Khảo sát đa dạng di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen (curcuma zedoaria rosc) bằng chỉ thị phân tử ISSR

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Kết quả phân tích trên 7 đoạn mồi ISSR cho tỷ lệ đa hình tương đối cao. Trong tổng 56 băng khuếch đại có 47 băng đa hình, chiếm tỷ lệ 80,1 %, với kích thước từ 100-1500 bp. Kết quả phân tích bằng phần mềm NTSYSpc 2.11a theo phương pháp UPGMA cho thấy mức độ tương đồng của 16 mẫu/giống nghệ đen dựa trên dấu phân tử ISSR nằm trong khoảng 0,63- 1,00 và chia 16 mẫu/giống thành 4 nhóm: Nhóm thứ nhất có mức tương đồng di truyền nằm trong khoảng 76- 95%; Nhóm thứ hai có mức tương đồng khoảng 89%; Nhóm thứ ba có mức tương đồng khoảng 77%; Nhóm thứ tư có mức tương đồng di truyền nằm trong khoảng 86-100%. Các kết quả trên cho thấy trong 16 mẫu/giống nghệ đen được thu thập tại An Giang, Cần Thơ, Đà Lạt, Hà Nội và Campuchia, qua phân tích bằng dấu phân tử ISSR giữa chúng có sự khác biệt về mặt di truyền và thể hiện sự đa dạng di truyền khá cao. 4.2 Khuyến nghị Trong phân tích di truyền dựa trên chỉ thị phân tử, cũng cần sử dụng thêm các đoạn mồi ISSR khác để làm rõ hơn cấu trúc của quần thể. Cần khảo sát thêm các đặc tính sinh lý và sinh hoá có trong các mẫu nhằm lựa chọn được giống tối ưu để xây dựng phát triển nguồn giống trong dược liệu. Cần giải mã trình tự để xác định cấu trúc chuỗi trình tự đặc trưng cho loài nghệ đen đặc hữu của Việt Nam.

pdf10 trang | Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 2 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khảo sát đa dạng di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen (curcuma zedoaria rosc) bằng chỉ thị phân tử ISSR, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 76 KHẢO SÁT ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA 16 MẪU/GIỐNG NGHỆ ĐEN (CURCUMA ZEDOARIA ROSC.) BẰNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ ISSR Huỳnh Trường Huê1 1Trường Đại học An Giang, ĐHQG-HCM Thông tin chung: Ngày nhận bài: 01/08/2018 Ngày nhận kết quả bình duyệt: 01/05/2019 Ngày chấp nhận đăng: 02/2020 Title: A survey of genetic diversity of 16 Zedoary accessions/varieties (Curcuma zedoaria Rosc.) based on the Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) markers Keywords: Curcuma zedoaria Rosc., genetic diversity, ISSR, zedoary Từ khóa: Curcuma zedoaria Rosc., đa dạng di truyền, dấu phân tử ISSR, nghệ đen ABSTRACT This study aims at evaluating the genetic diversity and determining the relationship of 16 zedoary accessions/varieties (Curcuma zedoaria Rosc.) by 7 ISSR markers. Analytical result shows a relatively high level of polymorphism, a ratio of 80,1%, 47 out of total 56 bands were polymorphic, with size from 100 - 1.500 bp.. The dengrogram analysis shows the genetic relationships and diversity among varieties. Hereditary similarly coefficent of 16 accessions/varieties ranges from 0,63 to 1 and divides into four groups on the dengrogram: The first group consists of 8 accessions/varieties with the similarly coefficent ranging from 0,76 to 0,95; The second group consists of 2 