ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HẠT VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC GEN LTP Ở ĐẬU XANH

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
PHẠM THỊ OANH
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HẠT VÀ NGHIÊN CỨU
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC GEN LTP Ở ĐẬU XANH
(Vigna radiata (L.) Wilczek)

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh

THÁI NGUYÊN - 2010
NỘI DUNG
1. Mở đầu
2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
3. Kết quả và thảo luận
4. Kết luận và đề nghị
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đậu xanh (Vigna radiata L.Wilczek) là một trong ba cây đậu đỗ chính trong
nhóm các cây đậu ăn hạt, là cây trồng có vị trí quan trọng. Hiện nay, các giống
đậu xanh trồng ở Việt Nam chủ yếu là các giống có khả năng chịu hạn kém và
thường bị nhiễm một số bệnh như: sâu keo, sâu xanh… Trong những năm gần
đây, một số nghiên cứu về khả năng chịu hạn đã được tiến hành. Các nghiên
cứu đều thống nhất rằng đặc tính chịu hạn của cây trồng rất phức tạp do nhiều
gen quy định, trong đó có gen LTP (Lipid Transfer Protein).
LTP là gen liên quan đến sinh tổng hợp lớp biểu bì. Khi gặp stress hạn, LTP
kích thích tăng tổng hợp ngoại bì làm thực vật có thể giảm mất nước nhờ tăng
độ dày của lớp vỏ ngoài [36]. Tuy nhiên, các nghiên cứu về mối liên quan giữa
đặc điểm sinh lí, hoá sinh và sinh học phân tử của gen LTP với khả năng chịu
hạn của cây đậu xanh còn hạn chế.
Xuất phát từ những cơ sở trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Đánh giá chất lượng hạt và nghiên cứu đặc điểm cấu trúc gen LTP ở đậu

xanh (Vigna radiata L.Wilczek)” nhằm phục vụ việc thiết kế vector chuyển
gen mang gen LTP góp phần tạo cây đậu xanh chịu hạn.
MỞ ĐẦU
2. Mục tiêu nghiên cứu
•
Đánh giá chất lượng hạt của các giống đậu xanh nghiên cứu thông qua phân tích
một số chỉ tiêu hoá sinh.
•
Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây non của một số giống đậu xanh.
•
Phân lập và nghiên cứu cấu trúc của gen LTP liên quan đến tính chịu hạn.
3. Nội dung nghiên cứu
•
Phân tích một số đặc điểm hình thái
•
Phân tích các chỉ tiêu hoá sinh sau: hàm lượng lipid, protein tan tổng số của các
giống đậu xanh thu thập được.
•
Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh ở giai đoạn cây non.
•
Tách chiết DNA tổng số của 1 số giống đậu xanh.
•
Nhân gen LTP bằng kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction).
•
Tách dòng gen LTP của giống đậu xanh chịu hạn tốt và chịu hạn kém nhất.
•
Xác định trình tự gen LTP và phân tích cấu trúc gen LTP.
4. Ý nghĩa khoa học
Là cơ sở cho việc thiết kết vector chuyển gen nhằm tạo cây đậu xanh mang gen
LTP.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. VẬT LIỆU
Bảng 2.1. Các giống đậu xanh nghiên cứu
TT Tên giống Nguồn gốc
1 ĐXVN 4 Do Viện NC Ngô lai tạo giữa giống Mungo 113 với ĐX 113
2 ĐXVN 5 Do Viện NC Ngô lai tạo giữa giống ĐX 04 với ĐX 113
3 VN 99-3 Do Viện NC Ngô lai tạo giữa giống VN 93-1 với Vigna mungo
4 044/ĐX06 Do Viện NC Ngô lai tạo giữa giống ĐX 044 với ĐX 06
5 TN Đồng Hỷ - Thái Nguyên
6 LS Bắc Sơn - Lạng Sơn
7 HN 1 Ba Vì - Hà Nội
8 HN 2 Mỹ Đức - Hà Nội
9 BG 1 Việt Yên - Bắc Giang
10 BG 2 Yên Dũng - Bắc Giang
11 BG 3 Sơn Động - Bắc Giang
12 HG 1 Bắc Quang - Hà Giang
13 HG 2 Hoàng Su Thùy - Hà Giang
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. VẬT LIỆU
Hình 2.1. Hạt của các giống đậu xanh nghiên cứu
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
•
Các loại hóa chất, máy móc phục vụ nghiên cứu phân lập gen.
•
Địa điểm nghiên cứu: Bộ môn Sinh học phân tử và Công nghệ
gen - Viện KHSS - ĐHTN; Phòng thí nghiệm Di truyền và
SHHĐ - Khoa Sinh - KTNN- Trường Đại học Sư phạm -
ĐHTN và Phòng Miễn Dịch học - Viện CNSH.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1. Phương pháp sinh lí, hoá sinh
2.3.1.1. Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn
Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn theo phương pháp của Lê Trần
Bình và cs (1998) [1].
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Phương pháp sinh lí, hoá sinh
2.3.1.2. Định lượng lipid tổng số.
a: khối lượng mẫu trước khi chiết
b: khối lượng mẫu sau khi chiết
2.3.1.3. Định lượng protein
Định lượng protein tan trong hạt đậu xanh theo phương pháp Lowry.
a: số đo trên máy quang phổ
H : hệ số pha loãng
G : số mg mẫu phân tích
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.2. Phương pháp sinh học phân tử
•
PP tách chiết DNA tổng số (Gawel và Jarret, 1991)
•
Định lượng và kiểm tra độ tinh sạch của DNA tổng số
•
Kỹ thuật PCR (Mullis và cs, 1985)
•
Phương pháp tinh sạch sản phẩm PCR
•
Phương pháp gắn gen vào vector tách dòng
•
Biến nạp vector tái tổ hợp vào tế bào khả biến E.coli DH5α
•

