NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA HÌNH VÀ MỨC ĐỘ BIỂU HIỆN CỦA GEN OsHKT1;4 NHẰM ĐÁNH GIÁ MỐI LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU MẶN Ở LÚA (Oryza sativa) LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------------

Đặng Ngọc Hoa

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA HÌNH VÀ MỨC ĐỘ BIỂU HIỆN
CỦA GEN OsHKT1;4 NHẰM ĐÁNH GIÁ MỐI LIÊN QUAN
ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU MẶN Ở LÚA (Oryza sativa)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------------

Đặng Ngọc Hoa

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA HÌNH VÀ MỨC ĐỘ BIỂU HIỆN
CỦA GEN OsHKT1;4 NHẰM ĐÁNH GIÁ MỐI LIÊN QUAN
ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU MẶN Ở LÚA (Oryza sativa)
Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số:
60420121

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Đỗ Thị Phúc
XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG

Giáo viên hƣớng dẫn

Chủ tịch hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ khoa học

TS. Đỗ Thị Phúc

PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Vân

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS. Đỗ Thị Phúc, Bộ môn Di truyền
học, Khoa Sinh học, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
đã thu nhận, hƣớng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện cho tơi trong suốt quá trình
thực hiện luận văn thạc sỹ khoa học.
Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô công tác tại bộ môn
Di truyền học và Khoa Sinh học đã chỉ bảo và tạo điều kiện cho tơi hồn thành
luận văn này.
Trong q trình học tập và nghiên cứu tại phịng thí nghiệm Bộ môn Di
truyền học, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ và chia sẻ tận tình về chun mơn của tập
thể anh chị và các bạn trong phịng thí nghiệm. Tơi xin chân thành cảm ơn sự giúp
đỡ quý báu đó !
Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và tất cả các bạn đã
động viên và chia sẻ khó khăn cùng tơi trong thời gian qua !

Đặng Ngọc Hoa

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 7
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................... 9
1.1.

Cây lúa và khả năng chịu mặn ...................................................................... 9

1.1.1. Giới thiệu về cây lúa (Oryza sativa) .......................................................... 9
1.1.2. Đáp ứng với stress mặn ở thực vật và cây lúa ......................................... 11
1.2.

Protein High-Affinity K+ Transporter (HKT) ở thực vật ............................ 16

1.2.1. Họ protein HKT ở thực vật ...................................................................... 16
1.2.2. Họ protein HKT ở lúa .............................................................................. 17
1.2.3. Gen OsHKT1;4 ......................................................................................... 18
1.3.

Một số phƣơng pháp sử dụng trong nghiên cứu đa hình............................. 20

1.3.1. Phƣơng pháp PCR và PCR-RFLP............................................................ 20
1.3.2. Phƣơng pháp giải trình tự......................................................................... 21
1.4.

Một số phƣơng pháp sử dụng trong phân tích biểu hiện gen ...................... 24

1.4.1. Lai northern blot và Lai huỳnh quang tại chỗ .......................................... 24
1.4.2. RT-PCR và Real time PCR ...................................................................... 24

1.4.3. Microarray................................................................................................ 25
1.5. Tình hình nghiên cứu liên quan đến họ gen HKT ở lúa ............................... 26
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP .......................................................... 27
2.1. Vật liệu, hóa chất và thiết bị ........................................................................... 27
2.1.1. Vật liệu ..................................................................................................... 27
2.1.2. Hóa chất ................................................................................................... 27
2.1.3. Thiết bị ..................................................................................................... 29

1


2.2. Nhóm phƣơng pháp sử dụng trong phân tích đa hình gen ............................. 29
2.2.1. Tách chiết DNA tổng số........................................................................... 29
2.2.2. PCR khuếch đại vùng gen ........................................................................ 29
2.2.3. Điện di trên gel agarose ........................................................................... 30
2.2.4. Tinh sạch sản phẩm PCR và giải trình tự DNA ....................................... 30
2.2.5. Phân tích số liệu ....................................................................................... 31
2.3. Nhóm phƣơng pháp sử dụng trong phân tích biểu hiện gen .......................... 31
2.3.1. Trồng lúa trong dung dịch thủy canh và xử lý mặn ................................. 31
2.3.2. Tách chiết RNA tổng số ........................................................................... 31
2.3.3. Xử lý với DNase I .................................................................................... 32
2.3.4. Tổng hợp cDNA ....................................................................................... 32
2.3.5. RT-PCR .................................................................................................... 32
2.3.6. Phân tích số liệu ....................................................................................... 33
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 34
3.1. Phân tích đa hình vùng promoter của gen OsHKT1;4 ở lúa .......................... 34
3.1.1. Tách chiết DNA tổng số từ mẫu lá lúa..................................................... 34
3.1.2. Khuếch đại vùng promoter của gen OsHKT1;4 ....................................... 34
3.1.3. Phân tích đa hình vùng promoter của gen OsHKT1;4 ở lúa .................... 35
3.1.4. Phân tích các yếu tố cis thuộc vùng promoter của gen OsHKT1;4

bằng cơng cụ tin sinh ........................................................................................... 38
3.2. Phân tích đa hình vùng mã hóa của gen OsHKT1;4 ở lúa ............................. 42
3.2.1. Khuếch đại vùng exon 2 và exon 3 của gen OsHKT1;4 .......................... 42
3.2.2. Phân tích đa hình vùng exon 2 và exon 3 của gen OsHKT1;4 ................ 43

