Cyperus rotundus L.) đại diện thu thập từ các hệ thống canh tác nông nghiệp.
  • Phạm vi không gian: Các vùng canh tác cây trồng chính thuộc hai dạng địa hình là vùng gò đồi thấp (độ cao 10 - 15 m) và vùng chuyển tiếp (độ cao 5 - 10 m) tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh (vùng bưng trũng thấp 0,5 - 2 m qua điều tra không ghi nhận sự phân bố của cỏ cú).
  • Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện từ tháng 02/2022 đến tháng 07/2022; trong đó thời gian thu mẫu từ tháng 02/2022 đến tháng 04/2022, thời gian trồng lưu mẫu và phân tích thực nghiệm từ tháng 04/2022 đến tháng 07/2022.
  • Giới hạn đề tài: Nghiên cứu tập trung vào hình thái phát hoa và chỉ thị phân tử RAPD, không phân tích các chỉ tiêu lý hóa học của thổ nhưỡng tại các điểm thu mẫu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên khung phân loại thực vật của Hệ thống Thông tin Phân loại Tích hợp (ITIS, 2018), xếp cỏ cú (Cyperus rotundus L.) thuộc chi Cyperus, họ Cyperaceae, bộ Poales. Cơ sở lý luận về đánh giá đa dạng di truyền thực vật tiếp cận theo các mức độ: chỉ thị hình thái học (Bhandari và ctv, 2017), chỉ thị sinh hóa (isozyme), chỉ thị tế bào học và chỉ thị phân tử (SSR, RFLP, AFLP, RAPD). Trong đó, chỉ thị hình thái phát hoa theo hệ thống 25 chỉ tiêu của Tayyar và ctv (2003) được sử dụng để định lượng sai khác kiểu hình; kỹ thuật RAPD (Williams và ctv, 1990) sử dụng các mồi ngẫu nhiên ngắn (10 nucleotide) được dùng để phát hiện tính đa hình DNA hệ gen không phụ thuộc vào môi trường hay giai đoạn sinh trưởng.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được triển khai theo các quy trình chuẩn:

  • Phương pháp thu thập và trồng lưu mẫu: Thu thập 20 củ từ 1 cá thể cỏ cú đã trổ hoa tại mỗi điểm khảo sát. Chọn lọc 10 củ/mẫu đồng đều về kích thước (chiều dài 8 - 12 mm, đường kính 6 - 9 mm) đem trồng trong chậu kích thước 22 x 17 x 17 cm, sử dụng giá thể phối trộn gồm đất sạch, phân bò hoai mục và phân trùn quế theo tỷ lệ thể tích 2:1:1. Mẫu được chăm sóc trong 10 - 12 tuần đến khi trổ hoa hoàn chỉnh để thu thập số liệu hình thái.
  • Phương pháp đánh giá hình thái: Chọn ngẫu nhiên 01 cây mang phát hoa thành thục trên mỗi mẫu giống, đo đạc 24/25 chỉ tiêu hình thái phát hoa (bỏ qua chỉ tiêu không xuất hiện biến thiên) bằng thước kẹp điện tử Mitutoyo (độ chính xác 0,01 mm) và kính hiển vi soi nổi KTST-978PRO.
Ký hiệu mẫu Nhóm cây trồng canh tác Dạng địa hình Tần suất làm đất (lần/năm) Tần suất xử lý cỏ (lần/năm) Lịch sử canh tác (năm)
CNN01D Lạc / ngô Gò đồi (D) 1 - 3 4 - 8 5 - 6
CNN02D Sắn Gò đồi (D) 1 - 3 4 - 8 6 - 7
CAQ01D Chanh không hạt Gò đồi (D) 0 - 1 8 - 12 9 - 10
CAQ02D Chuối Gò đồi (D) 0 - 1 8 - 12 7 - 8
CNN01T Lúa nước / ngô / rau dền Chuyển tiếp (T) 2 - 3 4 - 8 9 - 10
CNN02T Ngô / lúa nước Chuyển tiếp (T) 2 - 3 4 - 8 7 - 8
RAQ01T Đậu que / đậu bắp Chuyển tiếp (T) 3 - 4 4 - 8 5 - 6
RAQ02T Dưa leo / khổ qua Chuyển tiếp (T) 3 - 4 4 - 8 6 - 7
RAL01T Cải bẹ xanh / cải ngọt Chuyển tiếp (T) 6 - 8 6 - 8 7 - 8
RAL02T Cải bẹ dưa / cải ngọt Chuyển tiếp (T) 6 - 8 7 - 8 8 - 9
  • Phương pháp ly trích DNA: Sử dụng phương pháp biến tính SDS-PCI cải tiến trên 0,2 g mô lá non tươi. Quy trình gồm: nghiền mẫu trong dung dịch SDS chứa 1% Polyvinylpyrrolidone (PVP) và 0,2% 2-mercaptoethanol; chiết tách tạp chất bằng Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol (PCI, tỷ lệ 25:24:1) và Chloroform:Isoamyl alcohol (CI, tỷ lệ 24:1); kết tủa DNA bằng Isopropanol 99% ở nhiệt độ -20°C trong 30 phút; rửa cặn bằng Ethanol 70% hai lần và hòa tan lại trong 50 µL dung dịch đệm TE 1X. Độ tinh sạch và nồng độ DNA được xác định bằng máy quang phổ tử ngoại - khả kiến Biodrop.
  • Phương pháp PCR-RAPD: Khảo sát 13 mồi ngẫu nhiên 10-mer do hãng Integrated DNA Technologies (Hoa Kỳ) tổng hợp theo danh mục công bố của Molin và ctv (2019):
Tên mồi Trình tự nucleotide (5’ - 3’) Tỷ lệ GC (%) Tên mồi Trình tự nucleotide (5’ - 3’) Tỷ lệ GC (%)
OPB6 GTTTCGCTCC 60 OPC8 TGGACCGGTG 70
OPB7 GGTGACGCAG 70 OPH18 GAATCTCCTC 50
OPB14 TCCGCTCTGG 70 OPI13 CAGCGACAAG 60
OPB17 AGGGAACGAG 60 OPH2 / OPI12 AGAGGGCACA 60
OPB18 CCACAGCAGT 60 OPL7 AGGCGGGAAG 70
OPC2 GTGAGGCGTC 70 OPN6 GAGACGCACA 60
OPG17 CACTCTCCTC 60 - - -

