1
M U
t v
Nghiên cu bn cht tính chng chu ca cây trng cho thy
t tính tr th ca tng gen riêng r liên
n tính chng chu thc vt (ví d c
nhiu nghiên cu tìm hiu và phân tích. Dng ca các yu t
bt li t ngoi cnh, không ch các gen riêng r c biu hin mà
là mt h thc kích hot biu hin nh
ng vi tình trng bt li mà thc vt gp phi. Mt trong s nhng
yu t kích hot hong ca các gen liên n kh ng
chu là các nhân t phiên mã (transcription factor TF).
NAC
TF . NAC
TF có ng
.
khác nhau Nhiu tác gi
nghiên cu chuyn gen mã hóa NAC TF thành công vào mt s loài
cây tr, thuc lá cây lc, các gen AhNAC1,
AhNAC2, AhNAC3
thành công, AhNAC2
Arabidopsis.
Lc là cây nông nghip ngc trng ph bin trên
th gii. c ta, cây lc trng trên khp các min và phù
hp vi nhiu vùng sinh thái khác nhau. Cây lc là cây h u, thuc
nhóm chu hn kém. Vì vy, nu ci thic kh ng chu
s m rc dit cây
2
trng. Mt s k thut chn to ging có kh u h
ging hoc ng dng công ngh t bào thc vc áp dng.
Tuy nhiên, vic s dng k thut chuyn gen nhm to ra nhng
ging lc có kh u khô hc nghiên cu nhiu.
T nh tài: Nghiên cứu
phân lập và chuyển gen NAC2 liên quan đến tính chịu hạn ở cây
lạc (Arachis hypogaea nhm th nghim kh n gen
ch th và tin ti chuyn gen chu hn to ra dòng cây chuyn gen
phc v chn ging chu hn cây lc. ng dng thc tin ca
nghiên cu nhm ci to cây lc và phá v hn ch v kh
chng chu ng cây trng này.
2. Mc tiêu nghiên cu
(1) Phân lp c gen mã hóa nhân t phiên mã NAC2 t
ging lc chu hn tt.
(2) Thit k c vector cha cu trúc mang gen mã hóa nhân
t phiên mã NAC2. To cây chuyn gen và biu hic protein
NAC2 cây thuc lá.
(3) Tc dòng cây lc chuyn gen. Phân tích các dòng cây
lc chuyn gen.
3. Ni dung nghiên cu
(1) Phân nhóm các ging lc nghiên cu theo m chu hn
u hn mô so và cây non.
(2) Phân lp, tách dòng và gii trình t gen mã hóa nhân t phiên
mã NAC2 n tính chu hn ca cây lc.
(3) Thit k vector cha cu trúc mang gen mã hóa nhân t phiên
mã NAC2, to vi khun A.tumefaciens mang vector tái t hp và
chuyn vào cây thuc lá mô hình.
3
(4) nh s có mt ca gen chuyn NAC2 trên cây thuc lá,
u hn ca các dòng thuc lá chuyn gen thông
qua s ng proline. Phân tích biu hin protein tái t
hp NAC2 cây thuc lá chuyn gen.
(5) Phát trin h thng tái sinh cây cây lc và chuyn gen ch th
(GUS) qua mô so và phôi soma.
(6) Chuyn cu trúc gen NAC2 vào cây lc, phân tích các dòng
lc chuyn gen.
4. Nhi ca lun án
i) Tách dòng thành công gen mã hóa nhân t phiên mã NAC2
t ging lc chu hn tt L12.
ii) Thit k thành công vector cha cu trúc mang gen mã hóa
nhân t phiên mã NAC2 và chuyn vào cây thuc lá, kt qu biu
hin protein cây chuyn gen chng minh ct k hot
ng tt thuc lá.
iii) Thông qua h thng, ging lc LVT
c th nghim chuyn gen GUS và chuyn cu trúc mang gen mã
hóa nhân t phiên mã NAC2. Biu hin GUS c trên phôi
soma và cây lc hoàn chc 4 dòng lc th h T0 mang
gen mã hóa nhân t phiên mã NAC2 qua kiu vi phn
ng PCR.
iv) Lun án tc quy trình chuyn gen
hoàn chnh thông qua mô so và phôi soma cây lc nhm phc v
to cây lc chuyn gen theo mi thin kh ng chu
vi tình trng thic t ng.
