Nghiên cứu giống tiêu (Piper spp.) kháng Meloidogyne incognita bằng dấu phân tử tại Việt Nam

Nghiên cứu giông hồ tiêu Piper spp kháng Meloidogyne incognita bằng chỉ thị phân tử tại Việt Nam, cung cấp giải pháp cho nông nghiệp bền vững.

• Người hướng dẫn: PTS. Trương Thị Hồng Hải
• Trường học: Hue University Institute of Biotechnology
• Chuyên ngành: Biology
• Đề tài: Nghiên cứu giống tiêu kháng Meloidogyne incognita bằng dấu phân tử tại Việt Nam
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hue

Mục lục chi tiết

• PREAMBLE
• 1. CHAPTER 1: DOCUMENTARY OVERVIEW
• 1.1. Theoretical basis of the research
• 1.1.1. Synopsis of Nematodes
• 1.1.1.1. Introduction to nematodes
• 1.1.1.2. Classification of nematodes
• 1.1.1.3. The harmful effects of nematodes
• 1.1.1.4. Measures to treat nematodes
• 1.1.2. Summary of black pepper
• 1.1.2.1. About black pepper
• 1.1.2.2. The role and effects of black pepper
• 1.1.2.3. Morphological characteristics of black pepper
• 1.1.2.4. Distribution of pepper
• 1.1.2.5. Pepper varieties in use
• 1.1.2.6. Breeding methods of pepper varieties
• 1.1.2.7. Grafting methods applied on black pepper
• 1.1.3. Definition of a molecular marker
• 1.1.3.1. Types of Molecular Markers
• 1.1.3.2. The role of molecular markers
• 1.1.4. The practical basis of the topic
• 1.1.4.1. Situation of pepper production and use of pepper varieties in the world and Vietnam
• 1.1.4.1.1. In the world
• 1.1.4.1.2. In Vietnam
• 1.1.4.2. Situation of nematode diseases affecting pepper in the world and Vietnam
• 1.1.4.2.1. In the world
• 1.1.4.2.2. In Vietnam
• 1.1.4.3. The situation of applying molecular markers in the selection and breeding of nematode-resistant varieties in pepper in the world and Vietnam
• 1.1.4.4. The situation of nematode-resistant pepper breeding in the world and Vietnam
• 1.1.4.5. Production and use of nematode-resistant pepper grafts in the world and Vietnam
• 2. CHAPTER 2: RESEARCH SUBJECTS, MATERIALS, AND METHODS
• 2.1. Research subjects
• 2.2. Research Materials
• 2.2.1. Black pepper samples
• 2.2.2. Source of nematode seed Meloidogyne
• 2.2.3. Breeding materials
• 2.2.4. Root-stock and top-stock materials
• 2.3. Evaluation of genetic diversity of pepper corporations collected in Vietnam
• 2.3.1. Evaluation of genetic diversity of pepper lines/varieties by morphological characteristics

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Giống Tiêu Kháng Tuyến Trùng Việt Nam

Tiêu là cây trồng có giá trị kinh tế cao tại Việt Nam, đóng góp lớn vào kim ngạch xuất khẩu nông sản. Tuy nhiên, diện tích tiêu bị thiệt hại do tuyến trùng Meloidogyne incognita ngày càng tăng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất và chất lượng. Các biện pháp hóa học để kiểm soát tuyến trùng thường không hiệu quả, tốn kém và gây ô nhiễm môi trường. Do đó, nghiên cứu và chọn tạo giống tiêu kháng tuyến trùng là vô cùng cần thiết cho sự phát triển bền vững của ngành tiêu. Công nghệ dấu phân tử hứa hẹn mang lại giải pháp nhanh chóng và chính xác trong việc xác định và chọn lọc các giống tiêu có khả năng kháng bệnh cao, giúp giảm thiểu thiệt hại do tuyến trùng gây ra, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các biện pháp can thiệp hóa học, góp phần vào sản xuất tiêu bền vững. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng marker phân tử để sàng lọc và đánh giá các giống tiêu bản địa có tiềm năng kháng tuyến trùng, mở ra cơ hội cải thiện giống cây trồng và nâng cao hiệu quả sản xuất.

1.1. Tầm quan trọng của sản xuất tiêu đối với kinh tế Việt Nam

Ngành tiêu đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, với diện tích trồng và sản lượng xuất khẩu lớn trên thế giới (Vietnambiz, 2023). Tuy nhiên, sự phát triển của ngành đang đối mặt với nhiều thách thức do biến đổi khí hậu và sự gia tăng của các bệnh hại, đặc biệt là bệnh do tuyến trùng hại tiêu gây ra. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ sinh học, để nâng cao khả năng kháng bệnh tuyến trùng cho cây tiêu là vô cùng cấp thiết, đảm bảo sự ổn định và phát triển bền vững của ngành sản xuất tiêu bền vững.

1.2. Tại sao cần nghiên cứu giống tiêu kháng Meloidogyne incognita

Meloidogyne incognita là một trong những loài tuyến trùng hại rễ nguy hiểm nhất đối với cây tiêu, gây ra bệnh chết chậm, vàng lá và giảm năng suất nghiêm trọng. Các biện pháp phòng trừ bằng hóa chất không hiệu quả và gây ô nhiễm môi trường (Youssef & El-Nagdi, 2021). Sử dụng giống tiêu kháng tuyến trùng là giải pháp hiệu quả và bền vững nhất (Eapen & Pandey, 2018), góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe người sản xuất, đồng thời giảm chi phí sản xuất.

II. Thách Thức Tuyến Trùng Meloidogyne Incognita Gây Hại Cho Tiêu

Tuyến trùng Meloidogyne incognita gây ra những tổn thất kinh tế đáng kể cho ngành tiêu trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các nước Đông Nam Á (Sasser, 1979). Tại Việt Nam, diện tích tiêu bị nhiễm tuyến trùng ngày càng gia tăng, dẫn đến giảm năng suất và chất lượng. Triệu chứng điển hình của bệnh là cây sinh trưởng kém, lá vàng úa, rễ bị sưng phồng do tuyến trùng xâm nhập. Việc phòng trừ tuyến trùng bằng các biện pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn do tuyến trùng có vòng đời ngắn và khả năng thích nghi cao. Do vậy, việc tìm kiếm và phát triển các giống tiêu kháng tuyến trùng thông qua ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp là một giải pháp cấp bách và bền vững.

