Vai trò của QTL qRSb7-1 đến hàm lượng TBKT
không thể hiện rõ trong kết quả đo ở 18 mẫu giống
trong nghiên cứu này: 11 giống mang QTL có hàm
lượng TBKT dao động từ 0,72% (mẫu giống L7) đến
3,91% (mẫu giống D66); 7 mẫu giống không mang
QTL có hàm lượng dao động từ 0,81% (mẫu giống
L4) đến 4,18% (mẫu giống Chiêm Tây).
Vai trò của QTL qRSb7-2 đến hàm lượng TBKT
thể hiện khá rõ trong kết quả xác định với các mẫu
giống thuộc nhóm Indica: 9 mẫu giống Indica mang
QTL có hàm lượng TBKT dao động từ 1,72% (mẫu
giống CP14) đến 4,18% (mẫu giống Chiêm Tây),
trong khi đó 2 mẫu giống thuộc nhóm Japonica là
L4 và L7 có hàm lượng rất thấp tương ứng 0,81% và
0,87%; 7 mẫu giống không mang QTL có hàm lượng
dao động từ 0,58% (mẫu giống B7K) đến 2,57%
(mẫu giống CP8). Hơn thế nữa, hai mẫu giống D66
và Chiêm Tây là hai mẫu giống có hàm lượng TBKT
thuộc nhóm cao đều có mang QTL qRSb7-2.
Kết quả đánh giá kiểu gen và hàm lượng TBKT
của 18 mẫu giống (Bảng 1) cho thấy có sự tương
quan giữa kiểu gen và kiểu hình. Hai trong 3 mẫu
giống không mang 2 QTL là B7K và HCR2 thuộc
nhóm có hàm lượng TBKT thấp dao động từ 0,58%
và 0,90%. Mẫu giống CP16 cũng không mang 2 QTL
trên NST số 7 nhưng thuộc nhóm có hàm lượng
TBKT trung bình - 1,80%. Bảy giống mang cả 2 QTL
có hàm lượng TBKT cao nhất dao động từ 1,72%
đến 4,18%; ngoại trừ mẫu giống L7 thuộc nhóm
Japonica có hàm lượng 0,72%. Điều đó có thể được
giải thích là có thể còn có các QTL khác liên quan
đến hàm lượng TBKT trong hệ gen cây lúa nhưng
chưa được phát hiện ra và chưa được đề cập trong
nghiên cứu này.
6 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 5 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khảo sát nguồn gen lúa có hàm lượng tinh bột khó tiêu cao trong nội nhũ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
37
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019
Bagga, A.K., Bela, M. and Tomar, O.P.S., 1984. Effect
of short duration of waterlogging on water use
efficiency of two mungbean (Vigna radiata (L.)
Wilczek) varieties. Indian Journal of Physiology,
27: 159-165.
Cannell, R. Q., Gales, K., Saydon, R.W. and Suhail,
B.A., 1979. Effect of short-term waterlogging on the
growth and yield of pea (Pisum sativum). Annals of
Applied Biology, 93: 327-335.
Islam M.R., Hamid A., Khaliq Q.A., Ahmed J.U.,
Haque M.M and Karim M.A., 2007. Genetic
variability in flooding tolerance of mungbean (Vigna
radiata L. Wilczek) genotypes. Euphytica, 56(1-2):
247-255.
Islam M.R., Hamid A., Khaliq Q.A., Haque M.M.,
Ahmed J.U. and Karim M.A., 2010. Efect of soil
flooding on roots, photosynthesis and water relations
in mungbean (Vigna radiata L. Wilczek). Bangladesh
J. Bot, 39(2): 241-243.
Nguyen Van Loc, Vu Tien Binh, Dinh Thai Hoang,
Toshihiro Mochizuki and Nguyen Viet Long,
2015. Genotypic variation in morphological and
physiological response of soybean to waterlogging at
flowering stage. International Journal of Agricultural
Science Research. 4(8): 150-157.
