KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2. Thu thập và đánh giá đa đạng di truyền các giống Chùm ngây tại một số tỉnh phía Nam bằng chỉ thị phân tử RAPD
3.2.1. Phân tích đa hình DNA của sáu xuất xứ Chùm ngây
Yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất đến kết quả nhân bản DNA ngẫu nhiên bằng kỹ thuật RAPD là nồng độ DNA khuôn. RAPD sẽ cho kết quả không chính xác nếu nồng độ DNA khuôn giữa các mẫu nghiên cứu không bằng nhau (Bùi Văn Thắng và ctv, 2003). DNA genome của sáu mẫu Chùm ngây, sau khi tách chiết được kiểm tra bằng điện di (Hình 3.1) và định lượng bằng máy quang phổ vi định lượng
NanoDrop, kết quả cho thấy tất cả các mẫu DNA đều không bị đứt gãy, có trọng lượng phân tử lớn và có độ sạch cao (OD260/280 = 1,8 – 2,0). Các mẫu DNA được pha loãng với nồng độ như nhau (50 ng/µL), để thực hiện phản ứng RAPD.
Hình 3.1. Kết quả chạy điện di DNA tổng số tách chiết từ mẫu lá của sáu xuất xứ Chùm ngây. 1: BT; 2: NT; 3: DN; 4: VT; 5: AG; 6: Chiatai
Bảng 3.7. Số loại phân đoạn DNA được nhân bản, số loại phân đoạn đa hình và số băng DNA được nhân bản, số băng đa hình của sáu mẫu phân tích với mồi
Tên mồi
Số loại phân đoạn DNA được nhân bản
Loại phân đoạn DNA đa hình
Số băng DNA được nhân bản
Băng DNA đa hình
Số lượng Tỷ lệ (%) Số lượng Tỷ lệ (%) OPC1
OPC2 OPC3 OPC4 OPC5 OPC6 OPC7 OPC8 OPC9 OPC10
5 8 8 8 7 9 3 15 13 4
4 6 3 7 2 6 2 9 9 2
80,0 75,0 37,5 87,5 28,6 66,7 66,7 60,0 69,2 50,0
23 32 43 29 35 32 13 60 46 20
11 20 13 23 5 14
7 24 22 8
47,8 62,5 30,2 79,3 14,3 43,8 53,8 40,0 47,8 40,0
Tổng 80 50 62,5 333 147 44,1
1 2 3 4 5 6
Kết quả phân tích sản phẩm RAPD thu được ở Bảng 3.7 cho thấy, sử dụng 10 đoạn mồi ngẫu nhiên, mỗi mồi có chiều dài 10 nucleotide để phân tích 6 mẫu DNA tách chiết từ 6 mẫu Chùm ngây có xuất xứ khác nhau thu được 80 phân đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên, trong đó có 50 phân đoạn đa hình, chiếm 62,5%. Các mồi cho tỷ lệ phân đoạn DNA đa hình rất cao dao động từ 28,6% (OPC5) đến 87,5%
(OPC4). Tổng số băng DNA được nhân bản, tương ứng với tổng số vạch xuất hiện trên bản điện di đồ sản phẩm RAPD của 6 mẫu nghiên cứu với 10 mồi là 333 băng DNA, trong đó số lượng băng DNA đa hình là 147 băng, chiếm tỷ lệ 44,1%, các băng có kích thước dao động từ 0,4 kb đến 2,5 kb.
3.2.2. Mối quan hệ di truyền giữa sáu xuất xứ cây Chùm ngây
Mối quan hệ di truyền giữa các mẫu Chùm ngây ở mức độ phân tử được thiết lập dựa trên cơ sở sự giống nhau hay khác nhau về số phân đoạn và kích thước của các phân đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên, được thể hiện bằng số
Hình 3.2. Bản điện di đồ sản phẩm RAPD của sáu mẫu Chùm ngây với các mồi ngẫu nhiên. M: thang chuẩn DNA 1 kb; 1: NT, 2: BT, 3: AG, 4: VT, 5: Chiatai; 6: DN
Mồi OPC5 Mồi OPC6 Mồi OPC7
Mồi OPC8 Mồi OPC9 Mồi OPC10
M 1 2 3 4 5 6
vạch và vị trí của các vạch trên bản điện di đồ sản phẩm RAPD với mỗi mồi ngẫu nhiên. Số liệu sau khi được mã hóa thành ký tự 1 và 0, được xử lý bằng phần mềm NTSYSpc version 2.2, kết quả phân tích được trình bày dưới dạng ma trận hệ số tương đồng (Bảng 3.8) và biểu đồ hình cây. Kết quả thu được cho thấy hệ số tương đồng di truyền từng cặp mẫu nằm trong khoảng từ 0,59 – 0,77 (tương ứng với từ 59 – 77%). Mức độ đa dạng di truyền (DNA) giữa các xuất xứ Chùm ngây nằm trong khoảng từ 0,23 (1-0,77) - 0,41 (1-0,59) (tương đương 23 – 41%).
