Ứng dụng chỉ thị phân tử DNA barcode đánh giá di truyền 30 giống cây dược liệu pdf

SỞ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM CƠNG NGHỆ SINH HỌC -oOo - BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ DNA BARCODE ĐÁNH GIÁ DI TRUYỀN 30 GIỐNG CÂY DƯỢC LIỆU Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Công nghệ Sinh học Chủ nhiệm nhiệm vụ: ThS Nguyễn Trường Giang Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2021 sd NONG NGHTEe vA plrAr rRrEN NoNc ruoN ruArrr puo ud cui r'mru TRUNG TAM CdNG NGHE SINH HOC oOo-l - xfr gAo cAo ToNG HOP euA NurEwr vp NcnrtN ctlu KHoA Hoc c cdNc Ncnp rNG DUNG cui rry pnAN.rtI oNa sanconB oANu crA DI TRUYEN 30 GIONG CAY DIIOC LIEU (Di chinh sria theo k6t luan cna H6i di,ng oghiam thu rgiy 20 thing 12 nnm 2021) Chi nhi6m nhi6m vu (Li t6n) ThS NguySn Trudug Giaug Cc quan rn chi trl uhiem uhiQm yq vq ) Nguy6n Ding Quin SỞ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự – Hạnh phúc TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ SINH HỌC -oOo - -oOo Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2021 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN I THÔNG TIN CHUNG VỀ NHIỆM VỤ Tên nhiệm vụ: Ứng dụng thị phân tử DNA barcode đánh giá di truyền 30 giống dược liệu Chủ nhiệm nhiệm vụ: - Họ tên: Nguyễn Trường Giang - Ngày tháng năm sinh: 1988 Giới tính: Nam - Học hàm, Học vị: Thạc sỹ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Năm đạt học vị: 2018 - Chức danh khoa học: Năm phong chức danh: - Tên quan công tác: Trung tâm Công nghệ Sinh học Tp HCM - Chức vụ: Nhân viên - phòng Thực Nghiệm trồng - Địa quan: 2374 quốc lộ 1, khu phố 2, phường Trung Mỹ Tây, Quận 12, Tp HCM - Điện thoại: 02837153792 Fax: 02838916997 - Địa nhà riêng: 38/16/2/8 đường 27, P Long Thạnh Mỹ, Quận 9, Tp HCM - Điện thoại nhà riêng: - Điện thoại di động: 0775 478 196 - E-mail: truonggiang07s3@gmail.com Tổ chức chủ trì nhiệm vụ - Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm cơng nghệ sinh học TP.HCM - Điện thoại: 028.37153792 Fax: 028.38916997 - E-mail: ttcnsh.snn@tphcm.gov.vn Website: www.hcmbiotech.com.vn - Địa chỉ: 2374 quốc lộ 1, khu phố 2, phường Trung Mỹ Tây, Q12, Tp.HCM - Họ tên thủ trưởng tổ chức: Dương Hoa Xô - Số tài khoản: 3713.0.1007645 - Tại kho bạc Nhà nước TP HCM II.TiNH HiNH THI,I C HIDN Thdi girD thuc hien - Iheo Hqp ddng da ky k6t: tu thang nam 2019 ddn thdng 12nrr,2O2l - ThUc tC thUc hien: tu th6ng I I nim 2019 den th6ng 12 ndm 2021 - Duqc gia h4n (n€u c6): Ldn 1tu thrlng nim dCn th6ng nam Kiub phi vi sri dqng kinh phi a T6ngs5 kinh phi rhuc hidn: I.000.000.000 d6ngrrong do: - Kini phi ho rro nr ngdr sach kioa hoc: 1.000.000.000 d6ng - Kinh phi O cric ngudn klt6c: d6ng b TinI hinh c6p vi TT su dung kinh phi nr ngu6n ngdn sdch l-hoa hoc Theo kG hoach