Nghiên cứu đa dạng di truyền và cải tiến nguồn gen khoai môn sọ bằng công nghệ sinh học

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn sọ

1.2. Nguồn gốc, phân bố và đặc điểm sinh thái của cây khoai môn sọ

1.3. Phân loại học cây khoai môn sọ

1.4. Đặc điểm thực vật học của cây khoai môn sọ

1.5. Thành phần dinh dưỡng, giá trị kinh tế và sử dụng của cây khoai môn sọ

1.6. Tình hình sản xuất khoai môn sọ trên thế giới và Việt Nam

1.7. Phân tích đa dạng di truyền ở cây khoai môn sọ

1.7.1. Khái niệm đa dạng di truyền

1.7.2. Vị trí và tầm quan trọng của đa dạng di truyền

1.7.3. Phân tích đa dạng di truyền khoai môn sọ

1.8. Thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn gen khoai môn sọ

1.8.1. Một số vấn đề về thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn gen thực vật

1.8.2. Thu thập, bảo tồn và sử dụng nguồn gen khoai môn sọ

2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Địa điểm nghiên cứu

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.3. Phương pháp bố trí trồng và chăm sóc các giống nghiên cứu trên đồng ruộng

2.4. Các phương pháp sử dụng trong đánh giá đa dạng di truyền các mẫu giống nghiên cứu

2.5. Phương pháp nuôi cây mô, tế bào thực vật

2.6. Phương pháp chọn dòng đột biến

2.7. Phương pháp xử lí số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ

3.2. Đa dạng về các đặc điểm hình thái và nông học các mẫu giống khoai môn sọ và một số loài gần

3.3. Kết quả phân tích đa dạng di truyền khoai môn sọ và một số loài gần sử dụng chỉ thị phân tử ADN

3.4. Mối tương quan giữa chỉ thị hình thái – nông học, chỉ thị RAPD và chỉ thị SSR trong đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen khoai môn sọ và một số loài gần

3.5. Kết quả phân tích hàm lượng chất khô, thành phần dinh dưỡng và vị ngon của củ của 12 giống khoai môn sọ hạt nhân

3.6. Nghiên cứu thử nghiệm khai thác một số nguồn gen bằng ứng dụng công nghệ tế bào kết hợp đột biến thực nghiệm

3.7. Nghiên cứu nhân nhanh một số giống khoai môn sọ địa phương bằng nuôi cấy chồi đỉnh in vitro

3.8. Nghiên cứu tạo củ in vitro và tiềm năng ứng dụng kỹ thuật tạo củ in vitro trong sản xuất

3.9. Thử nghiệm ứng dụng kết hợp đột biến phóng xạ tia gamma (nguồn Co60) và nuôi cây mô, tế bào thực vật ở khoai môn sọ

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính cấp thiết của đề tài

Khoai môn sọ (Colocasia esculenta (L.) Schott) là một trong những loài cây trồng có giá trị kinh tế cao, được trồng phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Củ khoai môn sọ chứa hàm lượng dinh dưỡng phong phú, bao gồm hydratcacbon, protein và khoáng chất. Tuy nhiên, loài cây này đang đối mặt với sự xói mòn đa dạng di truyền do sự thay đổi trong cơ cấu cây trồng và áp lực từ đô thị hóa. Việc bảo tồn và khai thác hiệu quả nguồn gen khoai môn sọ là rất cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của loài cây này. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào mức độ hình thái và nông học, trong khi việc ứng dụng các kỹ thuật phân tử như RAPD và SSR còn hạn chế. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá đa dạng di truyền và cải tiến nguồn gen khoai môn sọ bằng công nghệ sinh học.

II. Căn cứ pháp lý và cơ sở khoa học của định hướng nghiên cứu

Nghiên cứu này được thực hiện dựa trên các văn bản pháp lý của Chính phủ Việt Nam về bảo tồn đa dạng sinh học và nguồn gen cây trồng quý hiếm. Việt Nam có nguồn gen khoai môn sọ phong phú, với gần 500 mẫu giống đang được bảo tồn. Tuy nhiên, việc ứng dụng công nghệ sinh học trong cải tiến giống khoai môn sọ vẫn còn hạn chế. Các kỹ thuật phân tử như RAPD và SSR đã được áp dụng thành công ở nhiều nước, nhưng ở Việt Nam, việc nghiên cứu ứng dụng đột biến thực nghiệm trong chọn giống khoai môn sọ vẫn chưa được thực hiện. Do đó, nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc bảo tồn và khai thác hiệu quả nguồn gen khoai môn sọ.

III. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xác định mức độ đa dạng di truyền của nguồn gen khoai môn sọ bản địa thông qua phân tích hình thái, nông học và các chỉ thị phân tử như RAPD và SSR. Nghiên cứu cũng nhằm xây dựng quy trình nhân nhanh in vitro cho một số giống khoai môn sọ địa phương và xác định mức độ mẫn cảm với phóng xạ tia gamma của các giống này. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp tư liệu khoa học cơ bản về di truyền học và cải tiến nguồn gen, từ đó đề xuất bộ sưu tập hạt nhân phục vụ cho công tác bảo tồn và khai thác nguồn gen khoai môn sọ hiệu quả.

IV. Nội dung nghiên cứu của đề tài

Nội dung nghiên cứu bao gồm khảo sát và đánh giá mức độ đa dạng di truyền của các giống khoai môn sọ thông qua các đặc điểm hình thái và nông học. Phân tích đa hình ADN bằng kỹ thuật RAPD và SSR sẽ được thực hiện để đánh giá sự hữu ích của các chỉ thị phân tử trong việc đặc trưng các mẫu giống. Nghiên cứu cũng sẽ phân nhóm giống và phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống khoai môn sọ và các loài gần thuộc chi Colocasia và Alocasia. Cuối cùng, nghiên cứu sẽ thử nghiệm ứng dụng công nghệ sinh học trong việc nhân giống cây in vitro và củ in vitro của một số giống khoai môn sọ địa phương.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn nguồn gen khoai môn sọ, một loài cây có giá trị kinh tế cao. Việc ứng dụng các kỹ thuật phân tử sẽ giúp xác định và bảo tồn đa dạng di truyền, từ đó tạo cơ sở cho việc phát triển các giống khoai môn sọ mới có năng suất và chất lượng tốt hơn. Ngoài ra, nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của công nghệ sinh học trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc cải tiến giống cây trồng. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quý giá cho các nhà khoa học, nhà quản lý và nông dân trong việc phát triển bền vững cây khoai môn sọ tại Việt Nam.

Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Đa Dạng Di Truyền Và Cải Tiến Nguồn Gen Khoai Môn Sọ Bản Địa