Báo cáo tiểu luận tổng quan nghiên cứu sinh: NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VÀ CHUYỂN GEN GmEXP1 LIÊN QUAN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN BỘ RỄ PHÂN LẬP TỪ CÂY ĐẬU TƯƠNG (GLYCINE MAX (L.) MERRILL)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Báo cáo Tiểu luận Tổng quan

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VÀ CHUYỂN GEN GmEXP1
LIÊN QUAN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN BỘ RỄ PHÂN LẬP
TỪ CÂY ĐẬU TƯƠNG (GLYCINE MAX (L.) MERRILL)
Người hướng dẫn KH: GS.TS. Chu Hồng Mậu
PGS.TS. Nguyễn Vũ Thanh Thanh
NCS: Lị Thanh Sơn


MỞ ĐẦU
Vị trí, vai trị của cây đậu tương

Giá trị dinh dưỡng

Giá trị cải tạo đất


MỞ ĐẦU
Biến đổi khí hậu gây khó khăn cho sản suất nông nghiệp


MỞ ĐẦU
Đậu tương là cây trồng chịu hạn kém, năng suất thường bị ảnh
hưởng nặng nề bởi hạn.


MỞ ĐẦU

MỤC TIÊU
Phân tích làm sáng tỏ vai trị của gen liên quan đến sự
phát triển kéo dài rễ đậu tương trong điều kiện khơ
hạn, từ đó đề xuất định hướng cải thiện khả năng chịu
hạn của đậu tương bằng kỹ thuật chuyển gen


NỘI DUNG
• Nghiên cứu cơ chế chịu hạn ở thực vật và khả năng
thích nghi của bộ rễ trong điều kiện khơ hạn
• Nghiên cứu nhóm gen liên quan đến sự phát triển hệ
rễ ở cây đậu tương
• Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chuyển gen nhờ A.
tumefaciens vào việc cải tiến hệ rễ của cây đậu
tương nhằm cải thiện khả năng chịu hạn.


Chương 1.
CƠ CHẾ CHỊU HẠN VÀ
VAI TRÒ CỦA BỘ RỄ


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Hạn và tác hại của hạn đối với thực vật
• Hạn là hiện tượng tự nhiên liên quan trực tiếp
đến vấn đề về nước trong cơ thể thực vật…
• Hạn tác động lên cây theo hai hướng chính:
tăng nhiệt độ cây và gây mất nước trong cây.

TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Hạn và tác hại của hạn đối với thực vật

Giảm tới 40% năng suất hạt đậu tương


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Phản ứng của thực vật đối với khơ hạn
• Trốn thốt điều kiện hạn
• Tránh hạn
• Chống chịu hạn


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Khả năng chịu hạn của thực vật thể hiện:
• Giảm diện tích lá, rút ngắn thời gian s. trưởng
• Phát triển mạnh hệ rễ
• Duy trì sức trương tế bào, điều chỉnh ASTT
• Kiểm soát sự thoát hơi nước


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế biến đổi hình thái, sinh lý, hố sinh
• Sự biến đổi hình thái thích nghi với khơ hạn


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế biến đổi hình thái, sinh lý, hố sinh
• Điều chỉnh ASTT, tăng cường hấp thu nước

Acid
hữu cơ

Glycine
betain

Proline

Đường

K+

ClCa2+

Na+


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế biến đổi hình thái, sinh lý, hố sinh
• Duy trì nước trong tế bào và mơ
• Ổn định màng tế bào
• Tăng các chất chống oxy hố
• Điều hồ sự phát triển của thực vật


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế phân tử của đặc tính chịu hạn
• Hoạt động của gen và các nhân tố điều hoà

CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế phân tử của đặc tính chịu hạn
• Một số protein liên quan


SỰ THÍCH NGHI CỦA BỘ RỄ VỚI HẠN
• Sự phát triển cảm ứng của hệ rễ với hạn
• Tăng sinh khối, mật độ, diện tích bề mặt rễ
• Tăng tỷ số kéo dài rễ trụ và số lượng rễ bên
=> Phát triển tốt bộ rễ trước hạn có ý nghĩa lớn
giúp cây dễ thích ứng tốt trong điều kiện hạn.


SỰ THÍCH NGHI CỦA BỘ RỄ VỚI HẠN
• Khả năng cố định nitơ của cây đậu tương
• Đặc điểm nốt sần của hệ rễ đậu tương


SỰ THÍCH NGHI CỦA BỘ RỄ VỚI HẠN
• Khả năng cố định nitơ của cây đậu tương
• Ý nghĩa: góp phần tăng tích luỹ chất khơ; giúp
cây khoẻ mạnh vượt qua khô hạn.


KHẢ NĂNG HÚT NƯỚC CỦA BỘ RỄ VÀ
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH LÝ LIÊN QUAN
• Cường độ thốt hơi qua lá
• Tổng hợp và tích luỹ chất khơ
• Trao đổi ion của rễ
• Hoạt động của kênh màng tế bào lông hút

NHẬN XÉT
- Sự biến đổi khí hậu tồn cầu, hạn hán gây nhiều khó
khăn trong sản xuất nơng nghiệp.
- Hai cơ chế liên quan trực tiếp đến khả năng hút nước ở
thực vật là: sự keo hóa chất nguyên sinh và phát triển rễ
- Hệ rễ thực vật giữ vai trò lấy nước cung cấp cho các
hoạt động sống và phát triển của cơ thể thực vật
- Một số đặc điểm liên quan đến đặc tính chịu hạn ở thực
vật cần được làm sáng tỏ ở cấp độ phân tử, làm cơ sở
cải thiện khả năng chịu hạn bằng chuyển gen.


Chương 2.
NGHIÊN CỨU NHÓM GEN
LIÊN QUAN ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN
HỆ RỄ Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐỐI VỚI CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Đặc điểm về cây đậu tương
• Các giai đoạn phát triển


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐỐI VỚI CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Đặc điểm về cây đậu tương
• Thời vụ và nhu cầu về nước

Xen canh nhiều vụ trong năm

Độ ẩm đồng ruộng: 50-60%


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐỐI VỚI CÂY ĐẬU TƯƠNG
• Tác động của hạn đối với cây đậu tương

Giảm
Giảmdiện
diệntích
tích
quang
quanghợp
hợp

Giảm
Giảmtỷ
tỷlệlệ
hấp
hấpthụ
thụCO
CO22

Giảm
Giảmvận
vận
chuyển
chuyểnđiện
điệntử
tử

Gây
Gâyhéo
héolá,
lá,
chóng
chóngtàn
tàn
Hình
Hìnhthành
thànhlục
lục
lạp
lạpdị
dịhình
hình

HẠ
HẠ
N
N

Giảm
Giảmkhả
khảnăng
năng
cố
cốđịnh
địnhnitơ
nitơ
Ảnh

Ảnhhưởng
hưởng
hoạt
hoạttính
tính
enzyme
enzyme