Thdi gian Kintr phi (d6ne) (thiing nim) 20t9 250.000.000 400.000.000 2020 2021 350 000.000 Thuc tA alat aluoc Thoi gian Kintr phi (th6ns nim) 2019 2020 2021 (d6ne) 238.443.t40 398.211 966 319.9',15 200 Ghi cht Gii di nehi quy6t toen) 238.443.140 398.241.966 349.915.200 c K6t qu6 sri dung kiDI phi theo cec khodn chi (nam 2021) Theo k6 N6i dung cic khoan chi T T T6ng COng lao dong truc I hoach ' Thuc t6 ilat duoc Ngu6n NSK]] T6ng kt6c NSKH 68 499.200 68.499.200 68 499 200 68 499.200 219.709 434 2',79.709 434 279.686 000 279.686.000 ),79t.366 t.'191.366 350.000.000 1.790.000 349 L'191 366 349.975.200 Ngu6n kh6c tiCD NguyEn v{t Ji0a n5ns luone Thi€t bi tuiv m6c Xay duns sua chta ) Chi kh6c T6ne c6ns - Li 350.000 000 thay doi (neu c6): 9',7 200 ,$ bin hirnh chinh qu6 trinh thFc hieo dA tii/dE 6tr &i kA cdc qryiit dinh, vdn bdn cia co quan quan li, ti c6ng doan xdt duyet, ph| duyet kinh phi, hqp dong, diiu chinh (thdi gian, nQi dung, kinh phi tlwc hi6n nAu c6); vdn td ch*c chtic ch tri nlti,m nhi6m vu (don, ki€ kid r nghi nshi di€u diiu chinh nAu b(tn bqn cia t6 niu c6 c6) TT 56 thoi eian ban hAnh vin biu T6n vIn bin Ghi chri Quyet dinl thdnh lap h6i d6ng tu van C6c vtrn I 72lQD-SNN ngdy 26/03 /2020 3s2lQD-SNN ngdy 291 t0/20r9 356/QD-SNN ngdy 3l/1012019 kloa hoc vd c6ng nghQ nim 2019 Quy€t dinl ph€ duyQt darh muc giao thuc hiCn nliem \.rr khoa hoc vd c0ng nshe caD co sd nem 2019 dinh phe duyet thuy6t minl vd -Quydt t6ng du toa! kinh phi n}Iiem vu khoa hgc vd cdng ngh6 cap co sd giai doq-n 2019-2021 Hợp đồng thực nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp sở V/v chuyển kinh phí hợp đồng thực nhiệm vụ khoa học công Số 90/CNSH-TCKT ngày 07/02/2021 nghệ cấp sở năm 2019 sáng năm 2020 V/v thành lập Hội đồng Tư vấn giám Số 245/QĐ-SNN ngày 16/06/2020 định nhiệm vụ khoa học công nghệ V/v chấp thuận hồ sơ báo cáo giám định cấp tiếp kinh phí thực 13 Số 2415/SNN-KHTC ngày 22/10/2020 nhiệm vụ khoa học công nghệ cấp sở từ năm 2019 sang năm 2020 Số 09/2019/HĐ-SNN ngày 31/10/2019 Các tổ chức phối hợp thực nhiệm vụ TT Tên tổ chức đăng ký Tên tổ chức tham Nội dung tham gia chủ yếu theo thuyết minh gia thực Sản phẩm chủ yếu đạt Ghi … - T T 1 Lý thay đổi (nếu có): Các cá nhân tham gia thực nhiệm vụ (Người tham gia thực đề tài thuộc tổ chức chủ trì quan phối hợp không 10 người kể chủ nhiệm) Tên cá nhân Tên cá nhân tham Nội dung tham gia Sản phẩm chủ yếu Ghi đăng ký theo gia thực đạt Thuyết minh Chủ nhiệm đề tài, thực Chủ nhiệm đề tài, thực ThS Nguyễn ThS Nguyễn theo dõi chung theo dõi chung Trường Giang Trường Giang nội dung nội dung Thực số nội TS Huỳnh Hữu Tham gia thực nội TS Huỳnh Hữu Đức dung phịng Đức dung 1, 2, thí nghiệm TS Hà Thị Loan TS Hà Thị Loan Cố vấn khoa học Cố vấn khoa học ThS Phan Quang ThS Phan Quang Thực nội dung