Báo cáo chuyên đề nghiên cứu sinh: nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chuyển gen nhờ A. tumefaciens vào cải tiến hệ rễ cây đậu tương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Báo cáo chuyên đề 3
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT
CHUYỂN GEN NHỜ A. TUMEFACIENS VÀO VIỆC CẢI TIẾN
HỆ RỄ CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG GLYCINE MAX (L.) Merrill)
Người hướng dẫn KH: GS.TS. Chu Hoàng Mậu
PGS.TS. Nguyễn Vũ Thanh Thanh
NCS: Lò Thanh Sơn


MỞ ĐẦU
Hạn hán và sự cấp thiết chọn tạo giống đậu tương chịu hạn


MỞ ĐẦU
Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật lai và đột biến


MỞ ĐẦU
Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật lai và đột biến


MỞ ĐẦU
Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen


MỞ ĐẦU
MỤC TIÊU

Làm rõ triển vọng ứng dụng kỹ thuật chuyển
gen nhờ vi khuẩn A. tumefaciens vào việc
cải tiến hệ rễ nhằm nâng cao khả năng chịu
hạn ở cây đậu tương


NỘI DUNG
• Nghiên cứu sự tái sinh và chuyển gen ở cây đậu
tương thông qua vi khuẩn A. tumefaciens
• Nghiên cứu cải thiện khả năng chịu hạn của cây
đậu tương bằng kỹ thuật chuyển gen
• Nghiên cứu những ứng dụng tiến bộ kỹ thuật
trong chuyên gen ở cây đậu tương


Kỹ thuật chuyển gen ở thực vật


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS
• Sự chuyển gen trong tự nhiên của A. tumefaciens


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS
• Cấu tạo của Ti-plasmid


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS

• Cơ chế chuyển gen của A.tumefaciens


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS
• Phát triển hệ thống vector chuyển gen

Vector liên hợp

Vector nhị thể


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS
• Sử dụng A. tumefaciens làm vector chuyển gen


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS
• Chuyển gen ở đậu tương nhờ A.tumefaciens


SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS
• Chuyển gen ở đậu tương nhờ A.tumefaciens
nptII
nptII

kanamycine
kanamycine

bar
bar

basta
basta

hpt
hpt

hygromicine
hygromicine


CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN
• Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức
biểu hiện của gen mã hoá protein điều hoà
rd29A:
rd29A:AtDREB1A
AtDREB1A
GmNFYA3
GmNFYA3
LOS5/ABA3
LOS5/ABA3


CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN
• Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức

biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng
Glutation
Glutationchống
chốngoh
oh
GsGST
GsGST
soyBiPD
soyBiPD
TCS
TCS

TCS
TCSchống
chốngmất
mấtnước
nước

P5CR
P5CR

Tăng
Tăngtổng
tổnghợp
hợp
proline
proline

P5CS
P5CS

Tăng
Tăngchaperonine
chaperonine

GmERF4
GmERF4

Chậm
Chậmlão
lãohoá
hoátế
tếbào
bào


CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN
• Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức
biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng
ACS
ACS
GmCuAO
GmCuAO
SbHRGP
SbHRGP
GsGF14o
GsGF14o
GmEXP
GmEXP

ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Khâu phát triển vector phù hợp
• Khâu hoàn thiện phương pháp biến nạp
• Khâu hoàn thiện hệ thống tái
• Khâu phân tích thể tái tổ hợp


ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Ứng dụng trong phân tích cây chuyển gen
bar, nptII, hpt, GUS, GFP…


ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen


ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen
Bacillus thuringensis
(Bt)


ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG

• Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen
RNAi


ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường
khả năng chịu hạn ở cây đậu tương
Nghiên cứu đặc điểm, chức năng của gen chịu hạn của đậu tương
Phân lập gen

MYBJ
GmZIP

gmaMI
R

GmDRE
B

Giải trình tự gen
BLAST, suy diễn
protein

Chức
năng
gen


ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG

CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường
khả năng chịu hạn ở cây đậu tương
Nghiên cứu tạo cây đậu tương chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen
AtDREB1
A

LOS5/AB
A

P5CR
soyBiPD
P5CS