c và thc tin
5.1. Ý nghĩa khoa học
4
i) Kt qu nghiên cu ca lun án cung cp dn liu khoa hc
v ng dng k thut chuyn gen nhm phc v vic ci thin tính
chu hn ca cây lc.
ii) Cung cp thông tin v nhân t phiên mã NAC và gen NAC2
cây lc. Kh u hn các ging lc nghiên cu và vai trò
ca gen NAC2 ng vi s thic t ng.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kt qu u hn ca cây lc m mô
sc s d ng dng bin
pháp ci thin kh u hn ca cây lc. Kt qu c ban
u v cây lc chuyn gen s các m
tip theo nhm phc v các nghiên cu v ci thin tính chu hn ca
cây lc.
6. Cu trúc ca lun án
Lun án gm 103 trang (k c tài liu tham khc chia
thành các phn: M u gm 2 ng quan tài liu,
40 t li5
Kt qu và tho lun, 47 trang; Kt lu ngh: 1 trang; Các
n lun án: 1 trang; Tài liu tham
kho: 14 trang vi 134 tài liu tham kho bng ting Vit và ting
Anh. Lun án có 25 bng s liu, 36 hình.
TNG QUAN TÀI LIU
Lu kho và tng kt 17 tài lic, 117
tài lic ngoài vi các ni dung liên quan, bao gm: (1) Hn và
ng ca hn thc vt; (2) Các nhân t phiên mã liên quan
n tính chu hn thc vt; (3) Nâng cao kh chu hn ca cây
5
trng bng k thut chuyn gen.
Vi các dn liu thu thc, kt qu ng
nh, lc là cây nông nghip ngc trng ph bin trên th
gii. Xu th bi i chung ca khí hu làm cho hn hán bt
ng xy ra nhi
sut cây trc. Nhng hiu bit v chu
hn giúp hiu rõ v c tính chng chu ca thc vt và cây l
trong nhng nghiên cu v kh ng vi tình
trng thic t ng. chu hn ca thc vt rt
phc tp, không ch m hình thái gii phu mà
n nhi thành phn hoá sinh trong t bào,
s u chnh hong cn tính chu hn ca thc
vt. Thành công ca k thut chuyc công b trên nhiu
loài cây trng và nhin kh u hn ca
thc vc ci thin.
Hing tìm kin tính
chng chu ca cây trni vu kin sinh thái phi sinh hc bt
l ng th nht là tìm nhng gen liên quan trc ti n kh
u hn, chu lnh, ngp úng hay phèn mng th hai
nghiên cu v gen chng chng các yu t u khin ví d
iption factor (TF) nhm tip cu hòa tng th
a thc vt khi gu kin bt li. NAC
TF .
mã NAC có liên quan v chvi nhiu quá trình khác nhau
trong thc vt, phát trin, quá trình lão hóa,
ng các stress sinh hc và phi sinh hc. Nhiu nghiên cu ch yu
tp trung vào to dòng và phân ln hn hán
6
trong h ANAC019, ANAC055, và ANAC072
Arabidopsis, BnNAC , AhNAC1, AhNAC2, AhNAC3,
AhWSI 153, AhWSI 308 cây GmNAC2, GmNAC3 và
GmNAC4 tr , ONAC045, SNAC1 lúa, TaNAC2,
TaNAC4, TaNAC8 lúa mì
Sau khi phân lp, nh c thit k vi các
promoter mc hi
và chuyn thành công vào mt s loài thc vt nh k thut chuyn
gen. Mt s nghiên cu công b c cây trng chuyn gen
thành công có kh ng chng chu kin thiu
c cA.thaliana, thuCác kt qu thu
u chng minh vi ng chu ti các
u kin bt li t mui cao, nhi thp,
nhi cao, khô hn, t i thic s ng và phát trin.
NAC2
VT LI
2.1. Vc vt
Lun án s dng ht ca 10 ging lc có kh u hn
khác nhau do Trung tâm Nghiên cu và Phát tri - Vin Cây
c và Cây thc phm cung cp.
2.2. Hóa cht và thit b
Các loi hoá cht tinh khit và thông dng có ngun gc t các
hãng Taq- c hiu
c
gel và tách plasmid, enzyme . Các
7
chng c
pháp nghiên cu
2.3
giá nhanh tính chu hn bi khô mô
so theo Lê Tr.
u hn n cây non theo
Lê Tr.
ng proline ba
2.3 dng trong nuôi cy in vitro
To các dòng thuc lá và lc bng k thut nuôi cy in vitro.
