Khóa luận tốt nghiệp phân tích đa dạng di truyền của một số mẫu giống hoàng tinh hoa trắng disporopsis longifolia craib bằng chỉ thị issr

Phân tích đa dạng di truyền các mẫu giống hoàng tinh hoa trắng Disporopsis longifolia Craib bằng chỉ thị ISSR, nghiên cứu ứng dụng trong bảo tồn và phát triển nguồn gen.

Chuyên ngành

Công nghệ sinh học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa luận tốt nghiệp

2021

49
0
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

I. PHẦN I: MỞ ĐẦU

I.1. Mục tiêu nghiên cứu

II. PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

II.1. Giới thiệu chung về cây Hoàng tinh hoa trắng (Disporopsis longifolia Craib)

II.2. Phân loại học

II.3. Đặc điểm thực vật học

II.4. Phân bố và đặc điểm sinh thái

II.5. Thành phần hóa học và dược tính

II.6. Giá trị của Hoàng tinh hoa trắng ở Việt Nam

II.7. Tình hình nghiên cứu về cây Hoàng tinh hoa trắng ở Việt Nam

II.8. Một số nghiên cứu về Hoàng tinh hoa trắng trên thế giới

II.9. Một số chỉ thị phân tử sử dụng nghiêm cứu phân tích đa dạng di truyền

II.9.1. Khái niệm chỉ thị phân tử

II.9.2. Một số kỹ thuật chỉ thị DNA

II.9.2.1. Chỉ thị RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)
II.9.2.2. Chỉ thị AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism)

III. PHẦN III: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

III.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

III.2. Địa điểm nghiên cứu

III.3. Đối tượng nghiên cứu

III.4. Nội dung nghiên cứu

III.5. Trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất phòng thí nghiệm

III.6. Phương pháp nghiên cứu

III.6.1. Phương pháp tách chiết DNA

III.6.2. Phương pháp PCR

III.6.3. Điện di trên gel Agarose

III.6.4. Phương pháp đánh giá, xử lý số liệu

IV. PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

IV.1. Kết quả tách chiết ADN tổng số

IV.2. Phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị phân tử ISSR

V. PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Phân Tích Đa Dạng Di Truyền

Phân Tích Đa Dạng Di Truyền là một phương pháp quan trọng trong nghiên cứu sinh học, đặc biệt là trong việc bảo tồn và phát triển nguồn gen. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định mức độ đa dạng di truyền của 21 mẫu giống Hoàng Tinh Hoa Trắng (Disporopsis longifolia Craib) bằng chỉ thị ISSR. Kết quả cho thấy sự đa dạng di truyền cao giữa các mẫu giống, với hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0.452 đến 0.910. Điều này chứng tỏ sự phong phú về nguồn gen của loài cây này, tạo tiền đề cho các nghiên cứu bảo tồn và nhân giống trong tương lai.

1.1. Phương Pháp ISSR

Phương Pháp ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat) được sử dụng để phân tích đa dạng di truyền do tính đơn giản, chi phí thấp và hiệu quả cao. Kỹ thuật này dựa trên việc khuếch đại các đoạn DNA ngắn lặp lại giữa các trình tự đơn giản. Trong nghiên cứu này, 17 chỉ thị ISSR đã được sử dụng, phát hiện tổng cộng 111 locus với 1150 sản phẩm PCR. Chỉ số đa hình PIC trung bình là 0.34, cho thấy tính đa dạng di truyền cao của các mẫu giống Hoàng Tinh Hoa Trắng.

1.2. Kết Quả Phân Tích

Kết quả phân tích đa dạng di truyền bằng chỉ thị ISSR cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các mẫu giống. Hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0.452 đến 0.910, chứng tỏ sự đa dạng về nguồn gen. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn và phát triển loài cây này, đặc biệt là trong bối cảnh nguồn gen tự nhiên đang bị suy giảm nghiêm trọng.

II. Giống Hoàng Tinh Hoa Trắng

Giống Hoàng Tinh Hoa Trắng (Disporopsis longifolia Craib) là một loài dược liệu quý, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Loài cây này có tác dụng bổ âm, bổ phế, bổ huyết, và được sử dụng để điều trị nhiều bệnh khác nhau. Tuy nhiên, do khai thác quá mức và môi trường sống bị thu hẹp, loài cây này đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Nghiên cứu này nhằm mục đích bảo tồn và phát triển nguồn gen của loài cây này thông qua việc phân tích đa dạng di truyền.