2


3.3. Phân tích mức độ biểu hiện của gen OsHKT1;4 ở lá lúa ............................... 44
3.3.1. Trồng lúa thủy canh và xử lý mặn ........................................................... 45
3.3.2. Tách chiết RNA tổng số từ mơ lá ............................................................ 45
3.3.3. Phân tích mức độ biểu hiện của gen OsHKT1;4 bằng phƣơng pháp
RT-PCR .............................................................................................................. 46
3.3.3.1. Tổng hợp cDNA................................................................................ 46
3.3.3.2. Phân tích mức độ biểu hiện của gen OsHKT1;4 bằng phƣơng pháp
RT-PCR .......................................................................................................... 47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 50
PHỤ LỤC

3


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Các bậc phân loại và phân bố của cây lúa [8] .......................................... 11
Bảng 1.2. Danh pháp, vị trí các locus của các gen thuộc họ HKT ở lúa [37] .......... 18
Bảng 2.1. Các mẫu sử dụng trong nghiên cứu ......................................................... 27
Bảng 2.2. Trình tự mồi cho phản ứng PCR .............................................................. 28
Bảng 2.3. Thành phần phản ứng PCR khuếch đại gen ............................................. 30

Bảng 2.4. Chu trình nhiệt phản ứng PCR khuếch đại gen........................................ 30
Bảng 2.5. Thành phần và quy trình tổng hợp cDNA ............................................... 32
Bảng 2.6. Thành phần phản ứng RT-PCR................................................................ 33
Bảng 2.7. Chu trình nhiệt phản ứng RT-PCR .......................................................... 33
Bảng 3.1. Các vị trí đa hình vùng promoter của gen OsHKT1;4 ở 9 giống lúa
thuộc nhóm II so với cơ sở dữ liệu ........................................................................... 38
Bảng 3.2. Kết quả dự đoán các yếu tố cis vùng promoter của gen OsHKT1;4
ở 12 giống lúa nghiên cứu......................................................................................... 40

4


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây lúa và các bộ phận của cây ............................................................................ 9
Hình 1.2. Sơ đồ tiến hóa của cây lúa [13] ........................................................................... 10
Hình 1.3. Mơ hình hóa hệ thống một số kênh vận chuyển Na+ ở thân bẹ và rễ [65] ......... 12
Hình 1.4. Tổng quan về cơ chế vận chuyển Na+ và các thành phần quan trọng trong
hệ thống đáp ứng stress mặn ở các tế bào rễ thực vật.......................................................... 14
Hình 1.5. Sự khác nhau về kích thƣớc intron ở 2 phân họ HKT [37] ................................. 16
Hình 1.6. Vị trí phân bố và kích thƣớc của gen OsHKT1;4 trên NST số 4 ở lúa ............... 18
Hình 1.7. Mơ hình vận chuyển Na+ của gen OsHKT1;4 ở thân bẹ [61] ............................. 19
Hình 1.8. Mơ hình phân tử dạng toàn vẹn (A) và dạng sai khác do cắt nối luân phiên (B)
của protein OsHKT1;4 [61] ................................................................................................. 20
Hình 1.9. Giải trình tự theo phƣơng pháp Sanger ............................................................... 22
Hình 3.1. DNA tổng số tách từ mẫu lá của 12 giống lúa .................................................... 34
Hình 3.2. Sản phẩm phản ứng PCR nhân vùng promoter của gen OsHKT1;4
ở 12 giống lúa. ..................................................................................................................... 35
Hình 3.3. Kết quả phân tích đa hình trình tự nucleotide vùng promoter của gen OsHKT1;4
ở 12 giống lúa nghiên cứu so với cơ sở dữ liệu bằng phần mềm MUTALIN......................37
Hình 3.4. Trình tự vùng promoter của gen OsHKT1;4 và vị trí của các yếu tố cis