Ging thuc cung cp t phòng Công ngh t bào
thc vt vic 3-4 lá thc s d
tin hành các thí nghim phc v cho chuyi và
chuyn gen, to cây hoàn chnh.
lc qua mô so hóa và phôi soma
c tin hành da mt s tác gi .
To mô so trong ti 10 ngày, to phôi soma trong 7 tun, tái sinh
cây và to cây hoàn chnh.
n gen thông qua mô sc tin hành da
trên nghiên cu ca mt s tác gi.
2.3c phân t
Nghiên cu thông tin v gen và thit k cp mi nhân gen: Các
c thao tác: i) thu thp trình t nucleotit t ngân hàng gen NCBI;
ii) thit k cp mi; iii) Kim tra chng cp mi bng PCR.
Tách chit DNA tng s .
Tách chit RNA tng s bng Trizon. c tng hp theo quy
trình RevertAid
TM
H Minus First Strand cDNA Synthesis Kit.
8
Phân lp gen bng k thut PCR, RT-PCR. Tách dòng gen
pháp c
nh trình t gen trên máy phân tích trình t t ng theo
a Sanger.
Thit k cu trúc chuyn gen: các phn ng ct, ghép ni to
vector, to vector tái t hp và bin np vào t bào A.tumefacien
bn.
Phân tích biu hin gen GUS bng nhum hóa mô t bào theo
(1987).
có mt ca protein do gen chuyn to ra bng k
thua (2001).
lý s liu
Các s lic x ng kê sinh hc
trên máy vi tính bng phn mm Excel. Phân tích gen bng phn
mm BioEdit và DNAstar.
2.4m nghiên cu
Phòng Công ngh T bào thc vt, Phòng thí nghim trng
m Công ngh gen Vin Công ngh Sinh hc.
KT QU VÀ THO LUN
3.1. ánh giá kh u hn ca các ging nghiên cu
u thi khô n mô so
Thi khô mô sc s dt bi
ng ca s mn kh u khô hn, chu
nóng ca t bào thc vt. Bi khô mô so ca các
ging lúa, ging lc, nhiu công trình nghiên cu ca các tác gi
chn lc nhng dòng mô có kh c nhi cao,
9
chc hing khô khi mc sau khi b x u
kin nuôi cy.
3.1.1.1. Khả năng tạo mô sẹo của các giống nghiên cứu
Kh o mô so là thông s u tiên phn ánh kh
thích ng ca mô vi môi trng nghiên cu nhm s dng cho các
thí nghim sau này trong vi u hn ca các
ging lc. Chúng tôi s dng ngun mu t phôi trc ht lc
ng có b sung chng 2,4D.
Kt qu nghiên cu cho thy, tt c các ging lc nghiên cu
u có kh o mô so. Kh o mô so cao nht quan sát
thy ging L12
và L16 (100%), thp nht là ging LVT (69,56 %).
Ngun mô so thu nhn s c s dng trong các thí nghim
u hn ca các ging lc n này.
3.1.1.2. Khả năng giữ nước của mô sẹo các giống nghiên cứu
mc ca mô so chúng tôi tin hành x lí
thi khô c khi mô so và chia tách mô so vi các t l khác nhau
(1/2, 1/4, 1/8) bng lung khí vô trùng ca box cy. Tin hành thi
khô 3h, 6h, 9 h liên t mc ca mô so.
Kt qu thí nghim cho th m c ca mô so các
ging lc sau x lý bi th i khác nhau tùy vào mi
ging. T mc nhanh nht quan sát thy sau 3h thi khô
c ca mô so gi tt c các ging.
T mc sau 3h th nguyên c khi mô so là ít
i mô so thng
mc cao nht và gi mc thp nht là L12
sau 3h thc tip tc gim sau 6h thi khô tip theo
so vi trng mô su.
10
3.1.1.3. Tỷ lệ sống sót của mô sẹo các giống nghiên cứu
Kh c ca mô so các ging nghiên cu sau x lý
bi thi khô n t l sng sót ca mô so.