accessions/varieties with the similarly coefficent is 0,89; The third group consists of 2 accessions/varieties with the similarly coefficent is 0,77; The four group consists of 4 accessions/varieties with the similarly coefficent ranging 0,86-1,00. The results shows that these 16 zedoary accessions/varieties have the difference of genetic diversity and high levels of diversity. The overall results show that there are genetic differences between 16 samples / varieties and they have a relatively high genetic diversity. TÓM TẮT Đề tài “Khảo sát đa dạng di truyền của 16 mẫu giống nghệ đen (Curcuma zedoaria Rosc.) bằng chỉ thị phân tử ISSR” được thực hiện nhằm đánh giá sự đa dạng và xác định mối quan hệ di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen dựa trên 7 chỉ thị ISSR. Kết quả phân tích trên 7 đoạn mồi ISSR cho tỷ lệ đa hình là 80,1%, trong tổng số 56 băng khuếch đại có 47 băng đa hình, với kích thước từ 100-1.500 bp. Kết quả của sơ đồ hình nhánh thể hiện mối quan hệ và tính đa dạng di truyền giữa các giống. Mức độ quan hệ di truyền giữa các giống trên trục hệ số đồng dạng di truyền nằm trong khoảng từ 0,63 đến 1 và chia 16 mẫu/giống thành 4 nhóm: Nhóm thứ nhất có 8 mẫu/giống với mức tương đồng di truyền nằm trong khoảng 0,76-0,95; Nhóm thứ hai có 2 mẫu giống với mức tương đồng khoảng là 0,89; Nhóm thứ ba có 2 mẫu/giống với mức tương đồng là 0,77; Nhóm thứ tư có 4 mẫu/giống với mức tương đồng di truyền nằm trong khoảng 0,86-1,00. AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 77 Các kết quả trên cho thấy có sự khác biệt về mặt di truyền giữa 16 mẫu/giống được thu thập và chúng có sự đa dạng di truyền khá cao. 1. GIỚI THIỆU Nghệ đen (Curcuma zedoaria Rosc.) là một trong những loài thuộc chi Nghệ (Curcuma), họ Gừng (Zingiberaceae) có giá trị dược liệu rất cao. Curcumin và secquiterpene là những hoạt chất sinh học chính có trong nghệ đen, chúng có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và còn là chất chống oxy hoá mạnh, chống ung thư... (Đỗ Tất Lợi (1995); Jang và cs. (1997); Phan Minh Giang và cs. (1998); Wilson và cs. (2005); Lã Đình Mỡi và cs. (2005); Trần Thị Việt Hoa và cs. (2007); Nguyễn Thị Phúc Lộc (2010); Banisalam (2011); Huỳnh Xuân Đào (2011); Võ Châu Tuấn (2014)). Vì vậy, tiềm năng sử dụng của nghệ đen trong dược liệu rất lớn và là một trong những loại cây trồng đang được các nhà nghiên cứu quan tâm không chỉ về giá trị sử dụng mà còn về tính đa dạng di truyền của chúng. Bên cạnh những nghiên cứu về thành phần tinh dầu hay các hợp chất sinh học có công dụng dược liệu trong củ nghệ đen, còn có những nghiên cứu đánh giá mức độ đa dạng di truyền trên những cá thể nghệ đen được trồng ở những vùng địa lý khác nhau tại Bangladesh bằng dấu phân tử RAPD (Islam và cs., 2005 & 2007). Đánh giá mức độ đa dạng di truyền của các loài trong chi nghệ có nguồn gốc tại tỉnh Bình Dương bằng dấu phân tử ISSR (Nguyễn Lộc Hiền và cs., 2013). Bùi Thị Cẩm Hường và cs. (2016) đã nghiên cứu đánh giá sự đa dạng di truyền của 20 giống nghệ ở miền Nam Việt Nam dựa trên chỉ thị phân tử RAPD và ISSR. Để góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo tồn nguồn gen cũng như cơ sở cho việc chọn lọc, phát triển nguồn dược liệu nhiều tiềm năng này, đề tài: “Khảo sát tính đa dạng di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen (Curcuma zedoaria Rosc.) bằng chỉ thị phân tử ISSR” thực hiện nhằm đánh giá tính đa dạng di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen ở mức độ phân tử DNA và xác định mối quan hệ di truyền giữa các giống nghệ đen nhằm phục vụ cho công tác bảo tồn nguồn gen và chọn giống. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu Mẫu củ của 16 mẫu/giống nghệ đen được thu thập từ các địa điểm khác nhau như: An Giang (Tịnh Biên, Tri Tôn, Long Xuyên), Cần Thơ, Đà Lạt, Hà Nội (Trung Tâm Tài Nguyên Thực Vật) và Campuchia. Các mẫu/giống nghệ đen được trồng để lưu giữ giống trên từng liếp riêng biệt và được chăm sóc theo qui trình trồng nghệ. Các mẫu/giống được trình bày ở Bảng 1. Bảng 1. Kí hiệu, địa điểm và màu thịt củ của các giống nghệ đen thu thập STT Kí hiệu Nguồn mẫu Màu thịt củ 1 CZ-5739 Trung tâm Tài nguyên thực vật – Hà Nội Vàng nhạt viền xanh dương 2 CZ-1150 Trung tâm Tài nguyên thực vật – Hà Nội Vàng đậm viền xanh dương 3 CZ-1152 Trung tâm Tài nguyên thực vật – Hà Nội Vàng nhạt viền xanh dương 4 CZ-11161 Trung tâm Tài nguyên thực vật – Hà Nội Vàng nhạt viền xanh dương 5 CZ-TB1 Núi Cấm (Tịnh Biên) – An Giang Vàng đậm viền xanh dương 6 CZ-LX Long Xuyên – An Giang Vàng đậm viền xanh dương AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 78 STT Kí hiệu Nguồn mẫu Màu thịt củ 7 CZ-11154 Trung tâm Tài nguyên thực vật – Hà Nội Vàng nhạt viền xanh dương 8 CZ-HN1 Hà Nội màu vàng đậm viền xanh dương 9 CZ-TT1 Tri Tôn- An Giang Vàng nhạt viền xanh dương 10 CZ-ĐL Đà Lạt Vàng nhạt viền xanh dương 11 CZ-TB2 Tịnh Biên- An Giang Vàng nhạt viền xanh dương 12 CZ-FGB436 Trung tâm Tài nguyên thực vật – Hà Nội Vàng nhạt viền xanh dương 13 CZ-CT Cần Thơ Vàng kem viền tím 14 CZ-TT2 Tri Tôn – An Giang Vàng kem viền tím 15 CZ-HN2 Hà Nội Vàng kem viền tím 16 CZ-CPC Campuchia Vàng kem viền tím 2.2 Thu và xử lý mẫu Thu mẫu lá non ở giai đoạn lá lụa, cho vào túi nylon ghi kí hiệu từng mẫu riêng biệt. Mẫu thu về cần được ly trích ngay hoặc trữ trong tủ đông -20 0C. Tránh làm xây xát mẫu, mẫu được làm sạch và khử trùng bằng cồn 700 trước khi ly trích DNA. 2.3 Ly trích DNA DNA được ly trích và tinh sạch từ mô lá theo phương pháp CTAB (Cetyltrimethyl Amonium Bromide) của Doyle và Doyle (1990). Khi xây dựng qui trình ly trích DNA có sự kết hợp và chỉnh sửa về nồng độ hóa chất cho phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm. 2.4 Phản ứng khuếch đại DNA (PCR) Phản ứng PCR được thực hiện trên 16 mẫu/giống nghệ đen với 7 chỉ thị phân tử ISSR (Bảng 2) được sản xuất bởi công ty Sinh hóa Phù Sa (Vĩnh Long, Việt Nam). Hỗn hợp phản ứng PCR được thực hiện với thể tích 10 μl bao gồm nước cất vô trùng, PCR buffer 1X, dNTPs 2 mM, 2,5 mM primer, Taq polymerase 5 U/μl và DNA 40 ng/μl. Phản ứng ISSR-PCR được thực hiện qua 40 chu kỳ gia nhiệt trên máy PCR GeneAmp PCR system 2700 như sau: 5 phút ở 94 0C, 40 chu kỳ gồm 30 giây ở 94 0C, 30 giây ở 45 0C và 40 giây ở 72 0C, và cuối cùng là 7 phút ở 72 0C. Sản phẩm PCR được trữ ở 4 0C. Bảng 2. Trình tự 7 đoạn mồi ISSR được sử dụng Tên đoạn mồi Trình tự ISSR BB3 5’ – CAGCAGCAGCAGCAG – 3’ ISSR BB5 5’ – GTCCTCTCTCTCTCTCTCT – 3’ ISSR BB7 5’ – GGGCGAGAGAGAGAGAG – 3’ ISSR BB9 5’ – GTGGTGGTGGTGRC – 3’ ISSR BB10 5’ – CACCACCACCACRC – 3’ ISSR P14 5’ – AGCAGCAGCAGCGT – 3’ ISSR P15 5’ – TCCTCCTCCTCCTCC – 3’ AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 79 Sản phẩm PCR được điện di trên gel agarose 1,8% (w/v) trong dung dịch TAE 1X bằng máy điện di OWL A2. Gel được nhuộm và chụp ảnh dưới đèn UV. Kết quả khuếch đại các đoạn DNA được ghi nhận và phân tích. 2.5 Phân tích số liệu Tất cả băng xuất hiện trên phổ điện di được mã hóa thành số theo dạng nhị phân (1 và 0) và được ghi nhận là 1 tương ứng với băng được khuếch đại, 0 tương ứng với băng không được khuếch đại. Số liệu này được chuyển hóa và lưu trữ trên phần mềm Excel phân tích và xử lý số liệu trên chương trình NTSys-pc version 2.11a (Numerical Taxonomy System) theo phương pháp UPGMA (Unweighed Pair-Group Method, Arithmetic Averages) (Rohlf, 1997). 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả phân tích cho thấy 7 đoạn mồi ISSR thực hiện phản ứng PCR đều cho băng khuếch đại với DNA của 16 mẫu/giống nghệ đen và đều cho băng đa hình (Bảng 3). Tổng cộng có được 56 băng hình khuếch đại, với giá trị trung bình là 8 ± 2,16 băng/đoạn mồi, trong đó có 47 băng đa hình chiếm tỷ lệ 80,09 %. Số lượng các băng đa hình dao động từ 2 băng (đoạn mồi ISSR BB5) đến 10 băng (ISSR BB7) và trung bình là 6,71 ± 3,09 băng đa hình trên mỗi đoạn mồi. Bảng 3. Kết quả khuếch đại DNA của 16 mẫu giống nghệ đen với 7 chỉ thị ISSR Tên mồi Trọng lượng phân tử (bp) Số băng hình Số băng đa hình Tỷ lệ đa hình (%) ISSR BB3 100 – 1.500 7 7 100 ISSR BB5 300 – 1.000 4 2 50 ISSR BB7 300 – 1.500 10 10 100 ISSR BB9 150 – 1.500 10 9 90 ISSR BB10 200 – 1.500 9 9 100 ISSR P14 200 – 1.500 9 7 77,78 ISSR P15 100 – 1.000 7 3 42,86 Tổng 56 47 Trung bình 8 ± 2,16 6,71 ± 3,09 80,09 AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 80 Hình 1. Phổ điện di sản phẩm PCR với đoạn mồi ISSR BB7 M: 1kb plus ladder (Invitrogen, USA), 1-16 tương ứng với các mẫu/giống nghệ Qua kết quả phân tích cho thấy được sự đa hình trên các mẫu phân tích khá cao, tỷ lệ các băng đa hình là 80,09 %. Kết quả này cao hơn kết quả của Singh và cs. (2012), Taheri và cs. (2012), Verma và cs. (2015) đã sử dụng dấu phân tử ISSR để phân tích đa dạng di truyền trên các giống nghệ, tỷ lệ băng đa hình lần lượt là 78,79%, 77 %, 79,18 %. Tuy nhiên, kết quả này thấp hơn kết quả nghiên cứu Das và cs. (2011) là 98,55%; Saha và cs. (2016) 86,29%. Nguyễn Lộc Hiền và cs. (2013) 97,37% và Bùi Thị Cẩm Hường và cs. (2016) 97,1%. Qua đó cho thấy, đây là phương pháp đạt hiệu quả cao trong việc phân tích mối quan hệ, đánh giá tính đa dạng di truyển trên các mẫu/giống nghệ đen. Kết quả phân tích ở Hình 2 cho thấy, giữa 16 mẫu/giống nghệ đen có sự đa dạng về mặt di truyền ở mức độ phân tử, giữa các mẫu/giống có sự phân nhóm theo mức độ xa gần về mặt di