Pramod Kumar., Madan Pal., Rohit Joshi., Sairam
R.K., 2013. Yield, growth and physiological response
s of mung bean [Vigna radiata (L.) Wilczek]
genotypes to waterlogging at vegetative stage. Physiol
Mol Biol Plants, 19 (2): 209-220.
Singh D.P. and Singh B.B., 2011. Breeding for tolerance
to abiotic stresses in mungbean. J Food Legumes,
24 (2): 83-90.
Effect of waterlogging regimes on growth, physiology and yield
of mungbean under nethouse condition
Nguyen Thi Dung, Vu Ngoc Thang, Le Thi Tuyet Cham
Abstract
This study was conducted to examine the effect of waterlogging on growth, physiology and yield of four mungbean
varieties (DXVN5, DXVN7, DX14 and DX11) under nethouse condition. Plants were waterlogged at flowering
stage with different waterlogging regimes (0, 5, 10, 15 days). Waterlogging resulted in decrease of plant height, leaf
number, leaf area, nodule, root and shoot fresh and dry weight, SPAD value, Fv/Fm ratio, yield and yield components.
At 15 days of waterlogging regime, seedlings showed large reduction in physiological traits and yield of all varieties
while at 5 days of waterlogging regime, the impact of waterlogging was less than that in other waterlogging regimes.
On average, loss of grain yield per plant of DXVN5, DXVN7, DX14, DX11 under 5 days waterlogging (13,22%;
11,58%; 17,90% and 24,36%, respectively) lost less in comparison with 15 days waterlogging (43,69%; 38,55%;
53,65% and 40,76%, respectively). After exposure to waterlogging, physiological traits and yield of DXVN7 lost less
in comparison with other varieties.
Keywords: Mungbean, waterlogging regimes, growth, physiology, yield
Ngày nhận bài: 26/3/2019
Ngày phản biện: 4/4/2019
Người phản biện: PGS.TS. Ninh Thị Phíp
Ngày duyệt đăng: 15/5/2019
1 Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
KHẢO SÁT NGUỒN GEN LÚA CÓ HÀM LƯỢNG
TINH BỘT KHÓ TIÊU CAO TRONG NỘI NHŨ
Phan Thị Hiền1, Nguyễn Thị Đào1, Tống Văn Hải1,
Nguyễn Thị Thúy Hạnh1, Nguyễn Quốc Trung1
TÓM TẮT
Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá nguồn gen lúa có hàm lượng tinh bột khó tiêu cao trong nội nhũ phục vụ
công tác lai tạo và phát triển giống lúa. 18 mẫu giống lúa khác nhau được sử dụng để xác định hàm lượng tinh bột
khó tiêu và phát hiện 2 QTL quy định hàm lượng TBKT đã được công bố là qRSb7-1 và qRSb7-2 bằng chỉ thị ADN
tương ứng RM7110 và RM3404. Xây dựng phổ hấp thụ Iốt của mẫu tinh bột để xác định độ hấp thụ cực đại ở bước
sóng λ > 400 nm thu được mẫu có độ hấp thụ thấp nhất là B7K (541 nm) và cao nhất là Chiêm Tây (578,5 nm) tương
ứng với hàm lượng TBKT của các mẫu dao động từ 0,58% đến 4,18%. Kết quả xác định kiểu gen phát hiện có 11 mẫu
38
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019
giống mang QTL qRSb7-1 và có 11 mẫu giống mang QTL qRSb7-2; trong đó 7 mẫu giống có cả 2 QTL là: L7, CP7,
CP13, CP14, D72, S53B3 và EML2. Nguồn mẫu giống được xác định kiểu gen có hàm lượng TBKT cao là nguồn vật
liệu có tiềm năng ứng dụng trong chọn tạo và phát triển giống lúa làm thực phẩm chức năng trong điều trị và chăm
sóc sức khỏe.