T kt qu x lý mc mô so cho thy, t l sng sót ca
mô so t l nghch vi thi gian x lý th
ging có t l sng sót ca mô so là ln nht hu ht các
ng x ng vi thi gian thi
khô là 3, 6, 9h). TB25 là ging có t l sng sót thp nht, ng
9h ch còn 40,63%. T l sng sót cao quan sát thy khi mô so
chia tách 1/2. Kh c hi thp quan sát thy khi mô so
chia tách 1/4 và 1/8. T l sng sót thp nht 12,50% ging TB25
sau 9h thi khô (chia tách 1/4) và 12,00% ging LVT sau 9h thi
khô (chia tách 1/8).
u hn n cây non
Tỷ lệ cây héo, tỷ lệ cây phục hồi sau hạn nhân tạo
Kt qu c sau khi x lý hn nhân to n cây
non bng cách ngc các thm khác nhau trong quá
trình thí nghim cho thy, t l cây không héo gim dn theo các thi
m gây hn. T l cây phc hi gim dn theo các thm gây
hn. thm h các ging phc hi toàn b, ch có
4 ging L08, L15, LVT, TB25 t l c
hi thp nht quan sát thy ging TB25 (55,24%). Sau 7 ngày gây
hn ging có kh c hi cao nht là L12 (73,34%) và thp
nht là LVT (18,18%). T l phc hi rt thp sau 9 ngày gây hn,
phn héo ca cây phc hi chi, lá xanh tr li rt ít. T l
phc hi thp nht quan sát thy ging TB25 (2,94%) . Ging L12
có kh c h (30,38%).
11
Kt qu nghiên cu cho thy, ging L12 chu hn tt nht, ch
s chu hi là 16968,45, ging TB25 chu hn kém nht
vi ch s chu hn là 8183,03. Ch s chu hn S
n
càng ln thì kh
u hn càng cao.
Hàm lượng proline của các giống lạc trước và sau xử lý hạn
Hàm ng proline c tiêu quan trng trong
u hn hành phân tích hàm
ng proline n cây non thc hn và sau hn.
u phn ng ca cây tri vi các yu t
cng. Kt qu thí nghim cho thng
proline sau hu so vc khi gây hng
L12 có t l t (394,12%) còn ging TB25 có t l
thp nht (241,67%). Các ging L12, L16, MD7, L20 chu hn tt
ng proline i các ging còn li.
3.1.3. Phân nhóm các ging lc theo kh u hn
Nhm kho sát mi liên quan gia kh u hn ca các
ging nghiên cu vi các ch á m mô so và cây
non, chúng tôi s dng phn m phân tích các ch
tiêu này, kt qu có th chia 10 ging lc nghiên cu thành 3 nhóm:
Nhóm chu hn tt gm 2 ging: L12, L16; Nhóm chu hn
Khá gm 4 ging: L20, MD7, L14, Sen lai; Nhóm chu hn yu gm
4 ging: L08, L15, LVT, TB25.
3.2. Kt qu nh trình t gen NAC2
3.2.1. Nhân dòng gen NAC2
Da trên trình t gen AhNAC2 ca cây l ti Ngân
hàng Gen quc t (EU755023), cp m c hi c chúng tôi
thit k nhân gen NAC2. T lá ca ging l lý
12
hn, RNA tng s c tách chit và tng hp cDNA. Gen NAC2
c nhân lên bng k thut PCR và kim tra bn di trên gel
agarose. Kt qu trên hình 3.4 cho thc có kích
ng vc tính toán theo lý thuyt (1050 bp).
Hình 3.4. Kt qu nhân gen NAC2 t ging lc L12
M: Thang DNA chun 1 kb.
3.2.2. Tách dòng gen NAC2
c thc hin bng cách gn sn phm
n di sn phm colony-PCR
M: Thang DNA chun 1 kb. 1-14: các dòng khun lc nghiên cu.
E. coli
NAC2
-PCR.
13
-
nh trình t gen NAC2
Bng 3.6. V trí sai khác trong trình t nucleotide ca gen NAC2
so vi gen AhNAC2
STT
V trí
AhNAC2
NAC2
1
195
T
C
2
232
A
G
3
249
A
T
4
264
A
G
5
288
A
G
6
291
T
C
7
297
A
G
8
343
G
A
9
1044
G
A
Khi chúng tôi tin hành so sánh trình t amino acid ca gen
NAC2 vi các nhân t phiên mã NAC khác, nhn thy v trí amino
acid i 115 ca gen NAC2 so vi gen AhNAC2 lng
hoàn toàn vi các trình t amino acid còn li trong h gen NAC
ng thc v t lun trình t gen
NAC2 c t ging lc L12 ch có mt v trí amino acid th 78
i sau khi so sánh vùng bo th này vi các trình t amino acid
trong h trên ngân hàng gen quc t (Hình 3.9).
