Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium.
- Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - i - Hà Nội, 09/2013 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. - Phạm Thị Lý Thu đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. - Hà Nội, ngày 26 tháng 9 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Hòa Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - ii - Hà Nội, 09/2013 KÝ HIỆU VIẾT TẮT ADN : Deoxirionucleic Acid Bt : Bacillus thuringensis CCC : Chiu cao cây. - i chng FAO : Food and Agriculture Organization GMC : Genetically Modified Corn GMO : Genetically Modified Organism OD : Optical Density PCR : Polymerase Chain Reaction T-DNA : Transfer-DNA TGST : Th ng Ti-plasmid : Tumor-Including Plasmid Vir : virulence Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - iii - Hà Nội, 09/2013 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 B. - 9 Hình 2.2 Quá trình chuyn T-ADN vào t bào thc vt. - 46 Hình 3.2 Kt qu phân tích PCR gen Cry1A(c. - 48 Hình 3.3 Kt qu phân tích PCR gen Cry1A(c. - 48 Hình 3.4 Kt qu. - hin din protein Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen kháng sâu th h T2. - ca dòng ngô CH9.13.159.1 chuyn gen b. - 53 Hình 3.6 So sánh mt s ch tiêu nông sinh hc chính ca các dòng ngô chuyn gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2 v i chn n gen. - 55 Hình 3.7 Các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2 trng trong nhà i cách ly côn trùng. - 56 Hình 3.9 Kt qu phân tích PCR gen Cry1A(c. - 58 Hình 3.10 Kt qu phân tích PCR gen Cry1A(c. - 58 Hình 3.11 Kt qu lai Southern blot các dòng ngô CH9 chuyn gen Cry1A(c) th h T3. - 59 Hình 3.12 Kt qu. - hin din protein Cry1A(c) trong các dòng ngô CH9 chuyn gen kháng sâu th h T3. - 61 Hình 3.13. - c thân trên lá và thân ca các dòng mang gen kháng sâu th h T3. - 63 Hình 3.14 So sánh mt s ch tiêu nông sinh hc chính ca các dòng ngô CH9 chuyn gen kháng sâu Cry1A(c) th h T3 vi dòng ngi ch n gen. - 64 Hình 3.15 Các dòng ngô CH9 mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T3 trng trong i cách ly côn trùng. - 65 Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - iv - Hà Nội, 09/2013 DANH MỤC BẢNG Bng 1.1 Các ch th chn lc dùng cho bin np gen. - 17 Bng 1.2 Các gen ch th sinh hóa. - 18 Bng 2.1 Danh sách các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T1 s dng làm vt liu nghiên cu. - 34 Bng 2.2 Trình t n mi s dng trong nghiên cu. - 38 Bng 3.1 Kt qu PCR phân tích các dòng ngô chuyn gen T2. - 47 Bng 3.2 Kt qu. - hin din ca protein Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen kháng sâu th h T2. - c ca các dòng ngô mang gen. - 51 Bng t s c tính nông sinh hc chính ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2. - 53 Bng 3.5 Các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2 s dng làm vt liu nghiên cu. - 56 Bng 3.6 Kt qu PCR phân tích các dòng ngô chuyn gen T3. - 57 Bng 3.8 Kt qu. - hin din ca protein Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen kháng sâu th h T3. - c thân ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T3. - 62 Bng c tính nông sinh hc chính ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T3. - 63 Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - v - Hà Nội, 09/2013 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN. - 4 1.1 Ngun gc, vai trò và v trí ca cây ngô trong h thng cây trng. - phân t ca vic chuyn gen thông qua Agrobacterium tumefaciens. - 12 1.3 H thng vector bin np gen thông qua vi khun Agrobacterium tumefaciens vào t bào thc vt. - 20 Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - vi - Hà Nội Mt s nghiên cu v gen Cry1A(c. - 22 1.5 Thc trng nghiên cu và ng dng Công ngh Sinh hc trong chn to ging ngô. - VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. - 45 3.1 Kt qu tách chit ADN tng s t lá ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2. - 45 3.2 Kt qu phân tích PCR s có mt ca gen Cry1A(c) trong các dòng ngô chuyn gen th h T2. - hin din ca protein Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2. - ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2 b. - ng, phát tri c tính nông hc quan trng ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2. - 53 3.6 Kt qu phân tích PCR s có mt ca gen Cry1A(c) trong các dòng ngô chuyn gen th h T3. - 56 3.7 Phân tích Southern blot gen Cry1A(c) trong các dòng ngô chuyn gen th h T3. - 58 Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - vii - Hà Nội, 09/2013. - hin din ca protein Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T3. - c thân ca các dòng ngô chuyn gen th h T3 u kin th sâu nhân t i cách ly. - ng, phát tri c tính nông hc quan trng ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T3. - 67 Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 1 - Hà Nội, 09/2013 MỞ ĐẦU Ngô (Zea mays L.) là m c quan trng nht trên th gii. - nht v sng. - Vi giá tr kinh t cao và kh thích ng rng c trng hu h n tích trng ngô trên th git 174,64 triu ha vi tng st 838 triu t M. - Ti Vi c quan