của 9 giống lúa thuộc nhóm II ............................................................................................. 41
Hình 3.5. Sản phẩm phản ứng PCR nhân vùng exon 2 của gen OsHKT1;4 sử dụng mồi
OsHKT1;4-2 của 12 giống lúa. ............................................................................................ 42
Hình 3.6. Sản phẩm phản ứng PCR nhân vùng exon 3 của gen OsHKT1;4 sử dụng mồi
OsHKT1;4-3 của 12 giống lúa. ............................................................................................ 43
Hình 3.7. Kết quả phân tích đa hình trình tự nucleotide exon 2 (A) và exon 3 (B)
của gen OsHKT1;4 ở 12 giống lúa và cơ sở dữ liệu. ........................................................... 44
Hình 3.8. Kết quả điện di sản phẩm tách chiết RNA tổng số của giống Pokkali ............... 46
Hình 3.9. Kết quả phản ứng RT-PCR ở 2 giống lúa Nipponbare (A) và Pokkali (B)
tại các mức độ điều kiện stress mặn khác nhau. .................................................................. 47
Hình 3.10. Kết quả phân tích bán định lƣợng sự biểu hiện của gen OsHKT1;4 ở mức độ
phiên mã của 2 giống lúa Nipponbare (A) và Pokkali (B) .................................................. 48

5


BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

bp

Basepair

cDNA

Complementary DNA

DNA

Deoxyribonucleic acid

dNTP

Deoxyribonucleoside triphosphate

dS/m

deci Siemens per meter

EC

Electric Conductivity

EDTA

Ethylenediaminetetraacetic acid

gDNA

Genomic DNA

Gly

Glycine

HKT

High-Affinity K+ Transporter

mRNA

Messenger RNA

Os

Oryza sativa

PCR

Polymerase Chain Reaction

ppm

part per million

QLT

quantitative trait loci

RFLP

Restriction fragment length polymorphism

RT

Reverse Transcriptase

RT-PCR

Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction

Ser

Serine

IRRI

International Rice Research Institute

TF

Transcription factor

6


MỞ ĐẦU

Hiện nay, nền nông nghiệp thế giới đang phải đối mặt với thử thách là cung
cấp khoảng 70% nguồn thức ăn cho thêm 2,3 tỷ ngƣời đến năm 2050 [27]. Năng
suất cây trồng nông nghiệp thấp hơn chủ yếu là do các stress phi sinh học khác nhau
nhƣ độ mặn cao, hạn hán, nhiệt độ... đang là mối đe dọa đến an ninh lƣơng thực trên
toàn thế giới [82;53]. Đáng chú ý, diện tích đất nhiễm mặn ngày càng tăng do nhiều
yếu tố bao gồm biến đổi khí hậu, mực nƣớc biển dâng cao, sự tồn tại của mỏ đá
muối… có thể dẫn đến mất 50% diện tích đất canh tác nông nghiệp hiện nay vào
năm 2050 [85].
Việt Nam có đƣờng bờ biển dài 3.260 km, hệ thống sơng chằng chịt đổ ra
biển qua rất nhiều cửa sông. Hai khu vực trồng cây nơng nghiệp chính của cả nƣớc
là đồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long hàng năm bị ảnh hƣởng nghiêm trọng
bởi sự xâm lấn của nƣớc biển, là một trong những nguyên nhân chính gây ra nhiễm
mặn đất trồng trọt. Stress mặn dẫn đến ức chế nghiêm trọng sự tăng trƣởng và phát

triển của thực vật, gây mất cân bằng ion do tích lũy Na+ và Cl-, tăng cƣờng peroxide
lipid, tăng sản phẩm của các dạng phản ứng oxy nhƣ các gốc superoxide và
hydroxyl.
Hiện nay có 2 phƣơng pháp khắc phục sự nhiễm mặn. Một là cải tạo môi
trƣờng, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển, phƣơng pháp này đòi hỏi
phải thực hiện ở quy mơ lớn, kinh phí tốn kém nên khó áp dụng trong viêc canh
tác trồng trọt của ngƣời dân. Phƣơng pháp thứ 2 là lựa chọn và tạo ra các giống
cây trồng có thể đáp ứng đƣợc với các điều kiện stress: dễ tiếp cận, ứng dụng rộng
rãi hơn, hạn chế kinh phí, hiệu quả cao và lâu dài [91]. Để cải thiện năng suất cây
trồng trong điều kiện stress mặn thì việc cần thiết là hiểu các cơ chế phân tử cơ
bản đằng sau các đáp ứng stress mặn ở thực vật. Khả năng chịu mặn là một tính
trạng số lƣợng đƣợc kiểm sốt bởi nhiều gen [15].

