VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Hà Nội, ngày tháng năm 2014 THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN ĐƯA LÊN MẠNG Tên đề tài luận án: Nghiên cứu tăng cường khả chống chịu điều kiện bất lợi môi trường đối tượng Xoan ta (Melia azedazach L.) công nghệ gen thực vật Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 62 42 01 21 Họ tên Nghiên cứu sinh: Bùi Văn Thắng Họ tên cán hướng dẫn: PGS.TS Chu Hoàng Hà – Viện Công nghệ sinh học TS Lê Văn Sơn – Viện Công nghệ sinh học Cơ sở đào tạo: Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam TĨM TẮT NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN Xây dựng thành cơng quy trình chuyển gen vào Xoan ta thông qua Agrobacterium tumefaciens đạt hiệu suất chuyển gen cao từ 13,77 – 18,15% Quy trình chuyển gen có độ lặp lại cao nên áp dụng để chuyển thành cơng gen mục tiêu có giá trị vào Xoan ta tạo giống Tạo dòng Xoan ta chuyển cấu trúc gen gus điều khiển promoter rd29A Đánh giá hoạt động promoter rd29A dòng Xoan ta chuyển gen cho thấy promoter hoạt động đặc hiệu điều kiện môi trường xử lý hạn nhân tạo Tạo 72 dòng Xoan ta chuyển gen P5CS đột biến điều khiển promoter rd29A Đánh giá khả chịu hạn dòng Xoan ta chuyển gen thu dòng (PX24 PX30) chống chịu tốt với điều kiện môi trường khơ hạn Hàm lượng proline tích lũy dòng Xoan ta chuyển gen cao so với dịng đối chứng khơng chuyển gen sau xử lý hạn nhân tạo Thiết kế hai cấu trúc vector chuyển gen mang gen codA điều khiển promoter 35S (pBI121::TP-codA pBI121::codA), chuyển thành công gen TP-codA/codA vào thuốc thông qua Agrobacterium tumefaciens Các dịng thuốc chuyển gen có sinh tổng hợp tích lũy glycine betaine cao (1,10 - 6,49 mM/g tươi) nên tăng cường khả chịu mặn so với dịng thuốc khơng chuyển gen Các dòng thuốc chuyển cấu trúc gen TP-codA chịu mặn tốt so với dòng thuốc chuyển gen codA 5 Tạo 68 dòng Xoan ta chuyển cấu trúc gen TP-codA Đánh giá dòng Xoan ta chuyển gen điều kiện hạn mặn nhân tạo thu dòng (TX4, TX12, TX27, TX28 TX54) chịu hạn mặn tốt so với dịng đối chứng khơng chuyển gen Hàm lượng glycine betaine tích lũy dịng Xoan ta chuyển gen cao nhiều so với dòng đối chứng không chuyển gen điều kiện xử lý hạn mặn nhân tạo Người hướng dẫn khoa học Nghiên cứu sinh XÁC NHẬN CỦA VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VIETNAM ACADEMY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE OF BIOTECHNOLOGY Socialist Republic of Vietnam Independence - Freedom - Happiness Hanoi, Month… Date…… 2014 PhD THESIS BRIEF (For publication on Internet) Topic: Study on improvement of abiotic stress tolerance in Xoan tree (Melia azedarach L.) by using genetic engineering Major: Genetics No.: 62 42 01 21 Full name of PhD Student: Bui Van Thang Full name of Instructor: Assoc.Prof.PhD Chu Hoang Ha – Institute of Biotechnology PhD Le Van Son - Institute of Biotechnology Location of Research: Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and Technology FINDINGS AND CONCLUSIONS Methods for transformation into Melia azedarach tree mediated by Agrobacterium tumefaciens were successfully established and the transformation efficiency reached to 13,77 – 18,15% in different biological experiments The methods were proved to be reproducible and reliable for further application in order to genetically modify Melia azedarach tree Transgenic Melia azedarach lines overexpressing GUS driven by promoter rd29A were successfully produced Analyses of transgenic Melia azedarach lines confirmed the specific induction of promoter rd29A under drought conditions 72 transgenic Melia azedarach lines overexpressing a mutated version of P5CS gene (loss of feedback inhibition) driven by promoter rd29A were produced Analyses of transgenic lines exhibited that two lines PX24 and PX30 showed significantly high tolerance to drought Proline content accumulated in transgenic lines significantly higher than that observed in control lines under drought conditions Two transgenic vectors pBI121 carrying codA gene driven by promoter 35S (pBI121::TPcodA pBI121::codA) were successfully constructed These vectors were transformed into Agrobacterium tumefaciens strain LAB4404 for further plant transformation Transgenic tobacco lines overexpressing TP-codA and codA encoding choline oxidase – a key enzyme in glycine betaine biosynthesis, respectively, were successfully produced Analyses of transgenic tobacco lines observed a tight correlation of the high accumulation (1.10 – 6.49 mM/g fresh leaves) of glycine betaine and the tolerance to salinity Moreover, it was seen that lines overexpressing TP-codA showed higher tolerance to stress than that of lines overexpressing only codA 68 transgenic Melia azedarach lines overexpressing TP-codA gene were produced by using transformation approach set up in this thesis Evaluation the tolerance to stress of these transgenic lines resulted in promising lines regarding the tolerance to drought and salinity including TX4, TX12, TX27, TX28 TX54 The glycine betaine content in transgenic lines significantly higher than that observed in control lines Therefore, these lines exhibited higher tolerance to stress conditions Instructor PhD Student CONFIRMATION OF INSTITUTE OF BIOTECHNOLOGY