Nghiên cứu tăng cường khả năng chống chịu các điều kiện bất lợi của môi trường trên đối tượng cây Xoan ta (Melia azedazach L.) bằng công nghệ gen thực vật

Header Page of 148 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Biến đổi khí hậu ngày diễn mạnh mẽ nguyên nhân làm tăng bất lợi từ môi trƣờng, ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển nhiều loài trồng Do thay đổi khí với hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ khí ấm dần lên, băng tan hai cực tạo ngập lụt vùng đất thấp Lũ lụt, hạn hán xâm nhập mặn trở thành vấn đề lớn gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến phát triển nông lâm nghiệp Để thích ứng với biến đổi khí hậu hệ chúng, chiến lƣợc chung ngành nông lâm nghiệp ƣu tiên tạo giống trồng chống chịu đƣợc khô hạn, mặn, ngập úng, lạnh chống chịu với đất có vấn đề nhƣ acid, thiếu lân, ngộ độc sắt, ngộ độc nhôm Những tác động bất lợi từ môi trƣờng nhƣ khô hạn, đất nhiễm mặn, ngập úng, nhiệt độ cực đoan thƣờng làm cân áp suất thẩm thấu gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến suất chất lƣợng nhiều loài trồng (Linhui et al., 2012) Một phản ứng thƣờng gặp gặp điều kiện bất lợi nƣớc tăng cƣờng tổng hợp tích lũy chất chuyển hóa nhƣ loại đƣờng tan, axít amin, v.v để tăng cƣờng áp suất thẩm thấu cho tế bào Proline glycine betaine đƣợc biết đến chất đóng vài trò quan trọng trình điều chỉnh áp suất thẩm thấu nội bào thực vật sống điều kiện bất lợi nhƣ khô hạn, mặn, lạnh (Sávio et al., 2012) Trong tế bào thực vật, glycine betaine (GB) đƣợc tổng hợp từ choline thông qua hai phản ứng liên tiếp đƣợc xúc tác choline monooxygenase (CMO) betain aldehyde dehydrogenase (BADH) (Rathinasbapathi et al., 1997) Cũng giống nhƣ thực vật bậc cao, vi khuẩn E coli số động vật, đƣờng sinh tổng hợp GB trải qua hai bƣớc khử choline thành betaine aldehyde oxy hóa betaine aldehyde thành GB (Takabe et al., 1998) Ngƣợc lại, đƣờng sinh tổng hợp GB vi khuẩn Arthrobacter globiformis Arthrobacter panescens lại đơn giản, từ choline chuyển hóa thành sản phẩm trực tiếp GB cần xúc tác choline oxydase (COD) (Ikuta et al., 1977) Sinh tổng hợp proline thực vật bậc cao đƣợc thực qua hai đƣờng từ glutamate từ ornithine Con đƣờng sinh tổng hợp proline từ glutamate đƣợc chứng minh vi khuẩn Leisinger (Leisinger, 1987) sau nhiều loài sinh vật nhân sơ nhân chuẩn Footer Page of 148 Header Page of 148 khác Ở thực vật bậc cao, chu trình đƣợc xác định sau nhà khoa học thành công việc phân lập đƣợc đoạn cDNA gen mã hóa cho enzyme pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS) (Hu et al., 1992) P5CS enzyme giữ hai chức năng, thứ enzyme hoạt hóa glutamate trở thành dạng hoạt động glutamic semialdehyde sau xúc tác cho phản ứng đóng vòng để tạo pyrroline-5-carboxylate Dẫn xuất sau bị khử phản ứng xúc tác enzyme pyrroline-5-carboxylate reductase để tạo proline Từ hiểu biết sâu sắc đƣờng sinh tổng hợp glycine betaine proline sinh vật, với phát triển mãnh mẽ lĩnh vực công nghệ gen, đặc biệt kỹ thuật tạo trồng biến đổi gen Các nhà khoa học phân lập đƣợc gen: codA (COD), COX, BADH, betA (CDH), CMO, GSMT, SDMT, P5CS P5CR từ nhiều nguồn khác nhau, mã hóa cho enzyme tham gia vào trình sinh tổng hợp GB proline Các gen đƣợc thiết kế với promoter biểu đặc hiệu, mạnh chuyển thành công vào nhiều loài trồng, loài trồng biến đổi gen tăng cƣờng khả chống chịu điều kiện bất lợi môi trƣờng (Amudha & Balasubramani, 2011) Các kết công bố cho thấ y : Cây Arabidopsis thaliana chuyể n gen codA,COX, GSMT/SDMT tăng cƣờng khả chiụ la ̣nh , nhiê ̣t đô ̣ cao, chịu mă ̣n băng giá (Ali et al., 1998a, 1998b; Hayashi et al., 1997, 1998; Sakamoto et al., 2000; Huang et al., 2000), cải be ̣ (Brassica juncea) chuyể n gen codA có khả chiụ mă ̣n tố t đố i chƣ́ng (Waditee et al., 2005) Tƣơng tự, lúa (Oriza sativa) chuyển gen codA, betA,COX, CMO, cà chua, hồng, bạch đàn chuyể n gen codA tăng cƣờng kh ả chiụ la ̣nh , hạn, mă ̣n oxy hóa (Sakamoto et al., 1998, Takabe et al., 1998; Su et al., 2006; Shirasawa et al., 2006; Mohanty et al., 2002; Park et al., 2004, 2007a; Yu et al., 2009) Cây thuốc chuyển gen COX, betA, CMO, BADH (Lilius et al., 1996; Nuccio et al., 1998; Yang et al., 2008), cà rốt chuyển gen BADH (Kumar et al., 2004); ngô chuyển gen betA (Lv et al., 2007; Quan et al., 2004a, 2004b) đƣợc chứng minh chống chịu tốt với điều kiện cực đoan môi trƣờng Kết nghiên cứu chuyển gen P5CS, P5CR,  -OAT tham gia sinh tổng hợp proline vào thuốc lá, lúa nƣớc, lúa mì, cà rốt, chanh, đậu tƣơng, Arabidopsis cho thấy chuyển gen chống chịu tốt với điều kiện môi trƣờng sống bị mặn, hạn, oxy hóa, nhiệt cao băng giá (Kavi Kishor et al., 1995; Zhu et al., 1998; Hong et al., Footer Page of 148 Header Page of 148 2000; Anoop et al., 2003; Su & Wu, 2004; Sawahel & Hassan, 2002; Han & Hwang, 2003; Hur et al., 2004; Molinari et al., 2004; De Ronde et al., 2004) Việt Nam quốc gia bị tác động mạnh mẽ việc biến đổi khí hậu, hạn hán đất nhiễm mặn hoang hóa ngày gia tăng, nguyên nhân làm giảm suất chất lƣợng trồng nông lâm nghiệp thu hẹp diện tích đất canh tác Vì vậy, viê ̣c triể n khai các nghiên cƣ́u nhằ m ta ̣o đƣơ ̣c các giố ng trồ ng nông lâm nghiệp có khả chố ng chiụ đƣơ ̣c các điề u kiê ̣n bấ t lơ ̣i của môi trƣờng nhƣng vẫn đảm bảo đƣơ ̣c suấ t và chấ t lƣơ ̣ng tố t là vấ n đề cấ p bách và cầ n thiế t nhấ t hiê ̣n Trên giới, nghiên cứu tạo trồng biến đổi gen tăng cƣờng chống chịu điều kiện môi trƣờng bất lợi chủ yếu tập chung vào nhóm nông nghiệp, nhóm lâm nghiệp (cây gỗ) có vài công trình công bố (Yu et al., 2009, Yu et al., 2010) Trong lâm nghiệp, dƣơng (Populus sp.) đƣợc sử dụng nhƣ mô hình cho nghiên cứu chuyển gen Tuy nhiên, hạn chế của loài khó sinh trƣởng điều kiện khí hậu Việt Nam Vì vậy, việc tìm kiếm loài dễ thích ứng phổ biến Việt Nam để làm mô hình cho nghiên cứu theo hƣớng quan tâm đối tƣợng lâm nghiệp trở nên cần thiết Cây Xoan ta đƣợc đánh giá trồng quan trọng chiến lƣợc phát triển lâm nghiệp nƣớc ta Nó có mặt 6/9 vùng sinh thái lâm nghiệp, vùng: Vùng Trung tâm, vùng Đồng Sông Hồng vùng Nam Trung Xoan ta đứng đầu danh mục trồng đƣợc ƣu tiên phát triển theo định số 16/2005/QĐ-BNN ngày 15/03/2005 Bộ trƣởng Bộ NN&PTNT Hơn nữa, kết nghiên cứu bƣớc đầu việc xây dựng phƣơng pháp chuyển gen đối tƣợng Xoan ta có triển vọng (Bui Van Thang et al., 2007a; Nirsatmanto & Gyokusen, 2007; Ngo Van Thanh et al., 2010) cho phép nhà khoa học tiến hành nghiên cứu cải thiện giống, đặc biệt nâng cao tính chống chịu loài sử dụng nhƣ loài mô hình cho nghiên cứu chuyển gen vào lâm nghiệp Việt Nam Xuấ t phát tƣ̀ nhƣ̃ng lý nêu trên, tiế n hành thƣ̣c hiê ̣n đề tài “Nghiên cứu tăng cƣờng khả chống chịu điều kiện bất lợi môi trƣờng đối tƣợng Xoan ta (Melia azedarach L.) công nghệ gen thực vật” Footer