Phân tích thành phần điện di protein lá của giống đậu tương DT12 nhiễm bệnh gỉ sắt khi xử lý phức đất hiếm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM DƢƠNG THỊ LỊCH PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN ĐIỆN DI PROTEIN LÁ CỦA GIỐNG ĐẬU TƢƠNG DT12 NHIỄM BỆNH GỈ SẮT KHI XỬ LÝ PHỨC ĐẤT HIẾM LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM DƢƠNG THỊ LỊCH PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN ĐIỆN DI PROTEIN LÁ CỦA GIỐNG ĐẬU TƢƠNG DT12 NHIỄM BỆNH GỈ SẮT KHI XỬ LÝ PHỨC ĐẤT HIẾM Chuyên ngành: Di Truyền Học Mã số: 62 46 01 21 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Vũ Thanh Trà THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thanh Trà tận tình hướng dẫn truyền thụ cho kiến thức lòng say mê khoa học suốt trình học tập thực khoá luận Tôi xin gửi lời cảm ơn tới GS Chu Hoàng Mậu góp ý quý báu cho trình làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn cán Viện Bảo Vệ Thực Vật nhiệt tình dạy bảo, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành khoá luận Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè người thân - người động viên, khích lệ chỗ dựa vững cho suốt trình học tập nghiên cứu Thái Nguyên, ngày 15 tháng 04 năm 2015 Học viên Dƣơng Thị Lịch Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN i http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu gióa viên hướng dẫn Các nội dung nêu luận văn kết làm việc củachúng chưa công bố công trình khác Thái Nguyên, ngày 15 tháng 04 năm 2015 Học viên Dƣơng Thị Lịch Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN ii http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cây đậu tương tình hình sản xuất đậu tương 1.1.1 Cây đậu tương 1.1.2 Tình hình sản xuất đậu tương giới Việt Nam 1.2 Bệnh gỉ sắt đậu tương 1.2.1 Lịch sử phát triển bệnh 1.2.2 Triệu chứng 1.2.3 Tác hại 1.2.4 Tác nhân gây bệnh 1.3 Tính kháng kích thích tính kháng trồng 10 1.3.1 Khái niệm tính kháng chế kháng 10 1.3.1.1 Khái niệm tính kháng 10 1.3.1.2 Cơ chế kháng thực vật 10 1.3.2 Kích thích tính kháng trồng 12 1.4 Tính kháng bệnh gỉ sắt hại đậu tương 15 1.5 Một số nghiên cứu ứng dụng kích thích tính kháng bệnh trồng 16 1.5.1 Những nghiên giới 16 1.5.2 Nghiên cứu ứng dụng kích thích tính kháng bệnh trồng Việt Nam 17 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN iii http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1.6 Đất khả kích kháng trồng 19 1.6.1 Các nguyên tố đất 19 1.6.2 Tác động đất trồng 20 1.6.3 Nghiên cứu ứng dụng đất trồng Việt Nam 24 1.7 Protein đậu tương 26 1.7.1 Thành phần protein đậu tương 26 1.7.2 Những nghiên cứu protenin đậu tương 26 Chƣơng NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Vật liệu 28 2.1.1 Vật liệu phương pháp thu thập bệnh 28 2.1.2 Hóa chất 28 2.1.3 Máy móc thiết bị 29 2.2 Phương pháp nhiên cứu 29 2.2.1 Phương pháp nhiễm bệnh nhân tạo thu mẫu 29 2.2.2 Tách chiết protein từ đậu tương 31 2.2.3 Xác định hàm lượng protein 32 2.2.4 Điện di SDS-PAGE 32 2.2.5 Điện di hai chiều 2DE 33 2.2.6 Nhuộm protein phân tích hình ảnh gel 34 2.2.7 Nhận diện protein điện di 2DE 34 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Kết gây nhiễm bệnh kiểm tra tính kháng bệnh 36 3.2 Kết tách chiết protein 38 3.3 Kết điện di SDS-PAGE 39 3.4 Kết điện di chiều 2DE 41 3.5 Nhận diện protein mẫu DT12 thí nghiệm 43 3.6 So sánh mức độ biểu protein sau xử lý phức đất 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49 Kết luận 49 Đề nghị 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN iv http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa từ viết tắt 2DE Two dimentional electrophoresis - điện di hai chiều µl Microliter APS Ammonium persulfate CHAPS 3-[(3- Cholamidoppropyl)dimethylammonio] DTT Dithiothreitol EDTA Ethylendiamine tetra acetic acid ESI-Q TRAP - IAA Indole-3-acetamide IEF Isoelectric Focusing đẳng điện IPG - kDa Kilo Dalton mA MiliAmpe ml Mililiter MS/MS - OD - pI Isoelectric point - Điểm đẳng điện PMSF Phenylmethanesulphonylfluoride SDS Sodium dodecyl sulfate SDS-PAGE - - TCA Trichloracetic acid TEMED N,N,N‟,N‟ Tetramethylethylenediamine V Volt - Vôn w/v Weight/volume - Khối lượng/thể tích Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN iv