2.1. Mức độ gây hại của tuyến trùng Meloidogyne incognita tại Việt Nam

Theo báo cáo của Cục Bảo vệ Thực vật đầu năm 2019, diện tích tiêu chết do bệnh đã vượt quá 10.000 ha, trong đó nguyên nhân chính là do các bệnh hại, đặc biệt là bệnh chết nhanh do nấm Phytophthora và bệnh chết chậm do tuyến trùng hại rễ. Điều này cho thấy mức độ nghiêm trọng của vấn đề và sự cần thiết phải có các giải pháp hiệu quả để kiểm soát bệnh tuyến trùng, đảm bảo sự ổn định của ngành sản xuất tiêu.

2.2. Hạn chế của các biện pháp phòng trừ tuyến trùng truyền thống

Việc sử dụng thuốc hóa học để phòng trừ bệnh tuyến trùng rễ thường không mang lại hiệu quả cao, tốn kém chi phí và gây ô nhiễm môi trường. Các biện pháp canh tác khác như luân canh cây trồng, sử dụng nấm đối kháng cũng có những hạn chế nhất định và không thể giải quyết triệt để vấn đề. Do đó, chọn giống tiêu kháng bệnh là giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường nhất.

2.3. Ảnh hưởng của bệnh tuyến trùng đến sản xuất tiêu bền vững

Bệnh tuyến trùng làm giảm năng suất và chất lượng tiêu, ảnh hưởng đến thu nhập của người nông dân và khả năng cạnh tranh của sản phẩm tiêu Việt Nam trên thị trường quốc tế. Việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật hóa học để phòng trừ tuyến trùng có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người, đi ngược lại với mục tiêu của sản xuất tiêu bền vững. Vì vậy, cần có những giải pháp mới, hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường hơn để kiểm soát bệnh tuyến trùng.

III. Giải Pháp Dấu Phân Tử Marker Hỗ Trợ Chọn Giống Tiêu Kháng Bệnh

Kỹ thuật dấu phân tử (marker) đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong công tác cải thiện giống cây trồng, đặc biệt là trong việc chọn tạo các giống kháng bệnh. Sử dụng marker phân tử, các nhà khoa học có thể nhanh chóng xác định và chọn lọc các cá thể tiêu mang gen kháng tuyến trùng, rút ngắn thời gian và công sức so với phương pháp chọn giống truyền thống. Nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển và ứng dụng các marker phân tử liên kết với gen kháng Meloidogyne incognita ở cây tiêu, từ đó giúp đẩy nhanh quá trình chọn giống tiêu kháng bệnh và đưa ra các giống tiêu mới có năng suất và chất lượng cao.

3.1. Ưu điểm của việc sử dụng dấu phân tử trong chọn giống tiêu

So với phương pháp chọn giống truyền thống, sử dụng dấu phân tử giúp rút ngắn thời gian chọn giống, tăng độ chính xác và giảm chi phí. Marker phân tử cho phép xác định các cá thể mang gen kháng bệnh ở giai đoạn sớm của cây, trước khi cây bộc lộ triệu chứng bệnh, giúp loại bỏ các cá thể không mong muốn và tập trung vào các cá thể tiềm năng.

3.2. Các loại marker phân tử phổ biến được sử dụng trong nghiên cứu cây trồng

Có nhiều loại marker phân tử khác nhau, mỗi loại có những ưu và nhược điểm riêng. Các loại marker phổ biến bao gồm RAPD, SSR, SNP và AFLP. Lựa chọn loại marker phân tử phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu, nguồn lực và đặc điểm di truyền của loài cây.

3.3. Ứng dụng dấu phân tử SCAR trong nghiên cứu kháng tuyến trùng

Nghiên cứu này phát triển thành công marker SCAR 30 - 360F1R2 liên kết với khả năng kháng tuyến trùng của cây tiêu. Marker này có thể được sử dụng để sàng lọc nhanh chóng và chính xác các giống tiêu có khả năng kháng bệnh, giúp đẩy nhanh quá trình chọn giống tiêu kháng bệnh và đưa ra các giống tiêu mới có năng suất và chất lượng cao.

IV. Phương Pháp Đánh Giá Đa Dạng Di Truyền và Chọn Dòng Tiêu Kháng Tuyến Trùng

Nghiên cứu tiến hành đánh giá đa dạng di truyền tiêu bằng phương pháp hình thái và marker phân tử trên các mẫu tiêu thu thập từ nhiều vùng trồng tiêu khác nhau tại Việt Nam. Mục tiêu là xác định các dòng/giống tiêu có tiềm năng kháng Meloidogyne incognita và khả năng chịu úng tốt. Các dòng tiêu được chọn lọc sẽ được đánh giá khả năng kháng tuyến trùng trong điều kiện thí nghiệm, đồng thời được sử dụng để phát triển các marker phân tử liên kết với gen kháng bệnh, góp phần đẩy nhanh quá trình chọn giống tiêu kháng bệnh.

4.1. Đánh giá đa dạng di truyền tiêu bằng đặc điểm hình thái

Nghiên cứu sử dụng các tiêu chí mô tả chi tiết của Viện Nghiên cứu Tài nguyên Thực vật Quốc tế (IPGRI, 1995) để đánh giá 16 đặc điểm hình thái của các mẫu tiêu thu thập được. Phân tích cụm được sử dụng để phân loại các mẫu tiêu dựa trên đặc điểm hình thái, giúp xác định các nhóm tiêu có đặc điểm tương đồng.

4.2. Sử dụng RAPD marker để đánh giá đa dạng di truyền phân tử

Nghiên cứu sử dụng 100 cặp mồi RAPD để đánh giá đa dạng di truyền phân tử của các mẫu tiêu. Kết quả phân tích RAPD marker cho phép xác định các genotip tiêu khác nhau và đánh giá mức độ đa dạng di truyền giữa các mẫu tiêu.

4.3. Chọn lọc dòng giống tiêu kháng Meloidogyne incognita và chịu úng

Nghiên cứu đã chọn lọc được một dòng/giống tiêu Piper hancei (HUIB_PH30) và một dòng/giống tiêu Piper divaricatum (HUIB_PD36) có khả năng kháng bệnh tuyến trùng và chịu úng tốt. Các dòng tiêu này có tiềm năng lớn để sử dụng trong chương trình cải thiện giống cây trồng và phát triển các giống tiêu mới thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu.

