ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tạo cây lúa chuyển gen Chitinase kháng bệnh Đạo Ôn nhờ vi khuẩn Agrobacterium Tumefaciens

MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Lúa gạo là cây lương thực chính của người dân Châu Á, cũng như ngô của dân Châu Mỹ, hạt kê của dân Châu Phi hoặc lúa mì của dân Châu Âu và Bắc Mỹ. Tuy nhiên có thể nói, trên khắp thế giới, ở đâu cũng có dùng đến lúa gạo hoặc các sản phẩm từ lúa gạo. Khoảng 40% dân số trên thế giới lấy lúa gạo làm nguồn lương thực chính và hơn 110 quốc gia sản xuất và tiêu thụ gạo với các mức độ khác nhau. Lượng lúa gạo được sản xuất ra và mức tiêu thụ cao tập trung ở khu vực Châu Á. Năm 1980, chỉ riêng ở Châu Á đã có hơn 1,5 tỉ dân sống nhờ lúa gạo, chiếm trên 2/3 dân số Châu Á. Con số này ước tính đã tăng lên gấp đôi, đối với những người này và người dân nghèo thường dùng lúa gạo là nguồn lương thực chính, và là nguồn thức ăn chủ yếu cho cuộc sống hằng ngày của họ. Khi thu nhập tăng lên mức tiêu thụ gạo có xu hướng giảm xuống, thay thế bằng các loại thức ăn cung cấp nhiều protein và vitamin hơn là năng lượng. Lúa gạo là cây lương thực quan trọng nhất của nước ta và trồng lúa là một nghề truyền thống của nhân dân Việt Nam từ rất xa xưa, từ người Việt cổ. Kinh nghiệm sản xuất lúa đã được hình thành, tích lũy và phát triển cùng với sự hình thành và phát triển của dân tộc ta. Những tiến bộ khoa học kỹ thuật, sản xuất lúa trong nước và quốc tế đã thúc đẩy mạnh mẽ ngành trồng lúa nước ta vươn lên bắt kịp trình độ tiên tiến của thế giới. Những năm gần đây, Việt Nam đã tham gia vào thị trường lúa gạo quốc tế với sản lượng gạo xuất khẩu hàng năm đứng thứ 2 trong số các nước xuất khẩu gạo nhiều nhất thế giới. ĐBSCL và ĐBSH là hai vựa lúa lớn nhất của cả nước, đã góp phần quan trọng trong thành quả chung đó. Trong những năm qua Việt Nam đã chọn, tạo nhiều giống lúa có năng suất cao, phẩm chất tốt. Tuy nhiên trong điều kiện khí hậu của Việt Nam nóng ẩm quanh năm, các yếu tố như đất đai, cỏ dại, dịch bệnh và hạn hán diễn biến rất phức tạp. Cây lúa dễ mắc các dịch bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra như 1 bệnh đạo ôn, khô vằn, bạc lá đã làm giảm chất lượng và năng suất của lúa từ 20 – 80%, có nhiều nơi dịch bệnh đã làm cho mùa màng bị mất trắng. Việc sử dụng các chất độc hóa học trong bảo vệ thực vật đã ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của con người và các sinh vật khác. Nghiêm trọng hơn là dư lượng các chất độc hóa học đó đã tồn tại trong đất, nước, qua chuỗi thức ăn làm mất cân bằng sinh thái, phá hủy môi trường sống đến mức báo động. Vì vậy, việc chọn tạo ra giống lúa mới có năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng chống chịu được sâu bệnh, côn trùng và những điều kiện khắc nghiệt của thời tiết, khí hậu để đáp ứng nhu cầu lương thực và bảo vệ môi trường đang là nhiệm vụ cấp thiết đối với nhà khoa học Ngày nay việc tạo ra các giống cây trồng mang gen kháng sâu, bệnh, đang được các nhà khoa học trong nước và quốc tế quan tâm nghiên cứu. Một trong các giải pháp được các nhà khoa học hướng tới là tạo giống mới bằng kĩ thuật chuyển