Luận Văn Thạc Sĩ: Đánh Giá Đa Hình Di Truyền Của Một Số Giống Cam Sử Dụng Kỹ Thuật RAPD Và ISSR

• Tác giả: Trần Thị Thu Thủy
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Cường
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Đánh giá đa hình di truyền của một số giống cam bằng kỹ thuật RAPD và ISSR
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích đề tài
• 1.2. Yêu cầu đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về cây cam, quýt
• 2.2. Nguồn gốc và phân loại
• 2.3. Giá trị của cây cam, quýt
• 2.3.1. Giá trị dinh dưỡng
• 2.3.2. Giá trị công nghiệp và dược liệu
• 2.3.3. Giá trị kinh tế
• 2.3.4. Giá trị sinh thái, môi trường
• 2.4. Tình hình sản xuất cam, quýt trên thế giới và Việt Nam
• 2.4.1. Tình hình sản xuất cây cam, quýt trên thế giới
• 2.4.2. Tình hình sản xuất cây cam, quýt ở Việt Nam
• 2.5. Các kỹ thuật sinh học phân tử trong đánh giá đa dạng di truyền
• 2.5.1. Kỹ thuật RAPD
• 2.5.2. Kỹ thuật ISSR
• 2.5.3. Một số kỹ thuật khác
• 2.6. Tình hình nghiên cứu về đa dạng di truyền ở cam, quýt trên thế giới và trong nước
• 2.6.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 2.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Vật liệu nghiên cứu
• 3.4. Thiết bị, hóa chất nghiên cứu
• 3.4.1. Thiết bị nghiên cứu
• 3.5. Nội dung nghiên cứu
• 3.6. Phương pháp nghiên cứu
• 3.6.1. Phương pháp tách chiết DNA
• 3.6.2. Phương pháp xác định hàm lượng và độ tinh sạch DNA tổng số
• 3.6.3. Phương pháp PCR-RAPD
• 3.6.4. Phương pháp phân tích đa hình
• 3.6.5. Phương pháp phân tích và xử lí số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Tối ưu hóa quy trình tách chiết DNA tổng số từ lá cam quýt
• 4.2. Phân tích các phân đoạn DNA đa hình di truyền bằng RAPD và ISSR
• 4.2.1. Phân tích các phân đoạn DNA đa hình di truyền bằng RAPD với từng mồi
• 4.2.2. Phân tích các phân đoạn DNA đa hình di truyền bằng ISSR với từng mồi
• 4.3. Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống cam nghiên cứu dựa trên giản đồ phả hệ DNA
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Đa hình di truyền và giống cam

Đa hình di truyền là một khái niệm quan trọng trong nghiên cứu di truyền học, đặc biệt là trong việc đánh giá sự đa dạng của các giống cam. Sự đa hình này phản ánh sự khác biệt về mặt di truyền giữa các cá thể trong cùng một loài, giúp xác định mối quan hệ họ hàng và đặc điểm di truyền của chúng. Trong nghiên cứu này, giống cam được lựa chọn là đối tượng chính để phân tích, nhằm đánh giá sự đa dạng di truyền thông qua các kỹ thuật RAPD và ISSR. Các giống cam được nghiên cứu bao gồm các loại phổ biến tại Việt Nam như cam Xã Đoài, cam sành Bố Hạ, và cam canh Hà Nội.

1.1. Đặc điểm di truyền của giống cam

Các giống cam được nghiên cứu có sự đa dạng về đặc điểm di truyền, phản ánh qua sự khác biệt trong trình tự DNA. Sự đa dạng này có thể do ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên, khí hậu, và quá trình chọn lọc tự nhiên. Việc phân tích đặc điểm di truyền giúp xác định các gen quy định tính trạng quan trọng như năng suất, chất lượng quả, và khả năng kháng bệnh. Điều này có ý nghĩa lớn trong công tác bảo tồn giống và lai tạo giống mới.

