Sơ Đồ Hình Cây Biểu Thị Mối Quan Hệ Di Truyền Giữa Các Mẫu Giống Lay Ơn

lượng hoa nhiều nhất. Nhóm này chủ yếu là các giống thấp cây, số hoa trên cành ít, thế lá xiên và ngang. Mức độ bị khô đầu lá ở mức cao từ cấp 5-cấp 7.

Hình 4.2. Sơ đồ hình cây biểu thị mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống lay ơn nghiên cứu thông qua kiểu hình

Nhóm IV gồm 5 mẫu giống GL4, GL6, GL8, GL15, GL5. Nhóm giống này có chiều cao cây thấp nhất dao động từ 80,4 - 87,5 cm, đường kính cành hoa nhỏ, số hoa/cành từ 7 - 9 hoa, hoa nhỏ, thế lá thẳng và mức độ khô đầu lá từ cấp 3 - cấp 5.

Nhìn chung, các mẫu giống lay ơn rất đa dạng về các tính trạng nghiên cứu, xác định được 13 mẫu giống thuộc 2 nhóm giống II (GL2, GL14, GL21, GL20, GL24, GL22) và III (GL9, GL16, GL19, GL23, GL10, GL13, GL17) rất có ý

nghĩa trong chọn giống lay ơn chất lượng hoa cao và không bị khô đầu lá.

4.1.2.2. Đánh giá đa dạng di truyền các giống lay ơn nghiên cứu bằng chỉ thị phân tử

Trong điều kiện tự nhiên, nhiều giống lay ơn đặc biệt là các giống trồng phổ biến có đặc điểm rất giống nhau về mặt hình thái nhưng lại có bản chất di truyền khác nhau, đó chính là kết quả của nhiều phép lai phức tạp. Do đó, việc đánh giá sự sai khác di truyền giữa các giống lay ơn trong nguồn vật liệu có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình chọn tạo giống. Phân tích kết quả điện di sản

phẩm PCR của 19 chỉ thị ISSR trên 25 mẫu giống hoa lay ơn xác định được 11 chỉ thị có khả năng khuếch đại (amplify) và 11 chỉ thị này đều cho kết quả đa hình. Tổng số allen được nhân lên với 11 chỉ thị ISSR là 481 allen, trung bình mỗi chỉ thị nhân được 43,7 allen. Trong đó các chỉ thị ISSR824, ISSR58, ISSR49, ISSR53 và ISSR64 có nhiều allen đa hình nhất với 8 allen. Mức độ đa hình cao khi sử dụng các chỉ thị ISSR cũng được ghi nhận 93,6% trong nghiên cứu của Wang & cs. (2008) và 75,8% trong nghiên cứu của Niraj & cs. (2016).

Bảng 4.6. Giá trị PIC và phần trăm phân đoạn đa hình của 25 mẫu giống lay ơn với các chỉ thị ISSR

STT

Chỉ thị	Kích thước phân đoạn (bp)	Tổng số locus phát hiện được	Tổng số băng nhân bản được	PIC	Đa dạng gen trong 1 locus Hj
1	ISSR824	200 - 1800	8	95	0,40	0,22
2	ISSR46	375 - 1250	6	29	0,57	0,30
3	ISSR58	375 - 1100	8	68	0,43	0,41
4	ISSR49	400 - 1500	8	29	0,64	0,23
5	ISSR59	375 - 1000	5	38	0,49	0,34
6	ISSR57	300 - 1500	7	31	0,60	0,27
7	ISSR52	400 - 1200	5	25	0,60	0,29
8	ISSR69	375 - 1500	6	59	0,39	0,43
9	ISSR53	375 - 1000	8	33	0,64	0,21
10	ISSR51	250 - 1800	4	21	0,56	0,30
11	ISSR64	375 - 1600	8	53	0,50	0,36
Tổng		200-1800	73	481
Trung bình			6,64	43,73	0,53	0,31

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 195 trang tài liệu này.