Page of 148 Header Page of 148 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2.1 Mục tiêu chung: Thông qua công nghệ chuyển gen để nghiên cứu khả tăng cƣờng tính chống chịu điều kiện môi trƣờng bất lợi đối tƣợng Xoan ta nhằm bổ sung thêm sở khoa học thực tiễn cho việc tạo giống trồng lâm nghiệp có khả chống chịu tốt với điều kiện môi trƣờng bất lợi 2.2 Mục tiêu cụ thể: (1) Xây dựng đƣợc quy trình chuyển gen vào Xoan ta đạt hiệu suất cao để làm công cụ nghiên cứu; (2) Đánh giá đƣợc hoạt động promoter rd29A cảm ứng hạn dòng Xoan ta chuyển gen; (3) Đánh giá đƣợc khả chịu hạn dòng Xoan ta chuyển gen P5CS đột biến loại bỏ hiệu ứng phản hồi ngƣợc (P5CSm); (4) Đánh giá đƣợc khả chịu hạn, mặn dòng thuốc Xoan ta chuyển gen codA Nội dung nghiên cứu (1) Xây dựng tối ƣu hóa quy trình chuyển gen vào Xoan ta thông qua Agrobacterium tumefaciens; (2) Tạo dòng Xoan ta chuyển gen mang cấu trúc gen rd29A::gus intron đánh giá hoạt động promoter rd29A điều khiển biểu gen gus điều kiện bình thƣờng xử lý hạn nhân tạo; (3) Tạo dòng Xoan ta chuyển gen mang cấu trúc gen rd29A:: P5CSm đánh giá kiểu hình, đặc tính sinh lý, sinh hóa chuyển gen điều kiện xử lý hạn nhân tạo; Footer Page of 148 Header Page of 148 (4) Tạo dòng thuốc Xoan ta chuyển gen mang cấu trúc gen 35S::TPcodA/35S::codA đánh giá kiểu hình, đặc tính sinh lý, sinh hóa chuyển gen điều kiện xử lý hạn, mặn nhân tạo Đóng góp luận án Luận án công trình Việt Nam nhƣ giới xây dựng đƣợc quy trình chuyển gen vào Xoan ta đạt hiệu suất cao thông qua Agrobacterium tumefaciens Luận án công trình tạo đƣợc dòng Xoan ta chuyển gen P5CSm/codA chứng minh đƣợc khả tăng cƣờng tính chịu hạn chịu mặn dòng chuyển gen Luận án công trình sử dụng gen codA đƣợc thích ứng mã di truyền thực vật để chuyển vào thuốc Xoan ta, kết cho thấy chuyển gen sinh tổng hợp tích lũy hàm lƣợng glycine betaine cao nhiều lần so với công trình công bố trƣớc Luận án góp phần bổ sung thêm sở lý luận thực tiễn cho việc ứng dụng công nghệ chuyển gen tạo giống trồng nông lâm nghiệp nói chung Xoan ta nói riêng chống chịu tốt với điều kiện môi trƣờng bất lợi Footer Page of 148 Header Page of 148 Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TÁC ĐỘNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƢỜNG BẤT LỢI ĐẾN CÂY TRỒNG Thực vật có đặc điểm trạng thái sống đặc thù, bám trụ vào đất chỗ, không di chuyển từ nơi sống đến nơi sống khác suốt trình phát triển Do đó, khác với động vật, thực vật thƣờng xuyên đối mặt trực tiếp với điều kiện ngoại cảnh bất lợi, tác động lên trình sinh trƣởng phát triển Những tác động bất lợi từ môi trƣờng gây biến đổi sinh lý, hóa sinh hình thái; từ ảnh hƣởng đến suất chất lƣợng trồng 1.1.1 Tác hại hạn đến sinh trƣởng phát triển trồng Hạn hán nguyên nhân quan trọng làm giảm suất chất lƣợng sản phẩm trồng Khi môi trƣờng hạn hán bị stress nƣớc dẫn đến nhiều hậu nghiêm trọng (Abdullah et al., 2011; Belkheiri & Mulas, 2013): (i) Gây nên tƣợng co nguyên sinh làm cho bị héo Sự co nguyên sinh chất xảy tế bào bị stress nƣớc làm cho nƣớc tế bào thất thoát nên khối nguyên sinh chất tế bào co lại, thể tích không bào bị thu hẹp Khi sống môi trƣờng thiếu nƣớc kéo dài, tế bào nƣớc dẫn đến mô trở nên mềm yếu héo xảy Mô thực vật bị héo tạm thời nhƣng vĩnh viễn thiếu nƣớc xảy nghiêm trọng thời gian dài (ii) Môi trƣờng sống bị khô hạn cản trở vận chuyển nƣớc mạch gỗ Khi thiếu nƣớc khô hạn cung cấp nƣớc cho rễ không đủ đêm để thủy hóa mô bị thiếu nƣớc ban ngày, dẫn đến lông hút bị tổn thƣơng lớp vùng vỏ bị phủ chất sáp (suberin) làm giảm áp suất rễ nên ảnh hƣởng đến đẩy cột nƣớc lên cao mạch gỗ Đặc biệt thiếu nƣớc hình thành nhiều bọt khí mạch gỗ dẫn đến phá vỡ tính liên tục cột nƣớc nên cột nƣớc mạch gỗ không đƣợc đẩy lên liên tục (iii) Hạn hán làm dày lớp cutin bề mặt làm giảm thoát nƣớc qua biểu bì (iv) Sự thiếu nƣớc làm giảm cƣờng độ quang hợp Khi hàm lƣợng nƣớc Footer Page of 148 Header Page of 148 khoảng 40 -50% quang hợp bị đình trệ (v) Đặc biệt, hạn hán cản trở sinh trƣởng trồng Thiếu nƣớc ảnh hƣởng đến hoạt động sinh lý, quang hợp nên làm giảm sinh trƣởng suất trồng nghiêm trọng 1.1.2 Tác hại đất nhiễm mặn đến sinh trƣởng phát triển trồng Đất mặn loại đất chứa hàm lƣợng muối cao (>0,2%) có nhiều ion độc Nếu hàm lƣợng muối đất cao, áp suất thẩm thấu dung dịch đất cao, đạt 200 - 300 atm Do đất nhiễm mặn có áp suất thẩm thấu cao nên hút đƣợc nƣớc từ môi trƣờng gây nên tƣợng hạn sinh lý Cây bình thƣờng sống môi trƣờng có áp suất thẩm thấu 40 atm Ngoài ra, đất nhiễm mặn chứa nhiều ion độc Các ion cạnh tranh với chất dinh dƣỡng trình hút rễ làm cho rễ khó hút chất dinh dƣỡng dẫn đến trồng sinh trƣởng chậm giảm suất mạnh Trong đất nhiễm mặn có muối NaCl, Na2SO2, Na2SO4, Na2CO3, MgCl2,, v.v muối có hàm lƣợng cao đất gây độc cho Khi hút ion độc vào tế bào gây rối loạn trình trao đổi chất tế bào Các ion độc ức chế hoạt động enzyme, chất điều hòa sinh trƣởng dẫn đến làm rối loạn trình trao đổi chất hoạt động sinh lý bình thƣờng tế bào Các ion độc làm ảnh hƣởng bất lợi đến nguyên sinh chất, làm giảm mạnh độ nhớt, tính thấm nguyên sinh chất làm cho tế bào chất dinh dƣỡng Các hoạt động sinh lý tế bào bị ảnh hƣởng nghiêm trọng bị tác động muối mặn Quá trình quang hợp giảm mạnh phát triển, sắc tố quang hợp chất độc ức chế trình tổng hợp sắc tố quang hợp Quá trình hô hấp tăng mạnh, chất bị phân hủy mạnh nhƣng hiệu tạo lƣợng thấp phần lớn lƣợng trình dị hóa bị thải dƣới dạng nhiệt làm cho tế bào thiếu lƣợng ATP để trì hoạt động bình thƣờng Phân hủy mạnh, tổng hợp lại yếu nên không bù đủ lƣợng vật chất hô hấp phân hủy, dẫn đến chất dự trữ bị hao hụt mạnh, không sinh trƣởng sinh trƣởng chậm, còi cọc suất Footer Page of 148 Header Page of 148 thấp Cây bị chết bị tác động môi trƣờng nhiễm mặn cao hay nhiễm mặn thời gian dài (Jouyban, 2012) 1.1.3 Tác hại nhiệt độ cao đến sinh trƣởng phát triển trồng Thực vật sinh vật biến nhiệt nên nhiệt độ môi trƣờng có ảnh hƣởng lớn đến hoạt động sống Biên độ nhiệt độ sinh lý khoảng – 45oC Stress nhiệt nhiệt độ môi trƣờng xung quanh cao mối đe dọa nghiêm trọng trồng sản xuất toàn giới (Hall, 2001; Harrison et al., 2011) Nhiệt độ cao gián đoạn liên tục nguyên nhân gây loạt thay đổi hình thái giải phẫu, sinh lý sinh hóa thực vật, ảnh hƣởng đến tăng trƣởng phát triển thực vật dẫn đến suy giảm sản lƣợng Sự tiếp xúc thực vật tới nhiệt độ cao, hạt giống đẩy nhanh trình lão hóa, làm giảm đậu quả, trọng lƣợng hạt giống làm giảm suất Điều thực vật có xu hƣớng chuyển hƣớng nguồn lƣợng để chống lại stress nhiệt hạn chế sinh trƣởng sinh sản Một ảnh hƣởng khác stress nhiệt cao cho nhiều loài thực vật gây vô sinh nhiệt cao tác dụng trƣớc nở hoa Cây họ đậu đặc biệt nhạy cảm với stress nhiệt giai đoạn nở hoa, có vài ngày tiếp