gen, tuy còn khá mới mẻ nhưng kĩ thuật chuyển gen đã và đang được ứng dụng để tạo ra những vật liệu khởi đầu có giá trị cho nghiên cứu chọn tạo giống mới trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau. Tạo cây trồng mang gen kháng sâu, bệnh bằng phương pháp chuyển gen nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens là phương pháp nhanh nhất it tốn kém và đã đạt được kết quả trên nhiều đối tượng cây trồng như thuốc lá, cà chua, hoa cúc, đậu xanh, lúa và nhiều giống cây trồng khác. “Nghiên cứu tạo cây lúa chuyển gen Chitinase kháng bệnh đạo ôn nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens” là rất cần thiết mang tính ứng dụng cao nhằm tạo ra các giống lúa chuyển gen có năng suất cao, chất lượng tốt và kháng bệnh đạo ôn. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu qui trình nuôi cấy mô thích hợp (môi trường tạo callus, môi trường tạo chồi từ callus, môi trường ra rễ ) từ hạt đối với hai giống lúa DT 22 và lúa KDĐB (khang dân đột biến). 2 Ứng dụng qui trình tái sinh để chuyển gen Chitinase kháng bệnh đạo ôn vào hai giống lúa DT 22 và lúa KDĐB nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Tạo ra giống lúa mang gen kháng bệnh đạo ôn Sử dụng các kỹ thuật PCR để xác định cây lúa chuyển gen 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Xuất phát từ các mục tiêu nói trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung sau: Hiệu quả, thời gian và nồng độ thích hợp của hóa chất khử trùng với hai giống lúa. Bước đầu Xác định môi trường nuôi cấy thích hợp để tạo callus, nhân nhanh callus, tái sinh chồi từ callus và ra rễ. Bước đầu xác định qui trình chuyển gen Chitinase vào hai giống lúa DT 22 và lúa KDĐB nhờ Agrobacterium tumefaciens. Sử dụng các kỹ thuật PCR để xác định cây lúa chuyển gen 4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Ý nghĩa khoa học Đề tài đã xác định được loại hóa chất, thời gian và nồng độ khử trùng thích hợp đối với hai giống lúa nghiên cứu trên. Bước đầu xác định được các điều kiện và thành phần môi trường thích hợp cho việc tái sinh cây chuyển gen từ hai giống lúa trên. Tạo nguồn nguyên liêu phục vụ cho nghiên cứu chuyển gen. Áp dụng qui trình tái sinh trong nghiên cứu chuyển gen kháng bệnh đạo ôn vào hai giống lúa DT 22 và lúa KDĐB nhờ Agrobacterium tumefaciens. Ý nghĩa thực tiễn Xác định được môi trường nuôi cấy mô, tái sinh cây từ callus hạt gạo của hai giống lúa DT22 và KDĐB sau biến nạp phục vụ cho công tác tái sinh cây lúa chuyển gen 3 Tạo cây lúa chuyển gen kháng nấm đạo ôn làm vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác chọn tạo ra các giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh đáp ưng nhu cầu an ninh lương thực trong nước và quốc tế ngày càng cao. Kết quả nghiên cứu cung cấp thêm thông tin khoa học cho các nghiên cứu chuyển gen kháng sâu bệnh vào một số giống lúa nhờ Agrobacterium tumefaciens. 