Chọn lọc dòng lai F3 ưu tú, mang gene kháng rầy nâu  trên tổ hợp lai MTL859/KorKhor57

Tống Thị Thùy Trang; Phạm Thị Bé Tư; Huỳnh Như Điền; Huỳnh Kỳ

doi:10.55250/Jo.vnuf.13.4.2024.050-058

Từ khóa:

Bph21, đặc tính nông học, MTL859/KorKhor57, rầy nâu, RM3331

Tóm tắt

Lúa là loại cây quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp, là nguồn thu nhập chính của người dân Việt Nam. Tuy nhiên, trước tình hình dịch hại rầy nâu trong những năm qua gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các khu vực trồng lúa và gây giảm năng suất đáng kể trong sản xuất. Vì vậy, việc chọn tạo giống lúa có năng suất, chất lượng cao và mang gene kháng rầy nâu là một vấn đề cấp thiết và thách thức không nhỏ cho nhà chọn giống. Nghiên cứu được thực hiện trên tổ hợp lai MTL859/KorKhor57 và 37 dòng lai F3 đã chọn lọc 12 dòng lai F3 ưu tú có chiều cao cây từ 97,5 cm đến 110 cm thuộc nhóm thấp, chiều dài bông lúa từ 23,3 cm đến 27,6 cm thuộc nhóm trung bình, tỷ lệ hạt chắc trên 80%, khối lượng 1000 hạt từ 29,5 g đến 35,4 g. Đồng thời, kết quả khảo sát 25 chỉ thị phân tử SSR chỉ có dấu chỉ thị RM3331 thể hiện được băng đa hình giữa bố và mẹ. Chỉ thị phân tử RM3331 nằm trên gen Bph21 thuộc nhiễm sắc thể số 12 liên kết với QTL Qsbph12a có khả năng kích hoạt cơ chế kháng antibiosis và antixenosis khi bị tấn công bởi rầy nâu thuộc biotype 1 cho thấy có 4 dòng lai F3 và giống KorKhor57 mang gene kháng rầy nâu (130 bp) và 3 dòng lai F3 mang gene giống mẹ MTL859 không mang gene Bph21 (110 bp) . Còn lại 5 dòng lai F3 mang gene dị hợp tử. Từ đó, các dòng lúa ưu tú sẽ được chọn tiếp tục quan sát và đánh giá đặc tính kháng rầy nâu ở thế hệ tiếp theo.

Tài liệu tham khảo

. G. Ugochukwu, F. Eneh, I. Igwilo & C. Aloh (2017). Comparative Study on the Heavy Metal Content of Domestic Rice (Oryza sativa L.) Brands Common in Awka, Nigeria. IOSR Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology. 11(8): 67-70.

. E. G. N, Mbanjo, T. Kretzschmar, H.Jones, N.Ereful, C.Blanchard, L. A.Boyd & N. Sreenivasulu (2020). The genetic basis and nutritional benefits of pigmented rice grain. Frontiers in genetics. 11: 229.

. K. Kumar, P. S. Sarao, D. Bhatia, K. Neelam, A. Kaur, G. S. Mangat & K. Singh (2018). High-resolution genetic mapping of a novel brown planthopper resistance locus, Bph34 in Oryza sativa L. X Oryza nivara (Sharma & Shastry) derived interspecific F2 population. Theoretical and Applied Genetics. 131: 1163-1171.

. Y. Liu, C. Su, L. Jiang, J. U. N. He, H. A. N. Wu, C. Peng & J. Wan (2009). The distribution and identification of brown planthopper resistance genes in rice. Hereditas. 146(2): 67-73.

. P. Q. Cabauatan, R. C. Cabunagan & I.R. Choi (2009). Rice viruses transmitted by the brown planthopper Nilaparvata lugens Stål. Planthoppers: New threats to the sustainability of intensive rice production systems in Asia. 357-368.

. I. SES (2013). Standard evaluation system for rice. International Rice Research Institute, Philippines.

. J. J. Doyle (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus. 12: 13-15.

. H. Jiang (2018). Evaluation and breeding application of six brown planthopper resistance genes in rice maintainer line Jin 23B. Rice. 11: 1-11.

. J. Jairin, S.N. Teangdeerith, P. Leelagud, K. Phengrat, A. Vanavichit & T. Toojinda (2007). Physical mapping of Bph3, a brown planthopper resistance locus in rice. Maejo International Journal of Science and Technology. 1(2): 166-177.

. T. Thulasinathan, J. Nallathambi, H. Rahman, R. Kambale, B. Ayyenar, B. Venkatasamy & R. Muthurajan (2020). Marker assisted introgression and validation of resistance genes Bph20 and Bph21 for brown plant hopper (Nilaparvata lugens sta1) into a popular rice variety of CO51. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry. 9(6): 939-944.

. H. Yang, A. You, Z. Yang, F. Zhang, R. He, L. Zhu & G. He (2004). High-resolution genetic mapping at the Bph15 locus for brown planthopper resistance in rice (Oryza sativa L.). Theoretical and Applied Genetics. 110: 182-191.

. J. Chen, L. Wang, X. Pang & Q. Pan (2006). Genetic analysis and fine mapping of a rice brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål) resistance gene bph19 (t). Molecular Genetics and Genomics. 275: 321-329.