http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phương pháp nồng độ đất số trồng [32] 21 Bảng 1.2 Ứng dụng phân bón vi lượng đất 22 Bảng 2.1 Nguồn gốc, đặc điểm giống thí nghiệm 29 Bảng 2.2 Thành phần dung dịch đệm SDS-PAGE 32 Bảng 3.1 Nồng độ protein giống đậu tương 38 Bảng 3.2 Kết nhận diện điểm protein gel DT12 thí nghiệm 46 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN v http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Diện tích trồng sản lượng đậu tương Việt Nam (2007 - 2013) Hình 1.2 So sánh kiểu hình khác đậu tương nhiễm bệnh (A) kháng bệnh (B) miễn nhiễm với bệnh (C) Hình 1.3 Hình ảnh nhiễm bệnh với vòng bệnh gỉ sắt (A) Hình 1.4 Bảng phân bố nguyên tố 20 Hình 2.1 Các giống đậu tương trồng đồng ruộng Viện bảo vệ thực vật 30 Hình 3.1 Đánh giá khả nhiễm bệnh kháng bệnh giống DT12 36 Hình 3.2 Kết điện di SDS - PAGE protein mẫu 40 Hình 3.3 Kết điện di protein mẫu DT12 thí nghiệm sau xử lý phức đất 42 Hình 3.4 So sánh mức độ biểu protein đậu tương mẫu DT12 đối chứng (A) mẫu DT12 thí nghiệm (B) 45 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN vi http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong chương trình khung nghiên cứu khoa học, công nghệ nông nghiệp giai đoạn 2013-2020, đậu tương xác định công nghiệp chủ lực Chọn tạo giống đậu tương suất cao, chất lượng tốt, kháng sâu bệnh tăng cường khả chống chịu sâu bệnh nội dung chương trình Cây đậu tương loại trồng biết đến từ sớm Ở trung du Việt Nam đậu tương trồng từ lâu đời, sớm tỉnh thuộc khu vực trung du, miền núi phía Bắc miền đông Nam Bộ Đậu tương (Glycine max (L.) Merill) vừa công nghiệp ngắn ngày vừa thực phẩm, thuộc họ đậu, có phổ thích nghi rộng Hạt đậu tương có giá trị dinh dưỡng cao Các thực phẩm làm từ đậu tương xem loại "thịt không xương" chứa tỷ lệ đạm thực vật dồi dào, thay cho nguồn đạm từ thịt động vật Tại quốc gia Nhật Bản, Trung Quốc, 60% lượng đạm tiêu thụ ngày đậu tương cung cấp Hàm lượng chất đạm chứa đậu tương cao nhiều so với lượng chất đạm chứa loại đậu khác Các sản phẩm từ đậu tương ứng dụng rộng rãi cho nhiều mục đích khác để làm thức ăn, dầu ăn, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, nguyên liệu cho y học công nghiệp… Cây đậu tương có khả thích nghi với nhiều vùng sinh thái khác nhau.Với chu kì sinh trưởng phát triển ngắn, đậu tương trồng nhiều vụ/năm, trị gia tăng, góp phần khai thác triệt để diện tích gieo trồng nâng cao hiệu kinh tế cho người sản xuất Mặc dù diện tích gieo trồng đậu tương hàng năm có tăng, n Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.6 So sánh mức độ biểu protein sau xử lý phức đất Trong nghiên cứu so sánh mức độ biểu protein mẫu DT12 đối chứng mẫu DT12 thí nghiệm (mẫu xử lý phức đất có biểu kiểu hình tính kháng bệnh) nhằm tìm hiểu biến đổi thành phần protein đậu tương Kết so sánh gel 2DE cho thấy có điểm protein có mức độ biểu tăng, có điểm protein (số 7, 8) biểu mẫu DT12 thí nghiệm (hình 3.4) Trong điểm protein tăng, có điểm (số 1, 5, 6) có hàm lượng lớn, điểm protein lớn, đậm lại điểm protein (2, 3, 4, 7, 8) có hàm lượng thấp Hình 3.4 So sánh mức độ biểu protein đậu tương mẫu DT12 đối chứng (A) mẫu DT12 thí nghiệm (B) Như vậy, kết so sánh mức độ biểu protein đậu tương giống DT12 không xử lý xử lý phức đất cho thấy có số protein có nồng độ biểu tăng Một số điểm protein tăng mẫu thí nghiệm so với đối chứng cho thấy sau xử lý phức đất có thay đổi mức độ biểu protein Rất thay đổi liên quan đến trình sinh trưởng, trao đổi chất kháng bệnh Trên giới, Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 45 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nghiên cứu nuôi cấy tinh khiết, người ta thấy số vi khuẩn gây bệnh thực vật hoạt động số enzyme liên quan đến bệnh học bị kiểm soát nguyên tố đất [74] Điều cho thấy đất bảo vệ thực vật khỏi vi sinh vật gây bệnh Bảng 3.2 Kết nhận diện điểm protein gel DT12 thí nghiệm Số Tên protein điểm Số đăng ký Chức kDa/pI Tạo Rubisco large subunit gi|3114769 52,8/6,0 lượng trình cố định cacbon T-protein of the glycine cleavage system Chloroplast Rieske FeS protein Tạo gi|407475 44,7/8,8 lượng trình cố định cacbon gi|20832 24,7/8,6 Quang hợp Tham gia Rubisco small subunit rbcS2 gi|10946377 20,0/8,9 cố trình định cacbon PSI reaction centre subunit IV A PSI