xúc với nhiệt độ cao (30 – 35oC) gây tổn thất nặng cho suất thông qua giảm lƣợng hoa tình trạng không phát triển đầy đủ vỏ Ở nhiệt độ cao gây tổn thƣơng tế bào nghiêm trọng chí làm cho tế bào bị chết vòng vài phút, dẫn đến sụp đổ nhanh chóng tổ chức tế bào (Schoffl et al., 1999) Ở nhiệt độ cao vừa phải, tổn thƣơng chết xảy sau tiếp xúc lâu dài Tổn thƣơng trực tiếp nhiệt độ cao bao gồm biến tính protein kết tụ, tăng tính lƣu động màng lipid Tổn thƣơng gián tiếp tổn thƣơng nhiệt chậm bao gồm bất hoạt enzyme lục lạp ty thể, ức chế tổng hợp protein, suy thoái protein màng tế bào tính linh hoạt (Howarth, 2005) Footer Page of 148 Header Page of 148 Stress nhiệt cao ảnh hƣởng đến tổ chức cấu trúc vi ống cách chia tách và/hoặc kéo dài chúng, hình thành thể hình ống tế bào phân bào kéo dài vi ống hạt vách Tổn thƣơng cuối dẫn tới ức chế tăng trƣởng, giảm dòng ion, tạo hợp chất độc hại loại ôxy phản ứng (reactive oxygen species = ROS) gây độc cho tế bào (Howarth, 2005) Sinh trƣởng trồng giảm sút kết việc sinh trƣởng điều kiện nhiệt độ cao Nguyên nhân chủ yếu nhiệt độ cao làm giảm suất quang hợp, lƣợng tạo giảm sút nghiêm trọng Có giả thiết cho phản ứng pha sáng, nhiệt độ tăng lên việc tổng hợp ATP liên tục (bằng trình vận chuyển điện tử có tính chu trình) cân với lƣợng ATP tiêu thụ (Bukhov et al., 1999) Trong phản ứng pha tối trình quang hợp, hoạt hóa Rubisco chu trình Calvin đƣợc xác định nhƣ bƣớc trung gian, hoạt hóa bị ức chế 35–40◦C dẫn đến việc giảm tiêu thụ CO2 giảm tạo carbohydrates (Dubey, 2005; Wahid et al., 2007) Trong ty thể, điều kiện bất lợi thông thƣờng nguyên nhân phá hủy NAD+, ATP tiêu thụ vƣợt trội việc hô hấp tăng lên Việc phá vỡ NAD+ phần nguyên nhân việc tăng cƣờng hoạt động poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), chất sử dụng NAD+ nhƣ chất để tổng hợp ADP-ribose Quá trình poly(ADP) ribosyl hóa trình điều hòa sau dịch mã protein nhân, bƣớc đƣợc khởi đầu oxi hóa dạng khác việc phá hỏng DNA Sự suy yếu gây điều kiện bất lợi mang lại suy yếu lƣợng mà phân tử ATP đòi hỏi để tái tổng hợp NAD+ (Zidenga, 2005) Cuối cùng, nói việc chống chịu nhiệt độ trình tiêu tốn nhiều lƣợng nội bào đáng kể để đối phó nhiệt độ cao Nói chung phản ứng làm suy yếu lƣợng tăng cƣờng sản xuất ROS, rốt gây chết tế bào, mô thể (De Block et al., 2005) Footer Page of 148 Header Page 10 of 148 10 1.1.4 Tác hại nhiệt độ thấp đến sinh trƣởng phát triển trồng Nhiệt độ thấp làm cho bị héo môi trƣờng đủ nƣớc nhiệt độ thấp ức chế hút nƣớc hệ rễ vận chuyển nƣớc hệ mạch Nhiệt độ thấp gây ức chế trình quang hợp lá, làm giảm hô hấp, ức chế trình tổng hợp tổng hợp phân tử protein enzyme hoạt động yếu Ở nhiệt độ thấp làm cho màng nguyên sinh chất bị tổn thƣơng dẫn đến tăng tính ngoại thấm nên thất thoát chất dinh dƣỡng tế bào bên Nhiệt độ thấp ảnh hƣởng đến cấu trúc chức hệ rễ Sự hút nƣớc chất khoáng bị giảm mạnh làm cho thiếu nƣớc chất dinh dƣỡng Nhiệt độ thấp làm tổn hại màng lục lạp, ty thể dẫn đến ảnh hƣởng nghiêm trọng đến trình sinh lý nhƣ trình quang hợp, hô hấp Nói chung nhiệt độ thấp làm giảm mạnh sinh trƣởng, suất chất lƣợng sản phẩm trồng (Gulzar et al., 2011) 1.1.5 Phản ứng thực vật điều kiện môi trƣờng bất lợi Các yếu tố cực đoan nhƣ nhiệt độ cao, băng giá, ánh sáng, oxy hóa,v.v thƣờng tác động lên Hạn, úng mặn muối thƣờng tác động lên rễ Các yếu tố cực đoan thƣờng gây diện rộng phản ứng thực vật, từ việc thay đổi biểu gen, trao đổi chất tế bào thay đổi lớn liên quan đến tốc độ sinh trƣởng suất trồng Những biến đổi lớn liên quan đến mức độ sinh trƣởng trao đổi chất gặp yếu tố cực đoan môi trƣờng làm thay đổi biểu gen Điều việc nhận biết tín hiệu mức độ tế bào, lan truyền tín hiệu tế bào tiếp sau lan truyền khắp thể sinh vật Sự biểu gen phản ứng yếu tố cực đoan thể mức độ tế bào, sau đến mức độ toàn thể, thay đổi hình thái, sinh trƣởng, phát triển cuối làm ảnh hƣởng đến khả tạo suất chất lƣợng sản phẩm trồng (Trần Thị Phƣơng Liên, 2010) Sự biểu gen phản ứng với yếu tố cực đoan môi trƣờng phụ thuộc vào khả nhận biết chúng Bằng chứng tăng cƣờng chất điều khiển Footer Page 10 of 148 Header Page 143 of 148 143 26 Borsani O, Zhu J, Verslues PE, Sunkar R, Zhu JK (2005) Endogenous siRNAs derived from a pair of natural cis-antisense transcripts regulate salt tolerance in Arabidopsis Cell 123: 1279–1291 27 Bradford MM (1976) A dye binding assay for protein Anal Biochem 72: 248254 28 Bravo Angel AM, Hohn B, Tinland B (1998) The omega sequence of virD2 is important but not essential for efficient transfer of the T-DNA by Agrobacterium tumefaciens Molecular Plant Microbe Interactions 11: 57-63 29 Briew LO and Henrry RJ 2000 Transgenic Cereal American Association of Cereal Chemist St Paul, Minnesota, USA, 649-656 30 Buchanan BB, Gruissem W, Jones RL (2000) Biochemistry and Molecular Biology of Plants American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland: 1158-1201 31 Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2003) Cơ sở di truyền tính chống chịu thiệt hại môi trƣờng lúa NXB Nông Nghiệp TP.HCM 32 Bui Van Thang, Do Xuan Dong, Ho Van Giang, Ha Van Huan, Vu Kim Dung, Chu Hoang Ha, Le Tran Binh (2007a) An efficient protocol for Agrobacterium - mediated genetic transformation of Melia azedarach L Abstracts From Biosciene to Biotechnology and Bioindustry Bio-Ha Noi 71 33 Bùi Văn Thắng, Hà Văn Huân, Nguyễn Văn Việt, Hồ Văn Giảng (2007b) Nghiên cứu hệ thống tái sinh Xoan ta (Melia azedarach L.) phục vụ cho chuyển gen Hội nghị Khoa học toàn quốc Nghiên cứu khoa học sống Nxb KH&KT: 815-819 34 Bukhov NG, Wiese C, Neimanis S, Heber U (1999) Heat sensitivity of chloroplasts and leaves: leakage of protons from thylakoids and reversible activation of cyclic electron transport Photosynth Res 59: 81–93 35 Chaves MM, Flexas J, Pinheiro C (2009) Photosynthesis under drought and salt stress: regulation mechanisms from whole plant to cell Ann Bot 103: 551– 560 36 Chen C, Dickman MB (2005) Proline suppresses apoptosis in the fungal pathogen Colletotrichumtrifolii Proc Natl Acad Sci USA 102: 3459–3464 37 Chen THH, Murata N (2002) Enhancement of tolerance to abiotic stress by metabolic engineering of betaines and other compatible solutes Curr Opin Plant Biol 5: 250–257 38 Chen WP, Li PH, Chen THH (2000) Glycinebetaine increases chilling tolerance and reduces chilling-induced lipid peroxidation in Zea mays L Plant Cell Environ 23: 609–618 Footer Page 143 of 148 Header Page 144 of 148 144 39 Choi H, Hong JH, Ha J, Kang JY, Kim SY (2000) ABFs, a family of ABAresponsive elements binding factors Journal of Biological Chemistry 275: 1723–1730 40 Christie PJ (1997) Agrobacterium tumefaciens T-complex transport apparatus a paradigm for a new family of multifunction transporters