truyền. Sự khác nhau ở mức độ phân tử giữa các giống được biểu hiện bằng hệ số đồng dạng di truyền và sự tương quan xa gần giữa chúng (Bảng 3). Trên giản đồ phân tích sự đa dạng di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen thể hiện qua hệ số tương đồng di truyền trong khoảng từ 0,63 đến 1; hay nói cách khác giữa chúng có sự không tương đồng về mặt di truyền là 37 %, và được phân ra bốn nhóm như sau: Nhóm I gồm có 8 mẫu/giống số 1, 3, 4, 7, 9, 10, 11, 12 giữa chúng có sự tương đồng về di truyền trong khoảng từ 76 đến 95%. Trong đó, mẫu/giống số 3 và 7 (Trung tâm Tài nguyên thực vật - Hà Nội), mẫu/giống số 9 (Tri Tôn-An Giang) tách ra từng nhánh riêng biệt và có mức tương đồng với các mẫu/giống còn lại từ 76 đến 85%. Mẫu 1 và 4 có mức tương đồng là 89%, chúng được thu mẫu từ Trung tâm Tài nguyên thực vật. Ba mẫu giống được thu từ các nơi như mẫu 10 (Tri Tôn-An Giang), 11 (Tịnh Biên-An Giang) và 12 (Trung tâm Tài nguyên thực vật –Hà Nội) có độ tương đồng trên 91 %, giữa mẫu 11 và 12 chỉ khác biệt nhau về mặt phân tử ở mức 5 %. Chúng có đặc điểm hình thái củ nhánh dài nhất (10,1-12,6 cm), mắt thưa, với độ rộng củ nhánh từ 2,1-2,9 cm. Củ cái có kích thước lớn với độ dài từ 8,7-11,7 cm và độ rộng từ 4,5-5,3 cm. Màu sắc thịt củ vàng nhạt hoặc tái, viền màu xanh dương đậm pha lẫn vào thịt củ, mùi nghệ. Cây cao từ 159-162 cm. Thân tím và lá có vệt tím ở giữa gân lá. Nhóm II có 2 mẫu/giống số 5 và 6 với hệ số tương đồng là 0,89. Giữa chúng có sự sai khác về mặt 12000 bp 2000 bp 1000 bp M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 81 phân tử DNA với khoảng cách di truyền 11%. Đây là 2 mẫu giống được thu thập tại vùng Núi Cấm - An Giang (5) và Long Xuyên - An Giang (6). Về đặc điểm hình thái, chúng có màu thịt củ màu vàng đậm viền xanh dương, mùi nghệ nồng, kích thước củ cái ngắn (7,6 cm) và nhỏ với độ rộng là 4,5 cm, độ dài củ nhánh ngắn (9-9,3 cm) với đường kính là 2,8 cm. Cây thấp với chiều cao là 123 cm. Thân và vệt giữa gân lá có màu tím đậm. Nhóm III có 2 mẫu/giống số 2 và 8, hệ số tương đồng là 0,77. Giữa chúng có sự sai khác về mặt phân tử DNA với khoảng cách di truyền là 23%. Hai mẫu giống này được thu thập từ Trung tâm Tài nguyên thực vật - Hà Nội (2) và Hà Nội (8). Nhóm này có màu thịt củ màu vàng đậm viền xanh dương, mùi nghệ nồng, kích thước củ cái ngắn (7,3 cm) và nhỏ với độ rộng là 4,5 cm, độ dài củ nhánh ngắn (8,9-10 cm) có đường kính nhỏ (2,4 cm). Cây có chiều cao từ 132-151 cm. Thân và vệt giữa gân lá có màu tím đậm. Nhóm IV gồm có 4 mẫu/giống số 13, 14, 15, và 16. Giữa chúng có sự tương đồng về di truyền trong khoảng từ 0,86 đến 1. Trong đó, mẫu 13 và 14 có độ tương đồng 100 %. Mẫu 15 và 16 có mức tương đồng với 2 mẫu/giống 13 và 14 lần lượt là 86 % và 93 %. Chúng được thu thập từ nhiều vùng khác nhau như Cần Thơ (13), Tri Tôn- An Giang (14), Hà Nội (15) và Campuchia (16). Chúng có đặc điểm hình thái rất khác biệt với ba nhóm trên. Về màu sắc củ có màu vàng kem viền tím. Củ có kích thước to nhất trong các nhóm, với độ dài củ cái từ 10,3- 11,5 cm và độ rộng củ cái từ 6,1- 6,9 cm, đường kính củ nhánh từ 