Mức độ khác biệt về kiểu gen của 25 mẫu giống lay ơn được đánh giá thông qua chỉ số PIC của mỗi chỉ thị ISSR (giá trị PIC càng lớn thì tính đa hình của chỉ thị đó càng cao). Phân tích kết quả cho thấy, giá trị PIC biến động qua mỗi vị trí locus, dao động từ 0,39 đến 0,64. Giá trị trung bình của hàm lượng thông tin đa hình của các mồi là 0,53 và giá trị đa dạng gen trung bình trong một locus là 0,31. Trong đó, có 7/11 chỉ thị với giá trị PIC lớn hơn 0,5. Như vậy chứng tỏ

rằng, 63,6% số chỉ thị sử dụng trong nghiên cứu có sự khác biệt lớn về mức độ đa hình.

Hình 4.3. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị Issr824 trên các mẫu lay ơn

Hình 4.4. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị Issr46 trên các mẫu lay ơn

Hình 4.5. Ảnh điện di sản phẩm PCR của chỉ thị Issr69 trên các mẫu lay ơn

Kết quả phân tích hệ số tương đồng di truyền

Hệ số tương đồng di truyền phản ánh quan hệ di truyền của các giống lay ơn khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy, độ tương đồng di truyền giữa 25 mẫu giống lay ơn dao động từ 0,42 đến 0,9. Trong đó, các cặp mẫu giống có mối quan hệ di truyền gần nhau với hệ số tương đồng cao là GL11 - GL3 (0,89), GL18 - GL3 (0,89), GL22 - GL3 (0,88), GL19 - GL9 (0,89), GL18 - GL11 (0,89), GL22 - GL11 (0,9), GL19 - GL16 (0,9), GL19 - GL17 (0,88), GL22 -

GL18 (0,88), GL21 - GL19 (0,89). Các cặp mẫu giống có mối quan hệ di truyền xa hơn với hệ số tương đồng thấp nhất là GL13 - GL4 (0,42), GL21 - GL4 (0,44), GL24 - GL4 (0,44), GL21 - GL5 (0,44).

Bảng 4.7. Hệ số tương đồng di truyền của các mẫu giống lay ơn nghiên cứu

GL1	GL2	GL3	GL4	GL5	GL6	GL7	GL8	GL9	GL10	GL11	GL12	GL13	GL14	GL15	GL16	GL17	GL18	GL19	GL20	GL21	GL22	GL23	GL24	GL25
GL1	1
GL2	0,56	1
GL3	0,81	0,56	1
GL4	0,71	0,49	0,63	1
GL5	0,68	0,49	0,68	0,86	1
GL6	0,71	0,49	0,74	0,81	0,84	1
GL7	0,74	0,49	0,71	0,64	0,64	0,73	1
GL8	0,66	0,52	0,66	0,73	0,78	0,75	0,75	1
GL9	0,72	0,56	0,67	0,6	0,63	0,68	0,85	0,71	1
GL10	0,67	0,61	0,61	0,58	0,6	0,60	0,77	0,58	0,83	1
GL11	0,84	0,56	0,89	0,66	0,71	0,77	0,71	0,71	0,67	0,62	1
GL12	0,75	0,53	0,75	0,63	0,66	0,68	0,71	0,68	0,73	0,59	0,81	1
GL13	0,58	0,71	0,55	0,42	0,48	0,53	0,59	0,56	0,63	0,63	0,6	0,58	1
GL14	0,48	0,67	0,48	0,52	0,55	0,55	0,58	0,6	0,64	0,67	0,45	0,48	0,77	1
GL15	0,75	0,59	0,69	0,68	0,77	0,77	0,74	0,77	0,73	0,67	0,78	0,75	0,63	0,56	1
GL16	0,77	0,55	0,68	0,56	0,59	0,64	0,86	0,67	0,85	0,79	0,68	0,71	0,62	0,6	0,74	1
GL17	0,71	0,58	0,6	0,59	0,56	0,59	0,81	0,67	0,84	0,77	0,63	0,65	0,61	0,63	0,68	0,84	1
GL18	0,81	0,56	0,89	0,66	0,71	0,71	0,68	0,71	0,67	0,59	0,89	0,81	0,55	0,51	0,75	0,66	0,63	1
GL19	0,73	0,53	0,64	0,57	0,6	0,63	0,85	0,68	0,89	0,84	0,67	0,69	0,63	0,62	0,73	0,9	0,88	0,64	1
GL20	0,53	0,75	0,53	0,58	0,58	0,55	0,52	0,63	0,56	0,56	0,53	0,56	0,74	0,75	0,67	0,55	0,63	0,59	0,56	1
GL21	0,51	0,67	0,48	0,44	0,44	0,47	0,55	0,55	0,56	0,59	0,5	0,51	0,74	0,78	0,62	0,6	0,58	0,51	0,89	0,75	1
GL22	0,85	0,6	0,88	0,69	0,73	0,75	0,69	0,67	0,71	0,66	0,9	0,82	0,56	0,49	0,79	0,72	0,64	0,88	0,68	0,6	0,55	1
GL23	0,71	0,55	0,66	0,59	0,64	0,64	0,78	0,69	0,79	0,82	0,71	0,66	0,64	0,55	0,74	0,78	0,78	0,68	0,82	0,52	0,52	0,69	1
GL24	0,48	0,73	0,53	0,44	0,47	0,47	0,52	0,49	0,59	0,67	0,56	0,53	0,79	0,78	0,56	0,63	0,6	0,53	0,64	0,73	0,81	0,57	0,6	1
GL25	0,49	0,79	0,55	0,45	0,48	0,51	0,59	0,59	0,52	0,6	0,58	0,55	0,69	0,68	0,6	0,59	0,53	0,58	0,55	0,68	0,74	0,56	0,56	0,71	1