in Eubacteria Journal of Bacterriologie 179: 3085-3094 41 Cutler AJ, Squires TM, Loewen MK, Balsevich JJ (1997) Induction of (+)abscisic acid 8’-hydroxylase by (+)-abscisic acid in cultured maize cells Journal of Experimental Botany 48: 1787-1795 42 Dang T and Christie PJ (1997) The virB4 ATPase of Agrobacterium tumefaciens is a cytoplasmic membrane protein exposed at the periplasmic surface Journal of Bacteriology 179: 453-462 43 De Block M, Verduyn C, De Brouwer D, Cornelissen M (2005) Poly(ADPribose) polymerase in plants affects energy homeostasis, cell death and stress tolerance Plant J 41: 95–106 44 De Ronde JA, Laurie RN, Caetano T, Greyling MM, Kerepesi I (2004) Comparative study between transgenic and non-transgenic soybean lines proved transgenic lines to be more drought tolerant Euphytica 138: 123-132 45 DeBlock M, De Brower D, and Tenning P (1989) Transformation of Brassica napus and Brassica oleracea using Agrobacterium tumefaciens and the expression of the bar and neo genes in the transgenic plants Plant Physiol 91: 694–701 46 Delauney AJ, Verma DPS (1993) Proline biosynthesis and osmoregulation in plants Plant J 4: 215-223 47 Đỗ Xuân Đồng, Bùi Văn Thắng, Hồ Văn Giảng, Lê Văn Sơn, Chu Hoàng Hà (2011) Nghiên cứu chuyển gen mã hóa gibberellin 20-oxidase vào Xoan ta (Melia azedarach L.) Agrobacterium tumefaciens Tạp chí Công nghệ sinh học (2): 217-222 48 Đỗ Xuân Đồng, Bùi Văn Thắng, Hồ Văn Giảng, Nông Văn Hải, Chu Hoàng Hà (2008) Nghiên cứu hệ thống tái sinh Xoan ta (Melia azedarach L.) thông qua phôi soma từ thân mầm phục vụ chuyển gen Tạp chí Công nghệ sinh học 2: 227-232 49 Doty SL, and Heath JD (1996) Mutation analysis of the imput domain of the virA protein of Agrobacterium tummefaciens, Journal of Bacteriology 9: 178 50 Dubey RS (2005) Photosynthesis in plants under stressful conditions In: Pessarakli, M (Ed.), Handbook of Photosynthesis CRC Press, Boca Raton, Florida: 717–737 Footer Page 144 of 148 Header Page 145 of 148 145 51 Durrenberger F, Crameri A, Hohn B, and Nicola KZ (1998) Covalently bound virD2 protein of Agrobecterium tumefaciens protects the T-DNA from exonucleolytic degradation PNAS of USA 86: 9154-9158 52 Fabro G, Kovács I, Pavet V, Szabados L, Alvarez ME (2004) Proline accumulation and AtP5CS2 gene activation are induced by plant-pathogen incompatible interactions in Arabidopsis Mol Plant Microbe Interact 17: 343– 350 53 FAO, 2004 Priliminary review of biotechnology in forestry including genetic modification 54 Fernandez D, Spudich GM, Zhou XR, Berger BR, Christie PJ (1996) Agrobacterium tumefaciens virB7 lipoproetin is required for stabilization of virB proteins during assembly of the T-complex transport apparatus Journal of Bacteriology 178: 3168-3176 55 Fior S, Vianelli A, and Gerola PD (2009) A novel method for fluorometric continuous measurement of β-glucuronidase (GUS) activity using 4-methylumbelliferyl-β-d-glucuronide (MUG) as substrate Plant Sci 176: 130-135 56 Fischer HM (2006) Agrobacterium Molecular Microbiology: 1-57 57 Fraley RT, Rogers SG, Horsch RB (1983) Expression of bacterial genes in plant cells Proc Natl Acad Sci USA 80: 4803–4807 58 Gao M, Sakamoto A, Miura K, Murata N, Sugiura A, Tao R (2000) Transformation of Japanese persimmon (Diospyros kaki Thunb.) with a bacterial gene for choline oxidase Mol Breed 6: 501–510 59 Glenn E, Brown JJ, Blumwald E (1999) Salt tolerance and crop potential of halophytes Crit Rev Plant Sci 18: 227–255 60 Gorham J (1995) Betaines in higher plants-biosynthesis and role in stress metabolism In: Wallsgrove RM (ed) Amino Acids and Their Derivatives in Higher Plants Cambridge University Press, Cambridge: 171–203 61 Grieve CM, and Grattan SR (1983) Rapid assay for the determination of water soluble quaternary ammonium compounds Plant Soil 70: 303-307 62 Gulzar SS, Shabir HW, Wasim H, Singh NB (2011) Engineering cold stress tolerance in crop plants Curr Genomics 12(1): 30–43 63 Gustavo A, Cabrera J (1998a) The Agrobacterim tumefaciens gene transfer to plant cell Molecular Microbiology 26: 1-14 64 Gustavo A, Cabrera J (1998b) The Agrobacterim tumefaciens: a natural tool for plant transformation Plant Cell Rep 26: 1-11 65 Haldimann P, Feller U (2004) Inhibition of photosynthesis by high temperature in oak (Quercus pubescens L.) leaves grown under natural conditions closely correlates with a reversible heat-dependent reduction of the Footer Page 145 of 148 Header Page 146 of 148 146 activation state of ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase Plant Cell Environ 27: 1169–1183 66 Haldimann P, Feller U (2005) Growth at moderately elevated temperature alters the physiological response of the photosynthetic apparatus to heat stress in pea (Pisum sativum L.) leaves Plant Cell Environ 28: 302–317 67 Hall AE (2001) Crop responses to environment CRC Press, LLC, Boca Raton, Florida 68 Hamilton EW, Heckathorn SA (2001) Mitochondrial adaptations to NaCl Complex I is protected by anti-oxidants and small heat shock proteins, whereas complex II is protected by proline and betaine Plant Physiol 126: 1266–1274 69 Han KH, Hwang CH (2003) Salt tolerance enhanced by transformation of a P5CS gene in carrot J Plant Biotechnol 5: 149–153 70 Hare P, Cress W (1997) Metabolic implications of stress induced proline accumulation in plants Plant Growth Regul 21: 79–102 71 Harrison L, Michaelsen J, Funk C, Husak G (2011) Effects of temperature changes on maize production in Mozambique Clim Res 46: 211–222 72 Hasegava PM, and Bressan RA, 2000 Plant cellular and molecular responses to high salinity Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 51: 463-99 73 Haudecoeur E, Planamente S, Cirou A, Tannières M, Shelp BJ, Moréra S, Faure D (2009) Proline antagonizes GABA-induced quenching of quorumsensing in Agrobacterium tumefaciens Proc Natl Acad Sci USA 106: 14587– 14592 74 Havaux M (1996) Short-term responses of photosystem I to heat stress Photosynth Res 47: 85–97 75 Hayashi F, Ichino T, Osanai M, Wada K (2000) Oscillation and regulation of proline content by P5CS and ProDH gene expressions in the light/dark cycles in Arabidopsis thaliana L Plant Cell Physiol 41: 1096–1101 76 Hayashi H, Alia, Mustardy L, Deshnium P, Ida M, Murata N (1997) Transformation of Arabidopsis thaliana with the codA gene for choline oxidase: accumulation of glycinebetaine and enhanced tolerance to salt and cold stress Plant J 12: 133–142 77 Hayashi H, Alia, Sakamoto A, Nonaka H, Chen THH, Murata N (1998) Enhanced germination under high salt conditions of seeds of transgenic Arabidopsis with a bacterial gene (codA) for choline oxidase J Plant Res 111: 357– 362 Footer Page 146 of 148 Header Page 147 of 148 