7


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận
1. Đã phát hiện 15 vị trí đa hình ở vùng promoter của gen OsHKT1;4 (gồm 1 vị
trí đa hình một đoạn trình tự nucleotide và 14 vị trí đa hình đơn nucleotide).
Các giống lúa đƣợc phân chia thành 2 nhóm (Nhóm I gồm 3 giống lúa:
Nipponbare, nếp cúc, cƣờm dạng 2; nhóm II gồm 9 giống lúa: nƣớc mặn
dạng 1, chiêm rong, chiêm đen, pokkali, tép lai, chăm, cƣờm dạng 1, chăm
biển, nƣớc mặn dạng 2) dựa trên sự tƣơng đồng về trình tự với cơ sở dữ liệu.
2. Phân tích đƣợc 15 yếu tố cis ở vùng promoter của gen OsHKT1;4 ở lúa, và
có 2 đa hình gây ảnh hƣởng đến yếu tố cis GT-1 (thêm và mất một yếu tố
GT-1)
3. Không phát hiện đƣợc đa hình ở vùng exon 2 và exon 3 của gen OsHKT1;4 ở
12 giống lúa nghiên cứu.

4. Mức độ biểu hiện của gen OsHKT1;4 ở hai giống Nipponbare (mẫn cảm
mặn) và Pokkali (kháng mặn) là trái ngƣợc nhau. Ở giống Nipponbare mức
độ biểu hiện của gen OsHKT1;4 tại các thời điểm thu mẫu 24 giờ, 48 giờ, 72
giờ sau khi xử lý mặn và ở các nhóm mẫu (xử lý mặn 50 mM và 100 mM)
tăng khi tăng nồng độ muối trong dung dịch nuôi trồng thủy canh, trong khi
đó ở giống Pokkali là giảm
Kiến nghị
1. Tiếp tục giải trình tự nucleotide của exon 1 để thu đƣợc trình tự cDNA
hồn chỉnh của gen OsHKT1;4, từ đó dự đốn trình tự axit amin suy diễn
hồn chỉnh và cấu trúc bậc 2, bậc 3 của protein OsHKT1;4.
2. Phân tích biểu hiện của gen OsHKT1;4 ở mô rễ của cây
3. Sử dụng phƣơng pháp Real-time RT-PCR để tăng độ nhạy và mức tin cậy
trong phân tích biểu hiện.

49


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Anh
1. Alwine JC, Kemp DJ, Stark GR, (1977), "Method for detection of specific
RNAs in agarose gels by transfer to diazobenzyloxymethyl-paper and
hybridization with DNA probes". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, 74 (12): 5350-4.
2. Ansorge W., Rosenthal, A., Sproat B., Schwager C., Stegemann J. & Voss H.
(1988), “Nonradioactive automated sequencing of oligonucleotides by chemical
degradation”, Nucleic Acids Res. 16, 2203-2206.
3. Apse MP, et al, (1999), “Salt tolerance conferred by overexpression of a
vacuolar Na+/H+ antiport in Arabidopsis “. Science. 285:1256–1258.
4. Bassil E, et al, (2011), “The Arabidopsis intracellular Na+/H+ antiporters NHX5
and NHX6 are endosome associated and necessary for plant growth and
development”, Plant Cell, 23:224–239.

5. Berthomieu, P.; Conejero, G.; Nublat, A.; Brackenbury, W.J.; Lambert, C.;
Savio, C.; Uozumi, N.; Oiki, S.; Yamada, K.; Cellier, F.; et al, (2003),
“Functional analysis of AtHKT1 in Arabidopsis shows that Na+ recirculation
by the phloem is crucial for salt tolerance”, EMBO J. 22, 2004-2014.
6. Blumwald E, Poole RJ.(1985) “Na/H Antiport in Isolated Tonoplast Vesicles
from Storage Tissue of Beta vulgaris”, Plant Physiol. 78:163–167.
7. Boyer JS. (1982) “Plant productivity and environment”, Science 218:443-8.
8. Brar D. S. and G. S. Khush (2003), Utilization of wild species of genus Oryza in
rice improvement. In: J. S. Nanda, S. D. Sharma (eds.), Monograph on Genus
Oryza, pp. 283-309.
9. Bustin SA, Benes V, Nolan T, Pfaffl MW (2005), "Quantitative real-time RTPCR a perspective". J. Mol. Endocrinol. 34 (3): 597-601.
10. Cao, Y.; Jin, X.; Huang, H.; Derebe, M.G.; Levin, E.J.; Kabaleeswaran, V.;
Pan, Y.; Punta, M.; Love, J.; Weng, J.; et al. (2011), “Crystal structure of a
potassium ion transporter, TrkH”. Nature, 471, 336-340.