4 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY LÚA 1.1. Nguồn gốc, vị trí và phân loại cây lúa Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khảo cổ học, nguồn gốc của cây lúa là vùng Đông Nam Á và Đông Dương, những nơi mà có nhiều di tích của cây lúa phát triển khoảng 10.000 năm trước Công nguyên. Sau đó nghề trồng lúa được phát triển vào các nước Châu Á như hiện nay [6],[7],[43]. Cây lúa thuộc họ Graminae (hòa thảo), chi Oryza, loài Oryza sativa L. Chi Oryza có 23 loài trong đó có 2 loài lúa trồng là O. sativa phổ biến ở Châu Á và O. glaberrima phổ biến ở Tây Phi. O. sativa có 2n = 24 nhiễm sắc thể và được chia thành 3 loài phụ là Indica, Japonica và Javanica (hay Japonica nhiệt đới) [6], [35], [43], [44]. Lúa Indica thường trồng ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, có thân cao, dễ đổ ngã, nhiều chồi, lá xanh nhạt cong và kháng được nhiều sâu bệnh. Hạt gạo dài và trung bình, có nhiều tinh bột. Năng suất kém hơn lúa Japonica. Lúa Japonica thường được trồng ở những vùng ôn đới hoặc nơi có độ cao trên 1000m (so với mặt nước biển), có thân ngắn, chống đổ, lá xanh đậm, thẳng đứng, ít chồi, hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình, dẻo khi nấu vì hàm lượng tinh bột ít. Lúa Japonica thường có năng suất cao hơn Indica. Lúa Japonica nhiệt đới được trồng phổ biến ở Indonesia, mang đặc điểm của 2 loại lúa Japonica và Indica. Hình thức gần giống như lúa Japonica, có lá rộng với nhiều lông và ít chồi, thân cứng, chắc và ít cảm quang, hạt lúa thường có đuôi. Lúa Oryra glaberrima được trồng ở tây Châu Phi cách đây 3500 năm. Nguồn gốc của chúng có thể ở lưu vực sông Niger ở Mali, có thân cao như Indica, gié lúa thẳng, có ít hoặc không có nhánh phụ. Hạt lúa không có lông 5 trên vỏ trấu, gạo đỏ, có thể kháng nhiều sâu bệnh và chịu được hạn, nhưng năng suất kém hơn những loại lúa nói trên [43]. Nghiên cứu bằng isozyme, người ta có thể phân biệt O. sativa làm 6 nhóm rõ ràng hơn: Nhóm I (Indica), II, III, IV, V, và VI (Japonica). Trong đề tài này chúng tôi sử dụng callus của loài O. sativa L. với hai thứ là: O. sativa var. utitissima A. Camus (lúa tẻ) và O. sativa var. glutinosa Tanka (lúa nếp) để tiến hành nghiên cứu [20]. 1.2. Đặc điểm sinh học của lúa Các giống lúa có nhiều đặc điểm khác nhau về chiều cao, thời gian sinh trưởng, khả năng chịu thâm canh, chịu chua mặn, chống chịu sâu bệnh… tuy nhiên, chúng đều có những đặc điểm chung về hình thái, giải phẫu và sinh lý hóa sinh [10],[11],[19]. Trước hết về mặt hình thái, cơ quan sinh dưỡng của lúa bao gồm các bộ phận như thân, lá, rễ, hoa và hạt, mỗi bộ phận đều có đặc điểm riêng phù hợp với chức năng nhất định: Rễ: rễ lúa là loại rễ chùm. Nó được chia làm hai loại: loại thứ nhất là rễ mầm mọc từ phôi hạt, có tác dụng hút nước và chất dinh dưỡng đến lúc cây có 3 lá, loại thứ 2 là rễ đốt mọc ra từ các đốt thân nằm dưới mặt đất, có tác dụng hút chất dinh dưỡng nuôi cây, trao đổi không khí, giữ cho cây lúa đứng vững. Thân: thân lúa là loại thân thảo. Ở thời kì mạ và lúc lúa còn non thân lúa do các bẹ lá tạo thành. Sau khi làm đốt, thân lúa do các lóng và đốt tạo thành. Lá lúa: bao gồm lá mầm và lá thật. Lá mầm mọc ra trong quá trình ngâm ủ và thời gian đầu sau khi gieo mạ. Lá thật là lá mọc trong quá trình sinh trưởng sinh dưỡng của cây lúa và tồn tại trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa. Hoa lúa: do