2.1. Đặc Điểm Giống

Đặc Điểm Giống của Hoàng Tinh Hoa Trắng bao gồm thân thảo, cao từ 0.6 đến 1.2 mét, lá mọc so le, hoa màu trắng hình chuông, và quả mọng màu trắng xốp. Cây sinh trưởng mạnh vào mùa xuân hè và lụi vào mùa đông. Thân rễ của cây có nhiều đốt, mọc ngang, và có khả năng tái sinh cao. Đây là những đặc điểm quan trọng giúp nhận diện và bảo tồn loài cây này.

2.2. Phân Bố Và Sinh Thái

Phân Bố Và Sinh Thái của Hoàng Tinh Hoa Trắng chủ yếu ở các vùng núi cao, ẩm mát tại các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam như Hòa Bình, Ninh Bình, và Lào Cai. Cây thường mọc dưới tán rừng, trên đất ẩm nhiều mùn hoặc các hốc đá. Tuy nhiên, do khai thác quá mức và nạn phá rừng, vùng phân bố của loài cây này đang ngày càng thu hẹp, đặt ra yêu cầu cấp bách về bảo tồn và phát triển.

III. Chỉ Thị ISSR Và Ứng Dụng

Chỉ Thị ISSR là một công cụ hiệu quả trong nghiên cứu di truyền, đặc biệt là trong việc phân tích đa dạng di truyền. Kỹ thuật này dựa trên việc khuếch đại các đoạn DNA ngắn lặp lại giữa các trình tự đơn giản, cho phép xác định sự đa dạng di truyền một cách nhanh chóng và chính xác. Trong nghiên cứu này, chỉ thị ISSR đã được sử dụng để phân tích 21 mẫu giống Hoàng Tinh Hoa Trắng, cho thấy sự đa dạng di truyền cao và mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống.

3.1. Nguyên Lý ISSR

Nguyên Lý ISSR dựa trên việc khuếch đại các đoạn DNA ngắn lặp lại giữa các trình tự đơn giản. Kỹ thuật này không yêu cầu thông tin về trình tự gen, làm cho nó trở thành một công cụ linh hoạt và hiệu quả trong nghiên cứu di truyền. Trong nghiên cứu này, 17 chỉ thị ISSR đã được sử dụng, phát hiện tổng cộng 111 locus với 1150 sản phẩm PCR, cho thấy tính đa dạng di truyền cao của các mẫu giống.

3.2. Ứng Dụng Thực Tiễn

Ứng Dụng Thực Tiễn của chỉ thị ISSR trong nghiên cứu này là xác định mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống Hoàng Tinh Hoa Trắng. Kết quả phân tích cho thấy sự đa dạng di truyền cao, tạo tiền đề cho các nghiên cứu bảo tồn và nhân giống trong tương lai. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì và phát triển nguồn gen của loài cây quý hiếm này.

12/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Trong cuộc sống hiện đại nay người ta càng quan tâm nhiều đến sức khỏe. Việc tìm hiểu và sửa dụng nguồn dược liệu thiên nhiên được chú trọng. Hoàng tinh hoa trắng (Disporopsis longifolia Craib) là một loài dược liệu quý được đưa vào Dược điển Việt Nam tập 2, 3: là vị thuốc được ghi đầu tiên trong “Danh y biệt lục” với nhiều công năng và tác dụng chữa bệnh rất tốt và hữu ích. Hoàng tinh trắng có tác dụng: bổ âm, bổ phế, bổ huyết, sinh tân dịch, bồi dưỡng cơ thể, đắp chữa sưng tấy, đụng dập, trĩ và kết hợp với các vị thuốc để chữa nhiều bệnh khác (Đỗ Tất Lợi, 2004).

Hiện nay có rất ít các công trình nghiên cứu về bảo tồn và phát triển nguồn gen các loài cây thuốc bản địa quý. Ở nước ta công tác bảo tồn các loài cây dược liệu nói chung và cây Hoàng tinh trắng nói riêng chưa thực sự gắn liền với phát triển. Loài có nhiều dòng/ giống khác nhau trong tự nhiên việc đem vào sản xuất sẽ chưa mang được giá trị về số lượng cũng như chất lượng. Chính vì vậy cần có sự nghiên cứu về đa dạng nguồn gen của loài để phục vụ cho bảo tồn nguồn giống và phục vụ cho các biện pháp nhân giống khác.

