Đang tải... (xem toàn văn)
Nhờ những tiến bộ trong các nghiên cứu sinh học phân tử, di truyền và hóa sinh nên nhiều cơ chế liên quan đến tính chịu hạn mới ở thực vật đã được làm sáng tỏ, nhiều gen được tách dòng và nghiên cứu hoạt động chức năng trên các đối tượng cây mô hình khác nhau. Song song với những tiến bộ về nghiên cứu đặc điểm chức năng của gen, những tiến bộ khoa học về kỹ thuật chuyển gen, kỹ thuật phát triển vector phù hợp với hệ biểu hiện mới, phát triển hệ thống tái sinh phù hợp, kết hợp với những kỹ thuật phân tích cây chuyển gen hiện đại đã làm tăng hiệu quả trong việc tạo cây trồng chuyển gen. Đây là những tiền đề quan trọng cho việc cải thiện khả năng chịu hạn của cây đậu tương bằng kỹ thuật chuyển gen. Mục tiêu là Nghiên cứu làm sáng tỏ triển vọng ứng dụng kỹ thuật chuyển gen nhờ vi khuẩn A. tumefaciens vào việc cải tiến hệ rễ nhằm cải thiện khả năng chịu hạn ở cây đậu tương.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Báo cáo chuyên đề 3 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CHUYỂN GEN NHỜ A. TUMEFACIENS VÀO VIỆC CẢI TIẾN HỆ RỄ CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG GLYCINE MAX (L.) Merrill) Người hướng dẫn KH: GS.TS. Chu Hoàng Mậu PGS.TS. Nguyễn Vũ Thanh Thanh NCS: Lò Thanh Sơn MỞ ĐẦU Hạn hán và sự cấp thiết chọn tạo giống đậu tương chịu hạn MỞ ĐẦU Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật lai và đột biến MỞ ĐẦU Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật lai và đột biến MỞ ĐẦU Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen MỞ ĐẦU MỤC TIÊU Làm rõ triển vọng ứng dụng kỹ thuật chuyển gen nhờ vi khuẩn A. tumefaciens vào việc cải tiến hệ rễ nhằm nâng cao khả năng chịu hạn ở cây đậu tương NỘI DUNG • Nghiên cứu sự tái sinh và chuyển gen ở cây đậu tương thông qua vi khuẩn A. tumefaciens • Nghiên cứu cải thiện khả năng chịu hạn của cây đậu tương bằng kỹ thuật chuyển gen • Nghiên cứu những ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong chuyên gen ở cây đậu tương Kỹ thuật chuyển gen ở thực vật SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Sự chuyển gen trong tự nhiên của A. tumefaciens SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Cấu tạo của Ti-plasmid SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Cơ chế chuyển gen của A.tumefaciens SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Phát triển hệ thống vector chuyển gen Vector liên hợp Vector nhị thể SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Sử dụng A. tumefaciens làm vector chuyển gen SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Chuyển gen ở đậu tương nhờ A.tumefaciens SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A. TUMEFACIENS • Chuyển gen ở đậu tương nhờ A.tumefaciens nptII nptII kanamycine kanamycine bar bar basta basta hpt hpt hygromicine hygromicine CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein điều hoà rd29A: rd29A:AtDREB1A AtDREB1A GmNFYA3 GmNFYA3 LOS5/ABA3 LOS5/ABA3 CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng Glutation Glutationchống chốngoh oh GsGST GsGST soyBiPD soyBiPD TCS TCS TCS TCSchống chốngmất mấtnước nước P5CR P5CR Tăng Tăngtổng tổnghợp hợp proline proline P5CS P5CS Tăng Tăngchaperonine chaperonine GmERF4 GmERF4 Chậm Chậmlão lãohoá hoátế tếbào bào CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng ACS ACS GmCuAO GmCuAO SbHRGP SbHRGP GsGF14o GsGF14o GmEXP GmEXP ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Khâu phát triển vector phù hợp • Khâu hoàn thiện phương pháp biến nạp • Khâu hoàn thiện hệ thống tái • Khâu phân tích thể tái tổ hợp ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Ứng dụng trong phân tích cây chuyển gen bar, nptII, hpt, GUS, GFP… ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen Bacillus thuringensis (Bt) ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen RNAi ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường khả năng chịu hạn ở cây đậu tương Nghiên cứu đặc điểm, chức năng của gen chịu hạn của đậu tương Phân lập gen MYBJ GmZIP gmaMI R GmDRE B Giải trình tự gen BLAST, suy diễn protein Chức năng gen ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường khả năng chịu hạn ở cây đậu tương Nghiên cứu tạo cây đậu tương chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen AtDREB1 A LOS5/AB A P5CR soyBiPD P5CS KẾT LUẬN 1. Chuyển gen