1.2. Biến dị di truyền trong giống cam

Biến dị di truyền là yếu tố tạo nên sự đa dạng trong các giống cam. Sự biến dị này có thể xảy ra ở mức độ phân tử, như đột biến gen, hoặc ở mức độ lớn hơn như sự sắp xếp lại các đoạn DNA. Việc nghiên cứu biến dị di truyền giúp hiểu rõ hơn về cơ chế tiến hóa và thích nghi của các giống cam trong điều kiện môi trường khác nhau. Đây là cơ sở quan trọng để phát triển các giống cam có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi.

II. Kỹ thuật RAPD và ISSR trong đánh giá di truyền

Kỹ thuật RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) và kỹ thuật ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat) là hai phương pháp sinh học phân tử được sử dụng rộng rãi trong đánh giá di truyền. Cả hai kỹ thuật này đều dựa trên nguyên lý khuếch đại DNA bằng phản ứng PCR, nhưng khác nhau về cách thức sử dụng mồi và mục đích phân tích. Kỹ thuật RAPD sử dụng các mồi ngẫu nhiên để khuếch đại các đoạn DNA không xác định trước, trong khi kỹ thuật ISSR sử dụng các mồi dựa trên trình tự lặp lại đơn giản (SSR) để phân tích sự đa hình di truyền.

2.1. Phương pháp RAPD

Phương pháp RAPD là một công cụ mạnh mẽ trong phân tích di truyền, cho phép đánh giá sự đa dạng di truyền mà không cần biết trước trình tự gen của đối tượng nghiên cứu. Phương pháp này sử dụng các mồi ngắn (10 nucleotide) để khuếch đại các đoạn DNA ngẫu nhiên, tạo ra các băng DNA đa hình trên gel agarose. Phương pháp RAPD có ưu điểm là đơn giản, nhanh chóng, và chi phí thấp, nhưng cũng có nhược điểm là độ lặp lại không cao và dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện thí nghiệm.

2.2. Phương pháp ISSR

Phương pháp ISSR là một kỹ thuật hiện đại trong nghiên cứu di truyền, sử dụng các mồi dựa trên trình tự lặp lại đơn giản (SSR) để khuếch đại các đoạn DNA giữa các SSR. Phương pháp này cho phép phân tích sự đa hình di truyền với độ chính xác cao hơn so với phương pháp RAPD, đồng thời cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc gen và mối quan hệ di truyền giữa các cá thể. Phương pháp ISSR được ứng dụng rộng rãi trong phân loại giống và bảo tồn giống.

III. Ứng dụng của nghiên cứu trong nông nghiệp

Nghiên cứu về đa hình di truyền của các giống cam bằng kỹ thuật RAPD và ISSR có ý nghĩa quan trọng trong nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin về sự đa dạng di truyền của các giống cam, giúp các nhà khoa học và nông dân lựa chọn và lai tạo các giống có năng suất cao, chất lượng tốt, và khả năng chống chịu với điều kiện môi trường khắc nghiệt. Điều này góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo tồn các nguồn gen quý trong khoa học cây trồng.

3.1. Bảo tồn giống cam

Việc bảo tồn giống cam là một nhiệm vụ quan trọng trong nông nghiệp, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và suy giảm đa dạng sinh học. Nghiên cứu về đa hình di truyền giúp xác định các giống cam có giá trị cao về mặt di truyền, từ đó đề xuất các biện pháp bảo tồn hiệu quả. Các giống cam quý hiếm có thể được bảo tồn trong các ngân hàng gen hoặc thông qua các chương trình nhân giống.

3.2. Phát triển giống cam mới

Nghiên cứu về tính trạng di truyền của các giống cam cung cấp cơ sở khoa học cho việc lai tạo và phát triển các giống cam mới. Các giống cam mới có thể được tạo ra với các đặc điểm ưu việt như năng suất cao, chất lượng quả tốt, và khả năng kháng bệnh. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho người nông dân mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghệ sinh học trong nông nghiệp.