có nhiều hoa trên 1 bông lúa quá trình trổ lại không đồng thời nên hoa lúa nở theo quy luật từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong. 6 Thời gian nở của hoa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết: nếu thuận lợi, nhiệt độ thích hợp, đủ nắng, trời quang mây, gió nhẹ hoa nở rộ vào 8 – 9 giờ sáng; nếu trời nắng nóng hoa lúa sẽ nở sớm vào lúc 7 – 8 giờ sáng; nếu trời âm u thiếu ánh sáng hoặc gặp rét hoa lúa sẽ nở muộn từ 12 – 14 giờ trưa. Thời gian phơi màu, thụ tinh của hoa lúa từ khi mở vỏ trấu đến lúc khép lại khoảng 50 – 60 phút. Hạt lúa: mỗi hạt lúa được hình thành từ hoa lúa. Các hạt lúa xếp sít và gối lên nhau tạo thành bông lúa. [6],[7]. 1.3. Yêu cầu sinh thái 1. Yêu cầu lượng mưa: lúa được yêu cầu nhiều nước hơn các cây trồng khác. Lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình từ 6 – 7 mm/ngày trong mùa mưa, 8 – 9 mm/ngày trong mùa khô. Một tháng cây lúa cần khoảng 200mm nước. Sự thiếu hụt hay thừa nước đều ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của cây lúa. 2. Yêu cầu ánh sáng: ánh sáng ảnh hưởng đến cây lúa trên 2 mặt. Cường độ ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp, số giờ chiếu sáng trong ngày ảnh hưởng đến sự phát triển, ra hoa, kết quả của lúa sớm hay muộn. Cường độ ánh sáng thích hợp cho lúa từ 250 - 400 calo/cm 2 /ngày. 3. Yêu cầu về nhiệt độ: nhiệt độ làm lúa sinh trưởng nhanh hay chậm, phát dục tốt hay xấu. Lúa sinh trưởng bình thường ở nhiệt độ 25 - 28 0 C. Nếu nhiệt độ thấp hơn 17 0 C sinh trưởng của cây lúa chậm lại, thấp hơn 13 0 C thì lúa ngừng sinh trưởng, nếu nhiệt độ thấp kéo dài nhiều ngày lúa có thể chết. Nhiệt độ cao, trong phạm vi từ 28 - 35 0 C thì lúa sinh trưởng nhanh nhưng chất lượng kém. Nhiệt độ lớn hơn 40 0 C cây lúa sinh trưởng nhanh nhưng tình trạng sinh trưởng xấu, nếu kéo theo gió lào, ẩm độ thấp thì cây chết. Mức độ ảnh hưởng nhiệt độ cao hay thấp, mạnh hay yếu là tùy thuộc vào giống lúa và giai đoạn sinh trưởng, phát triển của lúa. Nhiệt độ thích hợp cho lúa nảy mầm là 28 - 32 0 C, trổ bông, phơi màu yêu cầu nhiệt độ 20 - 38 0 C. Nhiệt độ ảnh hưởng đến ra hoa kết quả sớm hay muộn của lúa. Một số giống lúa mẫn cảm 7 với nhiệt độ, khi tích lũy đủ một số nhiệt nhất định (tổng tích ôn) trong đời sống của mình thì sẽ ra hoa kết quả. Tổng tích ôn của giống ngắn ngày là 2000 - 2500 0 C, giống dài ngày là 3000 - 3500 0 C. 4. Yêu cầu thổ nhưỡng: đối với lúa nước được gieo cấy ở hầu hết các nhóm và các loại đất, nhưng muốn lúa có năng suất cao thì đất trồng phải đáp ứng một số yêu cầu sau: thứ nhất là địa hình bằng phẳng, thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng; thứ hai về hàm lượng N,P,K tổng số đạt mức khá; thứ ba là độ pH từ 4,5 - 7,0; thứ tư là độ mặn phải thấp hơn 0,5% tổng số muối tan [7] 1.4. Giá trị dinh dưỡng và ý nghĩa kinh tế của cây lúa 1.4.1. Giá trị dinh dưỡng của cây lúa Lúa là một loại cây lương thực có giá trị dinh dưỡng cao. Bộ phận được sử dụng chủ yếu của cây lúa là hạt lúa. Ở hạt lúa hàm lượng tinh bột là 62,4%, đây là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người. Về hàm lượng protein, các giống lúa Việt Nam có hàm lượng protein chủ yếu trong khoảng 7 – 8 %, các giống lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn giống lúa tẻ. Hàm lượng lipit chủ yếu ở lớp vỏ cám, nếu ở gạo xay là 2,02% thì ở gạo đã xát chỉ còn 0,52%. Hàm lượng vitamin nhóm B như B1, B2, B6, PP… lượng vitamin B1 là 0,45 mg/100 hạt (trong đó phôi 47%, vỏ cám 34,5%, hạt gạo 3,8%). 