50


11. Corratgé-Faillie, C.; Jabnoune, M.; Zimmermann, S.; Véry, A.A.; Fizames, C.;
Sentenac, H. (2010), “Potassium and sodium transport in non-animal cells: The
Trk/Ktr/HKT transporter family”. Cell. Mol. Life Sci., 67, 2511-2532.
12. Cui MH, et al.( 2013), “An Arabidopsis R2R3-MYB transcription factor,
AtMYB20, negatively regulates type 2C serine/threonine protein phosphatases
to enhance salt tolerance”. FEBS Lett; 587:1773–1778.
13. Chang T. T. (1985), “Crop history and genetic conservation: Rice-A case
study”. Iowa State J. Res., 59: 425- 455.
14. Chen PW, Chiang CM, Tseng TH, Yu SM. (2006), “Interaction between rice
MYBGA and the gibberellin response element controls tissue-specific sugar
sensitivity of alpha-amylase genes”. Plant Cell 182326
15. Chinnusamy V, Jagendorf A, Zhu JK (2005), “Understanding and improving

salt tolerance in plants”. Crop Sci 45:437-448
16. Dai Yin Chao, Yong Hai Luo, Min Shi, Da Luo and Hong Xuan Lin. (2005),
“

Salt-responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis”. Cell

Research 15, 796-810.
17. Davenport, R.J.; Munoz-Mayor, A.; Jha, D.; Essah, P.A.; Rus, A.; Tester, M.
(2007), “The Na+ transporter AtHKT1;1 controls retrieval of Na+ from the
xylem in Arabidopsis”. Plant Cell Environ, 30, 497-507.
18. Davis L. M., Fairfield F. R., Harger C. A., Jett J. H., Keller R. A., Hahn J. H.,
Krakowski L. A., Marrone B. L., Martin J. C., Nutter H. L., Ratliff R. L., Shera
E. B., Simpson D. J. & Soper S. A. (1991). “Rapid DNA sequencing based
upon single molecule detection”. Genetic Analysis - Biomolec. Engng 8, 1-7.
19. DÖrre, K., Bralmann S., Brinkmeier M., Han K. T., Riebeseel K., Schwille P.,
Stephan J., Wetzel T., Lapezyna M., Stuke M., Bader R., Hinz M., Seliger H.,
Holm J., Eigen M. & Rigler R. (1997), “Techniques for single molecule
sequencing”. Bioimaging 5, 139-152.
20. Duan L, et al. (2013), “Endodermal ABA signaling promotes lateral root
quiescence during salt stress in Arabidopsis seedlings”. Plant Cell. 25:324–
341.

51


21. Dubcovsky, J.; Maria, G.S.; Epstein, E.; Luo, M.C.; Dvorak, J. (1996),
“Mapping of the K+ /Na+ discrimination locus Kna1 in wheat”. Theor. Appl.
Genet., 92, 448-454.
22. Durell, S.R.; Guy, H.R. (1999), “Structural models of the KtrB, TrkH, and
Trk1,2 symporters based on the structure of the KcsA K+ channel”. Biophys. J.

77, 789-807.
23. Dvořak, J.; Noaman, M.M.; Goyal, S. (1994), “Gorham, J. Enhancement of the
salt tolerance of Triticum turgidum L. by the Kna1 locus transferred from the
Triticum aestivum L. chromosome 4D by homoeologous recombination”.
Theor. Appl. Genet. 87, 872-877.
24. Dinneny JR, et al. Cell identity mediates the response of Arabidopsis roots to
abiotic stress.Science. 2008;320:942–945.
25. Englund P. T. (1971). “Analysis of nucleotide sequences at 3’ termini of duplex
deoxyribonucleic acid with the use of the T4 deoxyribonucleic acid
polymerase”. J. biol. Chem. 246, 3269-3276.
26. Englund P. T. (1972). “The 3’-terminal nucleotide sequences of T7 DNA”. J.
molec. Biol. 66, 209-224.
27. FAO (2009), High level expert forum - how to feed the world in 2050.
Economic and social development department.
28. Galvan-Ampudia CS, et al. (2013), “Halotropism is a response of plant roots to
avoid a saline environment”, Curr. Biol. 23:2044–2050.
29. Garciadeblas, B.; Senn, M.E.; Banuelos, M.A.; Rodriguez-Navarro, (2003), “A.
Sodium transport and HKT transporters: The rice model”. Plant J. 34, 788-801.
30. Geng Y, et al. (2013), “A spatio-temporal understanding of growth regulation
during the salt stress response in Arabidopsis” . Plant Cell. 25:2132–2154.
31. Golldack D, et al. (2011), “Plant tolerance to drought and salinity: stress
regulating transcription factors and their functional significance in the cellular
transcriptional network”. Plant Cell Rep. 30:1383–1391.