147 78 Hetherington AM, Gray JE, Leckie CP, McAinsh MR, Ng C, Pical C, Priestly AJ, Saxe!n I, Webb AAR (1998) The control of specificity in guard cell signal transduction Philosophical Transactions of the Royal Society London 353: 1489-1494 79 Hiei Y, Ohta S, Komari T, and Kumashiro T (1994) Efficient transformation of rice (Oriza sativa) mediated by Agrobacterium and sequence analysis of the boundaries of the T-DNA The Plant Journal 6: 271-282 80 Hille J, Wullems G, Schilperoort RA (1983) Non-oncogenic T-Region mutants of Agrobacterium tumefaciens transfer T-DNA into plant cells Plant Molecular Biology 2: 155-163 81 Hồ Văn Giảng, Hà Văn Huân, Vũ Kim Dung, Chu Hoàng Hà, Bùi Văn Thắng (2011) Tạo giống Xoan ta (Melia azedarach L.) sinh trƣởng nhanh kỹ thuật chuyển gen Tạp chí Nông nghiệp PTNT: 11-14 82 Holmström KO, Somersalo S, Mandal A, Palva ET, Welin B (2000) Improved tolerance to salinity and low temperature in transgenic tobacco producing glycine betaine J Exp Bot 51: 177–185 83 Hong Z, Lakkineni K, Zhang Z, Verma DPS (2000) Removal of feedback inhibition of pyrroline-5-carboxylate synthetase results in increased proline accumulation and protection of plants from osmotic stress Plant Physiol 122: 1129–1136 84 Howarth CJ (2005) Genetic improvements of tolerance to high temperature in: abiotic stress plant resistance through breeding and molecular approaches, Ashraf, M and P.J.C Harris (Eds.) Howarth Press Inc., New York 85 Hu CA, Delaunew AJ, Verma DPS (1992) A bifunctional enzyme (∆1 pyrroline -5 -carboxylate synthetase) catalyzes the first two steps in proline biosynthesis in plants Proc Natl Acad Sci USA 89: 9354 – 9358 86 Hua X, van de Cotte B, Van Montagu M, Verbruggen N (1999) A 69 bp fragment in the pyrroline-5-carboxylate reductase promoter of Arabidopsis thaliana activates minimal CaMV 35S promoter in a tissue-specific manner FEBS Lett 458: 193–196 87 Huang J, Hirji R, Adam L, Rozwadowski KL, Hammerlindl JK, Keller WA, Selvaraj G (2000) Genetic engineering of glycinebetaine production toward enhancing stress tolerance in plants: metabolic limitations Plant Physiol 122: 747–756 88 Huang RC, Tadera K, Yagi F, Minami Y, Okamura H, Iwagawa T, Nakatani M (1996) Limonoids from Melia azedarach Phytochemistry 43: 581-583 89 Hur J, Jung KH, Lee CL, An G (2004) Stress inducible OsP5CS2 gene is essential for salt and cold tolerance in rice Plant Sci 167: 417-426 Footer Page 147 of 148 Header Page 148 of 148 148 90 Ikuta S, Mamura S, Misaki H, Horiuti Y (1977) Purification and characterization of choline oxidase from Arthrobacter globiformis J Biochem 82: 1741–1749 91 Ingram J, Bartels D (1996) The molecular basis of dehydration tolerance in plants Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 47: 377- 403 92 Iqbal N, Ashraf MY, Ashraf M (2005) Influence of water stress and exogenous glycinebetaine on sunflower achene weight and oil percentage Int J Environ Sci Tech 2: 155–160 93 Itokawa H, Qiao Z, Hirobe C, Takeya K (1995) Cytotoxic limonoids and tetranortriterpenoids from Melia azedarach Chemical and Pharmaceutical Bulletin 43: 1171-1175 94 Jefferson RA (1987) “Assaying chimeric genes in plants: The GUS gene fusion system” Plant Mol Biol Rep 5: 387–405 95 Jones AL, Lai EM, Shirasu K, and Kado CI (1996) Vir B2 is a processed pilinlike protein encoded by the Agobacterium tumefaciens Ti-plasmid Journal of Bacteriology 178: 5706-57112 96 Jouyban Z (2012) The Effects of Salt stress on plant growth Tech J Engin & App Sci 2(1): 7-10 97 Kavi Kishor PB, Hong Z, Miao G, Hu CAA, Verma DPS (1995) Over expression of Δ 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase increases proline overproduction and confers osmtolerance in transgenic plants Plant Physiol 108: 1387–1394 98 Khan MS, Yu X, Kikuchi A, Asahina M, Watanabe KN (2009) Genetic engineering of glycine betaine biosynthesis to enhance abiotic stress tolerance in plants Plant Biotechnology 26: 125–134 99 Kipkorir EL, Xiang Y, Akira K, Takayoshi S, Makiko M, Kazuo NW (2010) Mycorrhizal colonization of transgenic Eucalyptus camaldulensis carrying the mangrin gene for salt tolerance Plant Biotechnology 27: 339–344 100 Knight H, Trewavas AJ, Knight MR (1997) Calcium signalling in Arabidopsis thaliana responding to drought and salinity Plant J 12: 1067–1078 101 Krishnan N, Dickman MB, Becker DF (2008) Proline modulates the intracellular redox environment and protects mammalian cells against oxidative stress Free Radical Biol Med 44: 671–681 102 Kumar S, Dhingra A, Daniell H (2004) Plastid-expressed betaine aldehyde dehydrogenase gene in carrot cultured cells, roots and leaves confers enhanced salt tolerance Plant Physiol 136: 2843–2854 103 Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000) Thực Vật rừng, NXB Nông nghiệp Footer Page 148 of 148 Header Page 149 of 148 149 104 Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội (1997), Công nghệ sinh học thực vật cải tiến giống trồng NXB Nông nghiệp 105 Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1999), Phân lập gen chọn dòng chống chịu ngoại cảnh bất lợi lúa NXB Đại học quốc gia, Hà Nội 106 Lê Trần Bình 2008 Phát triển trồng chuyển gen Việt Nam NXB KHTN & CN 107 Lehman CW, Trautman JK, and Carroll D (1994) Illegitimate recombination in Xenopus: characterization of end-joined junctions Nucleic Acid Research 22: 434-442 108 Leisinger T (1987) Proline biosynthesis In Escberichia coli Salmonella typhimurium : Cellular and Molecular Biology 1: 345-357 and 109 Leung J, Giraudat J (1998) Abscisic acid signal transduction Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 49: 199-222 110 Lichtenthaler HK and Wellburn AR (1983) Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents Biochemical Society Transactions 11: 591 - 592 111 Lilius G, Holmberg N, Bülow L (1996) Enhanced NaCl stress tolerance in transgenic tobacco expressing bacterial choline dehydrogenase Biotechnology 14: 177–180 112 Linhui Y, Xi C, Zhen W, Shimei W, Yuping W, Qisheng Z, Shigui L, Chengbin X (2012) Arabidopsis enhanced drought tolerance1 /HOMEODOMAIN GLABROUS11 confers drought tolerance in transgenic rice without yield penalty Plant Physiol 162(3): 1378–1391 113 Lv S, Young A, Zhang K, Wang L, Zhang J (2007) Increase of glycinebetaine synthesis improves drought tolerance in cotton Mol Breed 20: 233–248 114 Ma XL, Wang YJ, Xie SI, Wang C, Wang W (2007) Glycinebetaine application ameliorates negative effects of drought stress in tobacco Russ J Plant Physiol 54: 472–479 115 Maggio A, Miyazaki S, Veronese P, Fujita T, Ibeas JI, Damsz B, Narasimhan ML, Hasegawa PM, Joly RJ, Bressan RA (2002) Does proline accumulation play an active role in stress-induced growth