Dựa vào kết quả này có thể chọn cặp lai cho phù hợp, đảm bảo khả năng kết hợp và cho những đặc điểm đa dạng. Các cặp lai được chọn thường có hệ số tương đồng di truyền nằm trong khoảng từ 0,4 đến 0,7 (Hale & cs., 2007; Vũ Thị Bích Huyền & cs., 2013). Như vậy, trong nguồn vật liệu có 199 cặp giống (chiếm 66,3%) có hệ số tương đồng di truyền nằm trong khoảng 0,42 đến 0,70 có khả năng tạo ưu thế lai cao khi sinh sản hữu tính.

Kết quả phân tích đa dạng di truyền bằng sơ đồ cây phân loại

Sử dụng phương pháp phân tích nhóm UPGMA dựa vào hệ số Jaccard đã thiết lập được sơ đồ cây phân loại 25 mẫu giống lay ơn.

Hình 4.6. Sơ đồ hình cây biểu thị mối quan hệ di truyền giữa các mẫu giống lay ơn nghiên cứu thông qua chỉ thị phân tử

Phân tích hình 4.6 cho thấy, với hệ số tương đồng là 0,74 tập đoàn 25 mẫu giống lay ơn được chia thành 5 nhóm chính, có mức độ tương đồng di truyền dao động từ 0,68 đến 0,9.

Nhóm I gồm 6 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,75 - 0,9: GL1, GL18, GL3, GL22, GL11, GL12 các mẫu giống này chủ yếu thuộc nhóm có chiều cao trung bình 79 - 108 cm, thế lá ngang, đường kính hoa lớn.

Nhóm II gồm 5 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,73 - 0,8: GL13, GL21, GL24, GL14, GL20 là các mẫu giống có đặc điểm cao cây, số hoa/cành nhiều từ 13 - 14 hoa, số củ bi/củ nhiều 35,3 - 60,3 củ.

Nhóm III gồm 7 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,77 - 0,9: GL7, GL9, GL19, GL16, GL17, GL10, GL23 là các mẫu giống có đặc điểm chiều cao trung bình, thế lá dạng xiên, mức độ khô đầu lá cao (cấp 5 - 7).

Nhóm IV gồm 5 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền từ 0,68 - 0,86: GL4, GL5, GL6, GL8, GL15 các mẫu giống này chủ yếu thuộc nhóm thấp cây, chiều dài cành hoa từ 80,4 - 87,5cm, thế lá xiên, số hoa/cành ít 7 - 9 hoa, hoa nhỏ, khô đầu lá ở mức trung bình - cao.

