XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR LIÊN KẾT VỚI GEN sh2VÀ su1TRÊN CÁC DÒNGNGÔ NGỌT TỰ PHỐI

Ngày nhận bài: 09-08-2022

Ngày duyệt đăng: 02-03-2023

DOI:

Lượt xem

0

Download

0

Số: Tập 21 Số 2 (2023)

Chuyên mục:

NÔNG HỌC

Cách trích dẫn:

Đức, N., Trung, N., Tuân, P., Anh, N., Hằng, P., Hội, P., & Liết, V. (2024). XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR LIÊN KẾT VỚI GEN sh2VÀ su1TRÊN CÁC DÒNGNGÔ NGỌT TỰ PHỐI. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 21(2), 149–160. http://testtapchi.vnua.edu.vn/index.php/vjasvn/article/view/1110

XÁC ĐỊNH CHỈ THỊ PHÂN TỬ SSR LIÊN KẾT VỚI GEN sh2VÀ su1TRÊN CÁC DÒNGNGÔ NGỌT TỰ PHỐI

Nguyễn Trung Đức (*) 1 , Nguyễn Quốc Trung 2 , Phạm Quang Tuân 1 , Nguyễn Thị Nguyệt Anh 1 , Phạm Thu Hằng 3 , Phạm Xuân Hội 3 , Vũ Văn Liết 4

  • 1 Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 2 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
  • 3 Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
  • 4 Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

    • Từ khóa

    Chỉ thị SSR, ngô ngọt, sh2, su1, sh2sh2su1su1

    Tóm tắt


    Nghiên cứu tiến hành xác định chỉ thị SSR tối ưu liên kết với gen shrunken2(sh2), sugary1 (su1) kiểm soát độ ngọt và ứng dụng chọn lọc trên 30 dòng ngô ngọt tự phối S3. Bốn chỉ thị SSR liên kết chặt với gen sh2 (umc1320, umc2276, umc1273, bnlg1257)và bốnchỉ thị SSR liên kết chặt với gen su1 (umc1142, umc1031, bnlg1937, umc2061) được khảo sát trên ba dòng thuần đối chứng. Kết quảcho thấy chỉ thị umc2276 và umc1031 là phù hợp nhất để xác định gen sh2và su1,tương ứng. Ứng dụng hai chỉ thị này khảo sát trên 30 dòng ngô ngọt tự phối S3 đã chọn được bảy dòng đồng hợp tử gen lặn sh2sh2(D04, D09, D13, D21, D22, D24, D25), hai dòng đồng hợp tử gen lặn su1su1(D19, D30) và hai dòng đồng hợp tử ngọt lặn kép sh2sh2su1su1(D11, D14). Đánh giá kiểu hình đã xác nhận sự tương đồng với kiểu gen cho thấy độ chính xác cao của các chỉ thị phân tử được chọn. Nhóm dòng đồng hợp tử lặn kép sh2sh2su1su1có tổng lượng chất rắn hòa tan cao hơn nhóm dòng sh2sh2và vượt trội so với nhóm dòng su1su1. Hai chỉ thị SSR và mười mộtdòng mang gen mục tiêu này là cơ sở để phát triển nhanh dòng thuần ưu tú vàxây dựng chương trình ứng dụng chỉ thị phân tửchọn giống ngô thực phẩmtại Việt Nam.

    Tài liệu tham khảo

    Baseggio M., Murray M., Magallanes-Lundback M., Kaczmar N., Chamness J., Buckler E.S., Smith M.E., Dellapenna D., Tracy W.F. & Gore M.A. (2020). Natural variation for carotenoids in fresh kernels is controlled by uncommon variants in sweet corn. Plant Genome. 13(1): e20008.

    Baveja A., Muthusamy V., Panda K.K., Zunjare R.U., Das A.K., Chhabra R., Mishra S.J., Mehta B.K., Saha S. & Hossain F. (2021). Development of multinutrient-rich biofortified sweet corn hybrids through genomics-assisted selection of shrunken2, opaque2, lcyEand crtRB1genes. Journal of Applied Genetics. 62(3): 419-429.

    Brewbaker J.L. & Martin I. (2015). Breeding tropical vegetable corns. Plant Breeding Reviews. 39: 125-198.

    Chen B., Feng S., Hou J., Zhu Y., Bao F., Han H., Tan H., Wang G. & Zhao F. (2022). Genome-wide transcriptome analysis revealing the genes related to sugar metabolism in kernels of sweet corn. Metabolites. 12.

    Chhabra R., Hossain F., Muthusamy V., Baveja A., Mehta B. & Zunjare R.U. (2019). Mapping and validation of Anthocyanin1 pigmentation gene for its effectiveness in early selection of shrunken2 gene governing kernel sweetness in maize. Journal of Cereal Science. 87: 258-265.

    Dellaporta S.L., Wood J. & Hicks J.B. (1983). A plant DNA minipreparation: Version II. Plant Molecular Biology Reporter. 1(4): 19-21.

    Faostat (2021). Trade data: crops and livestock products. Retrieved fromhttps://www.fao.org/ faostat/ en/#data/TPon Sep 10, 2021.