reaction centre subunit D precursor PSI PsaN subunit precursor gi|5606709 16,3/9,0 Quang hợp gi|34787117 22,9/9,6 Quang hợp gi|16374 12,9/8,4 Quang hợp Tạo Ribose 5-phosphate isomerase gi|15285625 19,7/4,7 lượng trình cố định cacbon Để nhận diện điểm protein này, cắt điểm protein gel 2DE tiến hành gửi phân tích nhận diện hệ khối phổ ESI-Q TRAP Kết nhận diện trình bày bảng 3.2 Các protein nhận diện từ điểm gel Rubisco large subunit; T-protein of the glycine Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 46 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ cleavage system; Chloroplast Rieske FeS protein; Rubisco small subunit rbcS2; PSI reaction centre subunit IV A; PSI reaction centre subunit D precursor; PSI PsaN subunit precursor; Ribose 5-phosphate isomerase Trong protein có protein liên quan đến trình trao đổi chất (Rubisco large subunit; T-protein of the glycine cleavage system), protein leien quan đến trình quang hợp, chuyển lượng Điều cho thấy, mẫu DT12 thí nghiệm, xử lý phức đất trình trao đổi chất quang hợp tăng lên protein liên quan đến trao đổi chất quang hợp tổng hợp nhiều Việc tăng protein liên quan đến phản ứng sinh lý hóa phun phức đất Bởi chất, phức đất có chứa nhiều nguyên tố vi lượng, nhiều chất cần thiết cho sinh trưởng phát triển Nguyên tố đất kích thích hấp thụ, vận chuyển đồng hóa chất dinh dưỡng cho [56] Khi cung cấp dưỡng chất này, trình trao đổi chất quang hợp, chống chịu stress tăng lên Kết phù hợp với nghiên cứu tác giả khác giới cho đất làm tăng hoạt động enzyme, lượng amino acid, hormon thực vật tăng cường tác động việc hấp thu dinh dưỡng tăng khả chịu stress trồng [41] Như vậy, thực nghiệm quan sát thấy mẫu DT12 sau xử lý phức đất có khả kháng bệnh Để tìm hiểu chế kháng bệnh gỉ sắt, tiến hành xác định hàm lượng protein, chạy điện di SDS-PAGE so sánh điện di 2DE Các kết đồng thể hiện, mẫu kháng bệnh gỉ sắt mức độ biểu nồng độ protein tăng lên Việc tăng nồng độ protein có liên quan đến việc tăng khả trao đổi chất, tăng khả quang hợp vận chuyển lượng Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 47 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Để giải thích cho khả kháng gỉ sắt phức đất hiếm, việc chứng minh phức đất làm tăng khả đề kháng, tăng trình trao đổi chất cây, cho rằng, phức đất có tác động trực tiếp lên mầm bệnh qua làm giảm độc lực chúng với Như chế bảo vệ đậu tương kháng lại bệnh gỉ sắt theo cách Thứ nhất, đất làm tăng sức đề kháng cây, tăng trình trao đổi chất quang hợp tác nhân gây bệnh Thứ 2, đất ức chế trực tiếp lên tác nhân gây bệnh, qua làm giảm độc lực chúng Quan điểm phù hợp với tác giả Mu cộng [62], tác giả cho đất có khả kích thích tính kháng trồng theo hai cách Qua nghiên cứu này, cho rằng, nghiên cứu tác giả khác tính kháng trồng lúa, ngô, cải bắp… xử lý với phức đất hiếm, cung cấp dẫn liệu mức độ chế hoạt động phân tử protein có liên quan đến trình trao đổi chất, tính kháng đậu tương với bệnh gỉ sắt Đây kết ban đầu đầy thú vị ứng dụng phức đất lên đối tượng bệnh gỉ sắt đậu tương Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 48 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Đã đưa dẫn liệu cho thấy phức đất làm tăng khả chống chịu bệnh đậu tương bệnh gỉ sắt 1.2 Đã tiến hành tách chiết phân tách protein đậu tương mẫu DT12 đối chứng DT12 thí nghiệm Protein mẫu DT12 thí nghiệm cao so với mẫu DT12 đối chứng không xử lý phun 1.3 Đã tiến hành điện di chiều 2DE thành công hệ protein giống DT12 thí nghiệm với 104 điểm protein phát điện di 2DE, có 24 protein phát 1.4 So sánh mức độ biểu protein mẫu DT12 thí nghiệm với mẫu DT12 đối chứng có protein điểm protein tăng Rubisco large subunit; T-protein of the glycine cleavage system; Chloroplast Rieske FeS protein; Rubisco small subunit rbcS2; PSI reaction centre subunit IV A; PSI reaction centre subunit D precursor; PSI PsaN subunit precursor; Ribose 5phosphate isomerase Đề nghị 2.1 Tiếp tục nghiên cứu tính kháng bệnh gỉ sắt đậu tương phức đất nhiều giống khác nhau, nhiều nồng độ xử lý phức đất khác để tìm điều kiện kháng bệnh tối ưu 2.2 Có thể sử dụng thông tin khả kháng bệnh gỉ sắt đậu tương mức độ biểu tăng protein để làm sở cho nghiên cứu 2.3 Nghiên cứu sâu vài trò, chức năng, chế protein biểu tăng giống đậu