NAC2
AC, có khong 160 amino
acid t . So sánh vùng bo th
NAC gia gen NAC2 và mt vài gen trong h NAC c các
phân vùng bo th t c ch ra trong các a
vùng NAC (hình 3.9).
14
Hình 3.9o
b E: các phân vùng bo
th thuc vùng NAC)
15
3.2.4. Xây dng cây phát sinh chng lo
.
NAC2
o th NAC trên mt s loài thc vt cho th
i gen AhNAC2
NAC2
AhNAC2 và gt vi GmNAC4 NAC2
NAC2
3.3. Thit k vector chuyn gen mang gen mã hóa nhân t phiên
mã NAC2 và chuyn vào cây thuc lá
3.3.1. Thit k vector tái t hp cha cu trúc gen mã hóa nhân
t phiên mã NAC2
Da trên trình t gen AhNAC2 trên ngân hàng gen
(No. EU755023) chúng tôi thit k 2 cp mi nhân gen NAC2
ging lc chu hn tm ct ca các enzyme NcoI/NotI
và XbaI/SacI m ct ca NcoI/NotI c s dng trên vector
pRTRA7/3, m ct ca XbaI/SacI s dng trên vector pBI121.
Tạo vector tái tổ hợp pRTRA7/3:NAC2
Sau phn ng ghép ni, vector tái t hp pRTRA7/3:NAC2
c kim tra bng phn -
NAC2NcoI/NAC2NotI và bng phn ng ct bi enzyme NcoI/NotI.
Hình nh n di sn phm ct trên hình 3.12-A cho thy kt
16
qu c khong 1,1kb và
ng v c ca gen NAC2 (nn c-
myc và KDEL) và vector pRTRA7/3ng thi thc hin
phn -NAC2NcoI/NAC2NotI,
kt qu trên hình 3.12-B cho thy, sn phn gen
ng vi tính toán theo lý thuyt (1,1kp).
Hình 3.12. Kt qu n di trên gel agarose 1% (t vector
pTRA7/3:NAC2)
A. Kt qu n di sn phpRTRA7/3:NAC2
(NotI/NcoI); B. Kt qu in di sn ph-
NAC2NcoI/NAC2NotI t vector pTRA7/3:NAC2.
Tạo vector tái tổ hợp pBI121:NAC2
thc hin quá trình ghép nn gen NAC2/c-myc/KDEL
t vector pRTRA7/3 vào vector pBI121 chúng tôi s dng cp mi
NAC2XbaI/NAC2SacI n gen NAC2/c-myc/KDEL t
vector pRTRA7/3.
Sau phn ng ghép ni, kim tra vector tái t hp bng phn
- NAC2XbaI/NAC2SacI cho
thy sn phm PCR vi cp mc hi c
B
B
A
B
17
khong 1,1kb (Hình 3.15-A). Sn phm ct vector bng XbaI/SacI
c n gen khong 1,1 và 11,2kb phù hp vi kích
c tính toán theo lý thuyt ca gen NAC2 và vector pBI121 (Hình
3.15-B y cu trúc gen NAC2 cthit k thành công
vào vector pBI121 s dng trong chuyn gen thc vt.
Kt qu n di trên gel agarose 1% (colony - PCRt
vector pBI121: NAC2 và ct enzyme XbaI/SacI)
-
NAC2XbaI/NAC2SacpBI121:NAC2;
pBI121:NAC2
3.3.2. To cây thuc lá cha cu trúc mang gen mã hóa nhân t
phiên mã NAC2
Bin np vector pBI121:NAC2 vào t bào vi khun A.tumefaciens
chng CV58 bn
kim tra hong ca ct k trong cây trng
o nguyên liu chun b cho quá trình chuyn gen to cây
trng chu hn, cu trúc pBI121:NAC2 c bin np vào vi khun
A.tumefaciens chng CV58 bn. Thc hin
A
B
18
phn ng PCR vi cp mc hiu NAC2XbaI/NAC2SacI. Kt qu
n di sn phc th hin trên hình 3.17 cho thy,
c 8 dòng khun lu cho kt qu
u này chng t n np vector
pBI121:NAC2 vào t bào A.tumefaciens chng CV58 thành công và
t hiu qu cao.