V. Kết Quả Phát Triển Marker SCAR và Chọn Tổ Hợp Ghép Tiêu Kháng Bệnh

Nghiên cứu đã phát triển thành công marker SCAR liên kết với gen kháng tuyến trùng ở cây tiêu, giúp xác định nhanh chóng và chính xác các giống tiêu có khả năng kháng bệnh. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng đã chọn lọc được các tổ hợp ghép tiêu có khả năng tương thích tốt, kháng Meloidogyne incognita và sinh trưởng phát triển tốt trong điều kiện nhà lưới. Kết quả này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi trong sản xuất tiêu, góp phần giảm thiểu thiệt hại do tuyến trùng gây ra và nâng cao hiệu quả sản xuất.

5.1. Phát triển marker SCAR 30 360F1R2 liên kết với kháng tuyến trùng

Marker SCAR 30 - 360F1R2 đã được phát triển thành công và chứng minh là có liên kết chặt chẽ với khả năng kháng bệnh tuyến trùng của cây tiêu. Marker này có thể được sử dụng để sàng lọc nhanh chóng và chính xác các giống tiêu có khả năng kháng bệnh, giúp đẩy nhanh quá trình chọn giống tiêu kháng bệnh.

5.2. Chọn tổ hợp ghép tiêu HUIB_PH30 Vinh Linh kháng tuyến trùng

Nghiên cứu đã chọn được hai tổ hợp ghép tiêu (HUIB_PH30 - Vinh Linh và HUIB_PD36 - Vinh Linh) có khả năng tương thích tốt, kháng bệnh tuyến trùng và sinh trưởng phát triển tốt trong điều kiện nhà lưới. Các tổ hợp ghép này có tiềm năng lớn để sử dụng trong sản xuất tiêu, giúp giảm thiểu thiệt hại do tuyến trùng gây ra.

5.3. Đánh giá khả năng sinh trưởng của tổ hợp ghép trong nhà lưới

Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các tổ hợp ghép tiêu kháng tuyến trùng trong điều kiện nhà lưới cho thấy tiềm năng ứng dụng cao trong thực tiễn sản xuất. Các tổ hợp ghép này có khả năng sinh trưởng tốt, cho năng suất cao và ít bị nhiễm bệnh tuyến trùng.

VI. Kết Luận Tiềm Năng Ứng Dụng Dấu Phân Tử Vào Sản Xuất Tiêu Bền Vững

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng to lớn của việc ứng dụng dấu phân tử trong chọn giống tiêu kháng Meloidogyne incognita tại Việt Nam. Việc phát triển thành công marker SCAR và chọn lọc được các tổ hợp ghép tiêu kháng bệnh là những đóng góp quan trọng cho ngành tiêu. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật công nghệ sinh học trong nông nghiệp tiên tiến khác để tạo ra các giống tiêu mới có năng suất cao, chất lượng tốt và khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành tiêu Việt Nam.

6.1. Đóng góp của nghiên cứu vào việc cải thiện giống tiêu Việt Nam

Nghiên cứu này đã cung cấp những cơ sở khoa học quan trọng cho việc cải thiện giống cây trồng, đặc biệt là trong việc tạo ra các giống tiêu kháng bệnh tuyến trùng. Việc ứng dụng dấu phân tử giúp rút ngắn thời gian và tăng độ chính xác trong quá trình chọn giống tiêu, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các biện pháp can thiệp hóa học.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về giống tiêu kháng tuyến trùng

Cần tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật nghiên cứu di truyền tiêu tiên tiến khác như giải trình tự gen, chỉnh sửa gen để tạo ra các giống tiêu mới có năng suất cao, chất lượng tốt và khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu. Đồng thời, cần tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển các biện pháp phòng trừ tổng hợp tuyến trùng, kết hợp giữa sử dụng giống tiêu kháng tuyến trùng và các biện pháp canh tác sinh học.

6.3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất tiêu bền vững

Kết quả nghiên cứu cần được ứng dụng rộng rãi vào sản xuất tiêu, giúp giảm thiểu thiệt hại do tuyến trùng gây ra, nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường. Việc sử dụng giống tiêu kháng tuyến trùng là một trong những yếu tố quan trọng để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành tiêu Việt Nam, góp phần vào việc nâng cao thu nhập cho người nông dân và tăng cường khả năng cạnh tranh của sản phẩm tiêu Việt Nam trên thị trường quốc tế.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hồ tiêu (Piper spp.) giữ vai trò là một trong những cây công nghiệp xuất khẩu chủ lực, đóng góp nguồn ngoại tệ lớn cho nền nông nghiệp Việt Nam. Năm 2022, diện tích canh tác hồ tiêu trên cả nước đạt 131,8 nghìn hecta với sản lượng xuất khẩu chạm mốc 228,7 nghìn tấn, đưa tổng kim ngạch xuất khẩu tăng trưởng 3,5% so với cùng kỳ năm trước. Hiện nay, Việt Nam chiếm khoảng 40% sản lượng và nắm giữ 60% thị phần xuất khẩu hồ tiêu trên toàn cầu, giữ vững vị trí cường quốc số một về sản xuất gia vị tiêu đen. Tuy nhiên, sự biến đổi khí hậu cùng việc mở rộng diện tích thiếu quy hoạch đã khiến tình trạng dịch bệnh bùng phát dữ dội.

Báo cáo của Cục Bảo vệ Thực vật cho thấy đợt dịch đầu năm 2019 đã làm chết hơn 10 nghìn hecta hồ tiêu tại các vùng trọng điểm, trong đó Gia Lai thiệt hại 5.547 hecta, Đắk Lắk mất 2.774 hecta và Đắk Nông ghi nhận 1.827 hecta bị xóa sổ. Căn nguyên tàn phá nặng nề nhất là bệnh chết chậm do tuyến trùng nốt sưng Meloidogyne incognita kết hợp với nấm đất gây ra. Trên quy mô toàn cầu, tuyến trùng ký sinh làm tổn thất 15% sản lượng cây trồng mỗi năm, tương đương thiệt hại 100 đến 157 tỷ USD. Tại các quốc gia Đông Nam Á, mức độ sụt giảm sản lượng do Meloidogyne spp. gây ra lên tới 16%.

