Đặt vấn đề Cây cam (citrus sinensis (L) Osbeck) thuộc họ Rutaceae là một trong những cây ăn quả lâu năm có hƣơng vị thơm ngon, giá trị dinh dƣỡng cao đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng. Trong thành phần quả cam chứa nhiều vitamin nhƣ: vitamin A, B1, C, B9; chất xơ; các chất khoáng vi lƣợng; chứa nhiều chất chống oxy hóa có tác dụng lớn trong phòng ngừa tim mạch, chống khối u, chống viêm [1]. Ngoài ra vỏ cam còn chứa một lƣợng lớn tinh dầu mang mùi thơm đặc trƣng đƣợc sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và dƣợc phẩm. Ở Việt Nam hiện nay, cây cam đƣợc trồng ở nhiều vùng miền hình thành các vùng trồng cam nổi tiếng nhƣ cam Xã Đoài (Nghệ An), cam sành Bố Hạ (Bắc Giang), cam sành Hàm Yên (Tuyên Quang), cam canh (Hà Nội)… mang lại lợi ích kinh tế cao.
Theo thống kê của Bộ NN & PTNN năm 2011, diện tích cây có múi đƣợc trồng ở nƣớc ta đạt 124,057 ha, trong đó diện tích trồng cam chiếm 70,300 ha (xấp xỉ 56%). Tuy nhiên ở mỗi vùng địa lý khác nhau sẽ phát triển những giống cam khác nhau do ảnh hƣởng của điều kiện tự nhiên, khí hậu, thổ nhƣỡng và quá trình chọn lọc tự nhiên tạo nên sự đa dạng về mặt di truyền cho các giống cam. Việc đánh giá đa hình di truyền của các loài cam, quýt là cần thiết nhằm cung cấp các thông tin cần ứng dụng trong công tác nghiên cứu chọn giống, sử dụng hợp lý và bảo tồn các nguồn gene quý trong tự nhiên và trong sản xuất [8]. Để có thể đánh giá độ tƣơng đồng di truyền của các giống cam, quýt ngoài các chỉ thị về hình thái, cần có những đánh giá sâu hơn về mặt di truyền do các đặc điểm hình thái đƣợc hình thành từ kết quả tƣơng tác giữa kiểu gene và môi trƣờng.
Trong những năm gần đây việc sử dụng các kỹ thuật sinh học phân tử đƣợc ứng dụng rộng rãi trong phân tích đa dạng di truyền, xác định quan hệ họ hàng giữa các loài với nhau. Các chỉ thị phân tử có độ chính xác cao, nhanh chóng và không bị phụ thuộc vào các đặc điểm hình thái. n 2 Hiện nay có một số phƣơng pháp đƣợc sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền trên cây cam, quýt nhƣ ISSR, SSR, RAPD…Trong số đó RAPD (Random amplified polymorphic DNA) và ISSR (Inter – simple sequence repeat) là các kỹ thuật đƣợc sử dụng rộng rãi trong đánh giá đa dạng di truyền ở cam, quýt [3, 4, 17, 21, 22]. Chính vì vậy, để có thể đánh giá đƣợc sự đa dạng di truyền của các giống cam trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá đa hình di truyền của một số giống cam bằng kỹ thuật RAPD và ISSR”.
Mục đích đề tài Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống cam nghiên cứu bằng phƣơng pháp RAPD và ISSR. Yêu cầu đề tài - Tách chiết đƣợc DNA tổng số từ lá cam, quýt đủ điều kiện để thực hiện phản ứng RAPD và ISSR. - Phân tích đƣợc các phân đoạn DNA của các giống cam nghiên cứu bằng kỹ thuật RAPD và ISSR. - Phân tích đƣợc mối quan hệ di truyền giữa các giống cam nghiên cứu dựa trên sơ đồ phả hệ DNA.
Ý nghĩa của đề tài. Ý nghĩa khoa học. Phân tích đa dạng di truyền của các giống cam bằng phƣơng pháp RAPD và ISSR sẽ cung cấp thêm số liệu, thông tin và khả năng ứng dụng chỉ thị phân tử trong công tác chọn, tạo các giống, bảo tồn nguồn gene. Ý nghĩa thực tiễn.
