Nghiên cứu trình tự gen mã hóa enzyme polyphenol odidase ở một số giống chè đặc sản trồng ở Thái Nguyên

60 340 0
Nghiên cứu trình tự gen mã hóa enzyme polyphenol odidase ở một số giống chè đặc sản trồng ở Thái Nguyên

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHẠM HỒNG ĐIỆP NGHIÊN CỨU TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA ENZYME POLYPHENOL OXIDASE Ở MỘT SỐ GIỐNG CHÈ ĐẶC SẢN TRỒNG Ở THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - NĂM 2014 ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHẠM HỒNG ĐIỆP NGHIÊN CỨU TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA ENZYME POLYPHENOL OXIDASE Ở MỘT SỐ GIỐNG CHÈ ĐẶC SẢN TRỒNG Ở THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG THỊ THU YẾN THÁI NGUYÊN - NĂM 2014 iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Phạm Hồng Điệp iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới TS. Hoàng Thị Thu Yến - Giảng viên Khoa Khoa học Sự sống - Trường Đại học Khoa học, là giáo viên hướng dẫn tôi đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn cán bộ Phòng thí nghiệm Khoa Khoa học Sự sống - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên, Viện Khoa học sự sống - Đại học Thái Nguyên, Viện nghiên cứu hệ gen - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các hộ gia đình thuộc vùng chè Tân Cương - Thành phố Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong thời gian thu thập mẫu vật nghiên cứu làm luận văn. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và nhóm nghiên cứu di truyền phân tử đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2014. Tác giả Phạm Hồng Điệp v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii NHỮNG TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 3 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. SƠ LƢỢC VỀ CÂY CHÈ 4 1.1.1. Nguồn gốc, lịch sử phát triển của cây chè 4 1.1.2. Đặc điểm sinh học của cây chè 5 1.1.3. Giá trị của cây chè 9 1.1.4. Tình hình sản xuất chè trên thế giới và ở Việt Nam 10 1.1.5. Tình hình chế biến chè ở Việt Nam 12 1.1.6. Đặc điểm một số giống chè trồng ở Thái Nguyên 14 1.2. KHÁI QUÁT VỀ POLYPHENOL OXIDASE………………………. 17 1.2.1. Vai trò của Polyphenol oxidase (PPO)………………………………… 17 1.2.2. PPO ở chè…………………………………………………………………. 19 1.2.3. Tình hình nghiên cứu PPO ở chè trên thế giới và ở Việt Nam………… 19 Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1. VẬT LIỆU 22 2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu 22 2.1.2. Hóa chất thiết bị 23 vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.2.1. Phương pháp tách chiết DNA tổng số 23 2.2.2. Phương pháp điện di trên gel agarose 25 2.2.3. Phương pháp nhân gen bằng PCR 25 2.2.4. Phương pháp tinh sạch sản phẩm PCR 27 2.2.5. Tách dòng gen mã hóa PPO……………….……………… 28 2.2.6. Phương pháp xác định trình tự nucleotide 32 2.2.7. Phương pháp xử lý số liệu 32 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1. TÁCH DNA TỔNG SỐ TỔNG SỐ TỪ CÁC MẪU CHÈ NGHIÊN CỨU 33 3.2. NHÂN GEN PPO Ở CÁC MẪU CHÈ NGHIÊN CỨU 34 3.3. TÁCH DÒNG GEN PPO TỪ CÁC GIỐNG CHÈ NGHIÊN CỨU. 35 3.4. PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN PPO TỪ 3 GIỐNG NGHIÊN CỨU 37 3.5. PHÂN TÍCH, SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN PPO 3 GIỐNG CHÈ NGHIÊN CỨU……………………………………………………………. 