NGHIÊN CỨU TẠO GIỐNG NGÔ CHỊU HẠN BẰNG CÔNG NGHỆ GEN

Hạn hán đang là một vấn đề toàn cầu và mối đe dọa này đang đến cùng với sự biến đổi khí hậu. Nghiên cứu về giống cây trồng chịu hạn đang là chủ đề nghiên cứu của nhiều tổ chức và các nhà khoa học nhằm phát triển giống cây trồng mới có khả năng tăng trưởng khi nguồn cung ứng nước bị thiếu, trong đó có cây đậu tương. Các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ gen để tạo ra giống đậu tương chịu hạn đáp ứng được nhu cầu của sản xuất và sự thay đổi của khí hậu bởi cây đậu tương là cây trồng quan trọng hàng đầu ở nước ta.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔN: DI TRUYỀN PHÂN TỬ BÀI THUYẾT TRÌNH CHỦ ĐỀ: NGHIÊN CỨU TẠO GIỐNG NGÔ CHỊU HẠN BẰNG CÔNG NGHỆ GEN GVHD: TS Phan Đặng Thái Phương Thành viên: 15126005 Trịnh Thị Anh 15126105 Nguyễn Thị Hồng Nhung 15126013 Huỳnh Thị Diễm 15126135 Võ Nguyễn Thanh Thảo 15126062 Đỗ Thị Kim Liên 15126136 Nguyễn Phúc Thịnh 15126078 Mai Ngọc Mận 15126142 Phạm Diệu Thương 15126096 Nguyễn Chí Ngọc 15126152 Trương Quang Toản ( Người thuyết trình) Bài báo Khoa học NỘI DUNG: Đặt vấn đề Vật liệu Phương pháp Kết luận Đặt vấn đề Ngô chịu hạn? Hạn hán Tây Nguyên Nông dânnóng thônlàm Sơnhàng Thượng, Mai Sơn bảo quản ngô để nuôi đặc thảhết vườn Nắng ngànxãhecta ngô tạiLai huyện Thanh tỉnh Nghệ An héo, chếthán đồng ngô Chương, Nam Phi bị sản hỏng hạn Ruộng ngô ởCánh Gia bị chết hạn gà hán Vật liệu:  Vật liệu thực vật: Giống ngô VH1 CM8 C8H9 Vật liệu:  Vật liệu di truyền: ZmNF-YB Giảm stress khô hạn Gen chịu hạn: IPT Mã hóa enzyme isopentenyl transferase => cytokinin BAR Kháng phosphinothricin (PPT) HPT Kháng hygromycin Gen chọn lọc: Vật liệu:  Vật liệu di truyền: ZmNF-YB Giảm stress khô hạn Gen chịu hạn: IPT Mã hóa enzyme isopentenyl transferase => cytokinin CaMV35S SARK BAR Kháng phosphinothricin (PPT) HPT Kháng hygromycin Gen chọn lọc: Vật liệu:  Vật liệu di truyền: Agrobacterium tumefaciens (Chụp kính hiển vi điện tử Đại học Indiana) Phương pháp  Chuyển gen vi khuẩn A tumefaciens Phương pháp  Nuôi cấy mô tế bào chuyển gen Từ phôi sau biến nạp với gen chịu hạn; chuyển tái thụ sinh đưa đất Chồi tái sinh tạo rễ Câynon chuyển gen sống sót môi trường tự nhiên bắp Bắp dòng ngô chuyển gen Tgen Phôi non Phôi sau Chọn non lọc lây nhiễm môi tạo trường mô sẹo môi nuôi trường phôi phục hóa hồi đồng nuôi cấytạo Cây tái Táicủa sinh chồi từsinh mô sẹo o hữu Phương pháp  Kết nuôi cấy mô tế bào Số lượng mẫu TT Vector biến nạp Dòng CCM REM ECM SeM TL tạo TL tái Số mô sẹo sinh chồi đưa (%) (% đất Số sống sót Số đưa hữu thụ đất SARK::IPT CaMV35S: VH1 17000 5147 2565 893 49,8 34,8 20 CM8 10400 5009 1541 