Các biện pháp hóa học hiện nay bộc lộ nhược điểm tốn kém, kém hiệu quả và ô nhiễm môi trường, trong khi phương pháp sinh học chưa giải quyết dứt điểm nguồn bệnh. Do đó, việc ứng dụng chỉ thị phân tử nhằm đánh giá đa dạng di truyền, sàng lọc nguồn gen kháng bệnh và tuyển chọn tổ hợp ghép chịu úng, kháng tuyến trùng là giải pháp mang tính đột phá và bền vững. Đề tài tập trung phân tích 39 mẫu giống thu thập từ 8 tỉnh trồng tiêu trọng điểm, tạo cơ sở khoa học để tái thiết ngành hồ tiêu an toàn sinh học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng di truyền học quần thể, bệnh học thực vật phân tử và nguyên lý chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (Marker-Assisted Selection - MAS). Cơ chế gây hại của tuyến trùng nốt sưng Meloidogyne incognita (thuộc họ Meloidogynidae, bộ Tylenchida) được giải thích qua quá trình xâm nhiễm vào chóp rễ non ở giai đoạn ấu trùng tuổi 2 (J2), tiết enzyme hình thành các tế bào khổng lồ và nốt u sưng, làm tắc nghẽn hoàn toàn mạch dẫn nước và dinh dưỡng của cây hồ tiêu.

Khung lý thuyết chọn giống tích hợp phương pháp phân tích phân nhóm gộp (Bulked Segregant Analysis - BSA) nhằm xác định nhanh các đoạn DNA đặc hiệu liên kết với tính trạng kháng bệnh mà không cần lập bản đồ di truyền phức tạp. Hệ số đa dạng gen Nei (1973) và chỉ số đa dạng Shannon (Ho) được áp dụng để lượng hóa cấu trúc di truyền quần thể. Bên cạnh đó, lý thuyết về tính tương thích giải phẫu mô học trong ghép cây thân gỗ và cơ chế hình thành mô khí (aerenchyma) với các khoảng gian bào lớn ở vỏ rễ được vận dụng để giải thích khả năng thích ứng ngập úng của các loài tiêu hoang dại.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng cỡ mẫu gồm 39 dòng/giống hồ tiêu thu thập đại diện từ 8 tỉnh thuộc các vùng sinh thái trọng điểm gồm Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và đảo Phú Quốc. Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp ngẫu nhiên được thực hiện nhằm thu thập đầy đủ các dạng hình thái từ giống thương phẩm bản địa (Piper nigrum L.) như tiêu Vĩnh Linh, tiêu Sẻ, tiêu Phú Quốc đến các loài hoang dại như tiêu rừng lá tròn (Piper hancei) và tiêu rừng Nam Mỹ (Piper divaricatum).

Quy trình phân tích và thực nghiệm được tiến hành qua các bước chuẩn hóa:

• Đánh giá hình thái và định danh phân tử: Khảo sát 16 chỉ tiêu hình thái chuẩn theo IPGRI (1995), phân tích cụm UPGMA bằng khoảng cách Euclidean trên phần mềm R. Tách chiết DNA bằng phương pháp CTAB cải tiến, khuếch đại và giải trình tự vùng gen ITSu1-4 (kích thước 667-685 bp), đối chiếu BLAST trên cơ sở dữ liệu NCBI.
• Đánh giá đa dạng di truyền: Sàng lọc 100 mồi ngẫu nhiên RAPD, chọn 12 mồi có độ đa hình cao nhất để khuếch đại 39 mẫu giống, tính toán chỉ số di truyền bằng POPGENE 1.32 và dựng cây phát sinh loài bằng NTSYS2.
• Thử nghiệm tính kháng và chuyển đổi chỉ thị SCAR: Lây nhiễm nhân tạo ấu trùng tuyến trùng M. incognita tuổi 2 với mật độ chuẩn 100 cá thể J2/100g giá thể (1.500 ấu trùng/chậu 1,5 kg) theo TCVN 12194-1:2019. Xử lý ngập úng nhân tạo trong 4 ngày liên tục, đánh giá tỷ lệ sống sau 15 ngày. Áp dụng kỹ thuật BSA trên 200 mồi RAPD, nhân dòng đoạn DNA đặc trưng 300 bp từ mồi UBC#360 và thiết kế cặp mồi SCAR 30-360F1R2 để kiểm tra độ nhạy ở dải nồng độ DNA 1 đến 20 ng/μL.
• Thực nghiệm ghép và lai tạo: Bố trí thí nghiệm 2 yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên (3 gốc ghép x 4 ngọn ghép) bằng kỹ thuật ghép nêm nối ngọn; giải phẫu vi phẫu vết ghép sau 4 tháng và theo dõi sinh trưởng trong điều kiện nhà màng suốt 120 ngày.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích thực nghiệm đã mang lại những kết quả quan trọng về mặt di truyền và chọn giống hồ tiêu:

• Cấu trúc di truyền và mức độ đa hình: Phân tích 12 mồi RAPD chọn lọc trên 39 mẫu giống đã khuếch đại được 40 băng DNA đa hình (kích thước từ 200 đến 1400 bp). Tỷ lệ xuất hiện băng dao động từ 2,597% (14 băng ở mẫu HUIB_PN10) đến 4,082% (22 băng ở mẫu HUIB_PN29). Mồi UBC#329 thể hiện mức độ đa dạng cao nhất với chỉ số Shannon Ho trung bình đạt 0,5332. Cây phát sinh loài phân chia 39 mẫu giống thành 2 nhóm rõ rệt, trong đó nhóm I gồm 5 mẫu đặc biệt (HUIB_PH30, HUIB_PH46, HUIB_PD36, HUIB_PR41, HUIB_PR48) và nhóm II gồm 34 mẫu giống tiêu trồng thương phẩm.
• Khám phá nguồn gen kháng tuyến trùng và chịu úng tuyệt đối: Sau 4 tháng lây nhiễm nhân tạo M. incognita, các giống tiêu trồng đối chứng (như Vĩnh Linh HUIB_PN27) có tỷ lệ u sưng rễ lên đến 50,07% - 58,17% và tỷ lệ vàng lá từ 20,00% đến 33,33%. Ngược lại, hai mẫu giống tiêu rừng lá tròn Piper hancei (HUIB_PH30) và tiêu rừng Nam Mỹ Piper divaricatum (HUIB_PD36) thể hiện tính kháng miễn dịch với 0% nốt u sưng, 0% vàng lá và mật độ tuyến trùng trong rễ đạt 0,00 cá thể/5g rễ. Cả hai dòng này cùng với HUIB_PH46 duy trì tỷ lệ sống sót 100% sau 4 ngày ngâm nước ngập úng hoàn toàn.
• Phát triển thành công chỉ thị phân tử SCAR: Từ kỹ thuật BSA, đoạn phân tử 300 bp liên kết chặt với gen kháng tuyến trùng ở mồi UBC#360 đã được chuyển đổi thành cặp mồi chuyên biệt SCAR 30-360F1R2. Chỉ thị này đạt độ đặc hiệu tuyệt đối 100% khi phân định chính xác cá thể kháng và nhiễm tuyến trùng trên toàn bộ tập đoàn giống, đồng thời giữ độ nhạy cao ngay cả ở nồng độ DNA vết từ 5 đến 10 ng/μL.
• Tạo lập tổ hợp ghép thương phẩm vượt trội: Cây ghép nêm giữa gốc tiêu rừng HUIB_PH30 hoặc HUIB_PD36 với ngọn tiêu Vĩnh Linh (VL) cho tỷ lệ sống rất cao, tiếp hợp giải phẫu hoàn hảo không xuất hiện tầng mô chết. Sau 120 ngày trồng nhà màng, tổ hợp HUIB_PD36 - Vĩnh Linh dẫn đầu về tốc độ sinh trưởng với chiều cao tăng vọt 21,10 cm sau 30 ngày đầu, tích lũy 18,53 lá, 18,53 đốt thân và 5,40 cành cấp một, đồng thời sạch hoàn toàn tuyến trùng trong đất và rễ.

Thảo luận kết quả

Khả năng kháng tuyến trùng tuyệt đối ở hai loài hoang dại Piper hancei và Piper divaricatum xuất phát từ các rào cản hóa sinh ngăn chặn sự hình thành tế bào nuôi dưỡng của ấu trùng J2. Bên cạnh đó, đặc điểm giải phẫu cấu trúc thân và rễ cho thấy các mẫu kháng úng sở hữu các khoảng gian bào vỏ rễ (aerenchyma) lớn hơn hẳn so với giống tiêu đối chứng HUIB_PN27, tạo điều kiện thuận lợi cho việc khuếch tán oxy nội bào khi rễ bị ngập nước. Khi biểu diễn trực quan, mối tương quan thuận giữa tỷ lệ rễ u sưng và tỷ lệ vàng lá được thể hiện rõ qua biểu đồ phân tán (Scatter Plot) với hệ số tương quan tuyến tính cao, trong khi cấu trúc đa dạng di truyền được minh họa mạch lạc qua sơ đồ hình cây Dendrogram UPGMA.

Thực nghiệm lai hữu tính giữa P. divaricatum (♂) và P. nigrum (♀) gặp rào cản bất tương hợp di truyền xa loài rất lớn, thể hiện qua tỷ lệ rụng gié sau thụ phấn dao động từ 30,00% đến 56,67% và tỷ lệ đậu quả chỉ đạt 4,67% đến 7,33%. Trong số 37 hạt lai thu được năm 2022, chỉ có 2 hạt của tổ hợp ♂HUIB_PD36 x ♀HUIB_PN27 nảy mầm (chiếm khoảng 5,4%). Do đó, giải pháp ghép mô sinh dưỡng trên gốc ghép HUIB_PH30 và HUIB_PD36 mang tính khả thi thương mại vượt trội hơn hẳn so với việc lai tạo truyền thống.