reduction? Plant J 31: 699–712 116 Mattioli R, Falasca G, Sabatini S, Altamura MM, Costantino P, Trovato M (2009) The proline biosynthetic genes P5CS1 and P5CS2 play overlapping roles in Arabidopsis flower transition but not in embryo development Physiol Plant 137: 72–85 117 Matysik J, Alia, Bhalu B, Mohanty P (2002) Molecular mechanisms of quenching of reactive oxygen species by proline under stress in plants Curr Sci 82: 525–532 Footer Page 149 of 148 Header Page 150 of 148 150 118 McCue KF, Hanson AD (1990) Drought and salt tolerance: towards understanding and application Trends Biotechnol 8: 358–362 119 McKersie BD, Leshem YY (1994) Chilling stress In: McKersie BD, Leshem YY (eds) Stress and Stress Coping in Cultivated Plants Kluwer Academic Publishers, Dordrecht-Boston-London: 79–103 120 Mehta SK, Gaur JP (1999) Heavy-metal–induced proline accumulation and its role in ameliorating metal toxicity in Chlorella vulgaris New Phytol 143: 253–259 121 Mie Kasuga, Setsuko Miura, Kazuo Shinozaki, Kazuko YamaguchiShinozaki1 (2004) A combination of the Arabidopsis DREB1A gene and stress-inducible rd29A promoter improved drought and low temperature stress tolerance in tobacco by gene transfer Plant Cell Physiol 45 (3):346-350 122 Mishra S, Dubey RS (2006) Inhibition of ribonuclease and protease activities in arsenic exposed rice seedlings: role of proline as enzyme protectant J Plant Physiol 163: 927–936 123 Mohanty A, Kathuria H, Ferjani A, Sakamoto A, Mohanty P, Murata N, Tyagi AK (2002) Transgenics of an elite indica rice variety Pusa Basmati harbouring the codA gene are highly tolerant to salt stress Theor Appl Genet 106: 51–57 124 Molinari HBC, Marur CJ, Filho JCB, Kobayashi AK, Pileggi M, Júnior RPL, Pereira LFP, Vieira LGE (2004) Osmotic adjustment in transgenic citrus rootstock Carrizo citrange (Citrus sinensis Osb.x Poncirus trifoliata L Raf.) overproducing proline Plant Sci 167: 1375–1381 125 Murakeözy EP, Nagy Z, Duhazé C, Bouchereau A, Tuba Z (2003) Seasonal changes in the levels of compatible osmolytes in three halophytic species of inland saline vegetation in Hungary J Plant Physiol 160: 395–401 126 Nanjo T, Kobayashi M, Yoshiba Y, Sanada Y, Wada K, Tsukaya H, Kakubari Y, Yamaguchi-Shinozaki K, Shinozaki K (1999) Biological functions of proline in morphogenesis and osmotolerance revealed in antisense transgenic Arabidopsis thaliana Plant J: 185–193 127 Ngo Van Thanh, Jiang Xiangning, Ha Van Huan, Nguyen Thi Hau, Ho Van Giang (2010) Vetor construction and transformation of 4Cl1 gene into Chinaberrytree (Melia azedarach L.) Journal of Science 26: 205-210 128 Nguyễn Thị Thuý Hƣờng, Chu Hoàng Mậu, Lê Văn Sơn, Nguyễn Hữu Cƣờng, Chu Hoàng Hà (2010) Tạo thuốc chuyển gen P5CS đột biến loại bỏ hiệu ứng phản hồi ngƣợc, làm tăng hàm lƣợng protein khả chống chịu khô hạn Tạp chí công nghệ sinh học (3A): 539-544 Footer Page 150 of 148 Header Page 151 of 148 151 129 Nirsatmanto A, Gyokusen K (2007) Genetic transformation of Melia azedarach L., using Agrobacterim mediated transformation Journal of Forestry Research 4: 1-8 130 Nishiyama Y, Yamamoto H, Allakhverdiev SI, Inaba M, Yokota A, Murata N (2001) Oxidative stress inhibits the repair of photodamage to the photosynthetic machinery EMBO J 20: 5587–5594 131 Nuccio ML, Russell BL, Nolte KD, Rathinasabapathi B, Gage DA, Hanson AD (1998) The endogenous choline supply limits glycine betaine synthesis in transgenic tobacco expressing choline monooxygenase Plant J 16: 487–496 132 Nyyssölä A, Kerovuo J, Kaukinen P, von Weymarn N, Reinikainen T (2000) Extreme halophiles synthesize betaine from glycine by methylation J Biol Chem 275: 22196–22201 133 Ow DW, Wood KV, DeLuca M, De Wet JR, Helinski DR, and Howell SH (1986) Transient and stable expression of the firefly luciferase gene in plant cells and transgenic plants Science 234: 856–859 134 Papageorgiou GC, Murata N (1995) The unusually strong stabilizing effects of glycine betaine on the structure and function of the oxygen-evolving Photosystem II complex Photosynth Res 44: 243–252 135 Park EJ, Jeknic Z, Sakamoto A, DeNoma J, Yuwansiri R, Murata N, Chen THH (2004) Genetic engineering of glycinebetaine synthesis in tomato protects seeds, plants, and flowers from chilling damage Plant J 40: 474–487 136 Park EJ, Jeknic´ Z, Pino MT, Murata N, Chen THH (2007a) Glycinebetaine accumulation is more effective in chloroplasts than in the cytosol for protecting transgenic tomato plants against abiotic stress Plant Cell Environ 30: 994–1005 137 Park EJ, Jeknic´ Z, Chen THH, Murata N (2007b) The codA transgene for glycinebetaine synthesis increases the size of flowers and fruits in tomato Plant Biotechnol J 5: 422–430 138 Porcel R, Azco´n R, Ruiz-Lozano JM (2005) Evaluation of the role of genes encoding for dehydrin proteins (LEA D-11) during drought stress in arbuscular mycorrhizal Glycine max and Lactuca sativa plants Journal of Experimental Botany 56: 1933–1942 139 Prasad KVSK, Sharmila P, Kumar PA, Pardha Saradhi P (2000a) Transformation of Brassica juncea (L.) Czern with a bacterial codA gene enhances its tolerance to salt stress Mol Breed 6: 489–499 140 Prasad TK, Anderson MD, Martin BA, Stewart CR (1994) Evidence for chilling-induced oxidative stress in maize seedlings and a regulatory role for hydrogen peroxide Plant Cell 6: 65–74 Footer Page 151 of 148 Header Page 152 of 148 152 141 Qin X, Zeevaart JAD (1999) The 9-cis-epoxycarotenoid cleavage reaction is the key regulatory step of abscisic acid biosynthesis in water stressed bean Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 96: 15354-15361 142 Quan R, Shang M, Zhang H, Zhao Y, Zhang J (2004a) Improved chilling tolerance by transformation with betA gene for the enhancement of glycinebetaine synthesis in maize Plant Sci 166: 141–149 143 Quan R, Shang M, Zhang H, Zhao Y, Zhang J (2004b) Engineering of enhanced glycinebetaine synthesis improves drought tolerance in maize Plant Biotechnol J 2: 477–486 144 Quyết định số 16/2005/QĐ-BNN, việc ban hành “Danh mục loài chủ yếu cho trồn rừng sản xuất theo vùng sinh thái lâm nghiệp” 145 Rathinasbapathi B, Burnet M, Russell BL, Gage DA, Liao PC, Nye GJ, Scott P, Golbeck JH, Hanson AD (1997) Choline monooxygenase, an unusual ironsulfur enzyme catalyzing the first step of glycine betaine synthesis in plants: Prosthetic group characterization and cDNA cloning Proc Natl Acad Sci USA 94: 3454–3458 146 Rathinasbapathi B, Fouad WM, Sigua CA (2001) b-Alanine betaine synthesis in the Plumbaginaceae Purification and characterization of a trifunctional, Sadenosyl-L-methionine-dependent N-methyltransferase from Limonium latifoliumleaves Plant Physiol 126: 1241–1249 147 Rivera