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 vii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Nghĩa tiếng Anh Bp Cặp base Base pair cDNA cDNA Complementary DNA CTAB CTAB Cetyltrimethylammonium Bromid DNA Axit Deoxynucleic Deoxyribonucleic Acid dNTP dNTP Deoxynucleoside triphosphate Đtg đồng tác giả et al EDTA EDTA Ethylene Diamine Tetraacetic Acid EtBr EtBr Ethidium Bromide FAO Tổ chức nông lương thế giới Food and Agriculture Organization Gb Gb Giga bazơ IPTG Cơ chất Iso - Propyl – Thiogalactoside Kb Kb Kilo bazơ LB Môi trường LB Luria Bertani PCR Phản ứng chuỗi trùng hợp Polymerase Chain Reaction PPO Polyphenol oxidase Polyphenol oxidase RAPD DNA đa hình được khuếch đại ngẫu nhiên Random Amplify Polymorphism DNA RNase Enzyme phân hủy RNA Ribonuclease viii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ RNA Axit Ribonucleic Ribonucleic Acid SDS SDS Natri Dodexyl Sulfat TAE TAE Tris Acetate EDTA Taq Vi khuẩn chịu nhiệt Thermus aquaticus ix Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Sản lượng chè của một số nước trên thế giới 10 1.2 Diện tích, sản lượng, xuất khẩu chè của Việt Nam 11 1.3 Các loại sản phẩm và phương pháp chế biến chè 12 1.4 Cơ cấu giống chè của tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2001- 2010 14 2.1 Danh mục các thiết bị sử dụng 23 2.2 Trình tự cặp mồi nhân gen PPO ở 3 mẫu chè nghiên cứu 26 2.3 Thành phần của phản ứng PCR nhân gen PPO 26 2.4 Chu trình nhiệt cho phản ứng PCR 26 2.5 Thành phần phản ứng ghép nối gen PPO vào vector pTZ57R/T 29 2.6 Thành phần phản ứng cắt bằng enzyme giới hạn SacI và XhoI 31 3.1 Hệ số tương đồng di truyền của các giống chè nghiên cứu so với các trình tự đã công bố dựa trên trình tự nucleotide gen PPO 42 3.2 Hệ số tương đồng di truyền các giống chè nghiên cứu so với các trình tự đã công bố dựa trên trình tự amino acid suy diễn từ gen PPO 42 x Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên các hình Trang 1.1 Gen PPO và mô hình các đoạn gen PPO được tiến hành nghiên cứu phân tích hoạt tính 20 2.1 Vector pTZ57R/T 28 3.1 Kết quả điện di DNA tổng số của 3 mẫu chè nghiên cứu 33 3.2 Hình ảnh điện di kết quả PCR khuếch đại gen PPO 34 3.3 Hình ảnh điện di kiểm tra sự có mặt của sản phẩm PCR trong DNA plasmid 36 3.4 So sánh trình tự nucleotide của gen mã hóa PPO từ 3 giống chè Trung Du, Keo Am Tích và LDP1 37 3.5 So sánh trình tự amino acid suy diễn từ gen PPO 3 giống chè Trung Du, Keo Am Tích và LDP1 với các trình tự đã công bố 41 3.6 Mối quan hệ về trình tự gen PPO giữa các giống chè nghiên cứu và chè Trung Quốc đã công bố 43 [...]... năng polyphenol oxidase Chúng : Nghiên cứu trình tự gen mã hóa enzyme polyphenol oxidase ở một số giống chè đặc sản trồng ở Thái Nguyên ” 2 , tách dòng và xác định trình tự polyphenol oxidase ở một số giống chè làm cơ sở để nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính chức năng polyphenol oxidase Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 3 - Nhân, tách dòng và xác định trình tự gen mã hóa polyphenol. .. nên sản phẩm chè đen của Việt Nam có giá trị thấp hơn so với một số nước xuất khẩu chè đen khác ,…trong [10] 1.1.6 Đặc điểm một số giống chè trồng ở Thái nguyên Thái Nguyên là vùng chè trọng điểm của cả nước, với diện tích chè hơn 18.500 ha, trong đó có gần 17.000 ha chè kinh doanh, năng suất đạt 109 tạ/ha, sản lượng đạt gần 185 nghìn tấn Xác định chè là cây trồng mũi nhọn, những năm qua, tỉnh Thái Nguyên. .. tâm nghiên cứu tìm hiểu Đến nay, gen mã hóa PPO đã được tạo dòng và biểu hiện từ DNA của nhiều giống chè ở Trung Quốc [19], [28] Nhóm nghiên cứu Wu và đtg đã tạo dòng và phân tích trình tự gen PPO từ 5 giống chè trồng phổ biến ở Trung Quốc và cho rằng chúng có độ tương đồng trình tự nucleotide 98,2 - 99,9%, độ tương đồng amino acid 94,1% - 96,7% Gen PPO có kích thước 1,8 kb và không có intron, mã hóa. .. 