Đề xuất và khuyến nghị

• Xây dựng quy trình nhân giống vô tính và vườn ươm tiêu ghép kháng bệnh: Trung tâm Khuyến nông Quốc gia và Sở Nông nghiệp & PTNT các tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông cần chủ trì thiết lập 5 đến 10 mô hình vườn ươm công nghệ cao trong giai đoạn 2025-2027. Mục tiêu là sản xuất 500.000 cây giống ghép tổ hợp HUIB_PH30 - Vĩnh Linh và HUIB_PD36 - Vĩnh Linh mỗi năm, cung cấp cho các vùng tái canh nhằm hạ tỷ lệ nhiễm bệnh chết chậm xuống dưới mức 5%.
• Chuẩn hóa bộ kit xét nghiệm nhanh bằng chỉ thị SCAR 30-360F1R2: Các viện nghiên cứu nông nghiệp và phòng kiểm định giống cây trồng cần tích hợp quy trình PCR với cặp mồi SCAR 30-360F1R2 vào hệ thống chứng nhận nguồn giống đầu dòng. Thời gian triển khai tối ưu hóa trong vòng 6 tháng tới, cho phép sàng lọc 100% cây mẹ kháng bệnh từ giai đoạn vườn ươm chỉ với nồng độ DNA 5-10 ng/μL, rút ngắn thời gian chọn giống từ 5 năm xuống còn 24 giờ.
• Triển khai khảo nghiệm đồng ruộng mở rộng trên các vùng sinh thái đặc thù: Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (WASI) và Viện Công nghệ Sinh học - Đại học Huế cần phối hợp với các hợp tác xã triển khai 50 hecta mô hình canh tác thử nghiệm tại vùng trũng hay ngập úng Thừa Thiên Huế và vùng đất đỏ bazan Tây Nguyên trong lộ trình 3 năm (2025-2028), nhằm đánh giá độ bền kháng bệnh và năng suất hạt thương phẩm.
• Giải mã hệ gen sâu và phát triển hệ thống chỉ thị phân tử thế hệ mới: Nhóm nghiên cứu phân tử cần tiếp tục ứng dụng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) để giải mã toàn bộ hệ gen nhân của chi Piper, thiết kế bổ sung 20 đến 30 chỉ thị đồng trội (SSR, SNP) trong giai đoạn 2025-2028 nhằm khoanh vùng chính xác các gen đơn lẻ quy định tính kháng Meloidogyne incognita.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Nhà khoa học, giảng viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Công nghệ sinh học và Nông học: Tài liệu cung cấp quy trình bài bản về việc chuyển đổi chỉ thị RAPD sang SCAR, ứng dụng kỹ thuật BSA, phương pháp định danh bằng mã vạch DNA ITSu1-4 và các thuật toán phân tích di truyền bằng phần mềm R, POPGENE 1.32, NTSYS2.
• Cán bộ quản lý và kỹ thuật viên tại các Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật: Cung cấp giải pháp kỹ thuật cụ thể để ứng phó với dịch bệnh chết chậm đang đe dọa hơn 10 nghìn hecta hồ tiêu; hướng dẫn chi tiết quy trình ghép nêm nối ngọn và tiêu chuẩn kiểm định nốt sưng rễ theo TCVN 12194-1:2019.
• Chủ trang trại, hợp tác xã và doanh nghiệp sản xuất - chế biến hồ tiêu: Giúp người sản xuất nắm bắt kỹ thuật lựa chọn gốc ghép chống chịu ngập úng và kháng tuyến trùng (HUIB_PH30, HUIB_PD36) để tái canh an toàn trên 131,8 nghìn hecta tiêu cả nước, giảm thiểu 100% chi phí thuốc bảo vệ thực vật hóa học trừ tuyến trùng.
• Các trung tâm giống cây trồng và doanh nghiệp ươm tạo công nghệ nông nghiệp: Cung cấp bản quyền thiết kế cặp mồi SCAR 30-360F1R2 có độ đặc hiệu 100% để phát triển thành các kit chẩn đoán thương phẩm phục vụ công tác kiểm định chất lượng cây giống xuất vườn.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao tuyến trùng Meloidogyne incognita lại là nguyên nhân chính gây bệnh chết chậm ở hồ tiêu? Tuyến trùng M. incognita xâm nhập vào chóp rễ non, tạo nốt u sưng phá hủy hệ thống rễ cái và rễ phụ, làm mất khả năng hút nước và khoáng chất. Tổn thương cơ học này mở đường cho nấm đất tấn công, gây tổn thất 15% năng suất cây trồng toàn cầu (tương đương 100-157 tỷ USD) và làm chết hàng loạt vườn tiêu tại Tây Nguyên.
• Hai nguồn gen hồ tiêu nào thể hiện khả năng kháng tuyến trùng và chịu úng xuất sắc nhất? Đó là mẫu tiêu rừng lá tròn Piper hancei (HUIB_PH30) và tiêu rừng Nam Mỹ Piper divaricatum (HUIB_PD36). Cả hai dòng này ghi nhận 0% tỷ lệ u sưng rễ, 0% tỷ lệ vàng lá, mật độ tuyến trùng trong rễ bằng 0 con/5g rễ và sống sót 100% sau 4 ngày ngâm ngập úng liên tục nhờ cấu trúc mô gian bào vỏ rễ rộng.
• Chỉ thị phân tử SCAR 30-360F1R2 có ưu thế gì vượt trội so với phương pháp đánh giá truyền thống? Chỉ thị SCAR 30-360F1R2 được chuyển đổi từ đoạn DNA 300 bp của mồi RAPD UBC#360, có độ đặc hiệu 100% và nhận diện chính xác tính kháng tuyến trùng ở nồng độ DNA cực thấp từ 5 đến 10 ng/μL. Phương pháp này chỉ mất 1 ngày phân tích trong phòng thí nghiệm thay vì phải mất 4 đến 12 tháng lây nhiễm ngoài vườn ươm.
• Tổ hợp ghép nào đạt hiệu quả sinh trưởng và tương thích mô học tốt nhất trong điều kiện nhà màng? Tổ hợp ghép giữa gốc tiêu rừng HUIB_PD36 hoặc HUIB_PH30 với ngọn tiêu Vĩnh Linh đạt tương thích mô học hoàn hảo nhất. Sau 120 ngày, tổ hợp HUIB_PD36 - Vĩnh Linh sinh trưởng vượt bậc với chiều cao tăng 21,10 cm sau 30 ngày, đạt 18,53 lá và 5,40 cành cấp một, hoàn toàn không bị nhiễm tuyến trùng.
• Khả năng lai hữu tính giữa tiêu trồng Piper nigrum và tiêu hoang dại Piper divaricatum diễn ra như thế nào? Lai xa giữa hai loài này gặp hiện tượng bất tương hợp nghiêm trọng. Tỷ lệ rụng gié hoa sau thụ phấn rất cao từ 30,00% đến 56,67%, tỷ lệ đậu quả chỉ đạt 4,67% - 7,33% và hạt lai có tỷ lệ nảy mầm cực thấp (chỉ 2 trong 37 hạt nảy mầm ở tổ hợp ♂HUIB_PD36 x ♀HUIB_PN27), khiến hướng tiếp cận ghép mô trở thành giải pháp tối ưu hơn.

Kết luận

• Đánh giá thành công tính đa dạng di truyền của 39 dòng/giống hồ tiêu thu thập tại 8 tỉnh trồng tiêu trọng điểm của Việt Nam qua 16 chỉ tiêu hình thái và 12 mồi RAPD đa hình.
• Tuyển chọn được 2 nguồn gen quý gồm Piper hancei (HUIB_PH30) và Piper divaricatum (HUIB_PD36) có tính kháng 100% đối với tuyến trùng nốt sưng M. incognita và tỷ lệ sống sót đạt 100% khi ngập úng suốt 4 ngày.
• Phát triển thành công chỉ thị phân tử SCAR 30-360F1R2 liên kết chặt chẽ với gen kháng tuyến trùng, cho độ đặc hiệu 100% ở nồng độ DNA 5-10 ng/μL, tạo bước tiến lớn cho công tác chọn giống nhờ chỉ thị phân tử.
• Làm sáng tỏ rào cản bất tương hợp trong lai xa giữa P. nigrum và P. divaricatum với tỷ lệ rụng gié 30,00% - 56,67% và xác định ghép nêm sinh dưỡng là giải pháp ứng dụng thực tiễn khả thi nhất.
• Chọn lọc 2 tổ hợp ghép ưu việt HUIB_PH30 - Vĩnh Linh và HUIB_PD36 - Vĩnh Linh có khả năng tiếp hợp mô học hoàn hảo, sinh trưởng mạnh mẽ đạt 18,53 lá sau 120 ngày và kháng hoàn toàn tuyến trùng.

