MỞ ĐẦU. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn. Mục tiêu nhiệm vụ.
Mục tiêu tổng quát. Mục tiêu cụ thể. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Giới thiệu về cây khoai mì và tình hình sản xuất khoai mì ở Việt Nam.
Sơ lược về bệnh khảm lá gây hại trên khoai mì. Các biện pháp phòng trừ bệnh khảm lá khoai mì. Gen kháng bệnh khảm lá của cây khoai mì. Tình hình nghiên cứu xác định gen kháng bệnh khảm lá khoai mì bằng chỉ thị phân tử.
NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp. Thu thập nguồn mẫu khoai mì phục vụ cho nghiên cứu.
Tách chiết DNA tổng số từ lá khoai mì. Thiết lập quy trình PCR nhận diện gen kháng bệnh khảm lá khoai mì dựa trên chỉ thị phân tử. Kiểm tra sự hiện diện của gen kháng bệnh khảm lá trên các giống khoai mì thu thập. Kiểm tra tính kháng bệnh khảm lá của các giống khoai mì thu thập.
Bố trí thí nghiệm và phân tích số liệu. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN. Thu thập nguồn mẫu khoai mì phục vụ cho nghiên cứu. Tách chiết DNA tổng số từ lá khoai mì.
Thiết lập quy trình PCR nhận diện gen kháng bệnh khảm lá khoai mì dựa trên chỉ thị phân tử. Thiết lập phản ứng PCR nhận diện chỉ thị phân tử liên kết gen kháng. Kết quả khảo sát nhiệt độ bắt cặp mồi (Ta) tối ưu. Kết quả khảo sát nồng độ mồi tối ưu.
Kiểm tra sự hiện diện của chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh khảm lá trên các giống khoai mì thu thập. Kiểm tra tính kháng bệnh khảm lá của các giống khoai mì thu thập .1 Kiểm tra tính kháng bệnh khảm lá của các giống khoai mì dưới áp lực bệnh tự nhiên. Kiểm tra tính kháng bệnh khảm lá của các giống khoai mì thông qua phương pháp lây nhiễm virus nhân tạo. 57 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ.
60 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ACMBFV: African cassava mosaic BurkinaFaso virus ACMV: African cassava mosaic virus CMD: Cassava mosaic disease CMMGV: Cassava mosaic Madagasca virus CP: Coat protein EACMCV: East African cassava mosaic Cameroon virus EACMKV: East African cassava mosaic Kenya virus EACMMV: East African cassava mosaic Malawi virus EACMV: East African cassava mosaic virus EACMV-UG: East African cassava mosaic Ugandan Variant EACMZV: East African cassava mosaic Zanzibar virus ICMV: Indian cassava mosaic virus MP: Movement protein ORF: Open reading frame REn: Replication enhancer protein Rep: Replication associated protein SACMV: South African cassava mosaic virus SLMV: Sri Lankan cassava mosaic virus SNP: Single nucleotide polymorphism TrAP: Transcriptional activator protein i DANH SÁCH BẢNG Bảng 1. Các chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh khảm lá ở cây khoai mì. Các chỉ thị phân tử sử dụng cho nhận diện gen kháng bệnh khảm lá khoai mì. Nhiệt độ áp dụng cho khảo sát nhiệt độ bắt cặp mồi tối ưu.
Nồng độ mồi áp dụng cho khảo sát nồng độ mồi tối ưu. Thông tin của các mẫu giống khoai mì thu thập tại các tỉnh. Kết quả tách chiết DNA tổng số từ lá khoai mì. Kết quả kiểm tra gen kháng bằng chỉ thị phân tử.
Kết quả phân tích alen của các chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng CMD trên các mẫu giống khoai mì thu thập. 55 ii DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Cấu trúc bộ gen của virus gây bệnh khảm lá khoai mì. Cây khoai mì biểu hiện triệu chứng khảm lá do rệp trắng truyền bệnh với các lá phía trên bị khảm và biến dạng trong khi các lá bên dưới không có triệu chứng.
Sự biểu hiện triệu chứng khác nhau giữa dòng khoai mì nhạy cảm (trái) và kháng (phải) khi bị nhiễm bệnh khảm lá. Mức độ biểu hiện bệnh trên lá khoai mì. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì ĐL-01. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì ĐL-06.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì ĐL-08. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì ĐL-10. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì VT-01. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì VT-06.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì VT-11. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì VT-15. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì VT-19. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì VT-22.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BT-01. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BT-05. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-01. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-02.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-03. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-04. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-05. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-06.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-07. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-12. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì LA-15. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì TN-01.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì TN-02. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì NT-01. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì NT-02. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BP-01.
Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BP-03. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BP-06. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BP-07. Mặt trên và mặt dưới lá khoai mì BP-11.
Hom khoai mì phát triển trong điều kiện nhà kính của Trung tâm Công nghệ Sinh học TP. Hồ Chí Minh. Kết quả điện di DNA tổng số tách chiết từ mẫu khoai mì thu thập tại Vũng Tàu. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS158.
Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với chỉ thị NS169. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS198. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi SSRY28. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi SSRY106.
Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi RME-1. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS158 ở các nhiệt độ Ta khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS169 ở các nhiệt độ Ta khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS198 ở các nhiệt độ Ta khác nhau.
Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi SSRY28 ở các nhiệt độ Ta khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi SSRY106 ở các nhiệt độ Ta khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi mồi RME-1 ở các nhiệt độ Ta khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS158 ở các nồng độ khác nhau.
Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS169 ở các nồng độ khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi NS198 ở các nồng độ khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi SSRY28 ở các nồng độ khác nhau. Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi SSRY106 ở các nồng độ khác nhau.
Kết quả điện di sản phẩm PCR khuếch đại DNA của lá khoai mì kháng bệnh với mồi RME-1 ở các nồng độ khác nhau. Hình thái lá của các cây khoai mì trồng trong điều kiện đồng ruộng sau 6 tháng. Kết quả điện di sản phẩm PCR phát hiện virus SLCV trên các mẫu khoai mì. Kết quả điện di sản phẩm PCR phát hiện virus SLCV trên cây khoai mì sau 2 (A) và 4 (B) tuần lây nhiễm virus.
Kết quả điện di sản phẩm PCR phát hiện virus SLCV trên cây khoai mì sau 4 tuần lây nhiễm virus. Triệu chứng nhiễm virus khảm lá trên các cây khoai mì sau 6 tuần lây nhiễm virus nhân tạo. 58 vi MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Bệnh khảm lá khoai mì là một trong những dịch hại gây tổn thất nghiêm trọng đối với ngành sản xuất khoai mì trên thế giới.
Trước đây, bệnh chỉ gây hại chủ yếu ở các nước châu Phi và hai nước thuộc khu vực châu Á đó là Ấn Độ và Sri Lanka. Tuy nhiên, đến tháng 5/2015, bệnh đã được phát hiện ở Campuchia và nhanh chóng lan truyền sang Việt Nam (phát hiện ở Tây Ninh vào tháng 5/2017). Tính đến tháng 8/2018, bệnh đã xuất hiện và gây hại trên các vùng trồng khoai mì tại 10 tỉnh, thành phố của Việt Nam, bao gồm Tây Ninh, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai, Đăk Lăk, Bình Phước, Bình Thuận, Ninh Thuận và Thành phố Hồ Chí Minh. Tác nhân gây bệnh khảm lá khoai mì được xác định là các virus thuộc giống Begomovirus (họ Geminiviridae).
Hiện tại có tổng số 12 virus gây khảm lá khoai mì, trong đó có 10 virus phân bố ở châu Phi và 2 virus phân bố ở châu Á. Virus hiện đang gây hại trên khoai mì ở Việt Nam đã được xác định là Sri Lanka Cassava Mosaic Virus, là một trong hai virus phân bố ở Châu Á. Bất chấp các nỗ lực được thực hiện nhằm kiểm soát bệnh, đến nay, bệnh khảm lá vẫn đang tiếp tục lây lan và gây hại nghiêm trọng trên các vùng trồng khoai mì ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Nghiên cứu phát triển giống khoai mì có khả năng kháng virus được xem là một giải pháp triển vọng nhất cho vấn đề kiểm soát bệnh.
Giống kháng có thể được phát triển bằng công nghệ gen (công nghệ RNAi, công nghệ chỉnh sửa gen) hay sử dụng nguồn gen kháng tự nhiên. Trong đó, sử dụng nguồn gen kháng tự nhiên được xem là giải pháp triển vọng nhất. Vì vậy, “Xây dựng và ứng dụng quy trình xác định gen kháng bệnh khảm lá ở cây khoai mì bằng chỉ thị phân tử” là một vấn đề cấp thiết và có ý nghĩa quan trọng.