Kết quả nghiên cứu ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống bạch đàn

Trần Hồ Quang, Trần Thanh Trăng

Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam

TÓM TẮT

Chỉ thị phân tử (RFLP, AFLP, RAPD, Microsatellite) đã được sử dụng trong chọn giống bạch đàn và thu được nhiều kết quả khả quan trên một số hướng chính sau (1) xác định cây cá thể, con lai, (2) đánh giá cấu trúc di truyền quần thể chọn giống, (3) chọn giống dựa trên chỉ thị phân tử cho các tính trạng có giá trị kinh tế (kháng sâu, bệnh, kháng hạn, kháng lạnh v..v..). Trong việc xác định con lai, với 6 chỉ thị microsatellite người ta đã xác định được 22% con lai bạch đàn là không phải từ bố mẹ của chúng. Tỷ lệ giao phấn chéo của bạch đàn Eucalyptus urophylla cũng đã được xác định bằng chỉ thị AFLP và RAPD. Kết quả nghiên cứu này đã cho thấy bạch đàn E. urophylla có mức độ thụ phấn chéo khá cao (90%). Bằng việc thiếp lập bản đồ di truyền liên kết bằng các chỉ thị RAPD, người ta đã xác định được gen kháng bệnh rỉ sắt (Puccinia psidii) của cây bạch đàn E. grandis. Các chỉ thị phân tử đã và đang được tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng sẽ góp phần làm tăng hiệu quả việc chọn giống cây rừng.

Từ khóa: Bạch đàn, chọn giống, chỉ thị phân tử, kháng bệnh

I. GIỚI THIỆU

Chi Bạch đàn (Eucalyptus) gồm 700 loài thuộc họ Myrtaceae (Brooker, 2000) là loài cây mọc nhanh có nguồn gốc từ Úc và được phân bố rộng rãi ở các nước Papua New Guinea, Timor, Sulawesi, Nam Trung Quốc, Việt Nam, Lào, Philippines trên nhiều dạng lập địa khác nhau.

Bạch đàn có 22 nhiễm sắc thể (2n = 22) (Potts và Wiltshire, 1997) và hệ gen có kích thước từ 370 – 700 triệu cặp bazơ (Million base pairs – Mbp) với kích cỡ trung bình là 650 Mbp (Grattapaglia và Bradshaw, 1994).

Bạch đàn cung cấp các sản phẩm gỗ cho ngành công nghiệp giấy, ván dăm và cho những nhu cầu sử dụng của người dân. Cùng với keo – loài cây mọc nhanh khác – tại Việt Nam, bạch đàn là một trong những nhóm loài quan trọng được gây trồng để cung cấp nguyên liệu cho sản xuất gỗ, giấy, xây dựng và đóng đồ gia dụng (Lê Đình Khảvà cộng sự, 2003). Tổng diện tích rừng trồng bạch đàn ở Việt Nam năm 2008 là 586,000ha (Iglesias-Trabado và Wilstermann, 2008).Chỉ thị phân tử ADN (CTPT) được phát triển từ những năm 1970s bắt đầu bằng kỹ thuật lai Southern (Sourthern hybridazations) như là RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism – Đa hình độ dài đoạn cắt giới hạn). Tiếp đến là sự ra đời của các chỉ thị dựa trên phản ứng trùng hợp chuỗi (Polymerase Chain Reaction – PCR) như: đa hình các đoạn khuyếch đại ngẫu nhiên (Random Amplified Polymorphic DNA –RAPD) Welsh và McClelland, 1990; Williams và cộng sự, 1990), đa hình chiều dài các đoạn được khuyếch đại (Amplified Fragment Length Polymorphism – AFLP) (Vos và cộng sự 1995) và chỉ thị vi vệ tinh hay còn gọi là trình tự lặp lại của những đoạn đơn giản (simple sequence repeats (SSRs) (Weber và May 1989).

Từ khi ra đời đến nay, chỉ thị phân tử đã được sử dụng rộng rãi trong các chương trình cải thiện giống cây trồng nói chung và cây rừng nói riêng và các kết quả đạt được đã góp phần giúp cho quá trình chọn giống nhanh hơn, hiệu quả hơn.

(Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ Lâm nghiệp với phát triển rừng bền vững và biến đổi khí hậu, trang 31-37)