So sánh trình tự gen GmDREB2 phân lập từ một số giống đậu tương trồng phổ biến ở miền bắc việt nam ( Luận văn thạc sĩ)

So sánh trình tự gen GmDREB2 phân lập từ một số giống đậu tương trồng phổ biến ở miền bắc việt nam ( Luận văn thạc sĩ)So sánh trình tự gen GmDREB2 phân lập từ một số giống đậu tương trồng phổ biến ở miền bắc việt nam ( Luận văn thạc sĩ)So sánh trình tự gen GmDREB2 phân lập từ một số giống đậu tương trồng phổ biến ở miền bắc việt nam ( Luận văn thạc sĩ)

m ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐINH THỊ HƢNG SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN GmDREB2 PHÂN LẬP TỪ MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƢƠNG TRỒNG PHỔ BIẾN Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thái Nguyên – 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐINH THỊ HƢNG SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN GmDREB2 PHÂN LẬP TỪ MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƢƠNG TRỒNG PHỔ BIẾN Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Chu Hoàng Mậu Thái Nguyên – 2014 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan nội dung trình bày luận văn tơi tìm hiểu dƣới hƣớng dẫn GS.TS Chu Hoàng Mậu Các số liệu kết trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình Mọi trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả Đinh Thị Hƣng Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới GS.TS Chu Hồng Mậu tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu để tơi hồn thành Bản luận văn thạc sĩ Cơng nghệ sinh học Tôi xin chân thành cảm ơn TS , ThS thầy cô Bộ môn Di truyền học & Sinh học đại, khoa Sinh – K , Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực Tơi xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Trƣởng khoaKhoa Khoa học sống, Trƣờng Đại học Khoa học - Đại học Thái Ngun TS nhiệt tình giúp đỡ tơi trình thực đề tài - Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tồn thể gia đình, cảm ơn bạn bè đồng nghiệp cổ vũ, động viên suốt thời gian qua Tác giả Đinh Thị Hƣng Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt .vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CÂY ĐẬU TƢƠNG VÀ TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN CÂY ĐẬU TƢƠNG 1.1.1 Cây đậu tƣơng 1.1.2 Tác động hạn đến đậu tƣơng 11 1.1.3 Đặc điểm sinh học đậu tƣơng 1.1.4 Giá trị kinh tế đậu tƣơng 1.1.5 Tình hình sản xuất đậu tƣơng giới Việt Nam 1.2 GEN DREB VÀ DREB2 Ở CÂY ĐẬU TƢƠNG 13 1.2.1 Gen DREB 13 1.2.2 DREB2 gen GmDREB2 16 Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 VẬT LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 21 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu 21 2.1.2 Hoá chất thiết bị 22 2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 22 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 2.2.1 Các phƣơng pháp sinh học phân tử 22 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích xử lý trình tự gen 30 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 KẾT QUẢ TỪ HAI GIỐNG ĐẬU TƢƠNG CBD DVN5 31 3.1.1 Kết nhân gen DREB2 31 ả GmDREB2 32 3.2 SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN DREB2 VÀ TRÌNH TỰ 36 GmDREB2 36 3.2.2 So sánh trình tự ống đậu tƣơng CBD, DVN5 vớ ố AAY89658 40 3.2.3 Kết so sánh vùng AP2 protein DREB2 số giống đậu tƣơng nghiên cứu 41 3.3 SO SÁNH TRÌNH TỰ NUCLEOTIDE VÀ TRÌNH TỰ AMINO 42 3.3.1 Kết so sánh trình tự gen DREB2 số giống đậu tƣơng Việ 054363 42 3.3.2 So sánh trình tự amino acid suy diễn số giống đậu tƣơng Việ 89658 45 3.3.3 Kết so sánh vùng AP2 protein DREB2 tƣơng CBD, DVN5, BG, ống đậu 89658 46 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48 KẾT LUẬN 48 ĐỀ NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABA Abscisis acid bp Cặp base Cs Cộng cDNA Complementary DNA( Sợi DNA bổ sung đƣợc tổng hợp từ RNA thông tin nhờ enzym phiên mã ngƣợc) DREB