1.4.2. Ý nghĩa kinh tế của cây lúa Theo số liệu của FAO, 2005: Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nông dân trồng. Cây lúa vừa là lương thực chính của 1,3 tỉ người nghèo trên thế giới, vừa là sinh kế chủ yếu của nông dân và là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất cho con người, bình quân 180-200 kg gạo/người/năm tại các nước Châu Á, khoảng 10 kg gạo/người/năm tại các nước Châu Mỹ [41], [43], 8 [44]. Việt Nam có tổng dân số trên 80 triệu người và 100% dân số sử dụng gạo làm lương thực chính. Hạt lúa là bộ phận chính được dùng làm lương thực, tất cả các bộ phận khác của cây lúa đều được con người sử dụng phục vụ cho nhu cầu cần thiết, thậm chí bộ phận rễ lúa còn nằm trong đất sau khi thu hoạch cũng được cày bừa vùi lấp để tăng chất mùn cho đất [7]. Do đó cây lúa có vai trò quan trọng trong đời sống của con người. Những nghiên cứu của cây lúa không chỉ có ý nghĩa về khoa học mà còn có ý nghĩa thực tế rất lớn [45],[48]. II. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Theo thống kê của FAO, năm 2005 cây lúa được trồng ở 114 nước và có mặt trên khấp các châu lục. Trong đó, Châu Phi có 41 nước, Châu Á có 30 nước, Bắc Trung Mỹ có 14 nước, Nam Mỹ có 13 nước, Châu Âu có 11 nước và Châu Đại Dương có 5 nước. Diện tích lúa biến động và đạt khoảng 152000 triệu ha, năng suất lúa bình quân xấp xỉ 4,0 tấn/ha. Ấn Độ là nước có diện tích trồng lúa lớn nhất 44790 triệu ha, ngược lại Jamaica là nước có diện tích trồng lúa thấp nhất 24 ha. Năng suất lúa cao nhất đạt 9,45 tấn/ha tại Australia và thấp nhất là 0,9 tấn/ha tại Iraq [43], [44]. Giai đoạn 2001- 2005, sản lượng lúa trên thế giới đều tăng, năm 2005 đạt 618441 triệu tấn. Trong đó, sản lượng lúa Châu Á đạt 559349 triệu tấn chiếm 90,45%; tương tự ở Nam Mỹ là 24020 triệu tấn (3,88%); ở Châu Phi là 18851 triệu tấn chiếm (3,04%); ở Bắc Trung Mỹ là 12537 triệu tấn (2,03%); ở Châu Âu và Châu Đại Dương là 3684 triệu tấn (0,6%). Như vậy trong giai đoạn này, Châu Á có sản lượng lúa lớn nhất thế giới. 2.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam Nghề trồng lúa ở Việt Nam có lịch sử lâu đời nhất so với nghề trồng lúa ở các nước Châu Á. Theo các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam…cây lúa đã có mặt từ 3000-2000 năm trước công nguyên. Tổ tiên 9 chúng ta đã thuần hóa cây lúa dại thành cây lúa trồng và đã phát triển nghề trồng lúa đạt được những tiến bộ như ngày nay [4] Từ khi thực hiện đổi mới (năm 1986) đến nay, Việt Nam đã có những tiến bộ vượt bậc trong sản xuất lúa; đưa nước ta từ nước thiếu ăn triền miên đã không những đảm bảo đủ lương thực cho nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu từ 3 - 4 triệu tấn gạo/năm, đứng hàng thứ 2 trên thế giới về các nước xuất khẩu gạo. Tính đến ngày 06/10/2008 (theo số liệu của VFA), tình hình xuất khẩu gạo trong tháng 09/2008 đạt 342170 tấn, trị giá 211,222 triệu USD. Từ ngày 01/01/2008 đến ngày 30/9/2008 thì xuất khẩu gạo đạt 3554303 tấn, trị giá FOB 2153 tỷ USD [45]. III. BỆNH HẠI LÚA (DISEASES) Chúng ta có thể chia các bệnh lúa ra làm 5 nhóm tùy theo tác nhân gây bệnh: bệnh do vi khuẩn, bệnh do siêu vi khuẩn, bệnh do tuyến trùng, bệnh do sinh lý và bệnh do nấm như: bệnh đốm nâu, bệnh khô vằn, bệnh thối bẹ, bệnh đạo ôn… 3.1. Bệnh đạo ôn (Rice blast): Bệnh đạo ôn là một trong những bệnh làm thiệt hại nghiêm trọng năng suất ở lúa. Bệnh có ở khắp các vùng trồng lúa trên thế giới. Những thiệt hại do bệnh đạo ôn gây ra đối với lúa đã được thông báo thường xuyên trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Theo báo cáo thì năng suất có thể giảm tới 80% ở vùng dịch và thiệt hại do bệnh gây ra hàng năm vào khoảng 10 - 25%, (1992) [22]. Bệnh đạo ôn có thể xuât hiện lúc lúa non, đặc biệt gây tác hại mạnh nhất lúc lúa trổ. Do vậy, gây nên bông bạc hoặc hạt thóc bị đen, lep lửng, làm giảm sản lượng và chất lượng của lúa khá nhiều. Bệnh có thể gây hại rất sớm từ nương mạ nhưng thường bị nặng nhất là giai đoạn làm đòng đến sau trổ một thời gian. Nấm có thể tấn công ở mọi bộ phận của cây lúa nhưng nhiều nhất là ở phiến lá. Bệnh cũng xuất hiện trên các đốt thân làm gãy ngang thân lúa hoặc trên cổ bông (bệnh khô 10 [...]... tính 5.2.2 Chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens Chuyển gen vào thực vật thông qua Agrobacterium tumefaciens được xem là phương pháp có nhiều ưu điểm (nhất là đối với cây hai lá mầm) dựa vào khả năng chuyển gen tự nhiên của loài vi khuẩn đất Agrobacterium VI VI KHUẨN AGROBACTERIUM TUMEFACIENS VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN GEN TỰ NHIÊN VÀO THỰC VẬT 6.1 Vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. .. đoạn T-DNA trong hệ gen thực vật đã được khẳng định bằng các phân tích phân tử Hiệu quả của vi c chuyển các đặc 25 tính nông học quan trọng vào lúa thông qua Agrobacterium đã được công bố ở rất nhiều công trình nghiên cứu [5] Cho đến nay, chuyển gen lúa bằng súng bắn gen và nhờ vi khuẩn Agrobacterium đang là hai phương pháp phổ biến, có hiệu quả trong vi c tạo ra nhiều giống lúa chuyển gen Chưa có kỹ thuật... khi hợp nhất với bộ gen của tế bào chủ Hiệu quả chuyển gen vào lúa bằng phương pháp dùng súng bắn gen không những không phụ thuộc vào kiểu gen mà tần suất lại cao Ở một vài trường hợp, tần suất chuyển gen bằng phương pháp này ngang bằng với tần suất chuyển gen với cây hai lá mầm [6] 5.2 Chuyển gen gián tiếp 5.2.1 Chuyển gen gián tiếp nhờ virus Đối với vi c chuyển gen vào thực vật thì virus thực vật cũng... của Agrobacterium bằng các kháng sinh như cefotaxime 300mg/l, carbenicilin 500mg/l, claforan 350mg/l để ức chế sự phát triển của vi khuẩn vì sự phát triển của vi khuẩn có thể gây chết các mô biến nạp Những cây biến nạp sẽ được chọn lọc trên môi trường có chứa kháng sinh [7] 24 6.5 Chuyển gen vào lúa nhờ vi khuẩn Agrobacterium Phương pháp chuyển gen vào thực vật thông qua vi khuẩn Agrobacterium không... trồng các giống kháng