52


32. Griffin H. G. & Griffin A. M. (1993), “DNA sequencing - recent innovations
and future trends”. Appl. Biochem. Biotechnol. 38, 147-159
33. Horie T, Costa A, Kim TH, Han MJ, Horie R, Leung HY, Miyao A, Hirochika

H, AnG, Schroeder JI. (2007), “Rice OsHKT2;1 transporter mediates large
Na+ influx

component

into

K+-starved

roots

for

growth”. EMBO

Journal 26:3003-3014.
34. Huang N, Sutliff TD, Litts JC, Rodriguez RL. (1990), Classification and
characterization of the rice alpha-amylase multigene family. Plant Mol Biol. 14:
655
35. Hwang YS, Karrer EE, Thomas BR, Chen L, Rodriguez RL. (1998), “Three ciselements required for rice alpha-amylase Amy3D expression during sugar
starvation”. Plant Mol Biol. 36331
36. Inukai Y, Sakamoto T, Ueguchi-Tanaka M, Shibata Y, Gomi K, Umemura
I, Hasegawa Y, Ashikari M, Kitano H, Matsuoka M. (2005), “Crown rootless1,
which is essential for crown root formation in rice, is a target of an AUXIN
RESPONSE FACTOR in auxin signaling”. Plant Cell 171387
37. J. Damien Platten , Olivier Cotsaftis , Pierre Berthomieu , Hans Bohnert ,
Romola J. Davenport, David J. Fairbairn, Tomoaki Horie, Roger A. Leigh,
Hong-Xuan Lin, Sheng Luan, Pascal Maăser, Omar Pantoja, Alonso
Rodrguez-Navarro, Daniel P. Schachtman, Julian I. Schroeder, Herve´
Sentenac, Nobuyuki Uozumi, Anne-Alie´nor Ve´ry, Jian-Kang Zhu, Elizabeth

S. Dennis and Mark Tester. (2006), “Nomenclature for HKT transporters, key
determinants of plant salinity tolerance”. Trends Plant Sci.11(8):372-4.
38. Jett J. H., Keller R. A., Martin J. C., Marrone B. L., Moyzis R. K., Ratliff R. L.,
Seitzinger N. K., Shera, E. B. & Stewart C. C. (1989). “Highspeed DNA
sequencing - an approach based upon fluorescence detection of single
molecules”. J. biomolec. struct. Dyn. 7, 301-309.

53


39. Jiang C, et al. (2013), “An Arabidopsis soil-salinity-tolerance mutation confers
ethylene-mediated enhancement of sodium/potassium homeostasis”. Plant Cell.
25:3535–3352.
40. Jiang Y, Deyholos MK. (2009), “Functional characterization of Arabidopsis
NaCl-inducible WRKY25 andWRKY33 transcription

factors

in

abiotic

stresses”. Plant Mol. Biol. 69:91–105.
41. Jiang Y, et al. (2009), “Functional characterization of the Arabidopsis
bHLH92 transcription factor in abiotic stress”. Mol. Genet. Genomics. 282:503–
516.
42. Jump up^ Streit S, Michalski CW, Erkan M, Kleeff J, Friess H
(2009). "Northern blot analysis for detection and quantification of RNA in
pancreatic cancer cells and tissues". Nat Protoc 4(1): 37-43.
43. Kader MA, Seidel T, Golldack D, Lindberg S.

(2006), “Expressions

of

OsHKT1, OsHKT2, and OsHVA are differentially regulated under NaCl stress in
salt-sensitive and salt-tolerant rice (Oryza sativa L.) cultivars”. Journal of
Experimental Botany; 57:4257-4268.
44. Karley A.J., Leigh R.A. & Sanders D. (2000), “Differential ion accumulation
and ion

fluxes

in

the

mesophyll

and

epidermis

of

barley”. Plant

Physiology 122, 835-844.
45. Kasuga M, et al. (1999), “Improving plant drought, salt, and freezing tolerance
by gene transfer of a single stress-inducible transcription factor”. Nat.

Biotechnol. 17:287–291.
46. Lan, W.-Z.; Wang, W.; Wang, S.-M.; Li, L.-G.; Buchanan, B.B.; Lin, H.-X.;
Gao, J.-P.; Luan, S. (2010), “A rice high-affinity potassium transporter (HKT)
conceals a calcium-permeable cation channel”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107,
7089-7094.
47. Laurie, S.; Feeney, K.A.; Maathuis, F.J.M.; Heard, P.J.; Brown, S.J.; Leigh,
R.A. (2002), “A role for HKT1 in sodium uptake by wheat roots”. Plant J. 32,
139-149.

