Tên đề tài: “Nghiên cứu biến dị tế bào soma và xử lý tia gamma trong chọn tạo các dòng đậu nành (Glycine max (L.) Merrill) chống chịu mặn”.

 Tác giả: Lê Hồng Giang, Khóa: 2013

 Chuyên ngành: Khoa học cây trồng; Mã số: 62620110. Nhóm ngành: Nông, lâm nghiệp và thuỷ sản.

 Người hướng dẫn chính: PGS.TS. Nguyễn Bảo Toàn - Hội Sinh vật cảnh TP Cần Thơ.

1. Tóm tắt nội dung luận án

Luận án được thực hiện từ tháng 3/2014-5/2019. Các nội dung nghiên cứu bao gồm (1) xác định khả năng chống chịu mặn của một số giống đậu nành phổ biến ở ĐBSCL, (2) xác định môi trường nuôi cấy mô cây đậu nành thích hợp để tạo nguồn vật liệu khởi đầu cho các phương pháp chọn lọc, (3) đánh giá khả năng chọn tạo các dòng đậu nành chống chịu mặn bằng phương pháp tạo biến dị soma và chiếu xạ tia gamma bao gồm tạo biến dị tế bào soma mẫu mô sẹo và trục phôi bằng cách nuôi cấy trên môi trường mặn (bổ sung muối NaCl), chiếu xạ tia gamma Co⁶⁰ kết hợp với chọn lọc mặn trên mẫu mô sẹo và trục phôi, đánh giá sự sai khác di truyền của các dòng đậu nành chống chịu mặn sau chọn lọc bằng kỹ thuật sinh học phân tử và đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các dòng đậu nành chống chịu mặn sau chọn lọc trong điều kiện tưới mặn ở nhà lưới.

2. Những kết quả mới của luận án

- Kết quả luận án đã đánh giá được khả năng chống chịu mặn của 10 giống đậu nành trồng ở ĐBSCL là MTĐ 176, MTĐ 748-1, MTĐ 760-4, Nhật 17A, OMĐN 29, ĐH 4, MTĐ 720, MTĐ 860-1, MTĐ 878-3 và MTĐ 885-2 bằng phương pháp thủy canh. Trong đó, các giống MTĐ 748-1, ĐH 4 và MTĐ 720 có khả năng chịu mặn cao ở nồng độ muối NaCl 4 g/L. Giống MTĐ 878-3 nhạy cảm với mặn và giống MTĐ 760-4 chết hoàn toàn ở nồng độ muối này.

- Luận án đã tạo ra những dòng mô sẹo và cây đậu nành chịu mặn từ giống không chịu mặn là MTĐ 760-4.

- Trong các phương pháp chọn lọc các dòng đậu nành chống chịu mặn thì phương pháp gây biến dị soma trên mẫu trục phôi đậu nành MTĐ 760-4 đạt được 01 dòng cây đậu nành có khả năng chống chịu mặn ở nồng độ NaCl 5 g/L. Có sự khác biệt di truyền trong cấu trúc DNA của mẫu chồi chống chịu mặn so với mẫu đối chứng không xử lý mặn khi phân tích bằng chỉ thị phân tử ISSR22. Cây đậu nành MTĐ 760-4 sau chọn lọc mặn với muối NaCl 5 g/L sinh trưởng bình thường sau 5 tuần thuần dưỡng trong điều kiện tưới mặn ở nhà lưới.

- Cả hai phương pháp gây biến dị soma và phương pháp chiếu xạ tia gamma Co⁶⁰ kết hợp chọn lọc mặn với muối NaCl trên mẫu mô sẹo đều thu được các dòng mô sẹo có khả năng chịu mặn với nồng độ 5 g/L ở mẫu không chiếu xạ và mẫu chiếu xạ liều 10 Gy. Phân tích di truyền với chỉ thị ISSR22 cho thấy ở hai mẫu mô sẹo này đều không có sự xuất hiện của băng DNA khoảng 450 bp so với mẫu đối chứng.

3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu

- Kết quả của luận án đã xác định được phương pháp tạo dòng đậu nành MTĐ 760-4 có khả năng chống chịu mặn, cung cấp nguồn tài liệu trong nghiên cứu khoa học, làm tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo và phục vụ trong giảng dạy.