411 30,8 26,7 20 C8H9 9000 4240 2228 709 52,5 31,8 23 18 VH1 8197 5945 4016 1708 67,6 42,5 30 27 CM8 4621 2808 1694 232 60,3 13,7 11 C8H9 6640 4538 3067 894 67,6 29,1 35 31 19 55858 27687 15111 5264 139 96 39 :ZmNFYB Tổng số Phương pháp Trình tự đoạn mồi sử dụng nghiên cứu Gen Đoạn mồi Trình tự HPT-F 5’-AGAAGAAGATGTTGGCGACCT-3‘ HPT-R 5’-GTCCTGCGGGTAAATAGCTG-3‘ BAR-F 5’-CTTCAGCAGGTGGGTGTAGAG-3’ BAR-R 5’-GACTCGACGACGCGTAAAAC-3’ pRTL2_35S_F 5’- Ttcgcaagacccttcctcta-3’ ZmNFYB2-s-r 5’-GCCATGGCCCACAGCAGATC-3’ pZY-End-R 5’-Gtttaaactgaaggcgggaaacga-3’ IPT_F2 5’-CCAACTTGCACAGGAAAGAC-3’ HPT BAR ZmNF-YB IPT Phương pháp  Chương trình phản ứng PCR  Gen HPT: chương trình phản ứng với cặp mồi HPT-F/HPT-R khởi động 94◦ C/5 phút, 35 chu kì 94◦ C/30 giây, 53◦C/30 giây, 72◦ C/60 giây kết thúc 72◦ C/5 phút  Gen BAR: chương trình phản ứng với cặp mồi BARF/BAR-R khởi động 94◦ C/5 phút, 35 chu kì 94◦ C/30 giây, 57◦ C/30 giây, 72◦ C/60 giây kết thúc 72◦C/5 phút  Gen ZmNF-YB: chương trình phản ứng với cặp mồi pRTL2_35S_F/ZmNFYB2-s-r khởi động 95◦ C/5 phút, 35 chu kì 94◦ C/30 giây, 60◦ C/30 giây, 72◦ C/90 giây kết thúc 72◦ C/5 phút  Gen IPT: chương trình phản ứng với cặp mồi pZY-End-R/IPT_F2 khởi động 95◦ C/5 phút, 35 chu kì 94◦ C/30 giây, 60◦ C/30 giây, 72◦ C/90 giây kết thúc 72◦ C/5 phút Phương pháp  Điện di gel agarose Phương pháp  Kết điện di gel agarose  Gen HPT: Kết điện di sản phẩm PCR gel agarose sử dụng cặp mồi HPT-F/HPT-R M Marker kb (Fermentas); (-) Mẫu H2O; (+) Đối chứng dương tính (DNA plasmid mang gen hpt); Từ giếng C8H9.I.26a - CM8.I.18 mẫu DNA tổng số tách từ chuyển gen hệ T0;   Các dòng C8H9.I.26a, CM8.I.24, C8H9.I.23, H1.I.5 CM8.I.18 có mang gen hpt; Các dòng C8H9.I.22, CM8.I.21a, CM8.I.20b, CM8.I.20a không mang gen hpt Phương pháp  Kết điện di gel agarose  Gen BAR: Kết điện di sản phẩm PCR gel agarose sử dụng cặp mồi BAR-F/BAR-R M Marker kb (Fermentas); P1 Plasmitd pZY; P2 Plasmitd pZY 35S; (+) Đối chứng dương tính (DNA plasmid NFYB mang gen bar); Từ giếng C8H9.F.1-H1.F.12 mẫu DNA tổng số tách từ chuyển gen hệ T0;   Các dòng H1.F.5, H1.F.6, C8H9.F.7, H1.F.12 có mang gen bar Các dòng C8H9.F.1, C8H9.F.2, C8H9.F.3, C8H9.F.4 không mang gen bar Phương pháp  Kết điện di gel agarose  Gen ZmNF-YB : Kết điện di sản phẩm PCR gel agarose sử dụng cặp mồi pRTL2_35S_F/ZmNFYB2-sr M Marker kb (Fermentas); (+) Đối chứng dương tính (DNA plasmid mang gen ZmNF-YB); (-) Mẫu H2O; Từ giếng C8H9.F.1- C8H9.F.15 13 mẫu DNA tổng số tách từ chuyển gen hệ T0;   Các dòng H1.F.5, H1.F.6, H1.F.6a, H1.F.6b, C8H9.F.7, H1.F.12, C8H9.F.15 có mang gen ZmNF-YB Các dòng C8H9.F.1, C8H9.F.2, C8H9.F.3, C8H9.F.4 không mang gen