nhờ A.tumefaciens ở đậu tương có nhiều ưu thế và được ứng dụng rộng rãi 2. Khả năng chịu hạn của đậu tương có thể cải thiện bằng chuyển gen tăng cường biểu hiện của protein điều hòa hoặc protein chức năng 3. Những tiến bộ và thành tựu chuyển gen mở ra triển vọng tạo cây đậu tương biến đổi gen cải thiện khả năng chịu hạn cho sản xuất. NHẬN XÉT - Chuyển gen bằng A.tumefaciens tuy không đạt hiệu suất cao như dùng súng bắn gen nhưng ưu thế là không gây tổn thương tế bào, ít tạo thể khảm, số copy thấp… - Nách lá mầm đậu tương được lựa chọn làm mô đích vì: có thể tái sinh đa chồi; dễ thu nhận vật liệu ban đầu - Chuyển gen đậu tương có thể vướng phải một số khó khăn về mùa vụ, hàm lượng protein trong mô cao… - Những tiến bộ trong nghiên cứu chuyển gen + kế thừa những thành tựu đã đạt được cho phép hoàn thiện quy trình tạo cây đậu tương biến đổi gen nhờ A. tumefaciens Xin trân trọng cảm ơn! [...]... TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Ứng dụng trong phân tích cây chuyển gen bar, nptII, hpt, GUS, GFP… ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen Bacillus thuringensis (Bt) ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG... VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS • Cơ chế chuyển gen của A .tumefaciens SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS • Phát triển hệ thống vector chuyển gen Vector liên hợp Vector nhị thể SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS • Sử dụng A tumefaciens làm vector chuyển gen SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS • Chuyển gen ở đậu tương. .. tạo cây đậu tương chuyển gen RNAi ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường khả năng chịu hạn ở cây đậu tương Nghiên cứu đặc điểm, chức năng của gen chịu hạn của đậu tương Phân lập gen MYBJ GmZIP gmaMI R GmDRE B Giải trình tự gen BLAST, suy diễn protein Chức năng gen ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Tình hình nghiên. .. nghiên cứu chuyển gen tăng cường khả năng chịu hạn ở cây đậu tương Nghiên cứu tạo cây đậu tương chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen AtDREB1 A LOS5/AB A P5CR soyBiPD P5CS KẾT LUẬN 1 Chuyển gen nhờ A .tumefaciens ở đậu tương có nhiều ưu thế và được ứng dụng rộng rãi 2 Khả năng chịu hạn của đậu tương có thể cải thiện bằng chuyển gen tăng cường biểu hiện của protein điều hòa hoặc protein chức năng 3 Những tiến. .. A TUMEFACIENS • Chuyển gen ở đậu tương nhờ A .tumefaciens SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS • Chuyển gen ở đậu tương nhờ A .tumefaciens nptII nptII kanamycine kanamycine bar bar basta basta hpt hpt hygromicine hygromicine CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein điều hoà rd29A: rd29A:AtDREB 1A.. . HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng ACS ACS GmCuAO GmCuAO SbHRGP SbHRGP GsGF14o GsGF14o GmEXP GmEXP ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG • Khâu phát triển vector phù hợp • Khâu hoàn thiện phương pháp biến nạp • Khâu hoàn thiện hệ thống tái • Khâu phân tích thể tái tổ hợp ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT... tựu chuyển gen mở ra triển vọng tạo cây đậu tương biến đổi gen cải thiện khả năng chịu hạn cho sản xuất NHẬN XÉT - Chuyển gen bằng A .tumefaciens tuy không đạt hiệu suất cao như dùng súng bắn gen nhưng ưu thế là không gây tổn thương tế bào, ít tạo thể khảm, số copy thấp… - Nách lá mầm đậu tương được lựa chọn làm mô đích vì: có thể tái sinh đa chồi; dễ thu nhận vật liệu ban đầu - Chuyển gen đậu tương. .. nhận vật liệu ban đầu - Chuyển gen đậu tương có thể vướng phải một số khó khăn về mùa vụ, hàm lượng protein trong mô cao… - Những tiến bộ trong nghiên cứu chuyển gen + kế thừa những thành tựu đã đạt được cho phép hoàn thiện quy trình tạo cây đậu tương biến đổi gen nhờ A tumefaciens Xin trân trọng cảm ơn! ... LOS5/ABA3 CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng Glutation Glutationchống chốngoh oh GsGST GsGST soyBiPD soyBiPD TCS TCS TCS TCSchống chốngmất mấtnước nước P5CR P5CR Tăng Tăngtổng tổnghợp hợp proline proline P5CS P5CS Tăng Tăngchaperonine chaperonine GmERF4 GmERF4 Chậm Chậmlão lãohoá hoátế tếbào bào CẢI ... nâng cao mức biểu gen mã hoá protein điều hoà rd29A: rd29A:AtDREB1A AtDREB1A GmNFYA3 GmNFYA3 LOS5/ABA3 LOS5/ABA3 CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN • Chuyển gen định hướng