Thành phần phản ứng PCR (thể tích tổng 25 µL) gồm: 12,5 µL Master mix, 9,5 µL nước cất khử ion, 2 µL DNA khuôn (nồng độ 2 ng/µL) và 1 µL đoạn mồi. Chu trình nhiệt trên máy 2720 Thermal Cycler: biến tính ban đầu ở 95°C trong 2 phút; tiếp nối 40 chu kỳ lặp lại gồm biến tính ở 94°C trong 30 giây, bắt cặp mồi ở 42°C trong 30 giây, kéo dài ở 72°C trong 1 phút; kết thúc bằng chu kỳ kéo dài hoàn thiện ở 72°C trong 5 phút. Điện di kiểm tra sản phẩm trên gel agarose 2,0% trong dung dịch đệm 0,5X TAE, đối chiếu với thang chuẩn DNA 1 kb (Meridian Bioscience), chụp ảnh dưới ánh sáng tử ngoại (UV transilluminator).

  • Phương pháp xử lý số liệu: Dữ liệu hình thái được xử lý thống kê mô tả trên Microsoft Excel 2019. Sơ đồ cây phân nhóm hình thái được xây dựng dựa trên ma trận khoảng cách Euclid (Euclidean distance) theo phương pháp UPGMA bằng phần mềm NTSYSpc 2.1. Dữ liệu điện di RAPD được chuyển đổi thành ma trận nhị phân (1: xuất hiện băng, 0: không xuất hiện băng), phân nhóm dựa trên hệ số tương đồng Dice bằng thuật toán UPGMA và phân tích thành phần chính (PCA).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về cây cỏ cú và các công cụ đánh giá đa dạng di truyền:

  • Đặc điểm sinh học và tác hại của cỏ cú: Phân tích cấu trúc phân loại, hình thái cơ quan sinh dưỡng (rễ chùm, thân rễ ngầm, củ có vị đắng chát, thân khí sinh tam giác cao 7 - 40 cm, cụm hoa mang 3 - 9 nhánh hoa và 2 - 4 lá bắc). Cơ chế sinh sản vô tính qua chuỗi củ tạo mật độ 10 - 30 triệu củ/ha; phạm vi phân bố rộng nhưng kém chịu mặn và bóng râm; nhiệt độ nảy mầm tối ưu khoảng 28°C - 45°C. Tác hại làm giảm năng suất lúa (42 - 50%), mía (20 - 30%), rau màu (35 - 89%) tại Hoa Kỳ, Brazil, Ấn Độ và Việt Nam. Các biện pháp quản lý cơ học (trồng xen, cày xới sâu 35 - 40 cm làm mất nước củ), hóa học (sử dụng glyphosate, halosulfuron, lactilin, acetochlor) và sinh học (Cercospora caricis, Puccinia romagnoliana, Streptomyces spp.).
  • Lý luận về đa dạng di truyền và các chỉ thị sinh học: Trình bày bản chất đa dạng di truyền mức độ nucleotide, gen và hệ gen; so sánh ưu - nhược điểm của các hệ thống chỉ thị (hình thái, tế bào học, sinh hóa isozyme, chỉ thị phân tử SSR, RFLP, AFLP và RAPD). Nêu bật các ứng dụng của chỉ thị RAPD trong đánh giá nguồn gen cây trồng tại Việt Nam (lúa, đậu tương, đậu xanh, ngô) và các nghiên cứu đa dạng cỏ cú quốc tế của Okoli và ctv (1997), Tayyar và ctv (2003), Molin và ctv (2019).

Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết quy trình tổ chức thực nghiệm khoa học:

  • Trình bày 2 nội dung nghiên cứu gắn liền với đánh giá hình thái học và phân tích phân tử RAPD trên 10 mẫu cỏ cú tại huyện Củ Chi.
  • Nêu rõ đặc điểm phân dị địa hình huyện Củ Chi gồm 3 bậc (gò đồi thấp 10 - 15 m ở phía Bắc/Tây Bắc; vùng chuyển tiếp 5 - 10 m ở trung tâm; vùng bưng trũng 0,5 - 2 m ở phía Nam ven sông Sài Gòn). Xác lập căn cứ chọn 4 mẫu vùng gò đồi và 6 mẫu vùng chuyển tiếp dựa trên hệ thống cây trồng thực tế.
  • Mô tả toàn bộ danh mục vật liệu sinh học, trang thiết bị đo đạc vi mô, hóa chất ly trích DNA và hóa chất PCR. Chi tiết hóa từng bước quy trình kỹ thuật từ khâu trồng lưu mẫu, đo đếm 24 chỉ tiêu phát hoa, quy trình ly trích DNA bằng SDS-PCI cải tiến gồm 10 bước thao tác, thiết lập phản ứng PCR-RAPD với 13 đoạn mồi và phương pháp phân tích số liệu trên NTSYSpc 2.1.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương này công bố và phân tích toàn bộ số liệu thực nghiệm thu được từ hai hướng tiếp cận:

  • Đa dạng di truyền dựa trên đặc điểm hình thái phát hoa: Toàn bộ 10 mẫu cỏ cú khảo sát đều có số lượng lá bắc cố định là 3 lá/phát hoa. Tỷ lệ số lá bắc trên số cụm hoa sơ cấp đạt trung bình 1,70 (CV = 6,20%), hầu hết các mẫu đạt 1,67, riêng mẫu RAQ01T đạt 2,00. Các chỉ tiêu đo đạc thể hiện sự dao động kiểu hình giữa các mẫu:
Ký hiệu mẫu Chiều dài vòi nhụy phân nhánh (mm) Chiều dài bao phấn trưởng thành (mm) Chiều dài hoa thứ 3 từ chóp nhánh (mm) Chiều dài hoa ở gốc nhánh (mm) Trung bình chiều dài hoa (mm) Chiều dài hoa ở giữa nhánh (mm) Chiều rộng điểm rộng nhất (mm) Số hoa / gié hoa ngẫu nhiên (hoa) Mật độ hoa / gié hoa (hoa/mm)
CNN01D 1,74 1,17 2,56 2,98 3,08 3,70 0,77 17,00 1,04
CNN02D 1,86 0,88 2,75 2,49 2,98 3,69 0,82 10,00 0,93
CAQ01D 2,06 0,82 3,09 3,01 3,32 3,85 0,94 12,00 1,03
CAQ02D 2,78 0,85 2,94 3,41 3,52 4,20 0,98 14,00 1,04
CNN01T 1,07 0,63 3,28 2,24 3,28 4,33 0,76 12,00 0,91
CNN02T 0,73 1,33 0,35 2,91 2,27 3,37 0,66 13,00 0,96
RAQ01T 2,08 0,69 3,25 3,52 3,30 3,69 0,92 15,00 1,03
RAQ02T 1,93 0,66 3,19 2,46 2,85 3,38 1,01 18,00 1,11
RAL01T 1,55 0,73 3,60 3,13 3,46 3,66 1,01 10,00 0,92
RAL02T 1,55 1,07 1,75 2,77 2,82 3,58 0,82 16,00 1,02
Trung bình 1,74 0,88 2,67 2,86 3,10 3,77 0,87 13,70 1,00
CV (%) 32,69 26,41 34,38 12,88 12,30 7,71 13,69 20,37 6,53