ZmNF-YB Phương pháp Kết phân tích PCR dòng ngô chuyển gen hệ T Kết phân tích PCR Cây TT Vecto biến nạp SARK::IPT CaMV35S::ZmNFYB Tổng số Dòng Hiệu suất biến nạp hữu gen thụ bar gen hpt gen ZmNF-YB gen IPT gen chịu hạn (%) VH1 0 CM8 2 0 C8H9 9 0 VH1 7 0,073 CM8 0 0 C8H9 19 6 0,060 39 Kết luận  Hiệu suất biến nạp vector CaMV35S::ZmNF-YB cao vector SARK::IPT  Kết chuyển nạp dòng ngô VH1 C8H9 tốt CM8 Cảm ơn cô bạn ý lắng nghe Thank you Tư liệu tham khảo • Nguyễn Văn Đồng, Phạm Thị Lý Thu, Lê Thị Mai Hương, Lê Thị Lan, Nguyễn Chiến Hữu, Lê Huy Hàm Nghiên cứu tạo giống ngô chịu hạn công nghệ gen • Phạm Thành Hổ, Giáo trình Di truyền học • Lê Trần Bình, Quyền Đình Thi Cơ sở công nghệ sinh học • Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang Di truyền phân tử • N.A Campbell, J.B Reece, L.A Urry, M.L Cain, S.A Wasseman, P.V Minorsky, R.B Jackson Campbell Biology • Lodish, Berk, Kaiser, Scott, Bretscher, Ploegh, Matsudaira Molecular Cell Biology Thảo luận [...]... SARK::IPT  Kết quả chuyển nạp 2 dòng ngô VH1 và C8H9 tốt hơn CM8 Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe Thank you Tư liệu tham khảo • Nguyễn Văn Đồng, Phạm Thị Lý Thu, Lê Thị Mai Hương, Lê Thị Lan, Nguyễn Chiến Hữu, Lê Huy Hàm Nghiên cứu tạo giống ngô chịu hạn bằng công nghệ gen • Phạm Thành Hổ, Giáo trình Di truyền học • Lê Trần Bình, Quyền Đình Thi Cơ sở công nghệ sinh học • Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị... H1.F.6b, C8H9.F.7, H1.F.12, C8H9.F.15 có mang gen ZmNF-YB Các dòng C8H9.F.1, C8H9.F.2, C8H9.F.3, C8H9.F.4 không mang gen ZmNF-YB Phương pháp Kết quả phân tích PCR các dòng ngô chuyển gen thế hệ T 0 Kết quả phân tích PCR Cây TT 1 2 Vecto biến nạp SARK::IPT CaMV35S::ZmNFYB Tổng số Dòng Hiệu suất biến nạp hữu gen thụ bar gen hpt gen ZmNF-YB gen IPT gen chịu hạn (%) VH1 2 1 0 0 CM8 2 2 0 0 C8H9 9 9 0 0...Phương pháp  Nuôi cấy mô tế bào được chuyển gen Từ phôi sau biến nạp với gen chịu hạn; cây chuyển tái thụ sinh đưa ra đất Chồi tái sinh tạo rễ Câynon chuyển gen sống sót trong môi trường tự nhiên bắp Bắp dòng ngô chuyển gen Tgen Phôi non Phôi sau Chọn non khi trên lọc lây nhiễm và môi tạo trường trên mô sẹo môi nuôi trường phôi phục hóa hồi đồng nuôi cấytạo Cây tái Táicủa sinh chồi từsinh mô sẹo o... mang gen bar Các dòng C8H9.F.1, C8H9.F.2, C8H9.F.3, C8H9.F.4 không mang gen bar Phương pháp  Kết quả điện di trên gel agarose  Gen ZmNF-YB : Kết quả điện di sản phẩm PCR trên gel agarose sử dụng cặp mồi pRTL2_35S_F/ZmNFYB2-sr M Marker 1 kb (Fermentas); (+) Đối chứng dương tính (DNA plasmid mang gen ZmNF-YB); (-) Mẫu H2O; Từ giếng C8H9.F.1- C8H9.F.15 13 mẫu DNA tổng số tách từ lá của các