tương kháng bệnh gỉ sắt tác động phức đất nhằm tìm hiểu chế kháng bệnh Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Thị Bình cộng tác viên (2011), “ g”, Tiến kỹ thuật (Quyết định số 2269/QĐ-BVTV ngày 30/12/2011), (9) Tạ Kim Bính (2000), “Kết chọn tạo giống đậu tương kháng bệnh gỉ sắt suất cao ĐT2000”, Tuyển tập công trình khoa học kỹ thuật nông nghiệp 2001-2002, Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội (2) Bùi Chí Bửu (2002), Tương tác ký sinh ký chủ bệnh sở sinh học phân tử Cơ sở di truyền tính kháng sâu bệnh hại trồng, Trang 109-132, Nhà xuất Nông Nghiệp (18) Huỳnh Minh Châu, Trần Thị Thu Thủy Phạm Văn Kim (2003), “Khảo sát hiệu kích kháng clorua đồng acidbenzolar- S methyl bệnh cháy lúa (Pyricularia grisea) khía cạnh mô học”, Hội thảo quốc gia bệnh sinh học phân tử lần thứ hai Đại học Nông nghiệp I Hà Nội ngày 23 - 25/10/2003,124-129, 61 Phạm Văn Dư cộng tác viên (2001), “Nghiên cứu ứng dụng chất kích kháng kích thích sinh trưởng công tác quản lý bệnh hại lúa Đồng sông Cửu Long”, Kết nghiên cứu khoa học năm 2000-2001 TP Hồ Chí Minh Nhà xuất Nông Nghiệp 59 Võ Thị Hướng Dương (2010), Khảo sát khả kích kháng bệnh sọc trắng (Downy mildew) ngô khía cạnh sinh học mô học, Trường Đại học An Giang, 65 Phạm Văn Kim (2002), “Kết nghiên cứu ứng dụng kích kháng quản lý bệnh lúa”, Hội thảo kích thích tính kháng bệnh lưu dẫn, chiến dịch thân thiện với môi trường để quản lý bệnh lúa, dự án DANIDA-ENRECA, tổ chức Đại học Cần Thơ, ngày 27/12/2002, 19 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 50 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Phạm Văn Kim (2006), “Cơ sở khoa học kích thích tính kháng bệnh trồng”, Quản lý bệnh hại trồng biện pháp sinh học, Đại học Cần Thơ, 26 Trần Thị Phương Liên cộng tác viên (2008), “Nghiên cứu thành phần Protein đậu tương nhiễm bệnh gỉ sắt phương pháp điện di chiều”, Tạp chí Công nghệ sinh học (1) : 91-95, (90) 10 Trần Thị Phương Liên(2010), Protein tính kháng bệnh thực vật”, Tạp chí Công nghệ sinh học, 8(3), 265-279, [10 -47] 11 Nguyễn Hữu Anh Nhi (2002), Hiệu kích kháng lưu dẫn chống bệnh cháy lúa (Pyricularia grisea) số tác nhân biện pháp ngâm hạ, Luận văn tốt nghiệp đại học trồng trọt, Khoa Nông học, Đại học Cần Thơ, 62 12 Phạm Hoàng Oanh (2009), “Khảo sát khả kích thích ba hóa chất bệnh thán thư ớt thông qua phát sáng tế bào”, Báo cáo hội thảo quốc gia bệnh hại thực vật Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, 64 13 Trần Vũ Phến, Phạm Văn Kim (2003), “Ảnh hưởng cường độ ánh sáng lên hiệu kích kháng lưu dẫn chống bệnh cháy lúa (Pyricularia grisea) qua xử lý với nấm Colletotrichum sp acibenzolar-s-methyl”, Tạp chí KH Trường ĐH Cần Thơ, Chuyên ngành: Bảo Vệ Thực Vật, Trang 148 - 156, (60) 14 Nguyễn Ngọc Trí (2004), Nghiên cứu khả kích kháng acid salicylic ớt bệnh thán thư nấm Colletotrichum sp gây ra, Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh, 63 Tài liệu tiếng Anh 15 Agrios, G N (1997), “How plant defend themselves against pathogens” In Agrios G.N Plant Pathology, Academic Press 93-114, (57) 16 Alois, A B (1981), “Biochemical mechanisms of disease resistance”, Annual, Review, Plant Physiology, 32: 21 - 81 (27) Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 17 Anderson, J M., Spilatro, S R., Klauer, S F., Franceschi, V R (1989), “Jasmonic acid-dependent increases in the level of vegetative storage proteins in soybean”, Plant Sci 62: 45-52 , 86 18 Atkinson, H J, and Ballantyne, A J (1979), “Evidence for the involvement of calcium in the hatching of Globodera rostochiensis”, The Annals of Applied Biology, 93:191 - 198, pp: 128, 83 19 Bromfield, K R (1984 ), Soybean rust Monograph (American phytopathological Society), No 11 American Phytopathological Society.St Paul, MN, 11 20 Bromfield, K R, and Harwig, E.E (1980), “Reistance to soyabean rust and mode of inheritance” Crop Sci 20:254-255 soyabean rust , (7) 21 Bromfield, K R., Melching, J S., Kingsolver, C H (1980), “Virulence and aggressiveness of Phacopsora pachyrhyzi isolates causing soybean rust”, Phytopathology 70: 17-21 OK (8) 22 Catanzariti, A M., Dodds, P N., Lawrence, G J., Ayliffe, M A., and Ellis, J G (2006), “ Haustorially expressed secreted proteins from flax rust are highly enriched for avirulence elicitors”, Plant Cell 18: 243-256, (39), 49 23 Challaraj Emmanuel, E.S., Anandkumar, B., Natesan, M., Maruthamuthu, S (2002) Efficacy of rare earth elements on the physiological and biochemical characteristics of Zea mays L Department of Microbiology, Sourashtra College, Madurai-625004, India 78) 24 Chang, J.