Tham gia thực nội Hương Hương nội dung 1, dung 1, KS Nguyễn KS Nguyễn Hồng Thực nội dung Tham gia thực nội Hoàng Cẩm Tú Cẩm Tú nội dung 2,3,4 dung 2,3 - Lý thay đổi (nếu có): Tình hình hợp tác quốc tế Theo kế hoạch (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa TT điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia…) - Lý thay đổi (nếu có): Thực tế đạt (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia…) Ghi Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị Theo kế hoạch Thực tế đạt TT (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm,) (Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm) - Ghi Lý thay đổi (nếu có): Tóm tắt nội dung, cơng việc chủ yếu (Nêu mục 15 thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát nước nước) TT Các nội dung, công việc chủ yếu cần thực (Các mốc đánh giá chủ yếu) Thời gian (Bắt đầu, kết thức tháng/năm) Theo kế Thực tế đạt hoạch Xây dựng đề cương bảo vệ đề 04-05/2019 cương Xây dựng sưu tập số loại 6/2019cây dược liệu làm nguồn nguyên 12/2019 liệu đánh giá thị phân tử DNA Xây dựng quy trình kỹ thuật cho 11/2019một số thị phân tử DNA cho 07/2020 giống trồng thu thập Đánh giá sàng lọc số thị phân tử DNA nhằm mục tiêu đánh 8/2020giá đa dạng di truyền xác định 9/2021 giống Ứng dụng số thị phân tử việc đánh giá đa dạng di 1/2021truyền xác định giống cho số 10/2021 loại dược liệu 9/2021Viết báo cáo nghiệm thu đề tài 12/2021 - 11/20195/2020 3/202011/2020 8/20209/2021 1/202110/2021 9/202112/2021 Nguyễn Trường Giang Huỳnh Hữu Đức Nguyễn Trường Giang Huỳnh Hữu Đức Phan Quang Hương Nguyễn Trường Giang Huỳnh Hữu Đức Nguyễn Hoàng Cẩm Tú Nguyễn Trường Giang Huỳnh Hữu Đức Nguyễn Hoàng Cẩm Tú Nguyễn Trường Giang Huỳnh Hữu Đức Phan Quang Hương Nguyễn Hoàng Cẩm Tú Nguyễn Trường Giang Huỳnh Hữu Đức Lý thay đổi (nếu có): III TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Sản phẩm KH&CN tạo a Sản phẩm dạng I Tên sản phẩm cụ thể tiêu TT chất lượng chủ yếu - 04-05/2019 Người, quan thực Lý thay đổi (nếu có): Đơn Số vị lượng Theo kế hoạch Thực tế đạt b Sản phẩm dạng II TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt Theo kế hoạch Thực tế đạt Bộ sưu tập dược - Đã đánh giá liệu mặt di truyền Quy trình kỹ thuật cho việc thiết lập sở liệu DNA dược liệu - Quy trình ly trích DNA tổng số quy trinh thiết lập sở liệu DNA dược liệu Bộ thị phân tử DNA barcode dùng để xác định loại dược liệu - Xác định số DNA barcode phù hợp cho đối tượng dược liệu Ghi Đã thu thu thập 170 cho 30 loại dược liệu, số thu thập loại dược liệu thấp cao 24 địa điểm khác Trung tâm nghiên cứu, sở kinh 100% doanh dược liệu, vườn dược liệu địa phương khác (Bảng 3.1) Các loại dược liệu thu thập trồng vườn dược liệu nhà kính Trung tâm Cơng nghệ sinh học Quy trình ly trích DNA tổng số đánh giá đa dạng di