Lộ trình tiếp theo trong giai đoạn 2025-2030 tập trung vào việc khảo nghiệm diện rộng trên đồng ruộng tại các vùng đất trũng ngập miền Trung và thủ phủ hồ tiêu Tây Nguyên. Các đơn vị nghiên cứu và doanh nghiệp cần nhanh chóng bắt tay chuyển giao công nghệ cây tiêu ghép sạch bệnh, chung tay kiến tạo một nền nông nghiệp hồ tiêu Việt Nam an toàn sinh học và phát triển bền vững trên thị trường quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HUE UNIVERSITY INSTITUTE OF BIOTECHNOLOGY ***** SONEXAY RASPHONE RESEARCH ON PEPPER VARIETIES (Piper spp.) RESISTANCE TO Meloidogyne incognita BY MOLECULAR MARKERS IN VIETNAM Major: Biology ID: 9420101 SUMMARY OF DOCTORAL THESIS IN BIOLOGY Scientific supervisors: ASSOCIATE PROFESSOR PH.D TRUONG THI HONG HAI PH.D NGUYEN QUANG CO HUE, 2024 PREAMBLE 1. The urgency of the Thesis Pepper (Piper spp.) is a crop with great economic value in Vietnam. In 2022, the pepper growing area across the country will be 131.8 thousand hectares, and exports will reach 228.7 thousand tons, with total export turnover increasing by 3. Vietnam accounts for 40% of output and 60% of the global pepper market share, while maintaining the number one position in the world in terms of production and export (Vietnambiz, 2023).

In Vietnam, pepper varieties being grown popularly in production can be classified into three groups: small-leaved pepper including Se, Se Dat Do, Vinh Linh, Tieu Son, Di Linh, Phu Quoc, and Nam Vang; Medium leaf pepper is usually imported from Madagascar, India and, Indonesia such as Lada Belangtoeng, Karimunda, Kuching and Panniyur; Large-leaf peppers include Se Mo and Trau Dat varieties, among which the three most commonly grown groups are Lada Belangtoeng (Sung, 2001). In recent years, due to climate change combined with the development of pepper trees beyond the orientation and not according to the plan, the situation of pests and diseases on pepper plants has appeared more and more, including the two most serious diseases the fast-dead and the slow-dead. According to a report by the Plant Protection Department at the beginning of 2019, the area of pepper trees that died was more than 10 thousand hectares, mainly due to harmful diseases, in which the disease died quickly due to Phytophthora fungus and the disease died slowly caused by the fungus Phytophthora. Meloidogyne incognita is considered the most harmful disease for pepper plants.

According to research and experiences in pepper cultivation in the world and in Vietnam, the control of harmful nematodes on pepper plants by chemical drugs is very ineffective, costly, and pollutes the environment (Youssef & El-Nagdi, 2021). In addition, the use of crop rotation techniques and the use of Mycorrhizal arbuscular fungi (Mandou et al., 2023) or the use of biological products to control nematodes have also been published (Lockett et al., 2000; Xuyen, 2000; Dong & Zhang, 2006; Anwar & Rashid, 2007; Caillaud et al., 2008; Claudius-Cole et al., 2010; Sowley et al., 2014; El-Nagdi & Youssef, 2015; El-Nagdi et al., 2019; Mhatre et al., 2019; Thuy et al., 2019; Youssef & El-Nagdi, 2021; Lawal et al., 2022; Burns et al., 2023; Bhat et al. The use of parasites in nematode control has also been studied (Rahanandeh, 2012; Mukhta & Pervaz, 2013; Mukhta et al., 2013; Saad et al. However, the most effective method to control nematodes is the use of resistant pepper varieties (Eapen & Pandey, 2018; Ngoc et al.

Therefore, the research and breeding of pepper resistant to nematodes is very necessary for current and future pepper production. Local varieties are used in breeding programs because of their potential to carry genes for resistance to plant diseases and pests, as well as providing a source of genetic diversity for plant breeding (Nas et al. However, as pepper is a perennial plant, it takes a lot of time and effort to select and create new varieties according to traditional methods to select varieties with desired traits, especially tolerance traits. adapt to the changing environmental conditions.

There have been many research projects on breeding pepper plants with high quality, efficiency, and productivity. In particular, the South American wild pepper (Piper colubrinum) and the betel nut (Piper betle) are quite resistant to the fungus Phytophthora capsici and the nematode Meloidogyne incognita (Hien et al., 2019) and have good compatibility when grafted with Vinh Linh pepper (Piper Nigrum) (Ngoc et al. Nowadays, with the development of the biotechnology industry, the work of selecting and creating new plant varieties has become more convenient and easier, especially using molecular marker techniques in breeding that can quickly and accurately select desired traits, shorten time, increase yield, select and create genetically accurate target varieties as well as save effort (compared to traditional breeding and selection). So, “Research on pepper varieties (Piper spp.) resistance to Meloidogyne incognita by molecular markers in Vietnam” is urgent to select nematode-resistant varieties and develop solutions for stable and sustainable pepper production.

In this study, waterlogging-tolerant black pepper varieties were also selected to select varieties suitable for the frequently flooded conditions of Thua Thien Hue Province. Objectives of the study Overall objective Research on pepper varieties (Piper spp.) resistance to Meloidogyne incognita by molecular markers in Vietnam. Details objective Evaluation of genetic diversity of pepper groups collected in Vietnam Selection of some pepper lines/varieties that are resistant to root knot nematode (M. incognita) and tolerant to waterlogging The development of molecular markers helps identify nematode resistance of pepper strains/varieties.

Evaluation of flowering characteristics of some pepper lines/varieties of P. and the possibility of crossbreeding with 2 nematode-resistant P. divaricatum to create new pepper lines/varieties for Vietnam Selection of some good conjugative graft combinations that are resistant to nematodes Evaluation of the growth and development ability of a nematode- resistant pepper graft combination under greenhouse conditions. New points of the thesis Successfully identified and evaluated genetic diversity using morphology and molecular markers of pepper lines/varieties collected in Vietnam Selected a pepper line/cultivar of Piper hancei (HUIB_PH30) and a pepper line/cultivar of Piper devaricatum (HUIB_PD36) that are resistant to gall nematode M.

incognita and have good waterlogging tolerance. The molecular marker SCAR 30 - 360F1R2 associated with nematode resistance of pepper plants has been developed. Flowering characteristics of P. and the possibility of weak hybridization between P.

divaricatum were evaluated. Selected two pepper graft combinations (HUIB_PH30 - Vinh Linh and HUIB_PD36 - Vinh Linh) that are well compatible, resistant to gall nematodes and grow and develop well in greenhouse conditions CHAPTER 1 DOCUMENTARY OVERVIEW 1. Theoretical basis of the research 1. Synopsis of Nematodes 1.