(1991), “Effects of lanthanum on the permeability of root plasmalemma and the absorption and accumulation of nutrients in rice and wheat”, Chinese Plant Physiology Communication, 27(1): 17 - 21, pp: 55, 119, 125, 76 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 52 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 25 Chunlin Liu, Ying Ruan, Zongjun Lin, Ran Wei, Qi Peng, Chunyun Guan and Hideo Ishii (2008), “Antagonism between acibenzolar-Smethyl induced systemic acquired resistance and jasmonic acidinduced systemic acquired susceptibility to Colletotrichum orbiculare infection in cucumber”, Physiological and molecular plant pathology 72, 141-145, (32) 26 Demirbas, A (2005), “β-Glucan and mineral nutrient contents of cereals grown in Turkey”, Food Chem 90: 773-777, 23 27 Dickinson, M.,.and Beynon, J.(2000), “Molecular plant pathology”, CRC Press, Boca Raton, (44) 39 28 Flor,H H (1971), “Current status of the gene-for-gene concept”, Annu.Rev, Phytopathol, 9: 275-296, (49), 38 29 Gao, H., and Bhattacharyya, M K (2008), “The soybean Phytophthora resistance locus Rps1-k encompasses coiled coil-nucleotide binding- Leucine rich repeat-like genes and repetitive sequences”, BMC Plant Biol, 8: 29 [51], 43 30 Genc, H., Ozdemir, M., Demirbas, A (2001), “Analysis of mixedlinked (1-3),(1-4)-β-D-glucans in cereal grains from Turkey”, Food Chem 73: 221-224, 22 31 Graham, M A., Marek L.F., and Shoemaker, R C (2002), “Organization, expression and evolution of a disease resistance gene cluster in soybean”, Genetics 162: 1961-1977, (54), 44 32 Guo B S (1993), “The Application of rare earth elements on agriculture and breeding”, Chinese Rare Earths, 15(6):37 - 43 in J Chinese Pp: 89, 90, and 96), 69 33 Hartman, G L (1992), “Sources of resistance to soybean rust in perennial Glycine species”, Plant Dis, 76, 396-399, 34 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 53 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 34 Hartman, G L (1995), “Highlights of soybean rust research at the Asian Vegetable Research and Development Center”, Pages 19-28 in: Proceedings of the Soybean Rust Workshop, 35 35 Hartman, G L., Miles, M R., and Fredrick, R D (2005), “Breeding for resistance to soybean rust”, Plant Dis, 89:664-666, (3) 36 Hartman, G.L., Sinclair, J B., and Rube, J.C (1999), “Compendium of soybean disease 4th Edition”, APS pres, (10) 37 Hartwig, E E (1986), “Identification of a fourth major gene conferring resistance to soybean rust”, Crop Sci, 26:1135-1136, 33 38 Heil, (2002), “Induced Systemic Resistance (ISR) Against Pathogens in the Context of Induced Plant Defences”, 53 39 Herrig, V., Ferrarese D., Ferrarese-Filho, O Mde, L., Suzuki, (2002), L “Peroxidase S., Rodrigues, and J phenylalanine ammonia-lyase activities, phenolic acid contents, and allelochemicalsinhibited root growth of soybean”, Biol Res 35(1):59-66, 24 40 Hong, F.S., Wie, Z.G., Zhao, G W (2002), “Mechanism of lanthanum effect on the chlorophyll of spinach”, J Sciences in China, Series C, 45(2): 166, (77) 41 Hu, Z.Z., et al (2004), “iProLINK: an integrated protein resource for literature mining”, Comput Biol Chem., 28, 409-416, 68 42 Hulbert, S.H., and Bennetzen, J L.(1991), “Recombination at the Rp1 locus of maize”, Mol Gen Genet 226: 377-382, (60), 42 43 Jie, H G., and Zheng, T J (1988), “Effects of application of REEs on sugar beet”, Journal of the Chinese Rare Earth Society, 6(2):87 - 91, 1988 Pp: 91 and 92, 55 44 Jie, H G., and Yu, Z H (1985), “Effects of REEs on increasing yield and physiology of wheat”, J Hei-longjiang Agric Sci, 1:25 - 29, 1985 Pp: 92, 122, 123, 130 54 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 54 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 45 Jones, J D., and Dang, J L.(2006), “The plant immune system”, Nature 444: 323-329, (64), 48 46 Kanazin, V., Marek, L F., and Shoemaker R C (1996), “Resistance gene analogs are conserved and clustered in soybean”, Proc Natl Acad Sci USA 93: 11746-11750 (66), 45 47 Kataoka, T et al.