    Feng Z.L., Liu J., Fu F.L. & Li W.C. (2008). Molecular mechanism of sweet and waxy in maize. International Journal of Plant Breeding and Genetics. 2(2): 93-100.

    Greenacre M., Groenen P.J.F., Hastie T., D’enza A.I., Markos A. & Tuzhilina E. (2022). Principal component analysis. Nature Reviews Methods Primers. 2(1): 100.

    Hossain F., Nepolean T., Vishwakarma A. K., Pandey N., Prasanna B.M. & Gupta H.S. (2015). Mapping and validation of microsatellite markers linked to sugary1 and shrunken2 genes in maize (Zea mays L.). Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology. 24(2): 135-142.

    Hu Y., Colantonio V., Müller B. S., Leach K. A., Nanni A., Finegan C., Wang B., Baseggio M., Newton C.J. & Juhl E.M. (2021). Genome assembly and population genomic analysis provide insights into the evolution of modern sweet corn. Nature Communications. 12(1): 1-13.

    Kleinhenz M.D. & Bumgarner R.N. (2012). Using °Brix as an indicator of vegetable quality instructions for measuring °brix in cucumber, leafy greens, sweet corn, tomato, and watermelon. Fact sheet HYG-1653-12, Agriculture and Natural Resources, The Ohio State University.

    Mehta B., Hossain F., Muthusamy V., Baveja A., Zunjare R., Jha S.K. & Gupta H.S. (2017a). Microsatellite-based genetic diversity analyses of sugary1-, shrunken2- and double mutant- sweet corn inbreds for their utilization in breeding programme. Physiology and Molecular Biology of Plants. 23(2): 411-420.

    Mehta B., Hossain F., Muthusamy V., Zunjare R., Sekhar J. & Gupta S. (2017b). Analysis of responses of novel double mutant (sh2sh2/su1su1) sweet corn hybrids for kernel sweetness under different sowing-and harvest-time. Indian Journal of Agricultural Sciences. 87: 1543-1548.

    Nguyễn Thị Nhài, Đặng Ngọc Hạ, Nguyễn Văn Diện, Đỗ Văn Dũng & Kiều Quang Luận (2020). Kết quả nghiên cứu chọn tạo và khảo nghiệm giống ngô đường lai ĐL89. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam. 4(113): 10-15.

    Nguyễn Trung Đức, Phạm Quang Tuân, Nguyễn Thị Nguyệt Anh & Vũ Văn Liết (2020). Nghiên cứu tuyển chọn một số dòng ngô ngọt phục vụ chọn tạo giống ngô trái cây dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 18(12): 1102-1113.

    Phạm Thị Thanh Hương, Nguyễn Thị Hoàng Anh, Lê Thị Thanh Huyền & Lê Thị Hường (2019). Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống ngô ngọt bằng phương pháp gây hạn nhân tạo trong điều kiện nhà lưới. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. 20: 24-28.

    Revilla P., Anibas C.M. & Tracy W.F. (2021). Sweet corn research around the world 2015-2020. Agronomy. 11(3).

    Ruanjaichon V., Khammona K., Thunnom B., Suriharn K., Kerdsri C., Aesomnuk W., Yongsuwan A., Chaomueang N., Thammapichai P., Arikit S., Wanchana S. & Toojinda T. (2021). Identification of gene associated with sweetness in corn (Zea maysL.) by genome-wide association study (GWAS) and development of a functional SNP marker for predicting sweet corn. Plants (Basel). 10(6).

    Shull G.H. (1909). A pure-line method in corn breeding. Journal of Heredity. os-5(1): 51-58.

    Tracy W.F., Shuler S.L. & Dodson-Swenson H. (2019). The use of endosperm genes for sweet corn improvement. in Plant Breeding Reviews. 43(1): 215-241.

    Trần Thị Thanh Hà, Vũ Văn Liết, Vũ Thị Bích Hạnh, Nguyễn Văn Hà, Dương Thị Loan & Hoàng Thị Thùy (2020). Chọn lọc và đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng ngô ngọt. Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. 18(12): 1067-1076.

    Whitt S.R., Wilson L.M., Tenaillon M.I., Gaut B.S. & Buckler E.S. (2002). Genetic diversity and selection in the maize starch pathway. Proceedings of the National Academy of Sciences. 99(20): 12959.

    Wilson L.M., Whitt S.R., IbaéñEz A.M., Rocheford T.R., Goodman M.M. & Buckler E.S.I.V. (2004). Dissection of maize kernel composition and starch production by candidate gene association. The Plant Cell. 16(10): 2719-2733.

    Yao H., Zhou Q., Li J., Smith H., Yandeau M., Nikolau B.J. & Schnable P.S. (2002). Molecular characterization of meiotic recombination across the 140-kb multigenic a1-sh2interval of maize. Proceedings of the National Academy of Sciences. 99(9): 6157-6162.

    Zhang R., Huang L., Deng Y., Chi J., Zhang Y., Wei Z. & Zhang M. (2017). Phenolic content and antioxidant activity of eight representative sweet corn varieties grown in South China. International Journal of Food Properties. 20(12): 3043-3055.