Introduction to nematodes The nodule nematode, of the genus Meloidogyne (Trinh et al., 2019), family Meloidogynidae, order Tylenchida (Kofoid & White, 1919), is one of the main pathogens found in many different plant species (Sikandan et al., 2020; Yang et al. Root-knot nematode (Meloidogyne spp.) is a pathogen affecting the quality and yield of pepper varieties, and M. incognita is economically one of the most important plant parasitic nematodes. worldwide due to its increasing geographical distribution, wide host range, and pathogenicity (Nas et al.

Classification of nematodes In Vietnam, Meloidogyne spp., Rotylenchulus reniformis, Ditylenchus ausafi, and Aphelenchus avenae are five plant parasitic nematodes found in all studied provinces. Meloidogyne spp, is the common taxon found and all Meloidogyne is recognized as M. The harmful effects of nematodes Meloidogyne is known to be one of the major pests of vegetable, medicinal and other crops. In pepper, this group of nematodes is a major cause of the disease of “slow death”, yellowing of leaves, and reduced yield of pepper (Quyen et al.

Nematodes cause a 15% annual crop loss, estimated at $100-157 billion worldwide (Abd-Elgawad & Askary, 2015). In the pepper-growing countries of Southeast Asia, Meloidogyne spp causes losses of up to 16% (Sasser, 1979). Measures to treat nematodes Various synthetic nematodes have been used to control nematodes, however, most pesticides have been removed from the market due to off- target effects and effects on human health and the environment. Trichoderma, mycorrhizal and endophytic fungi are the main filamentous fungi used to confer nematode resistance.

They can reduce damage caused by parasitic nematodes on plants by producing enzymes that break down, antibiotic, paralyze, and parasitize. In addition, many species of fungi with the ability to kill nematodes have been tested such as Dactylella oviparasitica, Arthrobotrys oligospore, Monacrosporium gepgyropagum, Verticillium chlamydosporium. Summary of black pepper 1. About black pepper Pepper (Piper nigrum L.) is a perennial climbing plant belonging to the Piperaceace family (Bui et al., 2017), originating from India, then introduced to tropical countries in Asia and America such as Indonesia, Vietnam, Brazil, etc.

Pepper is often called the king of the most used spices in the world (Khew et al., 2020; Dongare et al., 2023) and it has become familiar in people's daily dishes. Besides, pepper is also used in medicine to treat many diseases such as flu, congestion, arthritis,. (Wang et al. The role and effects of black pepper Pepper is a perennial crop with high economic value.

Pepper is used as a spice, in the flavoring industry, in medicine, and as an insecticide (Hoa, 2001). Morphological characteristics of black pepper Pepper roots include 3-6 taproots and a bunch of auxiliary roots below the ground, on the stem with lizard roots (root attachments). Pepper is a flexible herbaceous plant that is divided into several segments, each with a single, heart-shaped, alternate leaf. In the leaf axils, there are dormant sprouts that can arise into twigs, eel branches, and evil branches (left branches) depending on the stage of development.

Pepper plants flower in the form of spike-shaped flowers, dangling, 7-12 cm long, depending on pepper varieties and care conditions. On the 4 flower spike, there are an average of 20-60 flowers arranged in a spiral, the pilot bisexual or unisexual. The fruit is a nut, without a stem, bearing 1 spherical seed. From full flowering to fruit, ripening lasts 7-10 months.

Distribution of pepper Pepper originated in India, then imported to tropical countries such as Brazil, Indonesia, Malaysia, Thailand, Sri Lanka, and Vietnam. Today, although pepper is found in almost all tropical countries, the main production areas are concentrated in a few countries of South Asia, Southeast Asia, and Brazil. Pepper is widely grown in many places: India, Brazil, Indonesia, Malaysia, Sri Lanka, Vietnam, and China (Xuyen et al. Pepper varieties in use In 2021, Thuy et al.

collected 33 pepper samples from the Southeast, Phu Quoc, and Central Highlands regions, including Vinh Linh, Sri Lanka, Brazil, India, and Se pepper varieties. Based on morphology, pepper can be divided into two lines: small-leaved small- leaved pepper includes: Se Dak Lak, Phu Quoc and Vinh Linh pepper collected in the Southeast, and Central Highlands. Large-leaved pepper varieties include Brazilian pepper grown in Binh Duong, Indian pepper grown in Dong Nai, and Sri Lankan pepper grown in Gia Lai and Dong Nai. Breeding methods of pepper varieties To improve the characteristics of pepper varieties and increase resistance to pests and diseases, cross-breeding methods are essential, to create new varieties, and increase the diversity and richness of pepper genetic resources.

There are two methods, natural hybridization, and artificial hybridization. Breeding through free pollination (natural hybridization) is increasingly popular and gives very good yields. Grafting methods applied on black pepper Grafting of pepper (Piper nigrum) on resistant root-stocks of P. colubrinum is a widely accepted technique for the management of Phytophthora diseases.

To evaluate the effect of variety and season on graft recovery, a preliminary study was performed. In which the lateral shoots of eight varieties of P. nigrum were grafted on P. colubrinum root-stock.

The results show that regardless of variety, February and March are the best times for grafting (Vanaja et al. Definition of a molecular marker Molecular markers, or DNA markers, are markers that are located only near or associated with genes and have little or no effect on phenotype. DNA markers are changes in DNA and are divided into several types based on different methods and techniques for identifying 5 polymorphisms (Thanh, 2014). Types of Molecular Markers Current markers include: Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP), Short Tandem Repeat (STR), Variable Number of Tandem Repeat (VNTR), Single-Strand Conformation Polymorphism (SSCP), Sequences-tagged sites (STS), Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD), Single Nucleotide Polymorphism (SND), Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLD), Sequence tagged microsatellite site (STMS), DNA amplification fingerprinting (DAF), Expressed Sequence Tags (EST) (Adams et al.