Khoảng cách di truyền Euclid giữa 10 mẫu dao động trong biên độ rộng từ 1,01 đến 9,61. Tại khoảng cách di truyền 5,22, sơ đồ hình thái UPGMA chia tập đoàn mẫu thành 3 nhóm chính:

  • Nhóm I: Gồm mẫu CNN02T (thu trên đất ngô/lúa nước vùng chuyển tiếp), tách biệt rõ rệt do có kích thước hoa thứ ba từ chóp nhánh hoa rất nhỏ (0,35 mm).
  • Nhóm II: Gồm mẫu RAL02T (thu trên đất chuyên canh rau ăn lá vùng chuyển tiếp).
  • Nhóm III: Gồm 8 mẫu còn lại (CNN01D, CNN02D, CAQ01D, CAQ02D, CNN01T, RAQ01T, RAQ02T, RAL01T), không có sự phân tách rạch ròi theo ranh giới địa hình gò đồi hay chuyển tiếp.
  • Đa dạng di truyền dựa trên chỉ thị phân tử RAPD: Tách chiết DNA tổng số đạt chất lượng tốt, nồng độ đồng đều. Khi thực hiện phản ứng khuếch đại với 13 mồi RAPD ngẫu nhiên, ghi nhận 11 mồi cho sản phẩm khuếch đại biểu hiện tính đa hình rõ rệt với kích thước các phân đoạn DNA dao động từ 250 bp đến 2.500 bp; có 2 mồi không nhân bản được phân đoạn DNA. Hệ số tương đồng di truyền Dice dao động trong khoảng 0,15 đến 0,57. Ở ngưỡng khoảng cách di truyền 0,37, sơ đồ quan hệ di truyền UPGMA chia 10 mẫu cỏ cú thành 3 nhóm di truyền:
  • Nhóm 1: Gồm 6 mẫu (CNN01D, CNN02D, CAQ01D, CAQ02D, CNN01T, CNN02T).
  • Nhóm 2: Gồm 2 mẫu thuộc vùng rau ăn quả (RAQ01T, RAQ02T).
  • Nhóm 3: Gồm 2 mẫu thuộc vùng chuyên canh rau ăn lá (RAL01T, RAL02T). Kết quả phân tích thành phần chính (PCA) xác nhận mức độ biến động di truyền phân tử và sự gom cụm nhất quán với dendrogram hệ số tương đồng Dice.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu mang lại các kết quả định lượng cụ thể:

  • Cung cấp bộ số liệu đo đạc chi tiết về 24 chỉ tiêu hình thái phát hoa của 10 mẫu cỏ cú tại huyện Củ Chi, xác định các giá trị trung bình quần thể: chiều dài vòi nhụy phân nhánh 1,74 mm; chiều dài bao phấn 0,88 mm; chiều dài hoa thứ ba từ chóp nhánh 2,67 mm; chiều dài hoa gốc nhánh 2,86 mm; trung bình chiều dài hoa 3,10 mm; chiều dài hoa giữa nhánh 3,77 mm; chiều rộng điểm rộng nhất 0,87 mm; số hoa trên một gié ngẫu nhiên 13,70 hoa/gié; mật độ hoa 1,00 hoa/mm.
  • Xác định khoảng cách di truyền hình thái học Euclidean dao động từ 1,01 đến 9,61, phân thành 3 cụm ở mức 5,22.
  • Xác định hiệu quả của 11/13 mồi RAPD trong việc phát hiện tính đa hình DNA hệ gen cỏ cú với kích thước sản phẩm khuếch đại trong khoảng 250 - 2.500 bp; xác lập hệ số tương đồng di truyền Dice dao động từ 0,15 đến 0,57 và phân chia 10 mẫu thành 3 nhóm phân tử ở khoảng cách 0,37.
  • Đưa ra kết luận khoa học quan trọng: Sự khác biệt về điều kiện địa hình (gò đồi thấp so với vùng chuyển tiếp) và loại hình canh tác cây trồng ít tạo ra ảnh hưởng mang tính phân hóa triệt để đối với đặc điểm biến động hình thái hoa và quan hệ di truyền phân tử của các quần thể cỏ cú khảo sát tại Củ Chi.