Sự phát triển của chỉ thị phân tử đã giải phóng các nhà chọn giống khỏi một khối lượng lớn công việc khi phải chọn lọc, phát hiện một lượng rất ít những cá thể quan tâm trong tổng số các cá thể khác nhờ việc xác định sự có mặt hay vắng mặt của những chỉ thị phân tử liên kết với các alen đặc hiệu mà không cần đánh giá kiểu hình. Một số chỉ thị phân tử sử dụng trong nghiên cứu gen và di truyền phổ biến như SSR, RFLP, AFLP, RAPD, ISSR… trong đó ISSR được lựa chọn trong phân tích đa dạng di truyền bởi các ưu điểm kỹ thuật đánh giá kiểu gen nhanh, không đắt, đơn giản, không cần thông tin về trình tự, yêu cầu lượng ADN nhỏ, có tính đa hình cao. 1 Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Phân tích đa dạng di truyền của một số mẫu giống Hoàng tinh hoa trắng (Disporopsis longifolia Craib)”. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được mức độ đa dạng di truyền của 21 mẫu giống Hoàng tinh hoa trắng bằng chỉ thị ISSR.

Yêu cầu - Xác định quy trình tách chiết ADN phù hợp cho ADN đảm bảo tiêu chuẩn để làm khuôn cho phản ứng PCR. - Thiết lập thành phần và điều kiện của phản ứng PCR phù hợp cho phân tích đa dạng di truyền các mẫu giống hoàng tinh hoa trắng thu thập được tại Việt Nam. - Xác định được mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống hoàng tinh hoa trắng nghiên cứu bằng phân tích chỉ thị ISSR. 2 Phần II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.

Giới thiệu chung về cây Hoàng tinh hoa trắng (Disporopsis longifolia Craib) 2. Phân loại học Ở Việt Nam Hoàng tinh trắng còn có tên gọi khác là: Hoàng tinh cách, Hoàng tinh lá mọc cách, cây đót, co hán han (Thái), voòng chính, néng lài (Tày). Hoàng tinh trắng có tên khoa học là Disporopsis longifolia Craib., thuộc họ Hoàng tinh Convallariaceae, bộ Măng tây Asparagales (Sách đỏ Việt Nam, 2007). Hoàng tinh hoa trắng (Disporopsis longifolia Craib) Giới (regnum) Plantae Bộ (ordo) Asparagales (măng tây) Họ (familia) Convallariaceae (Tóc tiên) Chi (genus) Disporopsis Loài (species) D.

Đặc điểm thực vật học - Hoàng tinh trắng là cây thân thảo, đứng, sống nhiều năm, cao 0,6 - 1,2 m. Thân nhẵn lúc non có đốm tím hồng, sau xanh trắng, đường kính 0,3 - 0,6 cm. Thân rễ mập, mọc ngang chia thành những lóng tròn có sẹo to, lõm non như cái chén và nhiều ngấn ngang. Thân lá lụi vào mùa đông, sinh trưởng mạnh trong mùa xuân hè, có khả năng đẻ nhánh tạo thành khóm lớn với nhiều thân.

- Lá Hoàng tinh trắng có màu xanh đậm khi trưởng thành và màu xanh nhạt lá mạ khi còn non, lá có các vân dọc song song nhau. Lá không cuống, mọc so le, dài 10 - 20 cm, rộng 3 - 6 cm, phiến hình mác, đầu nhọn dài hình trứng hoặc trái xoan. - Hoa Hoàng tinh trắng màu trắng, hình chuông. Cụm hoa mọc ở nách lá, có 5 - 7 hoa, rủ xuống, cuống hoa 1cm.

Hoa màu trắng, bao hoa hợp thành sống chia 6 thùy ở miệng. Nhị 6, đính ở miệng ống, chỉ nhị, hình bản, có 2 tai ở đầu. Mùa hoa tháng 3 - 6, quả tháng 6 – 9. - Quả Hoàng tinh trắng là dạng quả mọng, chín màu trắng xốp, hình cầu, khi chín già màu tím đen.

Mùa quả vào tháng 6-8, hạt nhỏ. 3 - Rễ Hoàng tinh trắng là dạng rễ chùm, Thân rễ mọc ngang có nhiều đốt, đường kính to tới 3 - 4 cm, lõi màu trắng, phía ngoài màu phớt hồng, mập mạp, có mùi thơm. Cây con thường thấy xung quanh gốc cây mẹ. Phần thân mang lá lụi hàng năm vào mùa đông, chồi mới mọc từ thân rễ vào đầu mùa xuân.

Thân rễ bị gãy, phần còn lại vẫn có thể tái sinh. Tái sinh bằng thân rễ hoặc bằng hạt. Cây sinh trưởng phát triển mạnh vào mùa xuân hè. Vào mùa thu đông chỉ còn lại củ trong đất thời điểm này cần thu hoạch củ.