3,2- 3,6 cm nhưng chiều dài củ nhánh lại ngắn (8,3- 9,2 cm). Vỏ củ màu nâu và mắt ngắn. Cây cao nhất, với chiều cao từ 183-190 cm. Thân và vệt giữa gân lá có màu tím. Qua kết quả phân nhóm trên trục hệ số đồng dạng di truyền cho thấy đây là phương pháp tỏ ra có hiệu quả trong việc đánh giá tính đa dạng trên các mẫu/giống khảo sát. Các mẫu/giống nghệ đen trong nghiên cứu này biểu hiện sự đa dạng trong nhóm mẫu/giống thu thập khá cao. Chúng có sự phân nhóm theo sự phân vùng địa lý và phân nhóm đa dạng giữa các mẫu/giống theo đặc điểm hình thái có sự tương đồng với nhau (Hình 2, Hình 3). Sự khác nhau ở mức độ phân tử giữa 16 mẫu giống được biểu hiện bằng hệ số đồng dạng di truyền (Bảng 4), qua đó có thể xác định được mối tương quan về di truyền hay mức độ tương đồng giữa các mẫu giống với nhau, từ đó sẽ xác định được sự khác biệt trong cấu trúc di truyền giữa những cá thể trong nhóm mẫu phân tích. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu Islam và cs. (2005 & 2007), đã đánh giá mức độ đa dạng di truyền trên những cá thể nghệ đen ở những vùng địa lý khác nhau tại Bangladesh bằng dấu phân tử RAPD. Kết quả cho thấy, giữa những cá thể trong quần thể nghệ đen có sự đa dạng di truyền cao, mức độ đồng dạng di truyền giữa chúng từ 0,73 đến 97%. Taheri và cs. (2012), đã xác định được sự đa dạng cũng như sự khác biệt về mặt di truyền giữa những cá thể trong cùng loài của 5 mẫu/giống Nghệ lá từ cô (Curcuma alismatifolia) được trồng tại Malaysia bằng chỉ thị phân tử ISSR, chúng có hệ số đồng dạng di truyền dao động từ 0,4 – 0,58. Verma và cs. (2015) đã sử dụng 13 dấu phân tử ISSR đánh giá tính đa dạng và xác định mối quan hệ di tuyền giữa những cá thể trong tập đoàn 29 mẫu/giống nghệ vàng (Curcuma longa L.) bản địa tại Ấn Độ, với khoảng cách di truyền giữa các mẫu/giống là từ 0,0 đến 0,6. AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 82 Hệ số tương đồng Hình 2. Mối quan hệ di truyền của 16 mẫu/giống nghệ đen Dùng chỉ thị phân tử ISSR có thể phân biệt được sự sai khác giữa các cá thể trong mẫu/giống ở mức độ phân tử. Dấu phân tử ISSR đã được sử dụng khá hiệu quả trong việc đánh giá tính đa dạng di truyển giữa các loài trong chi nghệ (Curcuma), và đã được thực hiện bởi Das và cs. (2011), Singh và cs. (2012), Taheri và cs. (2012), Nguyễn Lộc Hiền và cs. (2013), Mohanty và cs. (2014), Verma và cs. (2015), Bùi Thị Cẩm Hường và cs. (2016), Saha và cs. (2016). Đây là nghiên cứu đầu tiên được thực hiện trên nhóm nghệ đen nhằm đánh giá tính đa dạng di truyền cũng như phát hiện những cấu trúc di truyền khác biệt giữa những cá thể trong quần thể nghệ đen (Curcuma zedoaria Rosc.) bằng dấu phân tử ISSR. Cho nên, tính đa dạng di truyền trong quần thể cây nghệ đen được thu thập từ các địa điểm khác nhau như: An Giang, Cần Thơ, Đà Lạt, Hà Nội và Campuchia, đã thực hiện trong nghiên cứu có thể được sử dụng để phục vụ công tác quản lý, bảo tồn nguồn gen và phát triển nguồn giống phục vụ cho sản xuất. AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 83 Bảng 4. Hệ số đồng dạng di truyền giữa 16 mẫu/giống Nghệ đen Mẫu/giống 1-Nhóm I