. B. Mohanapriya, P. Jeyaprakash, M. Raveendran, R. P. Soundararajan, S. Ramchander, G. Subashini & S. Robin (2019). Marker assisted introgression for brown planthopper resistance genes Bph20 and Bph21 in CO43Sub1 variety of rice. Electronic Journal of Plant Breeding. 10(2): 645-652.

. D. S. Park, M. Y. Song, S. K. Park, S. K.. Lee, J. H. Lee, S. Y. Song & J. S. Jeon (2008). Molecular tagging of the Bph1 locus for resistance to brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål) through representational difference analysis. Molecular Genetics and Genomics. 280: 163-172.

. M. Yang, L. Cheng, L. Yan, W. Shu, X. Wang & Y. Qiu (2019). Mapping and characterization of a quantitative trait locus resistance to the brown planthopper in the rice variety IR64. Hereditas. 156: 1-9.

. G. Liu, H. Yan, Q. Fu, Q. Qian, Z. Zhang, W. Zhai & L. Zhu (2001). Mapping of a new gene for brown planthopper resistance in cultivated rice introgressed from Oryza eichingeri. Chinese Science Bulletin. 46: 1459-1462.

. A. Singh, A. Singh & A. K. Singh (2019). Molecular Marker Based Backcross Breeding for Incorporation of Biotic Stress Tolerance in Rice. Biotech Today. 9(2): 76-81.

. L. Zhou, Z. Chen, X. Lang, B. Du, K. Liu, G. Yang & A. You (2013). Development and validation of a PCR-based functional marker system for the brown planthopper resistance gene Bph14 in rice. Breeding science. 63(3): 347-352.

. B. Sani Haliru, M. Y. Rafii, N. Mazlan, S. I. Ramlee, I. I. Muhammad, I. Silas Akos & Rini Y. Bashir (2020). Recent strategies for detection and improvement of brown planthopper resistance genes in rice: A review. Plants. 9(9): 1202.

. D. Hastuti, R. Yenny, P. Susilawati & A. Welasih (2022). Resistance of several Banten local rice varieties (Oryza sativa L) towards brown planthopper (Nilaparvata lugens Stal.) attack as potential genetic resources. in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 978(1): 012031.

. L. Muduli, S. K. Pradhan, A. Mishra, D. N. Bastia, K. C. Samal, P. K. Agrawal & M. Dash (2021). Understanding brown planthopper resistance in rice: Genetics, biochemical and molecular breeding approaches. Rice Science. 28(6): 532-546.

. L. Yuan (2017). Progress in super-hybrid rice breeding. The Crop Journal. 5(2): 100-102.

. Nguyễn Thành Trực (2019). Chọn giống lúa thích nghi trên vùng đất phèn Hòa An, Phụng Hiệp, Hậu Giang. Tạp chí Khoa học Đại học cần Thơ. 55(2): 1-8.

. Y. Wang, Y. Pang, K. Chen, L. Zhai, C. Shen, S. Wang & J. Xu (2020). Genetic bases of source-, sink-, and yield-related traits revealed by genome-wide association study in Xian rice. The Crop Journal. 8(1): 119-131.

. J. M. Vangahun (2012). Inheritance of flag leaf angle in two rice (Oryza sativa) cultivars.

. K. Limouchi (2018). Evaluating the effect of different planting dates on Panicle growth Trend and performance of Rice varieties in Khuzestan Region, Iran. Journal of Applied Sciences and Environmental Management. 22(9): 1397-1402.

. S. Jang, Y. Lee, G. Lee, J. Seo, D. Lee, Y. Yu & H. J. Koh (2018). Association between sequence variants in panicle development genes and the number of spikelets per panicle in rice. BMC genetics. 19: 1-11.

. F. M. Cheng, Q. F. Zhang, H. J. Zhu, N. C. Zhao, F. Wang, K. M. Chen & G. P. Zhang (2007). The difference in amylose content within a panicle as affected by the panicle morphology of rice cultivars. Journal of Cereal Science. 46(1): 49-57.

. T. A. D. Haryanto & T. Yoshida (2008). Yield stability of aromatic upland rice with high yielding ability in Indonesia. Plant Production Science. 11(1): 96-103.

. M. Akinwale, G. Gregorio, F. Nwilene, B. Akinyele, S. Ogunbayo & A. Odiyi (2011). Heritability and correlation coefficient analysis for yield and its components in rice (Oryza sativa L.). African Journal of Plant Science. 5(3): 207-212.

. Nguyễn Văn Hoan (2006). Cẩm nang cây lúa. NXB Lao động.169-180.

. Nguyễn Ngọc Đệ (2008). Giáo trình cây lúa. Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

. X. F. Bai, L. J. Luo, W. H. Yan, M. R. Kovi & Y. Z. Xing (2011). Quantitative trait loci for rice yield-related traits using recombinant inbred lines derived from two diverse cultivars. Journal of Genetics. 90: 209-215.

. J. Hendra (2022). Yield test results of rice superior varieties in swampland of South Lampung. in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 985(1): 012018.

. S. C. Roy & P. Shil (2020). Assessment of genetic heritability in rice breeding lines based on morphological traits and caryopsis ultrastructure. Scientific Reports. 10(1): 7830.