Trồng và chăm sóc cây sau 3 - 4 năm sẽ cho thu hoạch củ (Đỗ Tất Lợi, 2004). Lá cây Hoàng tinh trắng Thân cây Hoàng tinh trắng Hoa cây Hoàng tinh trắng Quả cây Hoàng tinh trắng Hình 2. Hình ảnh Lá, thân, hoa, quả cây Hoàng tinh trắng 4 2. Phân bố và đặc điểm sinh thái Hoàng tinh trắng mọc ở nơi ẩm mát, ưa bóng, dưới tán rừng và ưa vùng có khí hậu quanh năm ẩm mát trên các hốc mùn đá tại vùng núi cao ở các tỉnh miền núi phía bắc như Hoà Bình, Hà Tây, Ninh Bình, Lai Châu, Điện Biên, Lào Cai, Sơn La, Hà Giang, Yên Bái, Cao Bằng, Nghệ An.

Cây mọc hoang thành khóm, trên đất ẩm nhiều mùn hay trên các hốc đá, dọc hành lang ven suối, dưới tán rừng kín thường xanh ẩm (nhất là loại hình rừng núi đá), ở độ cao 100 - 1200 m. Cho đến nay chủ yếu khai thác từ nguồn gen mọc hoang, rất ít được trồng (Sách đỏ Việt Nam, 2007). Thành phần hóa học và dược tính Thành phần hoá học trong củ Hoàng tinh gồm: chất nhầy, đường, tinh bột, acid amin, alcaloid, flavonoid, sterol, chất béo, chất nhầy, iridoid glycozid, alcaloid, 17 acid amin trong đó có nhiều acid amin cần thiết cho cơ thể (Nguyễn Thị Phương Dung, 2002). Tác dụng: Hoàng tinh trắng được xem là một loài cây có giá trị cao trong y học.

Hoàng tinh có vị ngọt, tính bình; có tác dụng bổ trung ích khí, trừ phong thấp, nhuận tâm phế, ích tỳ vị, trợ gân cốt, thêm tinh tuỷ, đen tóc sống lâu (Ngô Triệu Anh, 2011). Ngày nay người ta đã biết Hoàng tinh trắng có tác dụng bổ, tăng lực, làm hạ đường huyết, làm săn da và làm dịu viêm, chữa các chứng hư tổn, suy nhược, chứng mệt mỏi, tăng huyết áp, chống lão suy, tăng cường chức năng miễn dịch, tăng lưu lượng máu qua động mạch vành tim, chống xơ vữa mạch máu, hạ đường huyết, kháng viêm (Võ Văn Chi, 1997). Bộ phận dùng: Thân rễ. Thu hái vào mùa thu.

Rửa sạch, đồ chín, phơi khô, sau đó chế thành "thục" bằng cách: ban đêm đun, ban ngày phơi, làm liên tục 9 lần. Một số phương thuốc chữa bệnh dùng Hoàng tinh hoa trắng được các thầy thuốc đông y sử dụng: - Chữa âm hư, tinh tủy bất túc, suy lão sớm ở người cao tuổi: dịch chiết hoàng tinh, địa hóa thiên môn đông, mỗi thứ 300 ml, trộng đề cô đặc còn nửa 5 thêm mật 2500g, bột bạc phục linh 1000g. Trộn với hồ làm viên to bằng đầu ngón tay cái. Mỗi lần uống 1 viên với rượu.

- Chữa lao phổi, ho ra máu: hoàng tinh 500g, bạch cập, bách bộ mỗi thứ 250g, ngọc trúc 120 g. Nghiền thành bột luyện với mật bào chế thành viên hoàn. Mỗi làn uống 10g, ngày uống 3 lần. - Chữa đau thắt ngực, bệnh mạch vành tin: hoàng tinh, cốn bố mỗi vị 15g, bát tử nhân, xương bồ, uất kim mỗi vị 10g, diên hồ tố 6g, sơn tra 24g.

Ngày uống 1 thang chia 3 lần. Mỗi đợt điều trị 4 tuần. - Chữa tiểu đường: hoàng ting 2 phần, sinh địa 2 phần, đị cốt bì 1 phần, Nghiền thành bột mọn uống mỗi lần 5g, ngày 3 lần. - Chữa huyết áp thấp: hoàng tinh, đản sâm mỗi vị 30g, cam thảo 10g.