truyền dựa thị phân tử DNA barcode loại dược liệu thu thập nhóm dược liệu: nhóm 100% chứa nhiều thành phần Polysaccharides, nhóm chứa nhiều polyphenol, nhóm chứa hợp chất thứ cấp khác Xác định số vùng gen thích hợp cho việc đánh giá mối quan hệ di truyền, xác định giống 30 loại dược liệu từ 07 vùng gen lục lạp (rbcL, matK, trnH-psbA, rpoB1, rpoC1) 100% 03 vùng gen nhân (ITS, ITS1, ITS2) với 16 cặp mồi khác Xác định vùng gen thích hợp cho việc xây dựng sở liệu cho 30 loại dược liệu từ – vùng gen (Phụ lục 4) - Trình tự DNA Cở sở liệu trình barcode cho đối tự DNA cho 30 loại tượng dược liệu có dược liệu thể truy xuất phân tích Đã giải trình tự DNA cho 30 loại dược liệu vùng gen rbcL, matK, rpoB1, rpoC1, ITS1, ITS2, ITS, trnH-psbA (mỗi loại từ – vùng gen) với tổng số 262 trình tự DNA loại 100% có số trình tự DNA giải trình tự thấp trình tự DNA cao 24 trình tự DNA (Phụ lục 4) Các trình tự lưu dạng FASTA truy xuất liệu - Xác định mối quan hệ di truyền số loại dược liệu Xác định mối quan hệ Kết đánh giá đa - Xác định xác mẫu loại dạng di truyền, xác 100% giống dược liệu dựa dược liệu, loài dược định giống dược liệu thị phân tử DNA liệu họ barcode so sánh Genbank - Lý thay đổi (nếu có): c Sản phẩm dạng III Yêu cầu khoa học cần đạt Số lượng, nơi công bố Thực tế TT Tên sản phẩm (Tạp chí, nhà xuất bản) Theo kế hoạch đạt - 01 Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ - Số lượng: 01 - 01 Tuyển tập báo cáo - Yêu cầu: Hội nghị khoa học-NXB Đại học Huế khoa học/tạp chí (Hội nghị CNSH tồn Quốc Bài báo khoa học 03 chuyên ngành sinh học, 2020) công nghệ sinh học, - 01 Bài Tuyển tập báo nông nghiệp, y dược cáo khoa học- NXB Đại học Thái Nguyên (Hội nghị CNSH toàn Quốc 2021) - Lý thay đổi (nếu có): ,7 t qua oao Ghi chI Ket que ( I hd etan kel lhuc) Thuc 1C dat duqc Theo kE hoqch 01 ndm 2020 - 01 Ttrqc si- DHN6ng Ldm - 56 lugng: 02 Tp H6 Chi Minh - yeu cau: K) su/ctl - 01 KY su COng nghe Sinh - 0l nlm 2021 Cu dran I nhAn COng nghQ hac - Truqng Dai hgc COnB sinh hoc nshi€p Tp H6 Chi Minh) (nCu cd): LV tha), i c I bdo d Tinh hinh di Ghi chri K6t qui TT T6n sin ph6m tling kf Theo k€ hoach (l hqi dugc Ptan kel lhuc) tC dat Thuc TT T6n sin phAm dnns kf - I co) thl phdm e Th6ns kd danh muc sdn KHCN Lj Ten k6t que au dugc Ing dqng TT l Th0i gian di dugc trng d\rng vao thuc tc Dia di6m (Ghi rd ftn, dia chi noi tug duhg) K6t qui so bQ - Lti thay doi (neu c6)i Dnnh gi6 vo hieu quA nhiem vu mang lai a Hr*Au qud vd khoa hgc vri c6ng nghQ ]'lau rii danh ntuc t,d mtrc di niim viag, ldm chi, so sdnlt vdi trinh dA c6ng gll1 so thi gt,zt t qua r e kinh le xa hoi vdi khu \'*,-t-i b Hiiu ii€u qud ldm lqi bing tiin du hdn nhi1nr tu tao so voi cdc sAn phAnl cing laai t0t1 lhi lrtdng ) , iinh hinh thuc hiCn ch6 dO bno cio, ki6m tra cfra nhiQm vg Ghi cht Thdi gian thrlc hiQn (Tdm r\-0i dung TT qua, kiit luan chiDh, ngudi chti tri) tit kiit De tAi thuc hien day dtr n}Itng noi dung nghien (NAu 16 l Bdo crio giiim dinh lan I 06/2020 cuu theo oe cuong DC nehi tiep tuc thuc gt6 chirc chir tri Chrl nhi6m nhi6m vu /lqNguy6n Trudng Giang hiin theo k€ hoach @ ,*lht ['?