AL, Gómez-Lim M, Fernández F, Loske AM (2012) Physical methods for genetic plant transformation Physics of Life Reviews 9: 308–345 148 Rock CD, Quatrano RS (1995) The role of hormones during seed development In: Davies PJ, ed.Plant hormones: physiology, biochemistry, and molecular biology Dordrecht, The Nether-lands: Kluwer: 671-697 149 Roosens NH, Bitar FA, Loenders K, Angenon G, Jacobs M (2002) Overexpression of ornthine-δ-aminotransferase in-creases proline biosynthesis and confers osmotolerance in trans-genic plants Mol Breed 9: 73–80 150 Sakamoto A, Alia, Murata N (1998) Metabolic engineering of rice leading to biosynthesis of glycinebetaine and tolerance to salt and cold Plant Mol Bio l38: 1011–1019 151 Sakamoto A, Murata N (2000) Genetic engineering of glycinebetaine synthesis in plants: current status and implications for enhancement of stress tolerance J Exp Bot 51: 81–88 152 Sakamoto A, Murata N (2002) The role of glycine betaine in the protection of plants from stress: clues from transgenic plants Plant Cell Environ 25: 163– 171 Footer Page 152 of 148 Header Page 153 of 148 153 153 Sakamoto A, Valverde R, Alia, Chen THH, Murata N (2000) Transformation of Arabidopsis with the codA gene for choline oxidase enhances freezing tolerance of plants Plant J 22: 449 – 453 154 Salvucci ME, Crafts-Brandner SJ (2004) Relationship between the heat tolerance of photosynthesis and the thermal stability of rubisco activase in plants from contrasting thermal environments Plant Physiol 134: 1460–1470 155 Saneoka H, Nagasaka C, Hahn DT, Yang WJ, Premachandra GS, Joly RJ, Rhodes D (1995) Salt tolerance of glycinebetaine deficient and containing maize lines Plant Physiol 107: 631–638 156 Saradhi PP, Alia, Arora S, Prasad KV (1995) Proline accumulates in plants exposed to UV radiation and protects them against UV induced peroxidation Biochem Biophys Res Commun 209: 1–5 157 Satoh R, Nakashima K, Seki M, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K (2002) ACTCAT, a novel cis-acting element for proline and hypoosmolarity responsive expression of the ProDH gene encoding proline dehydrogenase in Arabidopsis Plant Physiol 130: 709–719 158 Sávio PR, Aline ML, Cláudia RBS (2012) Recent molecular advances on downstream plant responses to abiotic stress Int J Mol Sci 13(7): 8628–8647 159 Savouré A, Jaoua S, Hua XJ, Ardiles W, Van Montagu M, Verbruggen N (1995) Isolation, characterization, and chromosomal location of a gene encoding the delta 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase in Arabidopsis thaliana FEBS Lett 372: 13–19 160 Sawahel W (2003) Improved performance of transgenic glycienebetaine accumulating rice plants under drought stress Biologia Plantarum 47: 39–44 161 Sawahel WA, Hassan AH (2002) Generation of transgenic wheat plants producing high levels of the osmoprotectant proline Biotechnol Lett 24: 721– 725 162 Schoffl F, Prandl R, Reindl A (1999) Molecular responses to heat stress In: Shinozaki, K., Yamaguchi-Shinozaki, K (Eds.), Molecular responses to cold, drought, heat and salt stress in higher plants R G Landes Co.,Austin, Texas: 81–98 163 Sharma P, Dubey RS (2005) Modulation of nitrate reductase activity in rice seedlings under aluminium toxicity and water stress: role of osmolytes as enzyme protectant J Plant Physiol 162: 854– 864 164 Sharry S, Cabrera Ponce JL, Estrelia LH, Rangel Cano RM, Lede S, Abedini W (2006b) An alternative pathway for plant in vitro regeneration of Chinaberry tree (Meia azedarach L) derived from the induction of somatic embryogenesis Electronic Journal of Biotechnology 9: 188-194 Footer Page 153 of 148 Header Page 154 of 148 154 165 Sharry S, Teixeira da Silva J (2006a) Effective organogenesis, somatic embryogenesis and salt tolerance induction in vitro in the persian Lilac tree (Melia azedarach L.) Floriculture, Ornamental and Plant Biotechnology 2: 318-324 166 Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozak K (2007) Gene networks involved in drought stress response and tolerance Journal of Experimental Botany 58: 221–227 167 Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K (1997) Gene expression and signal transduction in water stress response Plant Physiology 115: 327-334 168 Shirasawa K, Takabe T, Takabe T, Kishitani S (2006) Accumulation of glycinebetaine in rice plants that overexpress choline monooxygenase from spinach and evaluation of their tolerance to abiotic stress Ann Bot 98: 565– 571 169 Shirasu K, Nicola KZ, Hohn B, and Kado CI (1994) An inner-membraneassociated virulence protein essential for T-DNA transfer from Agrobacterium tumefaciens to plants exhibits ATPase activity and similarities to conjuration transfer genes Molecular Microbiology 11: 581-588 170 Simões-Araújo JL, Rumjanek NG, Margis-Pinheiro M (2003) Small heat shock proteins genes are differentially expressed in distinct varieties of common bean Braz J Plant Physiol 15: 33-41 171 Siripornadulsil S, Traina S, Verma DPS, Sayre RT (2002) Molecular mechanisms of proline-mediated tolerance to toxic heavy metals in transgenic microalgae Plant Cell 14: 2837–2847 172 Solomon A, Beer S, Waisel Y, Jones GP, Paleg LG (1994) Effects of NaCl on the carboxylating activity of Rubisco from Tamarix jordanis in the presence and absence of proline-related compatible solutes Physiologia Plantarum 90: 198-204 173 Stephens KM, Roush C, and Nester EW (1995) Agrobacterium tumefaciens virB11 protein requires a consensus nucleotide-binding site for function in virulence Journal of Bacteriology 1: 27-36 174 Su J, Hirji R, Zhang L, He C, Selvaraj G, Wu R (2006) Evaluation of the stress-inducible production of choline oxidase in transgenic rice as a strategy for producing the stress protectant glycine betaine J Exp Bot 57: 1129–1135 175 Su J, Wu R (2004) Stress-inducible synthesis of proline in transgenic rice confers faster growth under stress conditions than that with constitutive synthesis Plant Sci 166: 941–948 176 Szabados L, Savoure´ A (2009) Proline: a multifunctional amino acid Trends in Plant Science 15: 89 – 97 Footer Page 154 of 148 Header Page 155 of 148 155 177 Székely G, Abrahám E, Cséplo A, Rigó G, Zsigmond L, Csiszár J, Ayaydin F, Strizhov N, Jásik J, Schmelzer E, Koncz C, Szabados L (2008) Duplicated P5CS genes of Arabidopsis play distinct roles in stress regulation and developmental control of proline biosynthesis Plant J 53: 11–28 178 Taji T, Seki M, Satou M, Sakurai T, Kobayashi M, Ishiyama K, Narusaka Y, Narusaka M, Zhu JK, Shinozaki K (2004) Comparative genomics in salt tolerance between Arabidopsis and Arabidopsis-related halophyte salt cress using Arabidopsis microarray Plant Physiol 135: 1697–1709 179 Takabe