Phương pháp PCR trực tiếp từ khuẩn lạc (clony-PCR)
•
Tách chiết plasmid
•
Phương pháp xác định trình tự nucleotide
2.3.3. Phương pháp xử lí số liệu
•
Phương pháp thống kê bằng chương trình Excel
•
Phương pháp xử lý trình tự gen
CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. PHÂN TÍCH ĐĐ HÌNH THÁI, HOÁ SINH HẠT CỦA CÁC GIỐNG ĐXNC
3.1.1. Đặc điểm hình thái và khối lượng 1000 hạt của các giống đx
Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái của các giống đậu xanh nghiên cứu
TT Tên giống Màu gốc
thân mầm
Hình dạng hạt Màu vỏ hạt P 1000 hạt (g)
1 ĐXVN 4 Tím Bầu dục Xanh mỡ 51,50±0.20
2 ĐXVN 5 Xanh Trụ Xanh mốc 53,40 ± 0,25
3 VN 99-3 Tím Ô van Xanh mốc 52,36 ± 0,28
4 044/ĐX06 Xanh Trụ Xanh mốc 46,40 ± 0,44
5 TN Tím Ô van Xanh mốc 48,10 ± 0,62
6 LS Tím Ô van Xanh mốc 50,20 ± 0,84
7 HN 1 Xanh Trụ Xanh mốc 51,46 ± 0,18
8 HN 2 Tím Ô van Xanh mốc 53,15 ± 0,24
9 BG 1 Xanh Trụ Xanh mốc 54,30 ± 0,47
10 BG 2 Xanh Bầu dục Xanh mỡ 58,00 ± 0,60
11 BG 3 Xanh Ô van Vàng 47,25 ± 0,55
12 HG 1 Tím Ô van Xanh mốc 52,20 ± 0,55

13 HG 2 Xanh Trụ Xanh mỡ 57,32 ± 0,33
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1.2. Chiều dài rễ, thân của các giống đậu xanh ở giai đoạn cây non
Bảng 3.2. Kích thước rễ, thân của các giống đậu xanh ở gđ cây non
STT Tên giống Chiều dài thân (cm) Chiều dài rễ (cm)
1 ĐXVN 4
11,22 ± 0,17 9,35 ± 0,21
2 ĐXVN 5
9,50 ± 0,20 8,13 ± 0,14
3 VN 99-3
8,32 ± 0,07 7,15 ± 0,09
4 044/ĐX06
14,12 ± 0,09           11,45 ± 0,16
5 TN
8,7 8 ± 0,12 7,59 ± 0,20
6 LS
11,50 ± 0,13 10,47 ± 0,22
7 HN 1
8,29 ± 0,03 6,80 ± 0,10
8 HN 2
8,05 ± 0,21 6,24 ± 0,12
9 BG 1
10,45 ± 0,15 8,15 ± 0,15
10 BG 2
10,80 ± 0,31 8,29 ± 0,12
11 BG 3
12,14 ± 0,10 10,65 ± 0,15
12 HG 1
11,75 ± 0,05 10,80 ± 0,32
13 HG 2

11,65 ± 0,13 10,50 ± 0,27