Chuyn cu trúc gen mã hóa nhân t phiên mã NAC2 vào cây
thuc lá thông qua vi khun A.tumefaciens CV58
Các dòng thuc lá chuyn gen sau mt khong thi gian nht
nh sng sót ngoài t c chúng tôi kim tra bng phn
ng PCR vi cp mc hiu NAC2XbaI/NAC2SacI. Kt qu cho
thy, trong s 9 dòng thuc lá sàng lc ngu nhiên sau kiu
cho phn n di xut hic
hic khong 1,1kb.
c lá chuyn gen mang nhân t
phiên mã NAC2
Các dòng thuc lá chuyn gen sau khi sàng lc và cho kt qu
i phn c chúng tôi tin hành thí nghim
gây hn nhân to bng cách ngng amino acid
17.-
NAC2-XbaI/NAC2-SacI Agrobacterium
19
proline là mt ch c lá
chuyn gen.
. Quan sát v mt hình thái trong quá trình x lý h
u kin thic, các dòng cây thuc lá
chuyn gen v ng trong khi cây thuc lá
không chuyng proline
ca các dòng cây chuyn c h
vi chng.
Đánh giá sự có mặt của protein do gen chuyển tạo ra
Nhng sau chuyn gen, chúng tôi tin hành
k thut lai Western vi mong mun kim tra s có mt ca protein
do gen chuyn to ra.
c ht protein toàn phc tách chit t mu thuc lá
chuyn di trên gel polyacrylamid, thm truyn lên màng
nitrocellulose ri lai vi kháng th. Quá trình hin th sn phm lai
thc hin thông qua phn ng to màu vi phosphatase kim.
Hình 3.21. Phân tích Western blot các dòng thuc lá chuyn gen
M. Marker chu-
N19, N36, N85, N106, N112, N129: các dòng thuc lá chuyn gen
20
Gen NAC2/c-myc/KDEL c khong 1,1kb, sau khi
dch mã, phân t protein s c c tính toán theo lý thuyt
khong 39 kDa. Kt qu lai Western cho thy, 2 dòng thuc lá
chuyn gen N19 và N106 xut hin tín hiu lai có khng phân t
vào khong 39 kDa, còn dòng cây không chuyn gen không thy có
tín hiu lai (Hình 3.21). Kt qu thí nghim khnh, protein do
gen NAC2 u hin trong mt s dòng thuc lá chuyn
gen và ct k hong tt thuc lá.
3.4. To dòng lc chuyn gen mang gen mã hóa NAC2
3.4.1. H thng tái sinh cây lc
Sau mt tun nuôi ti, phôi trc cm ng to thành mt khi
mô sc kho
nht hoc trng xp. Sau 7 tun nuôi ngoài sáng ch các khi mô so
màu vàng, không nht mi có kh o cm phôi soma.
Kt qu tái sinh t cm phôi soma cho thy, khi b sung
ng SIM, t l mu to chi và s chi trung
c là cao nht c ba ging lc sau 7 tun nuôi cy.
Trong nhng n u chúng tôi la chn IBA 0,3
mg/l là n thích hp nht cho vic to r cây lc. Giá th (1
t:1 tru hun:1 cát vàng) làm nguyên lic in vitro ra t
nhiên. Sau hai tun chúng tôi chuyt.
3.4.2. Chuyn gen ch th GUS thông qua vi khun A.tumefaciens
Hiu sut ca quá trình chuyn gen không ch ph thuc vào
h thng tái sinh mà còn ph thuc vào rt nhiu yu t
m di truyn ca ging. Mt s nghiên cu chuyn gen thành
công vào cây lc thông qua mô sc công b. Chúng tôi
la chn ging l tin hành thí nghim chuyn gen ch th
21
GUS. Các mu thí nghim chuyn gen GUS có màu xanh chàm t
cht không màu X-gluc.
Các mu phôi soma sau 7 tun nuôi cc kim tra biu
hin gen GUS tm thi bm màu vt
X-Gluc (Hình 3.23-A). Sau 4 tung ti SIM1
không cha cht chn lc, các cm ch c chuyn sang môi
ng SIM2 cha BAP vi n 2mg/l. T l mu sng sót sau 2
tung cha cht chn lc thc là 146 chi.