Từ khóa: Tinh bột khó tiêu, nội nhũ, chỉ thị ADN, QTL, phổ hấp thụ Iốt
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở Việt Nam cũng như Thái Lan, Trung Quốc,
Nhật Bản và nhiều nước châu Á khác, sử dụng gạo
là nguồn lương thực chính và nguồn cung cấp năng
lượng chủ yếu cho cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên,
việc hàng ngày sử dụng tinh bột quá lượng cần thiết
dẫn đến những nguy cơ về béo phì, đến tiểu đường,
đại tràng Chiến lược phát triển và sử dụng các loại
thực phẩm có chỉ số đường huyết thấp hay nói cách
khác là bị tiêu hóa chậm sẽ là giải pháp tốt nhất giúp
các quốc gia đối phó với các căn bệnh nguy hiểm
đang ngày càng tăng nêu trên.
Phân loại theo quá trình tiêu hóa thì tinh bột
được chia thành ba loại: tinh bột tiêu hóa nhanh,
tinh bột tiêu hóa chậm và tinh bột khó tiêu. Tinh bột
khó tiêu (TBKT - resistant starch) là lượng tinh bột
và các sản phẩm từ tinh bột không bị tiêu hóa trong
ruột non của người khỏe mạnh và một phần nhỏ
được lên men bởi vi sinh vật (Topping & Clifton,
2001). Nhờ đặc điểm này mà các loại thực phẩm có
hàm lượng TBKT cao được sử dụng làm thực phẩm
chức năng bắt buộc trong khẩu phần ăn của bệnh
nhân tiểu đường tuýp 2 (Maki et al., 2012; Trần
Hữu Dũng và Nguyễn Hải Thủy, 2013). TBKT được
phân chia thành 5 loại: RS1, RS2, RS3, RS4 và RS5
(Birt et al., 2013) dựa trên sự khác biệt về nguồn
gốc, cấu trúc và khả năng bị thủy phân bởi các loại
enzyme tiêu hóa khác nhau.
Ở gạo, hàm lượng TBKT có thể chiếm đến 9,5%
lượng chất khô (Selvakumar et al., 2014) thậm chí
lên đến 13% như ở giống Gongmi 3 (Zeng et al.,
2016). Nghiên cứu di truyền các gen quy định hàm
lượng TBKT ở quần thể F3 giữa giống Gongmi 3
(13%) và Diantun 502 (0,2%) đã xác định được
2 QTL là qRSb7-1 và qRSb7-2 nằm trên NST số 7
(Zeng et al., 2016).
Đến nay, ở Việt Nam các nghiên cứu về TBKT
mới chỉ dừng lại ở một số nghiên cứu về dinh dưỡng
cho bệnh nhân đái tháo đường (Nguyễn Thị Thu
Thảo và ctv., 2012), các nghiên cứu về di truyền chọn
tạo giống cây lương thực có hàm lượng TBKT cao
còn rất hạn chế.
Mục tiêu của nghiên cứu này là nhằm đánh giá
hàm lượng TBKT và phát hiện các QTL quy định
TBKT ở một số mẫu giống lúa. Kết quả của nghiên
cứu sẽ là cơ sở cho việc chọn lọc vật liệu phục vụ lai
tạo và phát triển giống lúa mới có hàm lượng TBKT
cao làm thực phẩm chức năng.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng 18 mẫu giống lúa gồm 3
mẫu Japonica (L4, L5, L7) và 15 mẫu Indica (CP7,
CP8, CP13, CP14, CP15, CP16, D66, D72, E53B3,
EML2, ST3, HCR2, B7K, P6ĐB và Chiêm tây), được
thu thập và phát triển tại Bộ môn Sinh học phân tử
và Công nghệ sinh học ứng dụng, Khoa Công nghệ
sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Bố trí thí nghiệm
Các mẫu giống được trồng trên ruộng theo mô tả
của IRRI, 2013; các mẫu giống được cấy trên ruộng
tuần tự không nhắc lại, mỗi giống 1 ô, mỗi ô 5 m2
hàng cách hàng 25 cm, cây cách cây 15 cm trong điều
kiện vụ Hè Thu 2018 tại Hà Nội.