54


48. Leidi EO, et al. (2010), “The AtNHX1 exchanger mediates potassium
compartmentation in vacuoles of transgenic tomato”. Plant J. 61:495–506.
49. Lin HX, Zhu MZ, Yano M, Gao JP, Liang ZW, Su WA, Hu ZH, Ren ZH, Chao
DY. (2004), “QTLs for Na+ and K+ uptake of the shoots and roots controlling
rice salt tolerance”. Theoretical and Applied Genetics 108:253-260.
50. Lu CA, Ho THD, Ho SL, Yu SM. (2002), “Three Novel MYB Proteins with One
DNA Binding Repeat Mediate Sugar and Hormone Regulation of alpha-Amylase
Gene Expression”. Plant Cell 14 :1963
51. Lu CA, Lim EK, Yu SM. (1998) “Sugar response sequence in the promoter of a
rice alpha-amylase gene serves as a transcriptional enhancer”. J Biol Chem.
273: 10120
52. Ma, H., K. Chong and X.W. Deng. (2007). “Rice research: past, present
and future”. J. Integr. Plant Biol., 49: 729-730.
53. Mantri N, Patade V, Penna S, Ford R, Pang E. (2012), “Abiotic stress responses
in plants: present and future. In: Ahmad P, Prasad MNV (ed) Abiotic stress
responses in plants: metabolism, productivity and sustainability”. Springer, New
York, pp 1-19
54. Mäser, P.; Eckelman, B.; Vaidyanathan, R.; Horie, T.; Fairbairn, D.J.; Kubo,

M.; Yamagami, M.; Yamaguchi, K.; Nishimura, M.; Uozumi, N.; et al. (2002)
“Altered shoot/root Na+ distribution and bifurcating salt sensitivity in
Arabidopsis by genetic disruption of the Na+ transporter AtHKT1”. FEBS Lett.,
531, 157-161.
55. Maxam A. M. & Gilbert W. (1977). “A new method for sequencing DNA”.
Proc. natn. Acad. Sci. USA 74, 560-564
56. Munns, R.; Tester, M. (2008), “Mechanisms of salinity tolerance”. Annu. Rev.
Plant Biol. 59, 651-681.
57. Nag R, Maity MK, Dasgupta M. (2005), “Dual DNA binding property of ABA
insensitive 3 like factors targeted to promoters responsive to ABA and auxin”.
Plant Mol Biol 59:821

55


58. Nyrén P. (1987). “Enzymatic method for continuous monitoring of DNA
polymerase activity”. Analyt. Biochem. 167, 235-238.
59. O, et al. (2009), “The Arabidopsis basic leucine zipper transcription
factor AtbZIP24 regulates complex transcriptional networks involved in abiotic
stress resistance”. Gene. 436:45–55.
60. Oka H. I. (1988), “Origin of cultivated rice”. Japan. Sci. Soc. Press, Tokyo. 245
p
61. Olivier Cotsaftis, Darren Plett, Neil Shirley, Mark Tester, and Maria Hrmova.
(2012), “A Two-Staged Model of Na+ Exclusion in Rice Explained by 3D
Modeling of HKT Transporters and Alternative Splicing”. Published:DOI:
10.1371/journal. pone. 0039865
62. O'Neill SD, Kumagai MH, Majumdar A, Huang N, Sutliff TD, Rodriguez RL.
(1990), “The alpha-amylase genes in Oryza sativa: characterization of cDNA
clones and mRNA expression during seed germination”. Mol Gen Genet.
221235

63. Pandey N, et al. (2013), “CAMTA 1 regulates drought responses in Arabidopsis
thaliana” . BMC Genomics. 14:216.
64. Plett, D.; Safwat, G.; Gilliham, M.; Møller, I.S.; Roy, S.; Shirley, N.; Jacobs,
A.; Johnson, A.; Tester, M. (2010), “Improved salinity tolerance of rice through
cell type-specific expression of AtHKT1;1”. PLoS One 5, e12571.
65. Plett, D.C.; Møller, I.S. (2010), “Na+ transport in glycophytic plants: What we
know and would like to know”. Plant Cell Environ. 33, 612-626.
66. Qin Y, Ma X, Yu G, Wang Q, Wang L, Kong L, Kim W, Wang HW. (2014),
“Evolutionary history of trihelix family and

their functional diversification”.

DNA Res. 21:499
67. Quirino BF, Noh YS, Himelblau E, Amasino RM. (2000), “Molecular aspects
of leaf senescence”. Trends Plant Sci ; 5:278-82
68. Ren, Z.-H. et al. (2005), “A rice quantitative trait locus for salt tolerance
encodes a sodium transporter”. Nat. Genet. 37, 1141-1146

56


69. Rengasamy, P. (2006), “World salinization with emphasis on Australia”. J. Exp.
Bot. 57, 1017-1023.
70. Reyes JC, Muro-Pastor MI, Florencio FJ. (2004), “The GATA family of
transcription factors in Arabidopsis and rice”. Plant Physiol. 134:1718
71. Richterich P. (1989), “Non-radioactive chemical sequencing of biotin labeled
DNA”. Nucleic Acids Res. 17, 2181-2186.
72. Ronaghi M., Karamohamed S., Pettersson B., Uhlén M. & Nyrén P. (1996).
“Real-time DNA sequencing using detection of pyrophosphate release”. Analyt.
Biochem. 242, 84-89