- Kết quả luận án đã đạt được 01 dòng đậu nành MTĐ 760-4 có khả năng chống chịu mặn ở nồng độ muối NaCl 5 g/L bằng phương pháp gây biến dị soma trên mẫu trục phôi. Từ đó có thể trồng thử nghiệm và phát triển dòng mới này ra điều kiện tự nhiên, đặc biệt là những vùng đất canh tác đang bị nhiễm mặn ở ĐBSCL.

- Kết quả nghiên cứu đề xuất có thể áp dụng phương pháp này để tạo dòng đậu nành có khả năng chống chịu mặn, tiếp tục nhân dòng chịu mặn và trồng thử nghiệm ở điều kiện tự nhiên để đánh giá sự ổn định di truyền của tính chống chịu mặn cũng như quan sát thêm các đặc tính nông học khác.

1. Brief contents

The thesis was carried out from March 2014 to May 2019. The study contents included (1) determining the salt tolerance ability of some soybean varieties which were popular in the Mekong Delta, (2) determining the tissue culture medium of soybean suitable for obtaining initial sources for selection methods and (3) evaluating the ability of selection for salt-tolerant soybean lines by somaclonal variation creating and gamma irradiation method consisting of creating somaclonal cell variation from callus and embryo axes explants by culturing on salt medium (supplemented with NaCl), irradiating of Co⁶⁰ gamma combined with NaCl salt selection on callus and embryo axes, evaluating the genetic difference in salt-selected soybean lines by molecular technique and the ability to grow and develop of salt-tolerant soybean lines after selected under saline water irrigating condition in the greenhouse.

2. The new findings of the dissertation

- The study result determined the salt tolerance ability of ten soybean varieties of the Mekong Delta was MTD 176, MTD 748-1, MTD 760-4, Nhat 17A, OMDN 29, DH 4, MTD 720, MTD 860-1, MTD 878-3 and MTD 885-2 by the hydroponic method. Among that, MTD 748-1, DH 4 and MTD 720 had a high salt-tolerant ability at 4 g/L NaCl. MTD 878-3 variety was sensitive to salt and MTD 760-4 completely died at this salt concentration.

- The study obtained callus and soybean plantlet lines which were salt-tolerant from the salt-sensitive variety of MTD 760-4.

- In selection methods to achieve salt-tolerant soybean lines, creating a somaclonal variation on embryo axes of MTD 760-4 soybean obtained one soybean plantlet line that was salt tolerant at NaCl of 5 g/L. There was a genetic difference in the DNA structure of the salt-tolerant shoot compared to the control with non-salt treatment when analyzed by the molecular marker of ISSR22. MTD 760-4 soybean plantlets after selected with 5 g/L NaCl normally grew after 5 weeks acclimatized under saline water irrigating conditions in the greenhouse.

- Both methods of creating somaclonal variation and Co⁶⁰ gamma irradiation combined with NaCl salt selection on callus achieved two salt-tolerant callus lines to NaCl dose of 5 g/L at none irradiated explants and irradiated explants with gamma dose of 10 Gy. Genetic analysis with ISSR22 marker in these two callus explants showed that there was no appearance of DNA band 450 bp compared to control explants.

3. Applications and suggestions for further studies

- The thesis determined the method to produce a salt-tolerant soybean line of MTD 760-4 variety which supplies the literature for other scientific studies and the premise for following studies and serves in education.

- The thesis result obtained one MTD 760-4 soybean line that was salt-tolerant to NaCl concentration of 5 g/L by somaclonal variation creating a method on embryo axes. From that, it can be experimentally cultivated and released new lines to natural conditions, especially in saline lands of Mekong Delta.

- The results suggested that this method can be applied to create salt-tolerant soybean lines and these should be continuously multiplied and cultivated in the field to evaluate the genetic stability of salt tolerance as well as observe further other agronomical characteristics.

• Xem chi tiết nội dung luận án
• Xem thông tin đăng tải tại Website Bộ giáo dục và Đào tạo. (Nhập tên NCS vào ô tìm kiếm)