Thu hoạch các mẫu giống khi bông đạt tỉ lệ
chín > 80%. Thóc được phơi khô đến độ ẩm 14%
và làm sạch để tiến hành xác định hàm lượng tinh
bột khó tiêu.
2.2.2. Xác định hàm lượng tinh bột khó tiêu của các
mẫu giống lúa
Hàm lượng tinh bột khó tiêu được xác định theo
phương pháp của Yang và cộng tác viên (2012). Gạo
trắng sau khi xát vỏ trấu, vỏ cám và được nghiền
mịn bằng máy Bead Shocker. Cân 50 mg bột gạo vào
ống falcon 50 mL, thêm 0,5 mL ethanol 95%, 4,5 mL
NaOH 1M. Đun cách thủy ở 100˚C trong 10 phút,
để nguội, sau đó định mức 50 mL bằng nước cất
khử ion. Hút chuyển 2,5 mL dung dịch vào một ống
falcon 50 mL mới, thêm 0,5 mL CH3COOH 1M, lắc
kỹ. Sau đó thêm 1mL Iod rồi định mức 50 mL bằng
nước cất khử ion. Ổn định trong 20 phút.
Tiến hành xác định TBKT bằng máy quang phổ
JASCO V-730 với bước sóng 200 - 900 nm. Hàm
lượng TBKT được tính theo công thức:
RS = 21.312 ˟ A λmax – 0.030 ˟ λmax +12.251
Trong đó: A λmax là độ hấp thụ (OD) cực đại ở bước
sóng λmax > 400 nm (Yang et al., 2012). Hàm lượng
TBKT của mỗi mẫu giống được đo lặp lại 3 lần và
tính trung bình.
39
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019
2.2.3. Tách chiết ADN tổng số
ADN tổng số được tách chiết theo phương pháp
của Dellaporta và cộng tác viên (1983): Mẫu lá
thu thập 30 ngày sau cấy được làm khô bằng chân
không và cắt thành từng đoạn dài từ 0,5 đến 1 cm,
cho vào ống loại 1,5 mL và nghiền bằng máy Bead
Shocker, tốc độ 1800 vòng/phút, thời gian 2 ˟ 60 giây.
Bổ sung 600 µL dung dịch extraction buffer
(100 mM TrisHCl pH 8.0; 50 mM EDTA; 500 mM
NaCl, 1% SDS). Ủ các mẫu ở 65ºC trong 30 phút.
Thêm 200µL Potassium acetate 5M, lắc đều. Ủ vào
đá trong khoảng thời gian 30 phút. Ly tâm các mẫu ở
tốc độ 12000 vòng/phút, 4ºC, trong 15 phút. Hút 400
µL dung dịch ở phần trên sang ống mới. Cho 400 µL
2-propanol lắc đều. Ly tâm các mẫu ở tốc độ 12.000
vòng/phút trong 30 phút ở 4ºC. Đổ bỏ phần nổi bằng
cách úp ngược các ống, rồi để lên giấy thấm. Rửa
tủa bằng 1 mL ethanol 70% cho mỗi ống. Ly tâm ở
tốc độ 12000 vòng/phút, 4ºC, trong 10 phút. Đổ bỏ
ethanol, để ở nhiệt độ phòng hoặc tủ sấy cho đến khi
không còn mùi ethanol. Hòa tan tủa với 50 µL dung
dịch 0,1X TE (10 mM Tris HCl pH 8.0 and 1 mM
EDTA), và bảo quản trong tủ mát 4oC.
