PHÂN TÍCH MÃ VẠCH ADN CỦA NGUỒN GEN LÚA ĐỊA PHƯƠNG VIỆT NAM DỰA TRÊN TRÌNH TỰ GEN rbcL

Abstract

This study was conducted to characterize the DNA barcode profile of the rbcL gene region in 180 indigenous rice landraces collected from different ecological regions of Vietnam. Following PCR amplification, the rbcL amplicons were sequenced using the Sanger method and the sequence data were processed and analyzed using BioEdit and MEGA 7 software. The results showed that sequence lengths ranged from 541 to 551 bp. The average nucleotide composition comprised 26.67% A, 29.13% T, 23.24% G and 20.96% C. BLAST comparison against the GenBank database revealed sequence similarities ranging from 99.45% to 99.82% with 100% query coverage, indicating the highly conserved nature of the rbcL region in rice. Sequence polymorphism analysis identified 10 variable sites, including 4 SNPs and 6 InDels. These variations generated distinct haplotypes that enabled the identification and discrimination of several rice landraces, including Nang Keo Sim, Nang Hoa, Nghoo Tan Oi, Tep An Giang and Cam. Genetic distance based on the Kimura 2-parameter (K2P) model ranged from 0.0000 to 0.0037. Phylogenetic analysis using the UPGMA method classified the 180 rice landraces into two major groups. The findings indicate that the rbcL marker can support preliminary assessments of genetic diversity and the grouping of indigenous rice germplasm; however, additional highly polymorphic loci should be incorporated to improve discriminatory power among closely related rice accessions.

Tóm tắt

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định đặc điểm mã vạch ADN vùng gen rbcL của 180 mẫu giống lúa địa phương thu thập từ các vùng sinh thái khác nhau tại Việt Nam. Sau khi khuếch đại bằng PCR, các sản phẩm gen rbcL được giải trình tự bằng phương pháp Sanger, dữ liệu trình tự được xử lý và phân tích bằng các phần mềm BioEdit và MEGA 7. Kết quả cho thấy, chiều dài trình tự dao động từ 541 - 551 bp. Thành phần nucleotide trung bình gồm: 26,67% A, 29,13% T, 23,24% G và 20,96% C. So sánh với cơ sở dữ liệu GenBank bằng công cụ BLAST ghi nhận mức độ tương đồng từ 99,45 - 99,82% với độ bao phủ đạt 100%, cho thấy vùng gen rbcL có tính bảo tồn cao ở cây lúa. Phân tích đa hình trình tự phát hiện 10 vị trí biến dị, bao gồm 4 SNP và 6 InDel. Các biến dị này hình thành các haplotype đặc trưng, cho phép nhận diện và phân biệt một số giống lúa như: Nàng Keo Sim, Nàng Hoa, Nghọo Tan Ơi, Tép An Giang và Cằm. Khoảng cách di truyền theo mô hình Kimura-2-parameter (K2P) dao động từ 0,0000 - 0,0037. Phân tích phát sinh loài bằng phương pháp UPGMA đã chia 180 mẫu giống thành hai nhóm chính. Kết quả nghiên cứu cho thấy, chỉ thị rbcL có thể hỗ trợ đánh giá đa dạng và phân nhóm sơ bộ nguồn gen lúa địa phương; cần kết hợp thêm các vùng gen có độ đa hình cao hơn để nâng cao khả năng phân biệt giữa các mẫu giống có quan hệ di truyền gần.