Điều này cho thấy 6 mẫu cây Chùm ngây thu thập tại các xuất xứ khác nhau có mức độ đa dạng về DNA genome khá cao.
Bảng 3.8. Ma trận biểu diễn hệ số tương đồng giữa sáu xuất xứ Chùm ngây
Giống NT BT AG VT Chiatai DN
NT 1,0000000
BT 0,7681159 1,0000000
AG 0,7272727 0,7313433 1,0000000
VT 0,7205882 0,6760563 0,6323529 1,0000000
Chiatai 0,6119403 0,5942029 0,5937500 0,6153846 1,0000000
DN 0,7230769 0,6521739 0,6060606 0,7580645 0,6666667 1,0000000
Dựa vào giá trị hệ số tương đồng di truyền giữa các mẫu khi so sánh với nhau, phần mềm NTSYSpc 2.2 tự động sắp xếp các mẫu có hệ số tương đồng cao vào một nhóm và kết quả thu được một biểu đồ hình cây phát sinh thể hiện mối quan hệ di truyền giữa 6 xuất xứ Chùm ngây (Hình 3.3). Biểu đồ hình cây biểu diễn mối quan hệ di truyền của 6 xuất xứ Chùm ngây chia thành 2 nhánh: Nhánh 1 bao gồm 5 xuất xứ Chùm ngây thu thập tại các tỉnh phía Nam Việt Nam (Ninh Thuận, Bình Thuận, An Giang, Bà Rịa – Vũng Tàu và Đồng Nai) được phân làm 3 nhóm Ia, Ib và Ic. Nhánh 2 chỉ có giống Chiatai Thái Lan. Nhánh 1 và nhánh 2 có mức độ tương đồng di truyền là 0,62. Trong nhánh 1, xuất xứ Ninh Thuận và Bình Thuận có hệ số tương đồng di truyền cao nhất 0,77 xếp vào một nhóm. Xuất xứ Vũng Tàu và Đồng
Nai được xếp vào một nhóm với hệ số tương đồng là 0,76. Điều này cho thấy mức độ tương đồng giữa các xuất xứ khá phù hợp với phân bố về mặt địa lý.
Phân tích DNA genome của 6 xuất xứ Chùm ngây bằng chỉ thị RAPD sử dụng 10 đoạn mồi ngẫu nhiên chỉ ra mức độ đa dạng di truyền giữa các xuất xứ nằm trong khoảng 23 – 41%. Kết quả này cho thấy xuất xứ Chùm ngây Ninh Thuận với Bình Thuận, Đồng Nai với Vũng Tàu có mức độ đa dạng di truyền thấp; giữa 5 xuất xứ chùm ngây trong nước với xuất xứ Chùm ngây Thái Lan có mức độ đa dạng di truyền khá cao. Năm xuất xứ Chùm ngây thu thập tại năm tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, An Giang, Vũng Tàu và Đồng Nai nằm trong cũng một nhóm; xuất xứ còn lại, giống Chiatai của Thái Lan nằm một nhóm riêng, với hệ số sai khác giữa hai nhóm là 38% (1 - 0,62).
Hình 3.3. Sơ đồ hình cây biểu diễn mối quan hệ di truyền của sáu xuất xứ Chùm ngây
Từ kết quả nghiên cứu trên kết hợp mô tả về hình thái của Olson (2002) và quan sát của tác giả trong quá trình thu thập có thể khẳng định rằng: các mẫu Chùm ngây trong nghiên cứu đều thuộc cùng một loài. Đây là cơ sở dữ liệu quan trọng trong công tác chọn giống cây Chùm ngây phục vụ sản xuất ở Việt Nam.
Ib Ia
II I
IIa IIb
3.3. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng và năng suất năm giống