2.2.4. Xác định QTL qRSb7-1 và qRSb7-2 bằng kỹ
thuật PCR
Sử dụng cặp mồi RM7110-R: 5’-CTATTAACCG-
GTTGAGATGGTGAGC-3’và RM7110-F: 5’-AC-
GGCGATCTCTGTGTTTATTGC-3’ cách qRS7-1
là 0,01 cM, băng ADN khuyếch đại đặc trưng có
kích thước 200bp. Cặp mồi RM3404-R: 5’-ACAG
GGT TCATAC CAGCAGG-3 ’và RM3404-F:
5’-TACTCTCCCCTCACCCCTTC-3’ cách qRS7-2
là 15 cM, băng ADN khuyếch đại đặc trưng có kích
thước 170bp (Zeng et al., 2016). Phản ứng PCR 20 µL
gồm: 4 µL nước khử ion; 10 µL Gotaq GreenMas-
termix 2X (Promega); 4 µL mồi (1 mM); 2,0 µL
ADN khuôn.
Chu trình nhiệt của phản ứng PCR là 950C trong
5 phút, 35 chu kỳ gồm: 950C trong 30 giây, 550C trong
30 giây, 720C trong 30 giây và bước kéo dài cuối cùng
720C trong 7 phút
Sản phẩm PCR được điện di trên gel agrose 2%
pha sẵn Ethilium Bromide 0.5 μg/mL và quan sát
bằng đèn UV.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xác định hàm lượng tinh bột khó tiêu
Phương pháp đo hàm lượng TBKT dựa trên đặc
điểm quang phổ hấp thụ tinh bột khi nhuộm với
dung dịch Iốt. Dựa trên độ hấp thụ cực đại trong
phổ hấp thụ của hỗn hợp tinh bột ở bước sóng từ
400 nm đến 900 nm, hàm lượng TBKT được tính
toán theo công thức của Yang và cộng tác viên (2012)
đã xây dựng và kiểm chứng. Kết quả xác định độ hấp
thụ quang cực đại cao nhất thu được ở mẫu giống
Chiêm Tây với bước sóng λmax =578,5 nm với độ
hấp thu cực đại Aλmax = 0,43 (hình 1) và thấp nhất ở
mẫu giống B7K với bước sóng λmax =541 nm, Aλmax
= 0,22 (Hình 2).
Kết quả xác định hàm lượng TBKT thu được giá
trị dao động từ 0,58% đến 4,18%, trong đó giống
Chiêm Tây có hàm lượng tinh bột khó tiêu cao nhất
4,18% và thấp nhất là B7K 0,58%. Các mẫu giống có
hàm lượng TBKT dải đều từ thấp đến cao và có thể
phân thành 3 nhóm: thấp, trung bình và cao.
Nhóm hàm lượng TBKT thấp (0 - 1%): gồm
6 mẫu giống L4, L5, L7, B7K, HC2R và P6ĐB có
hàm lượng dao động từ 0,58% (B7K) đến 0,90%
(HCR2). Trong đó các mẫu L4, L5 và L7 thuộc
nhóm Japonica; 2 mẫu giống chất lượng cao có cơm
dẻo là B7K và HCR2.
Hình 1. Quang phổ hấp thụ Iot
của mẫu Chiêm Tây: λmax =578,5 nm,
Aλmax = 0,43
Hình 2. Quang phổ hấp thụ Iot
của mẫu B7K: λmax =541 nm,
Aλmax = 0,22
Abs
200
-1
0
5
400 600 800 900
Abs
200
-1
0
5
400 600 800 900
40
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019
Nhóm hàm lượng TBKT trung bình (1,01-3,5%):
gồm 10 mẫu giống CP7, CP8, CP13, CP14, CP15,
CP16, D72, S53B3, EML2 và ST3.
Nhóm hàm lượng TBKT cao (> 3,51%): gồm 2
mẫu giống D66 và Chiêm Tây (3,91 và 4,18%). Trong
đó giống Chiêm Tây là giống lúa Chiêm cổ truyền và
dòng D66 là dòng mới chọn tạo, cả 2 mẫu giống này
đều thuộc loại cứng cơm.