2.2.3 Phƣơng pháp nhân gen bằng kĩ thuật PCR Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 26 nguyên lý của Mồi được thiết kế dựa trên trình tự gen PPO có mã số trên ngân hàng Genbank (DQ513313, EF623826, EF635860, EU787433, EF650017, EF650016, JX465712, CQ192142 và FJ210643) Bảng 2.2 .Trình tự cặp mồi nhân gen PPO ở 3 mẫu chè nghiên cứu Mồi Nhiệt độ gắn mồi (oC) Trình tự mồi (5’-3’) Phe F... của 3 giống chè Trung Du, Keo Am Tích, LDP1 - So sánh trình tự gen mã hóa polyphenol oxidase giữa các mẫu nghiên cứu và với trình tự đã công bố trên ngân hàng gen Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.1 Nguồn gốc, lịch sử phát triển của cây chè Camellia sinnesis [1]: Ngành Ngọc Lan (Angiospermae) Lớp Ngọc lan ( Dicotyledonea) Bộ Chè (Theales) Họ Chè. .. suất, chất lượng sản phẩm chè Thái Nguyên đã chú trọng đến việc chọn lựa, xây dựng cơ cấu giống chè phù hợp [5], [6] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 15 Bảng 1.4 Cơ cấu giống chè của tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2001 – 2010 Năm 2001 DT Tỷ lệ (ha) (%) 13.524 100,00 12.302 92,09 960 7,18 56 0,41 Chủng loại/ Giống chè Tổng diện tích Chè Trung Du Giống mới chọn tạo Giống mới nhập nội... UBND Tỉnh Thái Nguyên) Qua bảng 1.4 chúng ta thấy được cơ cấu giống chè ở tỉnh Thái Nguyên đã có những chuyển dịch đáng kể trong các năm gần đây Cụ thể là mở rộng diện tích sản xuất đồng thời chuyển đổi từ giống chè Trung du sang các giống chè mới chọn tạo và các giống chè nhập nội Điều đó cho thấy sự tăng lên về năng suất cũng như chất lượng a 1 (18 - 25 cm2 - - 6 – - c 139,23 mg/g b Giống chè Keo... với diện tích chè trên 1.300 ha [4], [5] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2 Hiện nay, việc chế biến sản phẩm chè ở nước ta vẫn còn sử dụng các công cụ thô sơ và mang tính cảm quan của người trồng chè Trên thế giới, trong công nghiệp chế biến chè để chè, người ta thường bổ sung thêm polyphenol oxidase trong quy trình lên men Polyphenol oxidase là một enzyme chuyển hóa các hợp chất... C, bị ảnh hưởng ít bởi domain 3 liên kết với Cu, các domain 1 và 2 đóng vai trò quan trọng đối với hoạt tính của PPO Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng đoạn gen PPO không có peptide tín hiệu và domain C là tốt nhất cho hoạt tính của PPO cao nhất [28] Ở chè Việt Nam, gen mã hóa PPO chưa được phân lập, hoạt động và chức năng của enzyme này vẫn chưa được nghiên cứu ở mức độ phân tử Số hóa bởi Trung tâm... lá chè, so sánh về thành phần các chất catechin giữa các loại chè được trồng và chè mọc hoang dại đã nêu luận điểm về sự tiến hóa hóa sinh của cây chè, trên cơ sở đó ông đã kết luận: “Nguồn gốc cây chè chính là ở Việt Nam” [6], [8] 1.1.2 Đặc điểm sinh học của cây chè Cây ch [8]: a Hình thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6 Thân: thẳng và tròn, phân nhánh liên tục thành một . Chúng : Nghiên cứu trình tự gen mã hóa enzyme polyphenol oxidase ở một số giống chè đặc sản trồng ở Thái Nguyên ”. 2. , tách dòng và xác định trình tự polyphenol oxidase ở một số giống chè làm. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC PHẠM HỒNG ĐIỆP NGHIÊN CỨU TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA ENZYME POLYPHENOL OXIDASE Ở MỘT SỐ GIỐNG CHÈ ĐẶC SẢN TRỒNG Ở THÁI NGUYÊN Chuyên. DÒNG GEN PPO TỪ CÁC GIỐNG CHÈ NGHIÊN CỨU. 35 3.4. PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN PPO TỪ 3 GIỐNG NGHIÊN CỨU 37 3.5. PHÂN TÍCH, SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN PPO 3 GIỐNG CHÈ NGHIÊN CỨU…………………………………………………………….

Ngày đăng: 06/08/2015, 15:54

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan