Tbkt cnsh

HCMKHOA KHOA HỌC SINH HỌCNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CRISPR/CAS9 TRONG TẠO ĐỘT BIẾN GEN Solyc02g089160 DWARF4 TRÊN CÂY CÀ CHUA SOLANUM LYCOPERSICUM NHẰM GIẢM BRASSINOSTEROID TRONG CÀ C

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CRISPR/CAS9

TRONG TẠO ĐỘT BIẾN GEN Solyc02g089160

(DWARF4) TRÊN CÂY CÀ CHUA (SOLANUM

LYCOPERSICUM) NHẰM GIẢM BRASSINOSTEROID

TRONG CÀ CHUA, CẢI BIẾN CÀ CHUA KHÔNG HẠT

Giảng viên hướng dẫn: TS Huỳnh Văn

Biết Môn học: Thiết bị và kỹ thuật công nghệ

sinh học

THÀNH VIÊN NHÓM

- Cung cấp vitamin A & C, các chất khoáng

• Không mang lại cảm giác ngon miệng

• Khó tiêu hoá

• Thường dẫn đến đầy hơi

• Chứa hàm lượng oxalat cao => tích tụ canxi trong thận

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

TUY NHIÊN

MỤC TIÊU

CRIPRS/

Cas 9

Brassinosteroid

MỤC TIÊU CỤ THỂ

- Thiết kế được hệ thống

CRISPR/Cas9

- Xây dựng thành công phương

pháp kiểm tra hoạt động gây

tạo đột biến gen của hệ thống

CRISPR/Cas9 trên cây cà chua.

- Tạo được dòng cà chua mang đột biến định hướng

trên gen DWARF4 mã hóa

BR thông qua hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9.

CHƯƠNG

2 TỔNG

QUAN TÀI

LIỆU

• Đóng vai trò điều hòa trong

quá trình sinh trưởng, phát

triển và sinh tổng hợp chất

P450

Gen

DWARF4

• Gen DWARF4 cà chua,

được dự đoán sẽ mã hóa enzyme cytochrome P450 (P450) tương đồng với các P450 khác liên quan đến sinh tổng hợp

Brassinosteroid

(BR)

P450

Gen DWARF4

• Một loại hormone steroid, đóng vai trò quan trọng trong

sự sinh trưởng và phát triển của thực vật.

• Nghiên cứu cho thấy rằng các thể đột biến thiếu hụt Brassinosteroid và không

Brassinosteroid

(BR)

Cas 9

Brassinosteroid

Agrobacterium rhizogenes

Hệ thống cảm ứng tạo rễ tơ

Agrobacterium rhizogenes

(hoặc Rhizobium rhizogenes)

•Có khả năng biến đổi bộ gen

thực vật và tạo ra rễ tơ

•Tạo rễ tơ ở cà chua bằng

cách làm tổn thương lá mầm và

đồng lọc Agrobacterium rhizogenes

Agrobacterium rhizogenes

• Công cụ để trực quan hóa nhanh chóng

và hiệu quả biểu hiện gen ở độ phân giải

loại tế bào đối với các gen biểu hiện ở rễ

của S Lycopersicum

• Sự biến đổi rễ tơ có thể được sử dụng

như một phương tiện để phân tích chức

năng gen bằng cách sử dụng đột biến gen

Agrobacterium rhizogenes

(hoặc Rhizobium rhizogenes)

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

VẬT LIỆU

- Tây Nguyên, Đà Lạt, Lâm Đồng, Việt Nam

- VR2 do Viện Nghiên cứu Rau cung cấp

- VT3 được cung cấp bởi Viện Khoa học Nông Ngiệp Việt Nam

- HP5 chọn ở Hải Phòng Việt Nam

VẬT LIỆU

Agrobacterium rhizogenes K599

do phòng Công nghệ tế bào thực vật - Viện Công nghệ sinh học

cung cấp

VẬT LIỆU

Mồi đặc hiệu và

DNA oligonucleotide

Vector pcoCas9

HBT-Vector pBlu/gRNA Vector pFGC5941

QUY TRÌNH

Thiết kế hệ thống

chỉnh sửa gen

CRISPR/Cas9

Phát triển hệ thống cảm ứng rễ tơ thông qua vi

Phân tích sự di truyền của các

đột biến

Phân tích sinh trưởng phát triển

và thành phần hạt

Kiểm tra đột biến và lựa chọn dòng đột biến tiềm năng

Hình 3.1 Sơ đồ minh họa cấu trúc vector chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9

được thiết kế để chuyển gen vào cà chua.

CHƯƠNG 4 ĐỀ NGHỊ

•Tiếp tục đánh giá khả năng làm giảm số lượng hạt của quả

cà chua và thực hiện việc tạo ra giống áp dụng vào sản xuất ở

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 S Vibha, L Jamie và cộng sự (2017) Dual-targeting by CRISPR/Cas9 for precise excision of transgenes from rice genome Plant Cell, Tissue and Organ

Culture (PCTOC) 129: 153-160.

2 D T Phat, N X Cuong và cộng sự (2019) Demonstration of highly efficient dual gRNA CRISPR/Cas9 editing of the homeologous GmFAD2-03 and

GmFAD2-19 genes to yield a high oleic, low linoleic and α-linolenic acid α-linolenic acid phenotype in soybean, BMC Plant Biology 19: 1, 311.

3 L Chen L, Y Cai và cộng sự (2018) Soybean hairy roots produced in vitro by Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation, Crop 6(2): 162- 171.

4 Le H, Nguyen NH, Ta DT, Le TNT, Bui TP, Le NT, Nguyen CX, Rolletschek H, Stacey G, Stacey MG, Pham NB, Do PT, Chu HH (2020)

CRISPR/Cas9-Mediated Knockout of Galactinol Synthase-Encoding Genes Reduces Raffinose Family Oligosaccharide Levels in Soybean Seeds Front Plant Sci 11: 2-4.

5 T Noriaki, T Masahiro, S Shigeru.(2015) The sweet potato RbcS gene (IbRbcS1) promoter confers high-level and green tissue-specific expression of the GUS

reporter gene in transgenic Arabidopsis Gene 567: 2, 244-250.

6 Z Xiaoxiao, X Yajie và công sự (2014) An efficient genotyping method for genome- modified animals and human cells generated with CRISPR/Cas9 system.,

Scientific Reports 4: 1–8.

7 A Blöchl, T Peterbauer và cộng sự (2007) Inhibition of raffinose oligosaccharide breakdown delays germination of pea seeds Plant Physiology 164: 1093–

1096

8 Shimada Y, Fujioka S, Miyauchi N, Kushiro M, Takatsuto S, Nomura T, Yokota T, Kamiya Y, Bishop GJ, Yoshida S.(2001) Brassinosteroid-6-oxidases from

Arabidopsis and tomato catalyze multiple C-6 oxidations in brassinosteroid biosynthesis Plant Physiol 126(2):770-9 2-3.

9 Wen-Bo Jiang, Hui-Ya Huang, Yu-Wei Hu, Sheng-Wei Zhu, Zhi-Yong Wang, Wen-Hui Lin.(2013) Brassinosteroid Regulates Seed Size and Shape in

Arabidopsis Plant Physiol 162: 1965–1977.

10.S Jeremy, C B Steven và cộng sự.(2010) Genome sequence of the palaeopolyploid soybean Nature 463: 178–183.

11.A Hou, P Chen, và cộng sự (2009) Sugar Variation in Soybean Seed Assessed with a Rapid Extraction and Quantification Method Int J Agron 1-8.

12.B A Sheila, O.L Ralph và cộng sự.(1992) Maturation proteins and sugars in desiccation tolerance of developing soybean seeds Plant Physiology 100: 225–

230

13.T Taji, C Ohsumi và cộng sự (2009) Important roles of drought- and cold inducible genes for galactinol synthase in stress tolerance in Arabidopsis thaliana

Plant 29, 4, 417-426.

14.45 W Shaohui, Z Shuaibin và cộng sự.(2005) Efficient targeted mutagenesis in potato by the RISPR/Cas9 system Plant Cell Report 34: 1473-1476.

15.61 W Jie, K Huaqin và cộng sự.(2020) Generation of seed lipoxygenase-free soybean using CRISPR-Cas9 Crop 8, 3: 432-439.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

17 70 M Mickael, V Roberto và cộng sự.(2016) DNA-Free Genetically Edited Grapevine and Apple Protoplast Using CRISPR/Cas9

Ribonucleoproteins Frontier Plant Science 7, 1904.

18 88 N Yogananth, M B Jothi và cộng sự.(2009) TLC method for determination of plumbagin in hairy root culture of Plumbago rosea L Global Journal of Biochemistry and Biotechnology 4, 1: 66-69.

19 52 H Nishimasu, A.F Ran và cộng sự.(2014) Crystal structure of Cas9 in complex with guide RNA and target DNA Cell 156: 935–949.

20 Redman M, King A, Watson C, King D.(2016) What is CRISPR/Cas9? PMC 101(4): 213–215.

21 Ron M, Kajala K, Pauluzzi G, Wang D, Reynoso MA, Zumstein K, Garcha J, Winte S, Masson H, Inagaki S, Federici F, Sinha N, Deal RB, Bailey-Serres J, Brady SM.(2014) Hairy root transformation using Agrobacterium rhizogenes as a tool for exploring cell type-specific gene

expression and function using tomato as a model Plant Physiol 166(2):455-69

https://recipes.timesofindia.com/articles/health/tomatoes-are-dangerous-if-you-eat-too-much-of-them/photostory/63846147.cms

23 Amritha K (2019) Tomato Seeds: Benefits And Side Effects effects-127745.html

https://www.boldsky.com/health/nutrition/2019/tomato-seeds-benefits-and-side-24 Takisawa, R., Nakazaki, T., Nunome, T và cộng sự (2018) The parthenocarpic gene Pat-k is generated by a natural mutation of SlAGL6

affecting fruit development in tomato (Solanum lycopersicum L.) BMC Plant Biol 18, 72

25 Azhakanandam, S., Nole-Wilson, S., Bao, F and Franks, R.G (2008) SEUSS and AINTEGUMENTA mediate patterning and ovule initiation

during gynoecium medial domain development Plant Physiol 146, 1165–1181.

26 Zhang D, Zhang Z, Unver T, Zhang B.(2020) CRISPR/Cas: A powerful tool for gene function study and crop improvement PMC 29:207-221

27 Sunghwa Choe, Brian P Dilkes, Shozo Fujioka, Suguru Takatsuto, Akira Sakurai, Kenneth A Feldmann.(1998) The DWF4 Gene of

Arabidopsis Encodes a Cytochrome P450 That Mediates Multiple 22α-Hydroxylation Steps in Brassinosteroid Biosynthesis The Plant Cell

Volume 10, Pages 231–243.

CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ

VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG

NGHE