Sắc nước uống 1 ngày 1 thang. - Chữa rối loạn thần kinh thực vật: Hoàng tinh 180g, cau kỳ tử, sinh địa, thủ ô trắng mỗi vị 90g, hoàng kỳ, đản sâm, đương quy, táo nhân (sao) mỗi thứ 60g mạch môn, hồng hoa, cúc hoa, bội lan, xương bồ, viễn chí, mỗi vị 30g. Tất cả ngân trong 6l rượu trắng trong 2-4 tuần. Mỗi ngày uống 3 lần, mỗi lần 5-10 ml (Viện dược liệu,2006).

Giá trị của Hoàng tinh hoa trắng ở Việt Nam. Hiện nay việc khai thác Hoàng tinh hoa trắng chỉ yếu là khai thác thủ công bởi những người dân rồi bán trực tiếp cho thương lái, chủ yếu là thương lái Trung Quốc với giá khoảng 200 - 400 nghìn/kg. Việc thu mua nhiều với giá cao dẫn đến sự săn lùng khai thác ráo riết trong vòng chục năm trở lại đây trữ lượng giảm mạnh. Thậm chí nhiều vùng chỉ còn lác đác hoặc đã trở nên hiếm rõ rệt.

Hiện nay chỉ còn ở các kuh bảo tồn thiên nhiên và rừng nguyên sinh như nhiên Tát Kẻ - Bản Bung (Nà Hang - Tuyên Quang) và Vườn Quốc gia Ba Bể thỉnh thoảng gặp cây lớn. Nạn phá rừng làm nương rẫy cũng trực tiếp làm thu hẹp vùng phân bố của cây (Văn Bàn và Mường Khương - Lào Cai; Tràng Định - Lạng Sơn). 6 Hoàng tinh hoa trăng đã được ghi vào Sách Đỏ Việt Nam cấp đánh giá “sẽ nguy hiểm” (bậc V) và danh mục Thực vật rừng, Động vật rừng nguy cấp, quý hiếm (nhóm 2) của Nghị định số 32/2006/NĐ - CP ngày 30/3/2006 của Chính phủ để hạn chế khai thác, sử dụng vì mục đích thương mại. Bảo vệ các quần thể hiện có trong các Vườn quốc gia (Ba Vì, Tam Đảo, Ba Bể, Cúc Phương).

Chỉ nên khai thác những cây lớn, có thân rễ (củ) khoảng 100 gam trở lên 2. Tình hình nghiên cứu về cây Hoàng tinh hoa trắng ở Việt Nam Hoàng tinh trắng được xếp vào dạng sẽ nguy cấp, sắp bị tuyệt chủng do số lượng cá thể suy giảm nhanh, lại bị thu hái bằng cách thủ công là đào thân rễ và môi trường sống càng ngày càng bị thu hẹp. Mức độ đe doạ: Bậc V. Hiện nay, loài cây này đang nằm trong sách Đỏ cần ưu tiên bảo tồn và phát triển.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Phân Tích Đa Dạng Di Truyền Giống Hoàng Tinh Hoa Trắng Bằng Chỉ Thị ISSR là một nghiên cứu chuyên sâu về việc sử dụng chỉ thị ISSR để đánh giá sự đa dạng di truyền của giống Hoàng Tinh Hoa Trắng. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn chi tiết về cấu trúc di truyền của giống cây này mà còn mở ra hướng ứng dụng trong việc bảo tồn và cải thiện giống cây trồng. Đây là tài liệu hữu ích cho các nhà nghiên cứu, sinh viên và những người quan tâm đến lĩnh vực di truyền thực vật.

Để mở rộng kiến thức về các phương pháp phân tích di truyền và ứng dụng công nghệ sinh học, bạn có thể tham khảo thêm Luận án chọn tạo giống lúa hàm lượng amylose thấp bằng chỉ thị phân tử ssr trên quần thể lai hồi giao, nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng chỉ thị phân tử SSR để tạo giống lúa chất lượng cao. Ngoài ra, Luận án nghiên cứu chuyển gen cry8db có tính kháng vào cây mía cung cấp thông tin về kỹ thuật chuyển gen trong cải thiện giống cây trồng. Cuối cùng, Luận văn thạc sĩ công nghệ sinh học khảo sát tác động của oligochitosan lên khả năng chịu mặn của cây mạ lúa oryza sativa l là một nghiên cứu thú vị về ứng dụng công nghệ sinh học trong nâng cao khả năng chống chịu của cây trồng.

Những tài liệu này sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về các phương pháp và ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp, đồng thời mở rộng góc nhìn về lĩnh vực di truyền và cải thiện giống cây trồng.