(2002), “Several lanthanides activate malate efflux from roots of aluminium-tolerant wheat”, Plant Cell and Environment, 25(3):453 - 460, 2002 Pp: 128, 79 48 Koch, E., and Hoppe, H.H (1987), “Effect of light on uredospore germination and germ tube growth of soybean rust (Phakopsora pachyrhizi Syd)”, J Phytopathol Phytopathol Z 119, 64-74, 16 49 Koch, E., and Hoppe, H.H (1988), “Development of infection structures by the direct penetrating soybean rust fungus (Phakopsora pachyrhizi Syd) on artificial membranes”, J Phytopathol Phytopathol Z.122, 232-244, 17 50 Krishnan, B H., and Natarajan, S S (2009), “A rapid method for depletion of Rubisco from soybean (Glycine max) leaf for proteomic analysis of lower abundance proteins”, Phytochemistry 70:1958-1964, (68), 87 51 Lai, Z S., Wen, Q K., and Zhao, W H.(1989), “Studies on the effects of rare earth elements on tomato yield and quality”, Chinese Rare Earths, 10(3):59 - 62, Pp: 123, 56 52 Luderer, R., and Joosten, M H A J (2001), “Avirulence proteins of plant pathogens: determinants of victory and defeat”, Molecular Plant Pathology, (6): 355-364, (73), 46 53 Maheswaran, J et al (2001), “Impact of Rare Earth Elements on plant physiology and productivity, Rural Industries Research and Development Corporation, 1(145):1-40, pp: 45, 100, 101, 102, 119, 126, 127, 80 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 55 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 54 Marcheti, M A., Melching, J S., Bromfield, K.R (1976), “The effect of temperature and dew period on germination and infection of uredospores of Phakopsora pachyrhizi”, Phytopathology 1976; 66: 461 - 463, 15 55 Meehan, B et al (2001), “The Application of Rare Earth Elements in Enhancement of Crop Production in Australia Part 1”, In Proceedings of the 4th International Conference on Rare Earth Development and Application, 16 - 18 Pp: 244 - 250, Beijing, China, 81 56 Meng, X J., and Bai, B Z (1989), “Effects of REEs on yield of sugar beet and its 14 C assimilation”, J Jilin Agricu Sci, 3:61 - 63, Pp:129, 75 57 Mestraux, J P (1997), “Systemic acquired resistence annual review of phytopathology”, 35 -235-270, 51 58 Mestraux, J P (2001), “Systemic acquired resistance and salicylic acid: current state of knowledge”, European Journal of Plant Pathology 107: 13-18, 52 59 Meyers, B C., Kaushik S., and Nandety R S (2005), “Evolving disease resistance genes”, Curr Opin Plant Biol 8: 129134, (34), 41 60 Miles, M R et al (2007, “Differential Response of Common Bean Cultivars to Phakopsora pachyrhizi”, Volume 91, Number 6.Pages 698704, 50 61 Miles, M R., Frederick, R D., and Hartman, G L (2006), “Evaluation of soybean germplasm for resistance to Phakopsora pachyrhizi”, Online Plant Health Progress doi:10.1094/PHP-2006-0104-01-RS Plant disease., 91: 698-704, 37 62 Mu, K et al (2003), “Advances in studies on rare earths against plant diseases”, Zhongguo Xitu Xuebao, 21(1):1 - 5, pp: 128, 85 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 56 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 63 Park, S J., and Chen, Z Y.(2009), “Investigating soybean Phakopsora pachyrhizi interactions using proteomic”, World Soybean Reaserch Conference VIII (Beijing) Abstracts for oral presentation and posters, p.182 , (89), 88 64 Patil,,V S., Wuike R V., Thakare C S., and Chirame B B (1997), “Viability of uredospores of Phakopsora pachyrhizi Syd at different storage conditions”, J Maharashtra Agric, Univ, 22: 260-261, 65 Peverill, K., Meehan, B., Buckingham., S and Maheswaran, J (1997), “The role of applications of rare earth elements in enhancement of crops and pasture production”, Rare Earths, 31:69 - 85, pp: 104-108, 72 66 Pham, T.A., Miles, M.R., Frederick, R.D., Hill, C.B and Hartman, G.L (2009), “Differential responses of resistant soybean entries to isolates of Phakopsora pachyrhizi”, Plant Dis, 93, 224-228, 92 67 Reddy, N., Maheswaran, J., Meehan, B., and Peverill K (2001), “The Application of Rare Earth Elements in Enhancement of Crop Production in Australia” Part In Proceedings of the 4th International Conference