trng th ng ch lc trong công cu c bit các t din tích gieo trng ngô ca c t gn 1,2 triu ha vi sng 4,6 triu t t 40,09 t/ha (Tng cc th c ta vn phi nhp khu ngô vng khá ln, 1,614 triu t i tr. - c ca B Nông nghi ng ngô ca Vit Nam ct 8 9 triu t. - Tuy nhiên sn xu i mt vi tình hình sâu bnh dch hi n nay, rt nhiu loi thuc tr sâu hóa hc s dng. - phòng tr sâu bnh vi chi phí tn kém, gây ô nhing c hi cho sc khi, v. - ci thin tình hình này, nhng k thut tiên tin trong bo v cây trng nhm xây dng mt nn nông nghip sch, bn vng và c nghiên cu. - Vic to ra các ging cây trng bi. - Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 2 - Hà Nội, 09/2013 Cây ngô chuyn din tích trng ngô bii gen t 55,1 triu ha chim 31,6% tng din tích trng ngô trên toàn th gii. - n gen kháng sâu biu hin protein Cry có ngun gc t vi khun Bacillus thuringensis (Bt) chim khong 7,5 triu ha (4%) (James, 2012). - tài: Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium. - Mục tiêu nghiên cứu Cry1A(c T3. - Nội dung nghiên cứu. - Phân tích sinh hc phân t (PCR) gen kháng sâu Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen th h T2, T3. - Phân tích sinh hc phân t (lai Southern blot) gen kháng sâu Cry1A(c) Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 3 - Hà Nội, 09/2013 trong các dòng ngô mang gen th h T2, T3. - hin din ca protein Cry1A(c) trong các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2, T3. - c thân ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2, T3 b. - c thân ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2, T3 u kin lây nhim nhân t i cách ly côn trùng. - ng, phát trin, cá c tính nông hc quan trng ca các dòng ngô mang gen kháng sâu Cry1A(c) th h T2, T3. - Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 4 - Hà Nội, 09/2013 CHƢƠNG I. - Kt qu nghiên cng minh rng cây ngô có ngun gc Trung M, trung tâm phát sinh là Mehico (Galinat, 1995). - ng c chính (khong 85% sng ngô). - ch u loi vitamin quan trng cho s sng. - u quan trng trong công nghip ch bin thc phm Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 5 - Hà Nội, 09/2013. - Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam c trng c gia trên th gii tp trung c M, Trung Quc, Braxin, Mehicô, Pháp và. - ng ngô trên th gii. - Trung Quc du vi 197,5 triu tn trên din tích trng trt là 34,95 triu ha. - T c có din tích trng ngô ln nht là Indonesia (41. - Vi c quan trng nht th c trng trong nhu kin sinh thái khác nhau trên nhiu vùng. - Các thi v trng ngô ch y. - t khong 1 tn/ha do trng các gi i k thut canh tác lc hu. - Tuy nhiên, ngành sn xuc ta thc s có nhc tin nhy vt là t u nh n nay, gn lin vi vic không ngng m rng ging ngô lai ra sn xung thi ci thin các bin pháp k thu i ca ging mi. - Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 6 - Hà Nội n tích trng gi tr ng lm khong 95% trong s u hecta. - n tích trng ngô trong nt gn 1,2 tri t khong 40,09 t/ ha và sng là 4,6 triu tn. - t ra cho ngành sn xut ngô trên th gii nói chung và c ta nói riêng: (1) khí hu toàn cn bin rt phc tc bit là hn t và nhiu loi sâu bnh hi mi xut hin, (2) giá nhân công ngày càng cao, cnh tranh gay gt gia ngô và các cây trng khác, (3) tng ngô thc s chu h. - u kin bt l t xu, chua phèn, thi gian sinh ng ngng th t cao i sn xut vnhiu. - Khái quát tình hình sâu hại ngô ở Việt Nam Viu tra thành phn sâu hi ngô c ti min B n côn trùng, B Nông nghip t chc min Nam do Vin Bo v thc v ng dn liu quan trng v thành phn, phân b và m. - Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 7 - Hà Nội, 09/2013 Cho ti nay có kho. - thy trong thi k cây non, mt thóc ch thy thi k sp thu hoc li, có loài có th phá hi gn sut c thi k ng c c thân ngô phá hi t khi ngô 7-8 lá cho ti lúc thu hoch, sâu cn nõn phá hi t thi k cây con cho ti khi cây chín sáp. - Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 8 - Hà Nội Vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens và cơ chế chuyển gen vào thực vật 1.2.1 Giới thiệu chung về Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium tumefaciens là vi khun gây bnh cây s t, có kh m nhim thc vt, kích thích to khi u ngay ti các v a cây ch. - Hoàn toàn khác vi mô và t bào thc vt bình ng, khi u do Agrobacterium tumefaciens sinh ra phát trin rt mnh ngay trong u kin thi Agrobacterium tumefaciens n mn T-ADN (Transfer ADN) sang t bào thc vt và T-u khin quá trình sinh tng hp các các ch i u ng hp các opin là các axit amin (amino acid-c bit là các dn xut cng. - hong ca gen chuyn hóa opin trên plasmid gây khi u thc vt (Tumor inducing plasmid - Ti-plasmid) (Brock, 1991. - chuyn các gen quan tâm vào thc vt nhm to cây trng mang nhng tính trng mong mun (Võ Th. - Nghiên cứu đánh giá sự hiện diện và tính ổn định của gen chuyển trong các dòng ngô chuyển gen kháng sâu tạo ra thông qua vi khuẩn Agrobacterium Nguyễn Thị Hòa - 9 - Hà Nội c (VIRulence Region-vùng VIR), liên quan trc tip ti s hình thành khi u thc v. - Các protein VIR này có vai trò quan trng trong vic chuyn T-ADN sang t bào thc vt
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt