nghiên cứu công nghệ rnai để kiểm soát bệnh virus ở lúa và cà chua

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NT CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC04 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ RNAi ĐỂ KIỂM SOÁT BỆNH VIRUS Ở LÚA VÀ CÀ CHUA MÃ SỐ KC04 -11/2007-2010 Cơ quan chủ trì đề tài: VIỆN DI TRUYỀN NÔNG NGHIỆP, VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Chủ nhiệm đề tài: GS. TS. ĐỖ NĂNG VỊNH 8370 Hà Nội, 11- 2010 2 BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NT CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC04 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ RNAi ĐỂ KIỂM SOÁT BỆNH VIRUS Ở LÚA VÀ CÀ CHUA MÃ SỐ KC04 -11/2007-2010 Chủ nhiệm đề tài Cơ quan chủ trì đề tài GS.TS. Đỗ Năng Vịnh PGS.TS. Lê Huy Hàm Ban chủ nhiệm chương trình Bộ Khoa học và Công nghệ (ký tên) (ký tên và đóng dấu khi gửi lưu trữ) Hà Nội, 11- 2010 3 VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN DI TRUYỀN NÔNG NGHIỆP __________________ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà nội , ngày tháng năm 2010 BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI Tên Đề tài/Dự án: Nghiên cứu công nghệ RNAi (RNA interference) để kiểm soát bệnh virus lúa và cà chua. Mã số: KC.04.11/06-10 Thời gian thực hiện: 36 tháng từ 12/2007 đến /11/2010 Kinh phí: 2.985 triệu đồng Chủ nhiệm Đề tài, Dự án: GS. TS. Đỗ Năng Vịnh. Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên chính Chức vụ: Phó Viện trưởng Viện Di truyền Nông nghiệp Điện thoại: 7544711 Nhà riêng: 7870542 Mobile: 0903466990 Fax: 7543196 E-mail: donangvinh@netnam.vn Tên tổ chứ c đang công tác: Viện Di truyền Nông nghiệp Địa chỉ tổ chức: Đường Phạm Văn Đồng, Từ liêm, Hà nội Địa chỉ nhà riêng: CT 1A, ĐN2, Chung cư Mỹ Đình, Từ liêm, Hà nội Tổ chức chủ trì đề tài: Viện Di truyền nông nghiệp Điện thoại: 7544712 Fax: 7543196 E-mail: lhham@agi.ac.vn Địa chỉ: Viện Di truyền nông nghiệp, Từ Liêm, Hà Nội Họ và tên thủ trưởng tổ chức: PGS.TS. Lê Huy Hàm Số tài khoản: 301.01.035.1 Ngân hàng: Kho bạc T ừ Liêm - Hà Nội II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN 1. Thời gian thực hiện đề tài/dự án: Theo Hợp đồng đã ký kết: từ tháng 12/2007 đến tháng 12/2010 Thực tế thực hiện: từ tháng 12/2007 đến tháng 12/2010 4 Được gia hạn (nếu có): - Lần 1 từ tháng…. năm…. đến tháng…. năm…. - Lần 2 …. 2. Kinh phí và sử dụng kinh phí: a) Tổng số kinh phí thực hiện: 2.985 triệu đồng, trong đó: + Kính phí hỗ trợ từ SNKH: 2.985 triệu đồng + Kinh phí từ các nguồn khác: + Tỷ lệ và kinh phí thu hồi đối với dự án (nếu có): b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn SNKH: Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số TT Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Thời gian (Tháng, năm) Kinh phí (Tr.đ) Ghi chú (Số đề nghị quyết toán) 1 1/2008 560.0 2 5/2008 550.0 7/2009 745.539 745.539 3 7/2009 900.0 3/2010 1305.948 1305.948 4 3/2010 759.0 8/2010 454.649 454.649 5 8/2010 216.0 11/2010 462.724 462.724 Tổng cộng 2985.0 2968.86 2968.86 Kinh phí đề tài được duyệt là: 3150.0 triÖu đồng. Kinh phí sau điều chỉnh: 2985 triệu đồng, lý do: Viện Di truyền Nông nghiệp đã đăng ký thực hiện nghiên cứu 4 loại virus: 3 virus RGSV, RTBV RRSV ở lúa và virus TYLCV ở cà chua. Qua một năm nghiên cứu, chúng tôi đã xác định bằng thực nghiệm 2 loại virus RGSV, RRSV lúa là phổ biến, trong khi chưa thấy mẫu bệnh do virus Tungro gây ra. Do vậy, chúng tôi xin đề nghị thôi không nghiên các chuyên đề về virus Tungro trong nội dung nghiên cứu của đề tài. Tổng phần kinh phí dự trù cho chuyên đề virus RTBV là 165,0 triệu xin chuyển trả nhà nước. c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi: Đối với đề tài: Đơn vị tính: Triệu đồng Theo kế hoạch Thực tế đạt được Số TT Nội dung các khoản chi Tổng SNKH Nguồn khác Tổng SNKH Nguồn khác 1 Trả công lao động (khoa học, phổ thông) 990.0 990.0 825.0 825.0 5 2 Nguyên, vật liệu, năng lượng 1520.0 1520.0 1514.23 1514.23 3 Thiết bị, máy móc 50.0 50.0 50.0 50.0 4 Xây dựng, sửa chữa nhỏ 120.0 120.0 120.0 120.0 5 Chi khác 470.0 470.0 459.63 459.63 Tổng cộng - Lý do thay đổi (nếu có): Giảm chi trả công lao động do điều chỉnh giảm bớt 01 đối tượng nghiên cứu (RTBV ở lúa); Giảm nguyên vật liệu do tiết kiệm khi đấu thầu; Giảm chi khác do tiết kiệm chi đoàn vào. 3. Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án: (Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, h ợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có) Số TT Số, thời gian ban hành văn bản Tên văn bản Ghi chú 1 Quyết định số 956/QĐ-BKHCN Ngày 11 tháng 6 năm 2007. Về việc phê duyệt danh mục đề tài thuộc các chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2006-2010 để tuyển chọn thực hiện trong kế hoach năm 2007. 2 Quyết đinh số 2809/QĐ-BKHCN Ngày 27 tháng 11 năm 2007 Phê duyệt kinh phí 04 đề tài, 03 dự án sản xuất thử nghiệm ban đầu thực hiện năm 2007 thuộc chương trình KH & CN trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2006-2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học” Mã số KC04/06-10 Quyết đinh số 1769/QĐ-BKHCN Ngày 28 tháng 8 năm 2007 Về việc phê duyệt các tổ chức, cá nhân trúng tuyển chủ trì thực hiện các đề tài năm 2007 (đợt II) thuộc chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học” Mã số KC04/06-10 Quyết đinh số 437/QĐ-BKHCN Ngày 30 tháng 3 năm 2009 V/v phê duyệt kế hoạch đấu thầu mua sắm vật tư, hóa chất năm 2009 của đề tài KC.04.11 thuộc chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học” Mã số KC04/06-10 6 Quyết đinh số 1111/QĐ-BKHCN Ngày 13 tháng 6 năm 2008 V/v cử các đoàn đi công tác nước ngoài Quyết đinh số 482/QĐ-BKHCN Ngày 1 tháng 4 năm 2009 V/v điều chỉnh thời gian đi công tác nước ngoài của đề tài KC04/06-10 thuộc chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học” Mã số KC04/06-10 Quyết đinh số 126/QĐ-BKHCN Ngày 1 tháng 4 năm 2009 V/v phê duyệt kế hoạch đấu thầu mua sắm vật tư, hóa chất của đề tài KC.04.11 thuộc chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học” Mã số KC04/06-10 Quyết đinh số 1079/QĐ-BKHCN Ngày 19 tháng 6 năm 2009 V/v điều chỉnh nội dung và kinh phí của đề tài KC.04/06-10 thuộc chương trình KH&CN trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2006-2010 “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học” Mã số KC04/06-10 Quyết đinh số 16/QĐ-BKHCN Ngày 08 tháng 01 năm 2010 V/v điều chỉnh nội dung và địa điểm đi công tác nước ngoài của đề tài KC.04/06-10 thuộc chương trình “Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học” Mã số KC04/06-10 Quyết đinh số 162/QĐ-KHNN- TCCB Ngày 07 tháng 03 năm 2008 V/v cử cán bộ đi công tác, học tập ở nước ngoài 4. Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Số TT Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh Tên tổ chức đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 2 - Lý do thay đổi (nếu có): 7 5. Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án: (Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm) Số TT Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh Tên cá nhân đã tham gia thực hiện Nội dung tham gia chính Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* 1 Chủ nhiệm đề tài PGS.TS. Đỗ NăngVịnh Chủ nhiệm đề tài PGS.TS. Đỗ NăngVịnh Chỉ đạo quản lý các hoạt động chung của đề tài. - Tổ chức, phối hợp đào tạo, hợp tác quốc tế, hội nghị, hội thảo, tổng hợp báo cáo. - Chỉ đạo, kiểm tra, đánh giá kết quả thu thập và giám định mẫu bệnh, thiết kế vectors, chuyển gen, biểu hiện gen và chọn dòng chuyển gen. 2 TS. Nguyễn Thuý Hà TS. Lê Quỳnh Mai - Phân lập và tách dòng gen của một trong các virus gây bệnh vàng lùn và lùn xuăn lá ở lúa - Thiết kế các loại vector tái tổ hợp mang các RNAi gen tạo hpRNA có gen đích là gen của virus lúa. Thiết kế vector theo phương pháp Gateway 2 TS. Nguyễn Văn Đồng TS. Nguyễn Văn Khiêm - Thiết kế các loại vectors mang gen virus và các vectors mang gen RNAi với gen đích là CP gene. - Đánh giá biểu hiện của các gen RNAi 8 trong cây chuyển gen. 3 TS. Phạm Xuân Hội ThS. Nguyễn Thành Đức - Phân lập và tách dòng gen của virus TYLCV cà chua - Thiết kế các loại vectors mang gen C1 (Rep) virus cà chua và các vectors mang gen RNAi có gen đích là C1 ở cà chua. - Đánh giá biểu hiện của các gen RNAi trong cây cà chua chuyển gen 4 TS. Võ Thị Thương Lan TS. Hà Viết Cường - Phân lập và tách dòng, nhân dòng RRSV, RGSV ở lúa, thư viện cDNA virus ở lúa 5 Lê Hùng ThS. Trần Ngọc Thanh - Phân lập RNA, DNA của các chủng virus thu thập. - Thiết kế các loại vector tái tổ hợp mang các gen CP virus cà chua và lúa và các gen RNAi có khả năng tạo hpRNA cho bất hoạt gen vỏ protein ở lúa và cà chua 6 TS. Đoàn Duy Thanh ThS. Tạ Kim Nhung - Chuyển gen RNAi vào các giống lúa thông qua Agrobacterium và bắn gen - Chọn dòng có tính kháng virus. - Đánh giá biểu hiện của các gen RNAi trong cây cà chua chuyển gen 9 7 TS. Hà Thị Thuý TS. Hà Thị Thuý Thư ký đề tài - Giúp Chủ nhiệm đề tài trong công tác quản lý và phối hợp n/c của đề tài - Phân lập RNA, DNA của các chủng virus thu thập. - Thiết kế các loại vector tái tổ hợp mang các gen CP virus cà chua và lúa và các gen RNAi có khả năng tạo hpRNA cho bất hoạt gen vỏ protein ở lúa và cà chua 8 TS. Nguyễn Văn Huấn ThS. Đỗ Thị Thu Hương - Phân lập và tách dòng gen của virus TYLCV cà chua - Thiết kế các loại vectors mang gen C1 (Rep) virus cà chua và các vectors mang gen RNAi có gen đích là C1 ở cà chua. 9 TS. Phạm Thị Vượng TS. Phạm Thị Vượng Thu thập mẫu lúa và cà chua nhiễm bệnh virus - Đánh giá các dòng chuyển gen lúa và cà chua trong nhà lưới - Chọn dòng có tính kháng virus qua gây nhiễm nhân tạo. - Lý do thay đổi ( nếu có): Các cá nhân tham gia là TS Võ Thị Thương Lan và TS Lê Hùng thuộc khoa sinh học ĐHKHTN. Sau khi đề tài được phê duyệt, chúng tôi đã chuyển thuyết minh đề tài và các văn bản kèm theo đến TS Võ Thị Thương Lan và TS Lê Hùng đề nghị xác nhận nội dung tham gia nghiên cứu cụ thể để tiến tới ký kết hợp đồng 10 chính thức. Sau khi nghiên cứu tài liệu cả 2 tiến sỹ đều từ chối, thôi không tham gia đề tài nữa. Theo chúng tôi được biết, TS Hùng đã chuyển đi cơ quan khác, không còn làm việc tại ĐHKHTN nữa. Thay vào đó, chúng tôi đã thảo luận và mời TS Hà Viết Cường, chuyên gia virus , Giám đốc Trung tâm bệnh cây nhiệt đới thuộc Đại học Nông nghiệp I, cộng tác. 6. Tình hình hợp tác quốc tế: HỢP TÁC QUỐC TẾ CỦA ĐỀ TÀI (Quá trình hợp tác qu ốc tế (nếu có): tên đối tác nước ngoài; nội dung đã hợp tác; hình thức thực hiện; kết quả hợp tác, tác động của việc hợp tác đối với kết quả của đề tài). Dr. Sunil K. Mukherjee thăm và làm việc tại Viện DTNN STT Đối tác Các nội dung hợp tác Thời gian thực hiện ĐOÀN VÀO 1 IRRI, TS. Philippe HERVE, Trưởng PTN Công nghệ SH lúa, Bộ môn Di truyền và CNSH lúa, chuyên gia về RNAi Nội dung làm việc: Hướng dẫn kỹ thuật, giảng bài, thảo luận hợp tác về RNAi ứng dụng ở lúa. - Thảo luận về kỹ thuật phân lập gen virus lúa và thiết kế vector RNAi - Làm việc với PTN về kỹ thuật thiết kế amiRNA - Bài giảng tại hội trường (chiều): Tổng quan về công nghệ sinh học lúa, cuộc Cách mạng xanh mới và vai trò của công nghệ RNAi. - Một số thành tựu mới về RNAi ở lúa và xây dựng kế hoạch hợp tác: Highly Specific Gene Silencing by Artificial microRNA in Rice Toward a second Green Thời gian làm việc từ 25 tháng 11 đến 1 tháng 12- 2007. [...]... lá cà chua ở Việt Nam 1.1 Thu thập mẫu bệnh xoăn lá cà chua và các mẫu bệnh vàng lùn, lùn xoăn lá lúa từ các vùng bệnh 2007 2008 Xác định các mẫu nhiễm bệnh virusTYLCV cà chua và nhiễm virus ở lúa (RGSV, RRSV) 2007 2008 Giải mã được trình tự của các gen đặc thù gây bệnh vàng lùn, lùn xoăn lá lúa và xoăn lá cà chua 2.1 Nghiên cứu phân lập DNA của virus RTBV ở lúa 2.2 Nghiên cứu phân lập DNA-A ở virus. .. bệnh vàng lùn, lùn xoăn lá lúa và xoăn lá cà chua ở Việt Nam Thu thập mẫu bệnh xoăn lá cà chua và các mẫu bệnh vàng lùn, lùn xoăn lá lúa từ các vùng bệnh Thời gian thực hiện Bắt Kết đầu thúc 4 2007 2008 2007 Xác định các mẫu nhiễm bệnh virusTYLCV cà chua và nhiễm virus ở lúa (RGSV, 2007 RRSV) 2 Giải mã được trình tự của các gen đặc thù gây bệnh vàng lùn, lùn xoăn lá lúa và xoăn lá cà chua 2.1 Nghiên cứu. .. lá lúa ở nước ta 43 1.4 Virus gây bệnh xoăn lá cà chua và một số thành tựu nghiên cứu 46 1.5 Bệnh xoăn lá cà chua ở nước ta 48 1.6 Tổng quan về công nghệ RNAi và những khả năng ứng dụng 49 1.7 Nghiên cứu phương pháp chuyển gen vào lúa và cà chua 74 1.8 Những vấn đề đặt ra đối với đề tài .79 II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 83 2.1 Vật liệu .83 2.1.1 Mẫu lúa, cà chua. .. gửi được 1 nghiên cứu sinh PhD nghiên cứu công nghệ RNAi ở cà chua (đi năm 2009) và 1 NCS mới đi năm 2010 về đề tài công nghệ RNAi áp dụng cho virus lúa lùn sọc đen Phương Nam, 01 NCS đã được quyết định từ phia Pháp nghiên cứu 6 tháng tại Pháp và 6 tháng tại Việt Nam về RNAi kiểm soát virus lúa trong năm 2011 - Quảng bá rộng rãi công nghệ RNAi Đào tạo cán bộ trong phòng thí nghiệm của Viện và Trường,... gen của virus gây bệnh Lùn Lúa Cỏ (RGSV) và Virus gây bệnh Lùn Xoắn Lá Lúa (RRSV) từ mẫu lúa nhiễm bệnh tại Việt Nam”, Tạp chí NN và PTNT, đã nhận in 16 Tài liệu tổng quan về RNAi Đang viết 2 bài mới: - Nghiên cứu thiết kế vector RNAi và chuyển gen vào lúa thông qua Agrobacterium - Nghiên cứu thiết kế vector RNAi và chuyển gen vào cà chua thông qua Agrobacterium 3 tài liệu tổng quan về 1-2 25 và chuyển... sát và thu thập mẫu bệnh vàng lùn, lùn xoăn lá lúa .112 3.1.1 Thu thập mẫu lúa bệnh nghi nhiễm bệnh lùn lúa cỏ và lùn xoăn lá 112 3.1.2 Thu thập mẫu cà chua nghi nhiễm bệnh vàng, xoăn lá 114 3.2 Tách chiết DNA/RNA: 119 3.3 Thiết kế các cặp mồi đặc hiệu cho các gen quan trọng của virus gây bệnh ở cà chua và lúa 120 3.3.1 Thiết kế các cặp mồi cho gen virus gây bệnh ở cà chua. .. sinh ở lúa 179 3.6.2 Hệ thống tái sinh ở cà chua .191 3.7 Nghiên cứu thiết kế vector RNAi bất hoạt gen virus gây bệnh lùn lúa cỏ (RGSV), lùn xoăn lá lúa (RRSV) và vàng xoăn lá cà chua (TYLCV) .194 3.7.1 Thiết kế vector bất hoạt gen s5gp2-RGSV và s9-RRSV 194 3.7.2 Thiết kế vector bất hoạt virus gây bệnh vàng xoăn lá cà chua – TYLCV 198 3.8 Nghiên cứu xây dựng quy trình chuyển gen và. .. móng, bệnh virus chấm trắng ở tôm, bệnh virus Y, X ở khoai tây, bệnh xoăn lá cà chua, các bệnh vàng lùn và lùn xoăn lá ở lúa Nguy cơ xuất hiện các bệnh virus mới - vũ khí vi trùng là rất lớn Do vậy, công nghệ RNAi do chúng tôi nghiên cứu có thể được sử dụng trong chiến lược quốc gia phòng chống bệnh virus nói chung Đề tài đã xây dựng một số phương pháp quan trọng không chỉ ứng dụng đối với - các virus. .. kế vào lúa, cà chua và đánh giá khả năng kháng bệnh của cây chuyển gen 2008 2008 - VDTNN - Trung tâm bệnh cõy nhiệt đới ĐHNN I - VDTNN 2008 2009 - VDTNN 2008 2009 - VDTNN 2008 2009 Nghiên cứu xây dựng hệ thống tái sinh in vitro ở lúa và cà chua thích hợp cho việc chuyển gen Nghiên cứu xây dựng quy trình chuyển gen 2007 2010 VDTNN 2007 2009 VDTNN 3.3 3.4 4 4.1 4.2 19 5 RNAi vào lúa và cà chua Nghiên cứu. .. hiệu để tái bản đoạn intron và lựa chọn được intron có độ dài tối ưu cho cấu trúc dsRNA 2009 3.3 Nghiên cứu thiết kế các vector mang gen 2008 virus và vector mang RNAi với gen đích là CP gen hoặc C1 gen (Rep) ở virus TYLCV cà chua 2009 3.4 Nghiên cứu thiết kế các vector mang gen 2008 virus và mang gen RNAi cho các gen đích khác nhau ở virus lúa (gen vỏ CP của các virus khác nhau ở lúa và một vài gen . 4.2 Nghiên cứu xây dựng quy trình chuyển gen 2007 2009 VDTNN 20 RNAi vào lúa và cà chua 5 Nghiên cứu đánh giá mức độ kháng của cây chuyển gen đối với virus gây bệnh ở lúa và cà chua. . HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NT CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC04 BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ RNAi ĐỂ KIỂM SOÁT BỆNH. thực hiện nghiên cứu 4 loại virus: 3 virus RGSV, RTBV RRSV ở lúa và virus TYLCV ở cà chua. Qua một năm nghiên cứu, chúng tôi đã xác định bằng thực nghiệm 2 loại virus RGSV, RRSV lúa là phổ