Nhóm V gồm 2 mẫu giống có hệ số tương đồng di truyền là 0,79: GL2, GL25 là hai mẫu giống có hoa màu trắng, thế lá dạng xiên - ngang, thuộc nhóm cao cây, chiều dài đoạn mang hoa lớn 47,8 - 48,3cm, số củ bi/củ nhiều 20,1 - 28,7 củ.

Bảng 4.8. So sánh phân nhóm dựa vào hình thái và chỉ thị phân tử của các mẫu giống lay ơn nghiên cứu

Phân nhóm

Kiểu hình	Kiểu gen	Số lượng mẫu giống có kết quả tương đồng
Nhóm 1	GL1, GL18, GL3, GL7, GL25, GL12, GL11	GL1, GL18, GL3, GL22, GL11, GL12	5
Nhóm 2	GL2, GL14, GL21, GL20, GL24, GL22	GL13, GL21, GL24, GL14, GL20	4
Nhóm 3	GL9, GL16, GL19, GL23, GL10, GL13, GL17	GL7, GL9, GL19, GL16, GL17, GL10, GL23	6
Nhóm 4	GL4, GL6, GL8, GL15, GL5	GL4, GL5, GL6, GL8, GL15	5
Nhóm 5		GL2, GL25

Qua phân tích một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống và so sánh với phân nhóm theo phân tích bằng ADN nhận thấy:

Các mẫu giống thuộc nhóm I của cây phát sinh chủng loại có chiều cao trung bình, thế lá ngang. Các mẫu giống thuộc nhóm II có chiều cao lớn, thế lá xiên, mức độ khô đầu lá nhẹ nhất (cấp 1). Các mẫu giống thuộc nhóm III có chiều cao trung bình, mức độ khô đầu lá ở mức cao nhất (cấp 5-7). Các mẫu giống thuộc nhóm IV có chiều cao thấp nhất, chiều dài đoạn mang hoa ngắn, số

hoa/cành ít, mức độ khô đầu lá ở mức trung bình (cấp 3-5). Các mẫu giống thuộc nhóm V là nhóm có hoa màu trắng, cao cây, đường kính hoa lớn, mức độ khô đầu lá nhẹ nhất (cấp 1).

Như vậy, các kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học chính cũng tương ứng với phân nhóm về quan hệ di truyền thông qua phân tích ADN bằng chỉ thị phân tử ISSR.

4.1.3. Khảo sát các tham số di truyền và mối tương quan giữa các tính trạng đặc trưng của hoa lay ơn

4.1.3.1. Ước lượng các tham số di truyền các tính trạng số lượng của các giống lay ơn nghiên cứu

Hiệu quả chọn lọc từng tính trạng riêng rẽ phụ thuộc vào độ biến thiên di truyền, được đo bằng hệ số di truyền. Để nâng cao hiệu quả chọn giống, ước lượng các thành phần chọn lọc đồng thời đối với nhiều tính trạng hay thiết lập chỉ số chọn lọc.

Bảng 4.9. Thành phần di truyền của các tính trạng số lượng trên 25 mẫu giống hoa lay ơn nghiên cứu

STT

Tính trạng	PCV%	GCV%	H2b (%)	GAM (5%)
1	Chiều dài lá	24,90	20,83	83,6	39,78
2	Số lá/cây	9,49	9,42	99,2	1,40
3	Chiều dài cành hoa	19,97	18,93	94,7	41,96
4	Chiều dài đoạn mang hoa	16,83	16,75	99,5	13,35
5	Đường kính cành hoa	19,87	15,82	79,6	0,38
6	Số hoa/cành	22,61	22,60	99,5	4,94
7	Đường kính hoa	8,18	8,16	99,7	1,63
8	Số củ bi/củ	97,40	96,23	98,7	66,53

Sự khác nhau giữa GCV và PCV có ý nghĩa cho biết vai trò của kiểu gen và môi trường lên biểu hiện tính trạng. Kết quả phân tích ở bảng trên cho thấy hệ số biến động kiểu hình (PCV %) lớn hơn hệ số biến động kiểu gen (GCV %) ở tất cả các tính trạng nghiên cứu với các giá trị khác nhau. Điều này cho thấy cần có sự xem xét tác động của yếu tố môi trường lên các tính trạng khảo sát.