Trong số 18 mẫu giống nghiên cứu, hàm lượng
TBKT có sự khác biệt rõ rệt giữa các mẫu giống có
hàm lượng thấp - L4, L5, L7, B7K, HC2R và P6ĐB
(0,58 - 0,90%) so với các giống có hàm lượng cao
- D66 và Chiêm Tây (3,91 - 4,18%), cụ thể sự khác
biệt giữa mẫu giống có hàm lượng TBKT cao nhất và
mẫu giống có hàm lượng thấp nhất là 7,2 lần. Hàm
lượng TBKT trong các mẫu giống nghiên cứu đều
thấp hơn so với mẫu giống Gongmi 3 (13%) trong
nghiên cứu của Zeng và cộng tác viên (2016).
Hình 3. Hàm lượng TBKT ở 18 mẫu giống
3.2. Xác định QTL
ADN của 18 mẫu giống được tách chiết từ lá của
các mẫu giống để phục vụ việc xác định 2 QTL liên
quan đến hàm lượng TBKT đã được công bố bởi
Zeng và cộng tác viên (2016). Kết quả kiểm tra chất
lượng ADN tổng số sau khi tách chiết và điện di trên
gel agarose 1% cho thấy các mẫu ADN tổng số đủ
điều kiện để sử dụng cho phản ứng PCR ở các bước
tiếp theo.
Từ kết quả điện di sản phẩm của phản ứng PCR
với chỉ thị RM7110 (hình 4) cho thấy 11 mẫu giống
mang QTL qRSb7-1 gồm: L5, L7, CP7, CP8, CP13,
CP14, CP15, D72, S53B3, EML2 và P6ĐB. Bảy mẫu
giống còn lại không mang QTL này gồm: L4, CP16,
D66, B7K, HCR2, ST3 và Chiêm Tây.
Kết quả điện di sản phẩm của phản ứng PCR với
chỉ thị RM3404 (Hình 5) thu được: 11 mẫu giống
mang QTL qRSb7-2 gồm: L4, L7, CP7, CP13, CP14,
D72, D66, S53B3, EML2, ST3 và Chiêm Tây. Bảy
mẫu giống không mang QTL gồm: L5, CP8, CP15,
CP16, B7K, HCR2 và P6ĐB.
Từ kết quả xác định 2 QTL nằm trên NST số 7
là qRSb7-1 và qRSb7-2 cho thấy 7 mẫu giống có cả
2 QTL (L7, CP7, CP13, CP14, D66, S53B3 và EML2);
11 mẫu giống mang 1 trong 2 QTL và 3 mẫu giống
CP16, B7K và HCR2 không mang cả 2 QTL trên.
Hình 4. Kết quả điện di sản phẩm PCR của 18 mẫu giống sử dụng chỉ thị RM7110
41
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019
Hình 5. Kết quả điện di sản phẩm PCR của 18 mẫu giống sử dụng chỉ thị RM3404
Vai trò của QTL qRSb7-1 đến hàm lượng TBKT
không thể hiện rõ trong kết quả đo ở 18 mẫu giống
trong nghiên cứu này: 11 giống mang QTL có hàm
lượng TBKT dao động từ 0,72% (mẫu giống L7) đến
3,91% (mẫu giống D66); 7 mẫu giống không mang
QTL có hàm lượng dao động từ 0,81% (mẫu giống
L4) đến 4,18% (mẫu giống Chiêm Tây).
Vai trò của QTL qRSb7-2 đến hàm lượng TBKT
thể hiện khá rõ trong kết quả xác định với các mẫu
giống thuộc nhóm Indica: 9 mẫu giống Indica mang
QTL có hàm lượng TBKT dao động từ 1,72% (mẫu
giống CP14) đến 4,18% (mẫu giống Chiêm Tây),
trong khi đó 2 mẫu giống thuộc nhóm Japonica là
L4 và L7 có hàm lượng rất thấp tương ứng 0,81% và
0,87%; 7 mẫu giống không mang QTL có hàm lượng
dao động từ 0,58% (mẫu giống B7K) đến 2,57%
(mẫu giống CP8). Hơn thế nữa, hai mẫu giống D66
và Chiêm Tây là hai mẫu giống có hàm lượng TBKT
thuộc nhóm cao đều có mang QTL qRSb7-2.