So với các công bố quốc tế trước đây:

  • Số lượng lá bắc trên phát hoa của các mẫu cỏ cú Củ Chi ổn định ở mức 3 lá/phát hoa, tương đồng với mô tả của Bryson và DeFelice (2009) cũng như Tachie-Menson và ctv (2021) (2 - 4 lá/phát hoa), nhưng thấp hơn đáng kể so với tập đoàn mẫu cỏ cú thu thập tại các bang Hoa Kỳ của Wills (1998) (dao động từ 4 - 7 lá/phát hoa).
  • Số lượng hoa trên một gié ngẫu nhiên (10 - 18 hoa/gié) nằm ở ngưỡng thấp hơn so với dải biến thiên ghi nhận bởi Wills (1987) trên các tập đoàn thế giới (10 - 40 hoa/gié).
  • Khẳng định tính hiệu quả, chi phí thấp của chỉ thị RAPD theo hệ thống mồi của Molin và ctv (2019) trong việc nhận diện đa dạng di truyền cỏ cú ở cấp độ địa phương tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận tự xác định các giới hạn thực nghiệm:

  • Phạm vi thu mẫu mới chỉ đại diện cho 10 điểm tại huyện Củ Chi, chưa bao quát toàn bộ các vùng sinh thái nông nghiệp của Thành phố Hồ Chí Minh; đồng thời qua khảo sát sơ bộ không tìm thấy mẫu cỏ cú tại dạng địa hình trũng thấp ngập úng.
  • Chưa tiến hành phân tích mối tương quan giữa đặc tính hóa - lý của các loại đất canh tác với sự biến động tính trạng cỏ cú.
  • Phân tích hình thái học mới dừng lại ở 24 chỉ tiêu phát hoa, chưa kết hợp đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng thân lá và củ dưới ngầm trong điều kiện đồng ruộng tự nhiên.
  • Kỹ thuật RAPD sử dụng 13 mồi ngẫu nhiên, trong đó có 2 mồi không bắt cặp khuếch đại được phân đoạn DNA; bản chất chỉ thị RAPD là chỉ thị trội nên độ phân giải kém hơn so với các chỉ thị đồng trội.

Hướng nghiên cứu đề xuất:

  • Mở rộng quy mô điều tra và thu thập mẫu cỏ cú trên các quận, huyện ngoại thành khác của Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận thuộc lưu vực sông Đồng Nai, sông Sài Gòn.
  • Bổ sung đánh giá các chỉ tiêu thổ nhưỡng, độ ẩm, độ chua đất tại các điểm lấy mẫu.
  • Ứng dụng các chỉ thị phân tử có độ lặp lại và phân giải cao hơn như vi vệ tinh (SSR), chỉ thị đa hình đa chiều dài đoạn cắt giới hạn khuếch đại (AFLP) hoặc giải trình tự gen thế hệ mới để giám định các đột biến liên quan đến tính kháng thuốc trừ cỏ.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Bảo vệ thực vật, Nông học, Khoa học cây trồng và Công nghệ sinh học nông nghiệp đang thực hiện các đề tài về khoa học cỏ dại (Weed Science) và quản lý dịch hại tổng hợp.
  • Cán bộ kỹ thuật bảo vệ thực vật tại địa phương trong việc nhận diện các biến dị hình thái và đặc điểm sinh học của cỏ cú trên các chân đất canh tác khác nhau.