Nhng cm chi sng sót s c chuyng ra r và
tip tc chn lc. Cây lc hoàn chc nhum màu v
cht X-Gluc. Biu hin gen GUS trên cây lc chuyc mô t
trên hình 3.23 B.
Hình 3.23. Biu hin gen GUS phôi soma và cây lc.
A. Biu hin gen GUS trên phôi soma chuyn gen; B. Biu hin gen
GUS trên cây lc chuyn gen.
T các kt qu trên, chúng tôi trình bày quy trình hoàn chnh
cho vic tái sinh phc v chuyi vi cây lc qua mô so hóa
và phôi soma trên hình 3.24
A
B
22
Hình 3.24. hoàn chnh quy trình chuyn gen cây lc
qua mô so và phôi soma
3.4.3. Chuyn cu trúc gen chu hn mang nhân t phiên mã
NAC2 cây lc
T kt qu nghiên cu chuyn cu trúc gen chu hn cây
thuc lá, chuyn gen ch th GUS cây lc, chúng tôi tin hành
chuyn cu trúc gen chu hn mang nhân t phiên mã NAC2 vào mô
so ging lc LVT thông qua vi khun A. tumefaciens
Quá trình chuyc tin hành trên 4 lô thí nghim vi
tng s 935 mc s dng cho chuyn gen, có 595 mu to phôi
23
soma, 1416 chi hình thành, trong quá trình chn lc kháng sinh có
189 cây sng sót trên giá th và trng nhà i.
Hình 3.26. Hình nh chuyn cu trúc mang gen mã hóa nhân t
phiên mã NAC2 qua A. tumefaciens và h thng tái sinh phôi soma
ng nuôi cy vi vi khun A. tumefaciens; B. Phôi soma chuyn
gen sau 7 tun; C. Cm chi t phôi soma chuyn gen trên môi
ng chn lc; D. Chi chuyng chn lc; E.
Cây lc chuyng ra r; F. Cây lc chuyn gen trên
giá th t:tru:cát.
kim tra s có mt ca gen chuyn, sau khi ra cây khong
1 tháng, mu lá cc ti tách chit
DNA tng s.
S dng DNA tng s t, chúng tôi tin hành phn
ng PCR vi cp mc hiu NAC2XbaI/NAC2SacI. Kt qu n
di sn phm PCR cho thc 4 i phn
ng PCR chim t l 0,43 % s mu bin np (dòng 24, 49, 52, 89
hình 3.25). c tip tc tr thu h
s biu hin ca gen chuyn các th h sau.
24
1. Các ging lc nghiên cc xp thành 3 nhóm khác nhau
v m chu hn n mô so và cây non. Hai ging L12,
L16 thuc nhóm chu hn tt, bn ging chu hn khá (L20, MD7,
L14, Sen lai) và bn ging chu hn kém (L08, L15, LVT, TB25).
c trình t gen NAC2 phân lp t
ging lc chu hn tt L12. Gen NAC2 c 1050
nucleotide, mã hóa vùng NAC khong 160 amino acid.
3. Thit k thành công vector chuyn gen pBI121:NAC2.
t c 194 dòng cây thuc lá chuyn gen chn lc bng
kanamycine.
4. c 186/194 dòng cây thuc lá chuyn gen
i PCR. Các dòng cây chuyn gen có t l
u so v i chng. Protein tái t hp
NAC2 biu hin thành công hai dòng N19, N106 vc
c tính khong 39 kDa.
c quy trình tái sinh và chuyn gen ch th GUS
thông qua mô so hóa và phôi soma cây lc. Gen ch th GUS
n phôi soma và cây lc hoàn chnh.
6. Tc 4 dòng lc chuyn gen th h T0: 24, 49, 52, 89
t ging lc chu hn kém LVT.
ngh
- Tip tc chuyn gen chu hn phc v
cho chn to ging lng nâng cao kh u hn
ca cây lc bng k thut chuyn gen.
25
I HC THÁI NGUYÊN
I HM
NGUYN TH THU NGÀ
NGHIÊN CU PHÂN LP VÀ CHUYN GEN NAC2 LIÊN
N TÍNH CHU HN CÂY LC
(Arachis hypogaea L.)
Chuyên ngành: Di truyn hc
Mã s: 62 42 01 21
TÓM TT LUN ÁN TIC
Thái Nguyên 2013