Kết quả đánh giá kiểu gen và hàm lượng TBKT
của 18 mẫu giống (Bảng 1) cho thấy có sự tương
quan giữa kiểu gen và kiểu hình. Hai trong 3 mẫu
giống không mang 2 QTL là B7K và HCR2 thuộc
nhóm có hàm lượng TBKT thấp dao động từ 0,58%
và 0,90%. Mẫu giống CP16 cũng không mang 2 QTL
trên NST số 7 nhưng thuộc nhóm có hàm lượng
TBKT trung bình - 1,80%. Bảy giống mang cả 2 QTL
có hàm lượng TBKT cao nhất dao động từ 1,72%
đến 4,18%; ngoại trừ mẫu giống L7 thuộc nhóm
Japonica có hàm lượng 0,72%. Điều đó có thể được
giải thích là có thể còn có các QTL khác liên quan
đến hàm lượng TBKT trong hệ gen cây lúa nhưng
chưa được phát hiện ra và chưa được đề cập trong
nghiên cứu này.
Bảng 1. Kết quả đánh giá kiểu gen
và hàm lượng TBKT của 18 mẫu giống
TT Mẫu giống qRSb7-1 qRSb7-2 TBKT (%)
1 L4 - + 0,81 ± 0,10
2 L5 + - 0,87 ± 0,49
3 L7 + + 0,72 ± 0,27
4 CP7 + + 2,67 ± 0,55
5 CP8 + - 2,57 ± 0,27
6 CP13 + + 2,19 ± 0,29
7 CP14 + + 1,72 ± 0,50
8 CP15 + - 1,33 ± 0,09
9 CP16 - - 1,80 ± 0,51
10 D72 + + 2,30 ± 0,09
11 D66 - + 3,91 ± 0,64
12 S53B3 + + 2,68 ± 0,19
13 B7K - - 0,58 ± 0,15
14 HCR2 - - 0,90 ± 0,05
15 EML2 + + 2.08 ± 0,29
16 ST3 - + 2,27 ± 0,31
17 P6ĐB + - 0,77 ± 0,25
18 Chiêm Tây - + 4,18 ± 0,08
IV. KẾT LUẬN
Hàm lượng TBKT của 18 mẫu giống dao động
từ 0,58% ở B7K (Giống Bắc thơm 7: cơm thơm,
dẻo) đến 4,18% ở mẫu giống Chiêm Tây (Giống lúa
Chiêm cổ truyền cứng cơm). Ba mẫu giống Japonica
L4, L5 và L7 có hàm lượng TBKT thấp 0,72% đến
0,87%. Trong 18 mẫu giống nghiên cứu 11 mẫu
giống mang QTL qRSb7-1, 11 mẫu giống mang
QTL qRSb7-2 và 7 mẫu giống có cả 2 QTL (L7, CP7,
CP13, CP14, D66, S53B3 và EML2). Các mẫu giống
Indica có mang QTL qRSb7-2 đều có hàm lượng
TBKT thuộc nhóm trung bình và cao dao động từ
1,72% đến 4,18%.
42
Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 7(104)/2019
LỜI CẢM ƠN
Nhóm tác giả xin cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí
một phần từ Đề tài Nhóm nghiên cứu Khoa học
sinh viên, mã số SV2019-12-63 và Đề tài cấp Học
viện, mã số T2019-12-68 của Học viện Nông
nghiệp Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trần Hữu Dũng và Nguyễn Hải Thủy, 2013. Nghiên
cứu tác dụng hạn chế tăng đường huyết của bánh
bột củ mài (Rhizoma dioscoreae persimilis) trên bệnh
nhân đái tháo đường type 2. Tạp chí Dược học, T. 53,
S. 7: tr. 11-14.
Nguyễn Thị Thu Thảo, Lê Thị Loan Chi, Trần Hữu
Dũng, 2012. Xác định khả năng chịu đựng sự thủy
phân của tinh bột củ mài (Rhizoma Dioscorea
persimilis) in-vitro bởi hệ enzym amylase. Tạp chí
Dược học, T. 52, S. 4: tr. 28-30.