Nhiều nghiên cứu đã cho thấy triển khai gieo trồng giống kháng là một hướng mang lại hiệu quả kinh tế và không gây hại cho môi trường trong công tác phòng trừ bệnh đạo ôn (bonman và cs, 1988; Trần Duy Quý, 1997 [13] [16]) Hình 1.1 Bệnh đạo ôn Ngoài ra lúa còn mắc các bệnh do vi khuẩn như bệnh bạc lá, bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá, bệnh tungro, bệnh bướu rễ và các bệnh do tuyến trùng... hai bờ mới được chuyển vào tế bào thực vật, còn hai bờ phải và bờ trái là những yếu tố cần thiết cho sự chuyển DNA Tuy nhiên, quá trình chuyển T-DNA lại do vùng gây độc quy định [25] 6.2.2 Vùng gen vir Vùng vir dài 35kb mang các gen gây độc Vùng này bao gồm gen vir A, vir B, vir C, vir D, vir E, vir G (một số chủng còn có vir F) Trong đó gen vir A, vir B, vir D, vir G cần thiết cho tạo độc tính [25]... kháng kanamicin và gen Gus; cây thuốc lá và cây ngô biến nạp mang gen kháng kanamicin, gen Gus và gen CryIA nhờ phương pháp xung điện [3] Trần Thị Phương Liên Và Nông Văn Hải thuộc Vi n Công Nghệ Sinh Học cũng đã thu được cây thuốc lá chuyển gen mang tổ hợp Gus-BNG bằng phương pháp thông qua Agrobacterium [3] Tại Vi n Di Truyền Nông Nghiệp bằng phương pháp chuyển gen thông qua Agrobacterium Trần Bích Lan... gen chuyển trong hệ gen và các gen lạ biểu hiện trong cây không ổn định do vị trí gắn và hiện tượng nằm yên của gen (gene silencing) Các nhược điểm này sẽ được khắc phục bằng vi c sản xuất ra nhiều dòng, giống chuyển gen từ đó tiếp tục nuôi cấy và chọn lọc để tìm ra các cây chuyển gen ưu vi t phù hợp với mục đích chọn giống [5] 6.6 Công nghệ gen trong vi c phòng trừ bệnh hại lúa và một số thành tựu chuyển. .. cây thuốc lá chuyển gen kháng virus và đến cuối năm 1997đã có 48 sản phẩm chuyển gen của 12 loại cây trồng biến đổi gen đã được thương mại hoá [17] Nước ta, những thành tựu về cây chuyển gen thu được khá nhiều trên những đối tượng khác nhau: Nguyễn Hữu Hổ, Ngyuễn Văn Uyển và cs thuộc Vi n Công Nghệ Sinh Học Nhiệt Đới Thành phố Hồ Chí Minh đã thu được cây lúa và cây ngô mang gen kháng kanamicin và gen. .. tăng tiềm năng sản xuất cây trồng mà còn thúc đẩy vi c đồn điền hoá, trang trại hoá, công nghệ hóa các mặt hàng nông nghiệp V CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GEN Kỹ thuật chuyển gen đã và đang trở thành nhân tố quan trọng trong chương trình chọn tạo giống cây trồng Có thể chia nguyên lý chuyển gen lam 2 cách: chuyển gen trực tiếp và chuyển gen gián tiếp 5.1 Chuyển gen trưc tiếp 5.1.1 Chuyển gen bằng xung điện Sử . xanh, lúa và nhiều giống cây trồng khác. Nghiên cứu tạo cây lúa chuyển gen Chitinase kháng bệnh đạo ôn nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens là rất cần thiết mang tính ứng dụng cao nhằm tạo. giống lúa DT 22 và lúa KDĐB (khang dân đột biến). 2 Ứng dụng qui trình tái sinh để chuyển gen Chitinase kháng bệnh đạo ôn vào hai giống lúa DT 22 và lúa KDĐB nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. . liêu phục vụ cho nghiên cứu chuyển gen. Áp dụng qui trình tái sinh trong nghiên cứu chuyển gen kháng bệnh đạo ôn vào hai giống lúa DT 22 và lúa KDĐB nhờ Agrobacterium tumefaciens. Ý nghĩa thực