Luận án Nghiên cứu biểu hiện gen GmDREB6 nhằm nâng cao khả năng chịu mặn ở cây chuyển gen

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU BIỂU HIỆN GEN GmDREB6 NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU MẶN Ở CÂY CHUYỂN GEN

Ngành:

Di truyền học, Mã số: 9420121

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào nghiên cứu biểu hiện gen GmDREB6 nhằm nâng cao khả năng chịu mặn ở cây chuyển gen. Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là loại cây trồng có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao nhưng nhạy cảm với các yếu tố bất lợi phi sinh học như hạn và mặn, gây giảm năng suất nghiêm trọng, thậm chí đến 90%. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, đặc biệt là hạn kéo dài và nước biển dâng xâm lấn, việc chọn tạo giống đậu tương có khả năng chịu hạn, chịu mặn là vấn đề cấp thiết.

Mục tiêu nghiên cứu bao gồm: phân tích đặc điểm của phân họ gen DREB trong hệ gen đậu tương; biểu hiện protein tái tổ hợp GmDREB6 và đánh giá chức năng sinh học của gen chuyển GmDREB6 trên cây thuốc lá chuyển gen; và biến nạp cấu trúc mang gen chuyển GmDREB6 vào đậu tương để tạo cây chuyển gen.

Những đóng góp mới của luận án thể hiện qua các kết quả cụ thể:

• Đã xác định được 18 gen GmDREB thuộc phân họ DREB trong hệ gen đậu tương, phân bố trên 17 nhiễm sắc thể, với gen GmDREB3 có 8 bản copy và các gen còn lại có từ 1-4 bản copy. Miền AP2 phổ biến có 59-60 amino acid và motif PTPEMAARAYDVAALALKGPSARLNFPEL, chứa 11 điểm liên kết với promoter của các gen chức năng phổ biến là RGRRWKERRWT, cho thấy sự tiến hóa của họ gen này.
• Chứng minh bằng thực nghiệm rằng sự biểu hiện của gen GmDREB6 từ đậu tương làm tăng mức độ phiên mã của các gen NtP5CS và NtCLC của cây thuốc lá chuyển gen trong điều kiện stress mặn. Cụ thể, mức độ phiên mã gen GmDREB6 tăng từ 2,40 đến 3,22 lần; NtP5CS tăng từ 1,24 đến 3,60 lần; và NtCLC tăng từ 3,65 đến 4,54 lần so với cây đối chứng.
• Đã biến nạp thành công cấu trúc mang gen chuyển GmDREB6 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua A. tumefaciens, tạo được 8 cây đậu tương chuyển gen GmDREB6 dương tính với PCR và 5 cây cho kết quả phân tích RT-PCR, với hiệu suất chuyển gen đạt 1,78% (PCR) và 1,56% (RT-PCR).

Kết quả nghiên cứu đã làm rõ đặc điểm và sự phát sinh của phân họ gen DREB ở đậu tương, tạo cơ sở dữ liệu cho các nghiên cứu chức năng gen DREB khác. Đồng thời, chứng minh vai trò của nhân tố phiên mã DREB6 đối với khả năng chịu mặn và mở ra hướng nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chuyển gen để tạo giống đậu tương chịu mặn, góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu và hạn mặn thường xuyên xảy ra ở Việt Nam.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu (5 trang)
• Chương 1: Tổng quan tài liệu (40 trang)
• Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (14 trang)
• Chương 3: Kết quả và thảo luận (31 trang)
• Kết luận và đề nghị (2 trang)
• Các công trình công bố liên quan đến luận án (1 trang)
• Tài liệu tham khảo (28 trang)
• Phụ lục (3 trang)