TiÕn Bé TRong t¹o GIèNG Lóa GIµU vi chÊt dinh dìng B»ng C¤NG NGHÖ GEN Advances in development of transgenic nutrient-dense rice TrÇn ThÞ Cóc Hßa ViÖn lóa ®ång b»ng s«ng Cöu Long Cuu Long Delta Rice Research Institute National Workshop on Risk Assessment of GM crops Hanoi, Vietnam, 4-7 October 2004 Narcissus pseudonarcissus Oryza sativa Mục tiêu Bằng công nghệ gen tạo các dòng lúa có hạt chứa pro-vitamin A, chọn lọc dòng biến đổi gen sạch, khắc phục lo ngại về an toàn sinh học trong sử dụng giống biến đổi gen Phương pháp -Sử dụng các giống lúa indica có đặc điểm tốt về nông học, chất lư ợng để thực hiện biến đổi gen -Sử dụng giống lúa Japonica Taipei 309 để thực hiện biến đổi gen, chọn lọc dòng triển vọng nhất để lai với giống lúa indica -Phương pháp Agrobacterium, chọn lọc bằng mannose, chọn dòng biến đổi gen sạch Objective Development of clean transgenic GoldenRice (pro- vitamin A) to be accepted by biosafety regulation Approaches -Using elite indica cultivars for transformation -Transform japonica rice cultivar (Taipei 309) and transgenic lines for hybridization breeding with adapted indica cultivars. -Using Agrobacterium-mediated transformation with mannose selection following by selecting clean transformants IPP c 5 GGPP c 20 Phytoene c 40 ζ -Carotene c 40 Lycopene c 40 β -Carotene c 40 Tocopherols Phytol Gibbrellins Quinones Phytoene synthase (Psy ) Phytoene desaturase (Pds ) ζ-carotene desaturase (Zds ) Lycopene cyclase (Cyc ) DMAPP c 50 Th«ng thêng Wild type BiÕn ®æi gen Transgenic Encoded bycrtI fromErwinia uredovara IPP:isopentenyl diphosphate , DMAPP: γ , γ -dimethyl -allyl diphosphate , GGPP: geranyl geranyl diphosphate Encoded by psy from daffodil (Narcissus pseudonarcissus) Encoded by lcy from Narcissus pseudonarcissus ChiÕn lîc t¹o gièng lóa h¹t chøa pro-vitamin A Strategy to develop transgenic GoldenRice pCaCar Plasmid pCaCar mang 3 gen (2 gen t¹o pro-vitamin A, psy, crtI vµ gen chän läc mannose, pmi) Scheme of the vector insert of pCaCar. LB and RB, Left and right T-DNA borders; Gt1, glutelin promoter; pmi, phosphomannose isomerase; psy, phytoene synthase, crtI, bacterial phytoene desaturase; SSU-tp, transit peptide of the ribulose-bis-phosphate carboxylase small subunit. Gièng LóA ®îc dïng chuyÓn n¹p gen Rice cultivars used for transformation Indica IR64 MTL250 K105 Japonica Taipei 309 T¹o Dßng Lóa VµNG BIÕn §æi Gen “S¹ch” DEVEloPMENT OF “CLEAN” GOLDEN RICE Rice grain does not contain pro-vitamin A Vitamin A deficency is very common in developing countries Plant Physiology, September 2003, Vol. 133, pp. 161–169, www.plantphysiol.org © 2003 American Society of Plant Biologists Tran Thi Cuc Hoa, Salim Al-Babili, Patrick Schaub, Ingo Potrykus, and Peter Beyer Golden Indica and Japonica Rice Lines Amenable to Deregulation Lóa kh«ng chøa pro-vitamin A ThiÕu vitamin A cßn rÊt phæ biÕn ë c¸c níc ®ang ph¸t triÓn Theor Appl Genet (2002) 104:518–525 © Springer-Verlag 2002 T.T.C. Hoa · B.B. Bong · E. Huq · T.K. Hodges Cre/ lox site-specific recombination controls the excision of a transgene from the rice genome ChuyÓn n¹p trùc tiÕp b»ng thiÕt bÞ b¾n gen Biolistic Plant Transformation BiÓu hiÖn gen t¹m thêi Transient expression of gene . Vietnam, 4-7 October 2004 Narcissus pseudonarcissus Oryza sativa Mục tiêu Bằng công nghệ gen tạo các dòng lúa có hạt chứa pro-vitamin A, chọn lọc dòng biến