Phân tích đa dạng di truyền ở các giống cam giúp ứng dụng trong công tác chọn giống, lai tạo những giống có năng suất, chất lƣợng cao. n 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tổng quan về cây cam, quýt. Nguồn gốc và phân loại.
Cây cam là một loại cây ăn quả thuộc họ cây có múi, cho đến nay chƣa có tài liệu nào nói chính xác về nguồn gốc của cây ăn quả có múi. Tuy nhiên nhiều kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng cam, quýt có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Đông Nam châu Á, sự lan trải của cam quýt trên thế giới gắn liền với lịch sử buôn bán đƣờng biển và các cuộc chiến tranh trƣớc đây. Cam, quýt đƣợc di chuyển từ ấn Độ đến Châu Phi bởi các thuyền buôn, di chuyển đến Châu Mỹ bởi các nhà thám hiểm và thuyền buôn ngƣời Tây Ban Nha và Bồ đào Nha, sau đó chúng đƣợc trồng rộng rãi và phổ biến. Giống Cam ngọt (Citrus sinensis Osbeck) đƣợc xác định có nguồn gốc ở miền Nam Trung Quốc, Ấn Độ và miền Nam Indonexia.
Sau đó đƣợc mang đến trồng ở Châu âu, Địa Trung Hải và Châu Phi vào thế kỷ 13 đến thế kỷ 17 [15]. Giống cam Washington Navel trên thế giới hay có tên gọi cam Navel ở Việt Nam đƣợc cho là dạng đột biến tự nhiên từ một giống cam ngọt, giống này đƣợc phát hiện ở Bhia Brazil, lần đầu tiên đƣợc trồng ở úc năm 1928, ở Florida (Mỹ) năm 1835, ở California năm 1970 và nó nổi tiếng ở Washington D. Sau đó đƣợc trồng khắp các vùng trồng cam, quýt trên thế giới [29]. Tóm lại cam, quýt có nguồn gốc ở miền Nam Châu Á và đƣợc lan trải khắp trên thế giới qua buôn bán đƣờng biển, các cuộc chiến tranh trƣớc đây.
Phân loại Cam, quýt thuộc: Giới Plantae Bộ Rutales Họ Rutaceae Chi Citrus n 4 Hiện nay, tồn tại hai hệ thống phân loại cam quýt đƣợc nhiều ngƣời áp dụng. Cách phân loại thứ nhất, theo Tanaka (Nhật Bản) cam quýt gồm 160 – 162 loài (Specias). Tanaka đã quan sát, ghi chép tỉ mỉ đặc điểm hình thái của các giống đã biến dị này và phân chúng thành một loài mới hoặc giống mới có tên khoa học đƣợc bắt đầu bằng tên giống hay tên loài đã phát sinh ra chúng và kết thúc bằng chữ “Horticulturre’’. Cách phân loại thứ hai của Swingle đã chia cam quýt ra làm 16 loài.
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn thƣờng sử dụng hệ thống phân loại của Tanaka để gọi tên các giống cam quýt vì bảng phân loại này chi tiết tới từng giống [1]. Giá trị của cây cam, quýt. Cam, quýt là một trong những sản phẩm có giá trị và đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng, nó mang lại nguồn dinh dƣỡng quý cho con ngƣời. Không chỉ có ý nghĩa về kinh tế, nguồn dinh dƣỡng mà cam quýt còn có giá trị cao về dƣợc liệu.
Hiện nay, sản phẩm của cây cam, quýt ngoài cung cấp cho thị trƣờng trong nƣớc còn là nguồn xuất khẩu sang các nƣớc trong khu vực góp phần vào tăng trƣởng nền kinh tế. - Giá trị dinh dƣỡng: Quả cây có múi có nhiều chất dinh dƣỡng nên giá trị sử dụng rất cao. Trong 100g thịt quả có chứa 6 - 12% đƣờng, chủ yếu là đƣờng sacaroza. Hàm lƣợng vitamin C trong quả khoảng 40 - 90 mg/100g tƣơi, 0,4 - 1,2% các acid hữu cơ, trong đó có nhiều loại acid có hoạt tính sinh học cao.
Trong quả còn có chứa các chất khoáng và dầu thơm, ngoài ra còn một số dƣỡng chất thiết yếu khác [1]. Thành phần dinh dƣỡng của cam tƣơi (tính trên 100g) Hàm lƣợng Thành phần Đơn vị Múi Vỏ Nƣớc 88,06 75,95 % Protein 0,9 - % Sacharose 3,59 1,22 % Glucose 1,25 3,49 % Fructose 1,45 3,24 % Acid hữu cơ 1,41 0,22 % Cellulose 0,47 3,49 % Pectin 1,41 0,22 % Ca 34 - mg % P 23 - mg % Fe 0,4 - mg % Vitamin A 0,09 - mg % β – Carotene 0,4 0,09 mg % Vitamin B1 0,04 0,02 mg % Vitamin B2 0,06 - mg % PP 0,75 1,27 mg % Vitamin C 65 170 mg % - Giá trị công nghiệp và dƣợc liệu: Trong vỏ quả có chứa tinh dầu đƣợc dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm và công nghiệp mỹ phẩm. Ở nhiều nƣớc trên thế giới, ngƣời ta đã dùng các loại quả thuộc chi Citrus làm thuốc chữa bệnh. Ở thế kỷ XVI, ở Trung Quốc và Ấn Độ đã dùng quả cam quýt để phòng ngừa bệnh dịch hạch, chữa trị bệnh phổi và bệnh chảy máu dƣới da.
Ở Mỹ vào những năm 30 của thế kỷ XX, các thầy thuốc đã dùng các quả cam quýt kết hợp với insulin để chữa trị bệnh đái tháo đƣờng. Ở Nga, bắt đầu từ thế kỷ XI, quả cây có múi đã đƣợc sử dụng để phòng ngừa và chữa trị trong y học dân gian. Ở nƣớc ta, nhân dân đã dùng cây ăn quả có múi để phòng và chữa trị một số bệnh từ lâu [1]. n 6 - Giá trị kinh tế: Cây ăn quả có múi là một trong những loại cây lâu năm, nhanh cho thu hoạch.
Một số loài có thể cho thu hoạch quả ở năm thứ 2 sau khi trồng. Ở nƣớc ta, năng xuất trung bình của cam quýt ở thời kỳ 8 tuổi có thể đạt tới 16 tấn/ha. Cây cam quýt có thể sống và cho thu hoạch quả trong vòng 15 - 30 năm. Trong trƣờng hợp đất tốt, đƣợc chăm sóc đầy đủ và áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh cao, trong các điều kiện khí hậu thích hợp và không bị sâu bệnh gây hại nặng, tuổi thọ của cam quýt có thể kéo dài trên 50 năm [1].
- Giá trị sinh thái, môi trƣờng: Cây có múi là cây ăn quả lâu năm đƣợc trồng trong các vƣờn cây của gia đình hộ nông dân hoặc trồng trên đồi tại các trang trại. Trong quá trình sinh sống, các loại cam, quýt, bƣởi tiết ra oxy trong không khí làm không khí trở nên trong lành. Trong những chừng mực nhất định các chất bay hơi từ cây cam quýt có tác dụng diệt một số loài vi khuẩn làm cho không khí trở nên sạch hơn, môi trƣờng sống của con ngƣời tốt hơn. Cam quýt trồng trên các đồi đất, bên cạnh việc cho quả còn có tác dụng phủ xanh đất, giữ nƣớc ngăn cản dòng chảy mạnh trên mặt đất sau các trận mƣa lớn, do đó có ý nghĩa lớn trong việc làm giảm quá trình xói mòn, rửa trôi đất.
Ở vùng trung du và miền núi, cam quýt đƣợc trồng trong các vƣờn rừng, vƣờn đồi trong các hệ thống VAC và VACR là phƣơng thức canh tác đƣợc áp dụng rộng rãi tại các trang trại nông nghiệp và đã thể hiện nhiều ƣu điểm trong việc thực hiện nền nông nghiệp bền vững [1]. Tình hình sản xuất cam, quýt trên thế giới và Việt Nam. Tình hình sản xuất cây cam, quýt trên thế giới. Mặc dù cam, quýt có nguồn gốc từ vùng Đông Nam Á nhƣng hiện nay cam, quýt đƣợc trồng phổ biến ở nhiều vùng trên thế giới, với hơn 100 quốc gia.