Tuy nhiên, khoảng cách giữa PCV và GCV lại cho thấy mức độ ảnh hưởng khác nhau của yếu tố môi trường lên các tính trạng khác nhau. Sự khác nhau lớn nhất giữa PCV và GCV được quan sát thấy ở tính trạng chiều dài lá và đường kính cành hoa, tương ứng là 24,9%, 20,83% và 19,87%, 15,82% chứng tỏ rằng các tính trạng này chịu ảnh hưởng lớn hơn bởi yếu tố môi trường so với các tính

trạng khác. Điều này có nghĩa là có thể cải thiện được chiều dài lá và đường kính cành hoa qua việc cung cấp điều kiện môi trường thích hợp.

Phần lớn các tính trạng còn lại có chênh lệch không đáng kể giữa PCV và GCV cho thấy sự ảnh hưởng rất nhỏ bởi yếu tố môi trường, do đó vai trò quan trọng là các yếu tố di truyền ảnh hưởng đến sự biểu hiện của tính trạng này.

Ước lượng của PCV và GCV tương đối cao (> 20%) đối với tính trạng số củ bi/củ, chiều dài lá, số hoa/cành. Giá trị này đạt trung bình (10 - 20%) đối với chiều dài cành hoa, chiều dài đoạn cành mang hoa và đường kính hoa. Cả hai giá trị thấp ở tính trạng số lá/cây và đường kính hoa (< 10%). Kết quả này cũng phù hợp với các công bố trước, giá trị PCV và GCV cao ở số củ bi/củ (Kumar & cs., 2011a), số hoa/cành (Misha & cs., 2014), chiều dài lá (Naresh & cs., 2015) và chiều dài cành hoa (Aasia & cs., 2016).

Hệ số di truyền là một tham số biểu thị sự tương ứng giữa kiểu gen và kiểu hình của tính trạng, hệ số càng cao bao nhiêu thì quan hệ giữa giá trị kiểu hình và giá trị kiểu gen càng chặt bấy nhiêu. Hệ số di truyền của các tính trạng nghiên cứu đều cao dao động từ 79,6 - 99,7%.

Các tính trạng quan tâm đều có hệ số di truyền cao do đó thích hợp với phương pháp chọn lọc hỗn hợp.

Tuy nhiên chỉ ước lượng hệ số di truyền không đủ để dự đoán hiệu quả của chọn lọc. Hệ số di truyền sử dụng kết hợp với tiến bộ di truyền sẽ cung cấp thông tin tốt hơn cho chọn lọc cá thể. Ước lượng hệ số di truyền và tiến bộ di truyền làm sáng tỏ bản chất của hành động gen kiểm soát sự di truyền của một tính trạng (Panse, 1957). Giá trị của tiến bộ di truyền dao động từ 0,38 - 66,53%.

Theo Panse (1957), một tính trạng được điều khiển bởi hoạt động của một gen không di truyền cộng thì có hệ số di truyền cao nhưng tiến bộ di truyền thấp; ngược lại thì có hệ số di truyền và tiến bộ di truyền cao.

Các tính trạng chiều dài lá, chiều dài cành hoa và số củ bi/củ là những tính trạng có hệ số di truyền cao (83,6; 94,7 và 98,7%) kèm theo tiến bộ di truyền cao (39,78; 41,96 và 66,53%). Các tính trạng còn lại như số lá, đường kính cành, số hoa, đường kính hoa có hệ số di truyền cao nhưng tiến bộ di truyền thấp (0,38 - 13,35%).

Như vậy, trong các tính trạng nghiên cứu thì tính trạng chiều dài lá, đường kính cành hoa có thể được cải tiến bằng điều kiện trồng. Các tính trạng chiều dài lá, chiều dài cành hoa và số củ bi/củ có thể được quy định bởi gen di truyền cộng.