Các phần có giá trị tham khảo cao trong văn bản gồm:

  • Quy trình ly trích DNA tổng số từ mô lá cỏ cú giàu hợp chất thứ sinh bằng phương pháp biến tính SDS-PCI cải tiến 10 bước (Trang 30 - 31).
  • Danh mục trình tự 13 mồi RAPD (Bảng 2.1) cùng thông số chu trình nhiệt PCR tối ưu hóa để nhân bản DNA cỏ cú.
  • Phương pháp luận đo đạc hệ thống 24 chỉ tiêu hình thái phát hoa chi tiết theo tiêu chuẩn của Tayyar và ctv (2003) có sử dụng kính hiển vi soi nổi và thước kẹp điện tử.

Câu hỏi thường gặp

Các mẫu cỏ cú trong nghiên cứu được thu thập tại những dạng địa hình và hệ thống canh tác nào?

Mười mẫu cỏ cú được thu thập tại huyện Củ Chi trên 2 dạng địa hình chính: vùng gò đồi thấp (10 - 15 m) gồm 4 mẫu (CNN01D, CNN02D, CAQ01D, CAQ02D) trên đất trồng lạc/ngô, sắn, chanh không hạt và chuối; vùng chuyển tiếp (5 - 10 m) gồm 6 mẫu (CNN01T, CNN02T, RAQ01T, RAQ02T, RAL01T, RAL02T) trên đất luân canh lúa nước, ngô, đậu bắp, dưa leo, khổ qua và rau ăn lá. Riêng vùng đồng bằng thấp bưng trũng (0,5 - 2 m) qua điều tra không ghi nhận sự xuất hiện của cỏ cú.

Quy trình ly trích DNA cỏ cú sử dụng những hóa chất chính nào để loại bỏ tạp chất?

Quy trình ly trích DNA lá cỏ cú sử dụng đệm chiết SDS bổ sung 1% Polyvinylpyrrolidone (PVP) và 0,2% 2-mercaptoethanol nhằm ức chế hiện tượng oxy hóa và tủa polyphenol/polysaccharide; kết hợp biến tính và loại bỏ protein bằng hỗn dịch Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol (PCI tỷ lệ 25:24:1) và Chloroform:Isoamyl alcohol (CI tỷ lệ 24:1); tủa DNA bằng Isopropanol 99% ở -20°C và rửa sạch muối bằng dung dịch Ethanol 70%.

Kết quả khuếch đại phân tử bằng các chỉ thị RAPD ghi nhận được bao nhiêu mồi có tính đa hình và kích thước phân đoạn DNA là bao nhiêu?

Trong số 13 mồi RAPD ngẫu nhiên được khảo sát (dòng OPB, OPC, OPG, OPH, OPI, OPL, OPN), có 11 mồi bắt cặp thành công và biểu hiện tính đa hình rõ rệt, 2 mồi không nhân bản được sản phẩm; kích thước các phân đoạn DNA khuếch đại ngẫu nhiên thu được nằm trong khoảng từ 250 bp đến 2.500 bp.

Mức độ đa dạng di truyền giữa các mẫu cỏ cú được định lượng qua những hệ số và ngưỡng khoảng cách nào?

Đa dạng hình thái phát hoa được định lượng qua khoảng cách Euclid dao động từ 1,01 đến 9,61, phân tách 10 mẫu thành 3 nhóm ở ngưỡng khoảng cách 5,22. Đa dạng di truyền phân tử được định lượng qua ma trận hệ số tương đồng Dice dao động từ 0,15 đến 0,57, phân tách thành 3 nhóm di truyền ở ngưỡng khoảng cách 0,37 bằng phương pháp UPGMA kết hợp phân tích thành phần chính PCA.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Văn Phúc đã hoàn thành việc đánh giá đa dạng di truyền của 10 mẫu cỏ cú (Cyperus rotundus L.) thu thập tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh thông qua tích hợp 24 chỉ tiêu hình thái phát hoa và 11 chỉ thị phân tử RAPD đa hình. Kết quả thực nghiệm xác định biên độ khoảng cách Euclid hình thái đạt 1,01 - 9,61 (chia 3 nhóm ở mức 5,22) và hệ số tương đồng di truyền Dice đạt 0,15 - 0,57 (chia 3 nhóm ở mức 0,37). Nghiên cứu khẳng định sự khác biệt về địa hình và loại hình canh tác cây trồng ít ảnh hưởng đến sự biến động hình thái hoa và quan hệ di truyền của cỏ cú tại địa bàn nghiên cứu, cung cấp cơ sở dữ liệu sinh học phân tử phục vụ công tác quản lý cỏ dại trong nông nghiệp.