Birt, D. F., Boylston, T., Hendrich, S., Jane, J. L.,
Hollis, J., Li, L., Whitley, E. M., 2013. Resistant
starch: promise for improving human health. Adv
Nutr, 4(6), 587-601. doi:10.3945/an.113.004325.
Dellaporta SL., Wood J., James B. Hicks, 1983. A plant
DNAminipreparation: Version II. Plant Molecular
Biology Reporter, 1983, Volume 1 (4): 19-21.
Maki, K. C., Pelkman, C. L., Finocchiaro, E. T., Kelley,
K. M., Lawless, A. L., Schild, A. L., & Rains, T. M.,
2012. Resistant starch from high-amylose maize
increases insulin sensitivity in overweight and
obese men. J. Nutr, 142(4), 717-723. doi:10.3945/
jn.111.152975.
Selvakumar G., Agasimani S., Bapu JRK. and Ram
SG., 2014. Characterization of rice plant genetic
resources for high resistant starch content. Journal of
Ecobiology, Vol. 33: 139-144.
Topping, D. L., & Clifton, P. M., 2001. Short-chain
fatty acids and human colonic function: roles of
resistant starch and nonstarch polysaccharides.
Physiol Rev, 81(3), 1031-1064. doi:10.1152/
physrev.2001.81.3.1031.
Yang, R., Sun, C., Bai, J., Luo, Z., Shi, B., Zhang, J.,
Piao, Z., 2012. A putative gene sbe3-rs for resistant
starch mutated from SBE3 for starch branching
enzyme in rice (Oryza sativa L.). PLoS One, 7(8),
e43026. doi: 10.1371/journal.pone.0043026.
Zeng YW., Sun D., Du J., Pu XY., Yang SM.,
Yang XM., Yang T. and Yang JZ., 2016. Identification
of QTLs for resistant starch and total alkaloid content
in brown and polished rice. Genet. Mol. Res. 15 (3).
Evaluation of rice accessions with high endosperm resistant starch
Phan Thi Hien, Nguyen Thi Dao, Tong Van Hai,
Nguyen Thi Thuy Hanh, Nguyen Quoc Trung
Abstract
The objective of the study was to evaluate the rice accessions with high endosperm RS content for breeding of
new rice varieties. Eight teen rice accessions were used to determine resistant starch (RS) content and 2 identified
QTLs that control RS in rice were detected: qRSb7-1 and qRSb7-2 by using DNA markers RM7110 and RM3404,
respectively. By construction of iodine absorption spectrum at wavelength ranging from 400 nm of the starch
samples, the maximum absorbance were identified with the lowest value at 541 nm for B7K and the highest value
at 578.5 nm for Chiemtay. The RS was from 0.58% to 4.18% for BK7 and Chiemtay, respectively. Genotyping results
revealed that 11 accessions carrying qRSb7-1 and 11 samples carrying qRSb7-2; of which 7 accessions carried 2 QTLs
as following L7, CP7, CP13, CP14, D66, S53B3 and EML2. These accessions with identified genotype and high RS
content could be potential materials for breeding and developing rice variety for providing functional food.
Keywords: Resistant starch, endosperm, DNA marker, QTL, iodine absorption spectrum
Ngày nhận bài: 23/4/2019
Ngày phản biện: 2/5/2019
Người phản biện: TS. Phan Thị Thanh
Ngày duyệt đăng: 15/5/2019
Các file đính kèm theo tài liệu này:
khao_sat_nguon_gen_lua_co_ham_luong_tinh_bot_kho_tieu_cao_tr.pdf