on Rare Earth Development and Application, pages 251 254, Beijing, China Pp: 101, 106, 127, and 132 , 67 68 Reuveni, R., G., and Reuveni, M (1998), “Local and systemic control of powdery mildew (Leveillula taurica) on pepper plants by foliar spray of monopotassium phosphate”, Crop Protectiom 17: 703 - 709, (30) 69 Ryals, J A., et al (1996), “Systemic acquired ressistance”, The plant cell 8:1809-1819, (28) 70 Saksirirat, W., and Hoppe, H H (1991), “Germination of Soybean Rust Fungus”, Phakopsora pachyrhizi Syd J Phytopathology Pp: 132: 339 342, (14) 71 Song, W Y., Pi, L Y., Wang, G L., Gardner, J., Holsten, T and Ronal, P.C (1997), “Evolution of the rice Xa21 disease resistance gene family”, (105), 40 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 57 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 72 Steiner, U., and Schonbec, F (1995), “Induced Disease Resistance in Monocots”, pp 86-11, In Hammerschmidt, R.; and Kusc, J (Eds) Induced Resistance to Disease in Plants, Kluwer academic publishers (25) 73 Talarczyk, A., and Henning (2001), “Early defence reponse in plants infected with pathogenic organisms”, Celluar and Molecular Biology Letters 6: 955 - 970, (20) 74 Tang, X etal (1998c), “Ecological effects of rare earth elements accumulations on microbe in soil”, In 2nd International Symposium on Trace Elements and Food Chain, 12 - 15 November Wuhan, China, pp: 51,128, 82 75 Tuzun, S., Kusc, J (1991), “Plant immunization: an alternative to pestici-des for control of plant diseases in green house”, The Biological Control of Plant Diseases, Food and Fertilizer Technology Centre, Taiwan, pp 30,40, 58 76 Umemura, K., Ogawa, N., Shimura, M., Koga J, Usami H., Kono, T (2003), “Possible role of phytocassane, rice phytoalexin, in disease resistance of rice against the blast fungus Magnaporthe grisea”, Biosci Biotechnol Biochem Apr; 67(4):899-902, (21) 77 Van Loon, L C., Bakker, H M and Peiterse, C M J (1998), “Systemic resistance induce by rhizosphere bacteria” Annu Rew Phytopathol 36: 453 - 483, (31) 78 Wang, G., and Chen, Y (1985), “Study on the Application of Rare Earths to Rubber Trees”, In Guangxian Xu and Xiao Jimenei, editors, Int Conf on Rare Earth Development and Application, volume 2, Science Press, Beijing, pp: 128, 84 79 Wang, T.C., and Hymowwitz, T (1992), “Souces resistance to soybean rust Glycin max specieses”, Plant Disease, 76: 396-399, 36 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 58 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 80 Waspi, U et al (2000), “Syringolin mediated activation of the Pir7b esterase gene in rice cells is suppressed by phosphatase inhibitors” Mol Plant Microbe Interact,Mar;13(3):342-6, (29) 81 Xin Pang, Decheng Li, An Peng (2002), “Application of rare-earth elements in the agriculture of china and its environmental behavior in soil”, Journal of Soils and Sediments, Issue 2, pp 124-129, (70) 82 Xiong B K (1995), “Application of Rare Earths in Chinese Agriculture and their perspectives of Development”, In Proceeding of the Rare Earths in Agriculture Seminar, Canberra, ACT Australia pp - 9, 71 83 Xiong, B K., Cheng, P., Guo, B S., Zheng, W (2000), “Rare Earth Element Research and Applications in Chinese Agriculture and Forest”, Metallurgical Industry Press, Beijing, China, 74 84 Xu, C., Garrett, W M., Sullivan, J., Caperna, T J., and Natarajan, S (2006), “Separation and identification of soybean leaf proteins by twodimentional gel electrophoresis and mass spectrometry Phytochemistry”, 67: 2431-2440 , [113], 89 85 Zhimang, G., Xiaorong, W., Xueyuan, G., Jing, C., Liangsheng, W., Lemei, D., and Yijun C (2001), “Effects of fulvic acid on bioavailability of rare earth elements and GOT enzyme activity in wheat (Triticum aestivum)”, Chemosphere, 44:545 - 551, pp: 46, 52, 111, 116, 118, 124, 73 86 Agrios, G N (2005), Bệnh học thực vật, xuất lần thứ London: Elsevier/ Academic Press (13) Tài liệu Internet 87 http://en.wikipedia.org/wiki/Soybean rust (6) 88 http://plants.jstor.org/taxon/jstor/Neonotonia.wightii (4) 89 http://vi.wikipedia.org/wiki/Đất hiếm, 66 90 www.vietrade.gov.vn/ /3467-sn-xut-va-tieu-th-u-nan 2013 (5) Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 59 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ [...]