Luận án Xây dựng chỉ thị phân tử nhận dạng và nghiên cứu nhân giống bảo tồn loài Xáo tam phân (Paramignya trimera)

Tên luận án:

Xây dựng chỉ thị phân tử nhận dạng và nghiên cứu nhân giống bảo tồn loài Xáo tam phân (Paramignya trimera)

Ngành:

Công nghệ sinh học, Mã số: 9.42.02.01

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Xây dựng chỉ thị phân tử nhận dạng và nghiên cứu nhân giống bảo tồn loài Xáo tam phân (Paramignya trimera)" của Phí Thị Cẩm Miện, chuyên ngành Công nghệ sinh học, năm 2021, tập trung giải quyết vấn đề cấp thiết về bảo tồn và khai thác bền vững loài Xáo tam phân. Đây là loài dược liệu quý thuộc họ Cam (Rutaceae), phân bố chủ yếu ở Khánh Hòa và Ninh Thuận, nổi tiếng với các hoạt chất như alkaloid, saponin, coumarin, triterpenoid có tác dụng ức chế viêm gan cấp và tế bào ung thư. Tuy nhiên, việc khai thác quá mức đã làm cạn kiệt nguồn gen, cùng với sự đa dạng hình thái và khả năng lai xa, gây khó khăn trong việc nhận diện chính xác loài.

Mục tiêu chính của luận án là xây dựng chỉ thị phân tử để nhận dạng chính xác Xáo tam phân và phát triển quy trình nhân giống in vitro bảo tồn loài. Các nội dung nghiên cứu bao gồm điều tra, xây dựng bản đồ phân bố quần thể; đánh giá đa dạng di truyền bằng chỉ thị SSR; nghiên cứu xây dựng chỉ thị phân tử DNA barcodes (sử dụng ITS, matK, rbcL); và phát triển quy trình nhân giống in vitro.

Những đóng góp mới của luận án bao gồm bổ sung dữ liệu khoa học về đặc điểm hình thái và phân loại Xáo tam phân tại Khánh Hòa, xây dựng cơ sở dữ liệu trình tự DNA cho loài, đăng ký GenBank, và bước đầu phát triển chỉ thị DNA mã vạch. Đặc biệt, luận án đã xây dựng thành công quy trình nhân nhanh Xáo tam phân in vitro.

Kết quả nghiên cứu đã xác định matK là chỉ thị phân tử hiệu quả nhất để nhận dạng và phân biệt P. trimera với các loài họ hàng khác trong chi Paramignya, giảm thiểu nguy cơ nhầm lẫn. Quy trình nhân giống in vitro được tối ưu hóa với các điều kiện khử trùng, môi trường nuôi cấy (WPM), nồng độ phytohormone (TDZ, 2.4D cho mô sẹo; BA, IBA cho nhân nhanh chồi và tạo rễ), đảm bảo sản xuất cây con khỏe mạnh, góp phần bảo tồn nguồn gen và phát triển vùng dược liệu Xáo tam phân tập trung.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
  • 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án
  • 4. Những đóng góp mới của luận án

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
  • 5.1. Ý nghĩa khoa học
  • 5.2. Ý nghĩa thực tiễn

• CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. Vật liệu nghiên cứu
  • 2.1.1. Vật liệu cho nghiên cứu vị trí phân loại và quan hệ phát sinh của các mẫu Xáo tam phân thu thập và một số loài thuộc chi Paramignya
  • 2.1.2. Vật liệu cho nghiên cứu nhân nhanh in vitro Xáo tam phân
  • 2.1.3. Mồi SSR, ITS, matK, rbcL
  • 2.2. Phương pháp nghiên cứu
  • 2.2.1. Phương pháp điều tra, thu thập mẫu và xây dựng bản đồ phân bố
  • 2.2.2. Phương pháp mô tả hình thái
  • 2.2.3. Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số
  • 2.2.4. PCR nhân các vùng microsatellite bằng các chỉ thị SSR
  • 2.2.5. PCR nhân các vùng chỉ thị phân tử
  • 2.2.6. Giải trình tự và đăng ký trình tự
  • 2.2.7. Phương pháp phân tích dữ liệu trình tự
  • 2.3. Phương pháp nhân giống in vitro cây Xáo tam phân
  • 2.3.1. Phương pháp tạo vật liệu khởi đầu nhân giống in vitro Xáo tam phân
  • 2.3.2. Ảnh hưởng của nền môi trường tới khả năng sinh trưởng Xáo tam phân trong điều kiện in vitro
  • 2.3.3. Nghiên cứu khả năng tạo mô sẹo Xáo tam phân
  • 2.3.4. Ảnh hưởng của nhóm cytokinins, và auxin tới khả năng nhân nhanh Xáo tam phân
  • 2.3.5. Ảnh hưởng của nhóm auxin tới khả năng hình thành rễ Xáo tam phân
  • 2.3.6. Phương pháp bố trí và xử lý thí nghiệm

• CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. KHẢO SÁT SỰ PHÂN BỐ VÀ ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI CỦA CÁC MẪU THUỘC CHI PARAMIGNYA TẠI KHÁNH HÒA VÀ LÂM ĐỒNG
  • 3.1.1. Khảo sát thành phần loài và sự phân bố của các mẫu nghiên cứu
  • 3.1.2. Đặc điểm hình thái của các mẫu thu thập thuộc chi Paramignya
  • 3.2. Tách DNA, nhân các vùng chỉ thị DNA và nhận dạng loài
  • 3.2.1. Tách chiết, tinh sạch và xác định hàm lượng của DNA
  • 3.2. Xác định đa dạng di truyền của các mẫu Xáo tam phân dựa vào chỉ thị SSR
  • 3.3. PCR và xác định trình tự các vùng chỉ thị DNA và nhận dạng loài
  • 3.3.1. PCR và xác định trình tự các vùng chỉ thị DNA
  • 3.3.2. Nhận dạng loài dựa vào công cụ MEGABLAST
  • 3.4. Xây dựng chỉ thị DNA để nhận dạng Xáo tam phân
  • 3.4.1. Khảo sát dữ liệu DNA mã vạch của các loài thuộc chi Paramignya
  • 3.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu các trình tự thuộc chi Paramignya
  • 3.4.3. So sánh các trình tự để nhận dạng và phân biệt Xáo tam phân
  • 3.4.4. Xây dựng cây tiến hoá giữa các loài
  • 3.4.5. Xây dựng chỉ thị phân tử để nhận dạng Xáo tam phân
  • 3.4.6. Đánh giá chỉ thị phân tử dựa vào phân tích khoảng cách mã vạch
  • 3.6. Nhân giống in vitro Xáo tam phân
  • 3.6.1 Nghiên cứu tạo vật liệu khởi đầu nhân giống in vitro Xáo tam phân
  • 4.6.2. Nghiên cứu xác định môi trường nền phù hợp với nhân nhanh in vitro Xáo tam phân
  • 4.6.3. Nghiên cứu khả năng tạo mô sẹo Xáo tam phân
  • 4.6.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhóm cytokinins (BA, TDZ) riêng rẽ và kết hợp tới khả năng nhân nhanh Xáo tam phân

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