cây chuyển gen. .. dụng trong nghiên cứu Gen Đoạn mồi Trình tự HPT-F 5’-AGAAGAAGATGTTGGCGACCT-3‘ HPT-R 5’-GTCCTGCGGGTAAATAGCTG-3‘ BAR-F 5’-CTTCAGCAGGTGGGTGTAGAG-3’ BAR-R 5’-GACTCGACGACGCGTAAAAC-3’ pRTL2_35S_F 5’- Ttcgcaagacccttcctcta-3’ ZmNFYB2-s-r 5’-GCCATGGCCCACAGCAGATC-3’ pZY-End-R 5’-Gtttaaactgaaggcgggaaacga-3’ IPT_F2 5’-CCAACTTGCACAGGAAAGAC-3’ HPT BAR ZmNF-YB IPT Phương pháp  Chương trình phản ứng PCR  Gen HPT:... quả điện di trên gel agarose  Gen HPT: Kết quả điện di sản phẩm PCR trên gel agarose sử dụng cặp mồi HPT-F/HPT-R M Marker 1 kb (Fermentas); (-) Mẫu H2O; (+) Đối chứng dương tính (DNA plasmid mang gen hpt); Từ giếng C8H9.I.26a - CM8.I.18 9 mẫu DNA tổng số tách từ lá của các cây chuyển gen thế hệ T0;   Các dòng C8H9.I.26a, CM8.I.24, C8H9.I.23, H1.I.5 và CM8.I.18 có mang gen hpt; Các dòng C8H9.I.22,... CM8.I.20b, CM8.I.20a không mang gen hpt Phương pháp  Kết quả điện di trên gel agarose  Gen BAR: Kết quả điện di sản phẩm PCR trên gel agarose sử dụng cặp mồi BAR-F/BAR-R M Marker 1 kb (Fermentas); P1 Plasmitd pZY; P2 Plasmitd pZY 35S; (+) Đối chứng dương tính (DNA plasmid NFYB mang gen bar); Từ giếng C8H9.F.1-H1.F.12 8 mẫu DNA tổng số tách từ lá của các cây chuyển gen thế hệ T0;   Các dòng H1.F.5,... C/5 phút  Gen BAR: chương trình phản ứng với cặp mồi BARF/BAR-R được khởi động ở 94◦ C/5 phút, tiếp theo là 35 chu kì ở 94◦ C/30 giây, 57◦ C/30 giây, 72◦ C/60 giây và kết thúc ở 72◦C/5 phút  Gen ZmNF-YB: chương trình phản ứng với cặp mồi pRTL2_35S_F/ZmNFYB2-s-r được khởi động ở 95◦ C/5 phút, tiếp theo là 35 chu kì ở 94◦ C/30 giây, 60◦ C/30 giây, 72◦ C/90 giây và kết thúc ở 72◦ C/5 phút  Gen IPT: chương... mô sẹo môi nuôi trường phôi phục hóa hồi đồng nuôi cấytạo Cây tái Táicủa sinh chồi từsinh mô sẹo o hữu Phương pháp  Kết quả nuôi cấy mô tế bào Số lượng mẫu TT Vector biến nạp Dòng CCM REM ECM SeM TL tạo TL tái Số cây mô sẹo sinh chồi đưa ra (%) (% đất Số cây sống sót Số cây khi đưa hữu thụ ra đất 1 2 SARK::IPT CaMV35S: VH1 17000 5147 2565 893 49,8 34,8 20 5 2 CM8 10400 5009 1541 411 30,8 26,7 20 9 ... Nguyễn Chiến Hữu, Lê Huy Hàm Nghiên cứu tạo giống ngô chịu hạn công nghệ gen • Phạm Thành Hổ, Giáo trình Di truyền học • Lê Trần Bình, Quyền Đình Thi Cơ sở công nghệ sinh học • Bùi Chí Bửu, Nguyễn... bào chuyển gen Từ phôi sau biến nạp với gen chịu hạn; chuyển tái thụ sinh đưa đất Chồi tái sinh tạo rễ Câynon chuyển gen sống sót môi trường tự nhiên bắp Bắp dòng ngô chuyển gen Tgen Phôi non... bị sản hỏng hạn Ruộng ngô ởCánh Gia bị chết hạn gà hán Vật liệu:  Vật liệu thực vật: Giống ngô VH1 CM8 C8H9 Vật liệu:  Vật liệu di truyền: ZmNF-YB Giảm stress khô hạn Gen chịu hạn: IPT Mã