... đặc biệt là ở lá Chúng tôi sử dụng cây đậu tương ĐT12 mẫn cảm với bệnh gỉ sắt, sử dụng phức đất hiếm “Thủy tiên” xử lý hạt trước khi gieo và phun lên lá sau khi cây đậu tương được phun nhiễm bệnh gỉ sắt nhân tạo ở giai đoạn có hai lá kép để phục vụ cho nghiên cứu Sử dụng phương pháp điện di hai chiều để phân tích những biến đổi protein trong lá đậu tương nhiễm bệnh khi được xử lý phức đất hiếm, nhằm đánh... Phân tích thành phần điện di protein lá của giống đậu tương DT12 nhiễm bệnh gỉ sắt khi xử lý phức đất hiếm nhằm khảo sát khả năng kích kháng của phức đất hiếm trên khía cạnh sinh học như một biện pháp hỗ trợ góp phần tăng năng suất và chất lượng đậu tương phục vụ sản xuất nông nghiệp bền vững ở Việt Nam 2 Mục tiêu nghiên cứu Nhằm khảo sát tính kháng của phức đất hiếm “thủy tiên” đối với cây đậu tương. .. phần Protein lá đậu tương nhiễm bệnh gỉ sắt bằng phương pháp điện di 1 chiều” [9] - điện di biến tính trên gel polyacylamide (SDS - PAGE) của proein tổng số, đối với lá các giống đậu tương sau khi nhiễm bệnh gỉ sắt cho thấy, mẫu protein lá đều bị phân hủy tạo thành vệt dài trên điện di; mẫu lá nhiễm bệnh sau 7 ngày phát hiện thấy 1921 băng, trong đó có những protein chính của lá như rubisco tiểu phần. .. tương DT12 nhiễm bệnh gỉ sắt, góp phần tăng năng suất và chất lượng đậu tương phục vụ sản xuất nông nghiệp bền vững ở Việt Nam 3 Nội dung nghiên cứu Tiến hành tách chiết protein lá của giống đậu tương DT12 đối chứng và thí nghiệm Tiến hành điện di 1 chiều và 2 chiều 2DE protein lá của giống đậu tương DT12 đối chứng và thí nghiệm So Sánh mức độ biểu hiện của protein lá mẫu DT12 thí nghiệm với mẫu DT12. .. trong lá đậu tương tăng khi sử dụng đất hiếm xử lý hạt giống, hoặc ở giai đoạn hoa đầu tiên xuất hiện [83] - Khi sử dụng nguyên tố đất hiếm như phân bón, sự hấp thụ của cây lúa đối với N, P, K và tăng tương ứng 16,4%, 12% và 8,5% Các kết quả cũng cho thấy một quá trình di chuyển của REs từ rễ cây lên lá khi bón cho đất hoặc từ lá đến rễ khi phun lên lá Sự tích lũy của nguyên tố đất hiếm trong các phần. .. cứu thành phần hóa sinh, sự đa dạng di truyền trong cấu trúc gen và kích thích tính kháng thông qua hệ protein được coi là khá bảo thủ của cây đậu tương 1.7 Protein ở lá cây đậu tƣơng 1.7.1 Thành phần protein ở lá cây đậu tương Chức năng chính của lá là thu nhận quang năng, chuyển hóa chúng và dữ trữ dưới dạng các liên kết hóa học Do đó, có một số lượng lớn các protein của lá đậu tương là các protein. .. các protein lá của đậu tương đã được tiến hành trong những năm gần đây Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 26 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ [50], [63], [84] Bước đầu đã có một số công bố tiến hành phân tích hệ protein lá đậu tương kháng bệnh gỉ sắt cũng như lập bản đồ điện di hệ protein lá và định danh chúng để làm căn cứ so sánh, nghiên cứu các protein liên quan đến bệnh lý Kết quả “Nghiên cứu thành phần. .. cây đậu tương có từ 3 lá kép đến khi thu hoạt quả Hình 1.2 So sánh các kiểu hình khác nhau của lá đậu tương khi nhiễm bệnh (A) khi kháng bệnh (B) và khi miễn nhiễm với bệnh (C) 1.2.4 Tác nhân gây bệnh Có 2 loài nấm được coi là tác nhân gây nên bệnh gỉ sắt đó là: Phakopsora pachyrhizi Sydow Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN (Anamorph 8 Malupa sojae) là http://www.lrc-tnu.edu.vn/ loài nấm gỉ sắt ở... chịu bệnh gỉ sắt của cây đậu tương là cơ sở để đánh giá và tuyển chọn giống đậu tương kháng bệnh Các nghiên cứu, đánh giá sâu hơn trên phương di n phân tử như sử dụng chỉ thị phân tử SSR với các cặp mồi có vị trí liền kề với gen kháng gỉ sắt, để lập bản đồ gen kháng hoặc nghiên cứu ở mức độ phân tử protein với phương pháp điện di một chiều và hai chiều để so sánh và phát hiện sự khác nhau giữa điểm protein. .. protein của giống kháng với giống nhiễm Trên thực tế, một số giống kháng bệnh gỉ sắt được chọn tạo, xác định tính kháng bệnh và đã phát huy hiệu quả rõ rệt trong sản xuất cũng như làm vật liệu cho công tác chọn tạo giống kháng bệnh như giống đậu tương ĐT2000 [2], Cao Bằng U8352, Vàng Hà Giang, Nhất tiến Hữu Lũng Lạng Sơn Các kết quả nghiên cứu về bệnh gỉ sắt và nguồn gen kháng bệnh đều chứng tỏ sử dụng giống