\ guy6n Ding Quin - i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH .iv DANH MỤC BẢNG vii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1.Giới thiệu dược liệu, tình hình nghiên cứu bảo tồn Việt Nam 1.1.1 Giới thiệu dược liệu 1.1.2 Một số chương trình dược liệu nước 1.1.3 Một số nghiên cứu bảo tồn khai thác dược liệu Việt Nam 1.2.Một số thị phân tử sử dụng nghiên cứu di truyền phân tử giống trồng 1.2.1 Giới thiệu thị phân tử DNA barcode 1.2.1.1.Quá trình phát triển thị phân tử DNA barcode 1.2.1.2.Một số ứng dụng kỹ thuật DNA barcode 13 1.2.1.3.Một số ứng dụng thị phân tử DNA barcode thành công dược liệu 13 1.2.2 Một số thị phân tử ứng dụng để phân tích di truyền, xác định giống dược liệu 15 1.2.3 Một số nghiên cứu ứng dụng thị phân tử DNA barcode định danh, đánh giá di truyền dược liệu 17 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Vật liệu 23 2.2 Phương pháp nghiên cứu 23 2.2.1 Nội dung 1: Xây dựng sưu tập số loài dược liệu làm nguồn nguyên liệu đánh giá thị phân tử DNA 23 2.2.2 Nội dung 2: Xây dựng quy trình kỹ thuật DNA barcode thực loài dược liệu thu thập 24 2.2.3 Nội dung 3: Đánh giá sàng lọc số vùng gen, primer dựa thị phân tử DNA barcode nhằm mục tiêu đánh giá đa dạng di truyền xác định giống 25 2.2.4 Nội dung 4: Ứng dụng thị phân tử DNA barcode việc đánh giá đa dạng di truyền xác định giống cho số loài dược liệu 26 Chương KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 28 3.1 Xây dựng sưu tập số loài dược liệu làm nguồn nguyên liệu đánh giá thị phân tử DNA 28 3.2 Xây dựng quy trình kỹ thuật DNA barcode thực loài dược liệu thu thập 51 3.2.1 Xây dựng quy trình tách chiết DNA tổng số 51 3.2.2 Thực phản ứng PCR giải trình tự 56 3.3 Nội dung 3: Đánh giá sàng lọc số vùng gen, primer dựa thị phân tử DNA barcode nhằm mục tiêu đánh giá đa dạng di truyền xác định giống 57 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 ... tập số giống dược liệu làm nguồn nguyên liệu đánh giá thị phân tử DNA Chọn lọc số thị phân tử DNA nhằm mục tiêu đánh giá đa dạng di truyền xác định giống Xây dựng sở liệu trình tự DNA, đánh giá. .. 1.2.1.2.Một số ứng dụng kỹ thuật DNA barcode 13 1.2.1.3.Một số ứng dụng thị phân tử DNA barcode thành công dược liệu 13 1.2.2 Một số thị phân tử ứng dụng để phân tích di truyền, ... thuật DNA barcode thực loài dược liệu thu thập Bước đầu đánh giá đa dạng di truyền số loại dược liệu thị phân tử DNA barcode: Khảo sát 1-3 cặp primer cho thị phân tử DNA barcode (ưu tiên sử dụng