Mẫu/giống 5-Nhóm II AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 84 Mẫu/giống 2-Nhóm III Mẫu/giống 13-Nhóm IV Hình 3. Dạng củ và màu sắc củ của các mẫu/giống trong các nhóm 4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Kết quả phân tích trên 7 đoạn mồi ISSR cho tỷ lệ đa hình tương đối cao. Trong tổng 56 băng khuếch đại có 47 băng đa hình, chiếm tỷ lệ 80,1 %, với kích thước từ 100-1500 bp. Kết quả phân tích bằng phần mềm NTSYSpc 2.11a theo phương pháp UPGMA cho thấy mức độ tương đồng của 16 mẫu/giống nghệ đen dựa trên dấu phân tử ISSR nằm trong khoảng 0,63- 1,00 và chia 16 mẫu/giống thành 4 nhóm: Nhóm thứ nhất có mức tương đồng di truyền nằm trong khoảng 76- 95%; Nhóm thứ hai có mức tương đồng khoảng 89%; Nhóm thứ ba có mức tương đồng khoảng 77%; Nhóm thứ tư có mức tương đồng di truyền nằm trong khoảng 86-100%. Các kết quả trên cho thấy trong 16 mẫu/giống nghệ đen được thu thập tại An Giang, Cần Thơ, Đà Lạt, Hà Nội và Campuchia, qua phân tích bằng dấu phân tử ISSR giữa chúng có sự khác biệt về mặt di truyền và thể hiện sự đa dạng di truyền khá cao. 4.2 Khuyến nghị Trong phân tích di truyền dựa trên chỉ thị phân tử, cũng cần sử dụng thêm các đoạn mồi ISSR khác để làm rõ hơn cấu trúc của quần thể. Cần khảo sát thêm các đặc tính sinh lý và sinh hoá có trong các mẫu nhằm lựa chọn được giống tối ưu để xây dựng phát triển nguồn giống trong dược liệu. Cần giải mã trình tự để xác định cấu trúc chuỗi trình tự đặc trưng cho loài nghệ đen đặc hữu của Việt Nam. TÀI LIỆU THAM KHẢO Banisalam B., Sani W., Philip K., Imdadul H. & Khorasani A. (2011). Comparison between in vitro and in vivo antibacterial activity of Curcuma zedoaria from Malaysia. African Journal of Biotechnology, 10 (55), 1684–5315. Bùi Thị Cẩm Hường., Lưu Thái Danh., Lê Vĩnh Thúc., Huỳnh Kỳ. & Nguyễn Lộc Hiền. (2016). Khảo sát sự đa dạng di truyền của một số giống nghệ ở miền nam việt nam dựa trên chỉ thị phân tử RAPD và ISSR. Tạp chı́ Khoa hoc ̣Trường Đại học Cần Thơ, 3, 11-19. Công ty TNHH MTV Sinh Hóa Phù Sa (PHUSA Biochem). Lô E4, KCN Bình Minh, TX Bình Minh, Vĩnh Long. Das A., Kesari V., Satyanarayana V.M., Parida A. & Rangan L. (2011). Genetic relationship of Curcuma species from Northeast India using PCR-based markers. Mol Biotechnol, 49(1), 65–76. AGU International Journal of Sciences – 2020, Vol. 24 (1), 76 – 85 85 Đỗ Tất Lợi. (1995). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Hà Nội: Nhà xuất bản Y học. Doyle J.J. & Doyle J.L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12, 13-15. Huỳnh Xuân Đào. (2011). Nghiên cứu thành phần và cấu tạo một số hợp chất trong củ nghệ đen ở huyện Vĩnh Thạnh, tỉnh Bình Định. (Luận văn thạc sĩ không xuất bản). Trường Đại học Đà Nẵng, Đà Nẵng, Việt Nam. Islam M.A., Kloppstech K. & Esch E. (2005). Population genetic diversity of Curcuma zedoaria (Christm.) Roscoe – a conservation prioritised medicinal plant in Bangladesh. Conservation Genetics, 6, 1027–1033. Islam M.A., Meister A., Schubert V., Kloppstech K. & Esch E. (2007). Genetic diversity and cytogenetic analyses in Curcuma zedoaria (Christm.). Roscoe from Bangladesh. Genetic Resources and Crop Evolution, 5, 149–156. Jang M.K., Sohn D.H. & Ryu J.H. (1997). A curcuminoid and two sesquiterpenoids from Curcuma zedoaria as inhibitors of nitric oxide synthesis in activated macrophages. Arch. Pharm. Res., 27, 1220-1225. Lã Đình Mỡi., Trần Minh Hợi., Dương Đức Huyến., Trần Huy Thái., & Ninh Khắc Bản. (2005). Tài nguyên thực vật Việt Nam – Những cây chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học, 1, Hà Nội: Nhà xuất bản Nông Nghiệp. Mohanty S., Panda M. K., Acharya L. & Nayak S. (2014). Genetic diversity and gene differentiation among ten species of Zingiberaceae from Eastern India. Biotech, 4, 383–389. Nguyễn Lộc Hiền., Tô Thị Nhựt., Huỳnh Kỳ., & Huỳnh Thanh Tùng. 2013. Sự đa dạng di truyền của quần thể cây nghệ (Curcuma sp.) ở tỉnh Bình Dương. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Phần B: Nông nghiệp, Thủy sản và Công nghệ Sinh học, 29, 44-51. Nguyễn Thị Phúc Lộc. (2010). Tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy và đánh giá khả năng kháng khuẩn của tinh dầu tế bào cây nghệ đen nuôi cấy trong hệ lên men 10 L. (Đồ án tốt nghiệp không xuất bản). Trường Đại học Huế, Huế, Việt Nam. Phan Minh Giang., Văn Ngọc Hướng., & Phan Tống Sơn. (1998). Sesquiterpenoid từ thân rễ nghệ đen Curcuma Zedoaria Berg. Roscoe của Việt Nam. Tạp chí hoá học, Số 4, 70-73. Rohlf F.J. (1997). NTSYS-pc: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System version 2.11a. Exeter Software. Setauket, New York. Saha, K., Sinha, R.K., Basak, S. and Sinha, S. (2016). ISSR fingerprinting to ascertain the genetic relationship of Curcuma sp. of Tripura. American Journal of Plant Sciences, 7, 259- 266. Singh, S., Panda, M.K. & Nayak, S. (2012). Evaluation of genetic diversity in turmeric (Curcuma longa L.) using RAPD and ISSR markers. Industrial Crops and Products, 37(1), 284–291. Taheri S., Abdullah1 T. L., Abdullah N. A. P. & Ahmad Z. (2012). Genetic relationships among five varieties of Curcuma alismatifolia (Zingiberaceae) based on ISSR markers. Genetics and Molecular Research, 11 (3), 3069-3076. Trần Thị Việt Hoa, Trần Thị Phương Thảo & Vũ Thị Thanh Tâm. (2007). Thành phần hóa học và tính kháng oxy hóa của nghệ đen Curcuma zedoaria Berg. trồng ở việt nam. Tạp chí phát triển KH&CN. Tập 10, Số 04. Verma S., Singh S., Sharma S., Tewari S. K., Roy R. K., Goel A. K (2015). Essessment of genetic diversity in indigenous turmeric (Curcuma longa) germplasm from India using molecular markers. Physiol Mol Biol Plants 21(2), 233–242. Võ Châu Tuấn. (2014). Nghiên cứu nuôi cấy tế bào cây nghệ đen (Curcuma zedoaria Roscoe) và khảo sát khả năng tích lũy một số hợp chất có hoạt tính sinh học của chúng. (Luận án tiến sĩ không xuất bản). Trường Đại học Huế, Huế, Việt Nam. Wilson B., Abraham G., Manju V.S., Mathew M., Vimala B., Sundaresan S. (2005). Antimicrobial activity of Curcuma zedoaria and Curcuma malabarica tubers. Journal of Ethnopharmacology, 99, 147–151.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfkhao_sat_da_dang_di_truyen_cua_16_maugiong_nghe_den_curcuma.pdf
Tài liệu liên quan