73. Sanger F. & Coulson A. R. (1975), “A rapid method for determining sequences
in DNA by primed synthesis with DNA polymerase”. J. molec. Biol. 94, 441448
74. Sanger F., Nicklen S. & Coulson A. R. (1977). “DNA sequencing with chainterminating inhibitors”. Proc. natn. Acad. Sci. USA 74, 5463-5467.
75. Sassi, A.; Mieulet, D.; Khan, I.; Moreau, B.; Gaillard, I.; Sentenac, H.; Véry, A.
-A (2012), “The rice monovalent cation transporter OsHKT2;4: Revisited ionic
selectivity”. Plant Physiol. 160, 498-510
76. Schachtman, D.P.; Schroeder, J.I. (1994), “Structure and transport mechanism
of a high-affinity potassium uptake transporter from higher plants”. Nature,
370, 655-658.
77. Stephen R. Grattan (2002), Rice is more sentitive to salinity than previous
thought, California agriculture, 56, pp.189-192
78. Sutoh K, Yamauchi D. (2003) “Two cis-acting elements necessary and
sufficient for gibberellin-upregulated proteinase expression in rice seeds”.
Plant J. 34:635
79. Tester, M. and Davenport, R. (2003), “Na+ tolerance and Na+ transport in higher
plants”. Ann. Bot. (Lond.) 91, 503-527
80. Tetzu Chang, Eliseo A.Bardenas (1965), “The morphology and varietal
characteristics of the rice plant”, Technical Bulletin 4 , pp.5

57


81. Toyofuku K, Umemura T, Yamaguchi J. (1998), “Promoter elements required
for sugar-repression of the RAmy3D gene for alpha-amylase in rice”. FEBS
Lett. 428275
82. Thakur P, Kumar S, Malik JA, Berger JD, Nayyar H (2010), “Cold stress
effects on reproductive development in grain crops: an overview”. Environ Exp
Bot 67:429-443
83. Tran LS, et al. (2004), “Isolation and functional analysis of Arabidopsis stressinducible NAC transcription factors that bind to a drought-responsive ciselement in the early responsive to dehydration stress 1 promoter”. Plant
Cell. ;16:2481–2498.

84. Vandepoele K, Vlieghe K, Florquin K, Hennig L, Beemster GT, Gruissem
W, Van de Peer Y, Inzé D, De Veylder L. (2005) “Genome-wide identification
of potential plant E2F target genes”. Plant Physiol. 139316
85. Wang W, Vinocur B, Altman A (2003), “Plant responses to drought, salinity
and extreme temperatures: towards genetic engineering for stress tolerance”.
Planta 218:1-14
86. Welchen E, Gonzalez DH. (2006) “Overrepresentation of elements recognized
by TCP-domain transcription factors in the upstream regions of nuclear genes
encoding components of the mitochondrial oxidative phosphorylation
Machinery”. Plant Physiol 141:540
87. Weng H, et al. (2012), “Poplar GTL1 is a Ca2+/calmodulin-binding transcription
factor that functions in plant water use efficiency and drought tolerance”. PLoS
One. 7:e32925.
88. Wong ML, Medrano JF (2005). "Real-time PCR for mRNA quantitation".
BioTechniques 39 (1): 75-85.
89. Xie Z, Zhang ZL, Zou X, Huang J, Ruas P, Thompson D, Shen QJ. (2005),
“Annotations and functional analyses of the rice WRKY gene superfamily
reveal positive and negative regulators of abscisic acid signaling in aleurone
cells”. Plant Physiol 137:176

58


90. Yoo JH, et al. (2005), “Direct interaction of a divergent CaM isoform and the
transcription factor, MYB2, enhances salt tolerance in Arabidopsis “. J Biol.
Chem. 280:3697–3706
91. Geetha, S., Shanthi, P., Jebaraj, S. and Mohamed, S.E.N. (2006). “Gene action
of sodicity tolerance in rice”. Indian Journal of Crop science 1: 201-202.
92. Tetzu Chang, Eliseo A.Bardenas (1965), “The morphology and varietal
characteristics of the rice plant”, Technical Bulletin 4 , pp.5.

93. Peng-Wen Chen et al.(2006), “Interaction between Rice MYBGA and the
Gibberellin Response Element Controls Tissue-Specific Sugar Sensitivity of αAmylase Genes”, The Plant Cell, 18(9), pp. 2326-2340.
94. Nguyen Thị Anh (2015), “Amplification and sequencing of OsHKT1;1 gene in
rice”. Bachelor. thesis, VNU University of Science, Viet Nam.
95. Pham Quynh Hoa (2015), “Expression analysis of the rice OsHKT2;1 gene
under salinity stress conditions using RT-PCR technique”. Bachelor. thesis,
VNU University of Science, Viet Nam

59