T, Hayashi Y, Tanaka A, Takabe T, Kishitani S (1998) Evaluation of glycinebetaine accumulation for stress tolerance in transgenic rice plants In: Proceedings of International Workshop on Breeding and Biotechnology for Environmental Stress in Rice Hokkaido Agricultural Experiment Station, Sapporo: 63–68 180 Thakur R, Rao P, Bapat V (1998) In vitro plant regeneration in Melia azedarach L Plant Cell Reports 18: 127-131 181 Thiery L, Leprince AS, Lefebvre D, Ghars MA, Debarbieux E, Savouré A (2004) Phospholipase D is a negative regulator of proline biosynthesis in Arabidopsis thaliana J Biol Chem 279: 14812–14818 182 Thomashow MF (1999) Plant cold acclimation: freezing tolerance genes and regulatory mechanisms Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 50: 571–599 183 Tinland B, Schoumacher F, Gloeckler V, Bravo AM, Angel M, and Hohn B (1995) The Agrobacterium tumefaciens virulence D2 protein is responsible for precise integration of T-DNA into the plant genome EMBO Journal 14: 35853595 184 Trần Thị Phƣơng Liên (2010) Protein tính chống chịu thực vật NXB Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội 185 Trovato M, Mattioli R, Costantino P (2008) Multiple roles of proline in plant stress tolerance and development Rend Lincei-Sci Fis 19: 325–346 186 Ueno O (1998) Induction of Kranz anatomy and C-like biochemical characteristics in a submerged amphibious plant by abscisic acid Plant Cell 10: 571-583 187 Vila S, Gonzalez A, Rey H, Mroginki L (2003) Somatic embryogenesis and plant regeneration from immature zygotic embryos of Melia azedarach (Meliaceae) In vitro Cell Dev Biol Plant 39: 283-287 188 Vila S, Gonzalez A, Rey H, Mroginski L (2005) Plant regeneration, origin, and development of shoot buds from root segment of Melia azedarach L (Meliaceae) seedlings In vitro Cell Dev Biol Plant 41: 746-751 189 Waditee R, Bhuiyan MN, Rai V, Aoki K, Tanaka Y, Hibino T (2005) Genes for direct methylation of glycine provide high levels of glycinebetaine and Footer Page 155 of 148 Header Page 156 of 148 156 abiotic stress tolerance in Synechococcus and Arabidopsis Proc Natl Acad Sci USA 102: 1318–1323 190 Wahid A, Gelani S, Ashraf M, Foolad MR (2007) Heat tolerance in plants: An overview Environmental and Experimental Botany 61: 199–223 191 Waldron, C., Murphy, E.B., Roberts, J.L., Gustafson, G.D., Armour, S.L., and Malcolm, S.K (1985) Resistance to hygromycin B Plant Mol Biol 5:103–108 192 Wang F, Zeng B, Sun Z, Zhu C (2009) Relationship between proline and Hg21-induced oxidative stress in a tolerant rice mutant Arch Environ Contam Toxicol 56: 723–731 193 Ward JM, Hirschi KD, Sze H (2003) Plants pass the salt Trends Plant Sci 8: 200–201 194 Wu LQ, Fan ZM, Guo L, Li YQ, Zhang WJ, Qu LJ, Chen ZL (2003) Over expression of an Arabidopsis delta-OAT gene enhances salt and drought tolerance in transgenic rice Chin Sci Bull 48: 2594–2600 195 Wyn Jones RG (1984) Phytochemical aspects of osmotic adaptation Recent Adv Phytochem 18: 55–78 196 Xue X, Liu A, Hua X (2009) Proline accumulation and transcriptional regulation of proline biosynthesis and degradation in Brassica napus BMB Rep 42: 28–34 197 Yang WJ, Rich PJ, Axtell JD, Wood KV, Bonham CC, Ejeta G, Mickelbart MV, Rhodes D (2003) Genotypic variation for glycine betaine in sorghum Crop Sci 43: 162-169 198 Yang X, Liang Z, Lu C (2005) Genetic engineering of the biosynthesis of glycinebetaine enhances photosynthesis against high temperature stress in transgenic tobacco plants Plant Physiol 138: 2299–2309 199 Yang X, Liang Z, Wen X, Lu C (2008) Genetic engineering of the biosynthesis of glycinebetaine leads to increased tolerance of photosynthesis to salt stress in transgenic tobacco plants Plant Mol Bio l66: 73–86 200 Yang X, Wen X, Gong H (2007) Genetic engineering of the biosynthesis of glycinebetaine enhances thermotolerance of photosystem II in tobacco plants Planta 225: 719–733 201 Yu CW, Guan ZQ, Hong YL, Ying JW, Chao W, Gui FL, Chuan PY (2010) Enhanced salt tolerance of transgenic poplar plants expressing a manganese superoxide dismutase from Tamarix androssowii Mol Biol Rep 37:1119– 1124 202 Yu X, Kikuchi A, Matsunaga E, Morishita Y, Nanto K, et al (2009) Establishment of the evaluation system of salt tolerance on transgenic woody plants in the special netted-house Plant Biotechnol 26: 135–141 Footer Page 156 of 148 Header Page 157 of 148 157 203 Zeevaart JAD (1999) Abscisic acid metabolismand its regulation In: Hooykaas PJJ, Hall MA, Libbenga KR, eds.Biochemistry and molecular biology of plant hormones Amsterdam, The Netherlands: Elsevier Science 189-207 204 Zhang CS, Lu Q, Verma DP (1995) Removal of feedback inhibition of delta 1pyrroline-5-carboxylate synthetase, a bifunctional enzyme catalysing the first two steps of proline biosynthesis in plants J Biol Chem 270: 20491–20496 205 Zhou S, Chen X, Zhang X, Li Y (2008) Improved salt tolerance in tobacco plants by co-transformation of a betaine synthesis gene BADH and a vacuolar Na+/H+ antiporter gene SeNHX1 Biotechnol Lett 30: 369–376 206 Zhou XR, and Christie PJ (1997) Suppression of mutant phenotypes of the Agrobacterium tumefaciens VcirB11 ATPase by overproduction of VirB proteins Journal of Bacteriology 179: 5835-5842 207 Zhu B, Su J, Chang M, Verma DPS, Fan YL, Wu R (1998) Overexpression of a Δ 1-pyrroline-5-carboxylate synthetase gene and analysis of tolerance to water-and salt-stress in trans-genic rice Plant Sci 139: 41–48 208 Zidenga T (2005) Improving stress tolerance through energy homeostasis in plants Department of Plant Cellular and Molecular Biology, Ohio State University 209 Zupan JR, Citovski V, and Zambryski PC (1996) Agrobacterium virE2 protein mediates nuclear uptake of single stranded DNA in plant cells PNAS of USA 93: 2392 210 Dibax R, Deschamps C, Bespalhok filho JC, Vieira IGE, Molinari HBC, De campos MKF, Quoirin M (2010) Organogenesis and Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Eucalyptus saligna with P5CS gene Biologia Pantarum 54(1): 6-12, 2010 Footer Page 157 of 148 ... 1.2 TÍNH CHỐNG CHỊU VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN MÔI TRƢỜNG BẤT LỢI CỦA THỰC VẬT 1.2.1 Cơ chế chống chịu điều kiện môi trƣờng bất lợi Điều kiện bất lợi từ môi trƣờng sống - stress (điều kiện bất lợi phi... Proline tính chống chịu điều kiện môi trƣờng bất lợi thực vật Proline axít amin đƣợc quan tâm nghiên cứu nhiều tính chống chịu điều kiện môi trƣờng bất lợi thực vật Ở nhiều loài thực vật khác hàm... cứu tăng cƣờng khả chống chịu điều kiện bất lợi môi trƣờng đối tƣợng Xoan ta (Melia azedarach L.) công nghệ gen thực vật Footer Page of 148 Header Page of 148 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2.1 Mục