Dehydration- Responsive Element Binding EDTA Ethyen Diamin Tetraacetic Acid kb Kilo base PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi polymerase) RNA Ribonucleic Acid TAE Tris acetat EDTA CBD Cao Bằng Đen DVN5 Giống ĐVN5 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bả ản lƣợng đậ , ệ .9 Bảng 2.1 Nguồn gốc giống đậu tƣơng nghiên cứu 21 2.2 Thành phần phản ứng tổng hợp cDNA .24 Bảng 2.3 Thành phần phản ứng PCR nhân gen DREB2 25 Bảng 2.4 Chu kỳ nhiệt cho phản ứng PCR nhân gen DREB2 25 Bảng 2.6 Thành phần phản ứng colony – PCR 28 Bảng 2.7 Chu trình nhiệt phản ứng colony – PCR 29 Bảng 3.1 Các vị trí sai khác trình tự đoạn gen GmDREB2 hai giống đậu tƣơng CBD DVN5 với gen GmDREB2 có mã số DQ054363 39 ữa trình tự Bả 89658 41 ữa trình tự Bả 89658 42 Gm 42 ữa trình tự đoạn genGmDREB2 giống đậu Bả tƣơng Việ ự có mã số DQ054363 .44 ữa trình tự amin Bảng 3.6 89658 46 ữa trình tự Bảng 3.7 tƣơng Việ Số hóa Trung tâm Học liệu 89658 47 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Sơ đồ mơ tả gen vùng mã hóa gen GmDREB2 đậu tƣơng 18 Hình 1.2 Sơ đồ mơ tả protein DREB2 đậu tƣơng 19 Hình 1.3 Trình tự amino acid vùng AP2 protein DREB2 đậu tƣơng 19 Hình 2.1 Hạt hai giống đậu tƣơng nghiên cứu 21 ệ ản phẩ i giống đậ Gm ệ 32 ản phẩm PCR tinh 33 34 Hình 3.4 Hình ảnh điện di sản phẩm colony- PCR từ khuẩn lạc 35 Hình 3.5 Hình ảnh điện di sản phẩm tách plasmid tái tổ hợp mang đoạn gen GmDREB2 36 Hình 3.6 Trình tự đoạn gen DREB2 hai giống đậu tƣơng nghiên cứu giống đậu tƣơng GenBank có mã số DQ054363 38 Hình 3.7 tƣơng nghiên 89658 40 89658 41 Hình 3.9 Gm 054363 44 Hình 3.10 89658 45 89658 47 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cây đậu tƣơng (Glycine max (L.) Merrill ) loại trồng thuộc họ đậu, loại công nghiệp ngắn ngày có vai trò quan trọng khơng mặt kinh tế dinh dƣỡng mà việc cải tạo đất Hạt đậu tƣơng có hàm lƣợng protein cao, từ 20-45%, dễ tan chứa hầu hết loại acid amin, đặc biệt loại amino acid khơng thay Ngồi ra, rễ đậu tƣơng có nốt sần, kết cộng sinh vi khuẩn Rhizobium japonicum với rễ tạo khả cố định nitơ khơng khí Vì vậy, đậu tƣơng loại trồng có tác dụng cải tạo đất, làm trồng vụ sau phát triển tốt hơn, góp phần phá vỡ chu kỳ sâu bệnh, chống ô nhiễm môi trƣờng lạm dụng phân bón thuốc trừ sâu [6] Việt Nam nƣớc nông nghiệp nhiệt đới, đậu tƣơng đƣợc trồng với ba mục đích giải vấn đề thiếu protein cho ngƣời gia súc, xuất cải tạo đất Trong năm gần biến đổi khí hậu tồn cầu, hạn hán xảy thƣờng xuyên làm cho đất nông nghiệp bị hoang hóa, tác động xấu đến sinh trƣởng, phát triển, làm giảm suất sản lƣợng trồng Đặc biệt đậu tƣơng loại trồng thuộc nhóm chịu hạn Bên cạnh kỹ thuật canh tác, ảnh hƣởng sâu bệnh giống hạn hán xảy nguyên nhân làm giảm khả sinh trƣởng, phát triển, giảm suất, chất lƣợng hạt, chọn giống đậu tƣơng theo định hƣớng tăng cƣờng khả chịu hạn cao cải thiện đặc tính chịu hạn đậu tƣơng yêu cầu thực tiễn đặt cho ngành nơng nghiệp nói chung ngành sản xuất đậu tƣơng nói riêng Đặc tính chịu hạn tính trạng đa gen, có nhóm gen mà sản phẩm chúng liên quan trực tiếp đến biểu Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... HỌC ĐINH THỊ HƢNG SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN GmDREB2 PHÂN LẬP TỪ MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƢƠNG TRỒNG PHỔ BIẾN Ở MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60.42.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ... định trình tự gen GmDREB2 từ hai mẫu đậu tƣơng nghiên cứu; (ii) So sánh trình tự gen GmDREB2 phân lập, trình tự amino acid suy diễn vùng AP2 protein DREB2 hai với trình tự cơng bố (iii) So sánh trình. .. biến miền Bắc Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Xác định đƣợc sai khác trình tự gen DREB2 protein suy diễn phân lập từ số giống đậu tƣơng trồng miền Bắc Việt Nam Nội dung nghiên cứu (i) Nhân gen, tách