Hình 3.15 Thử nghiệm paraquat trên dịng cây đối chứng và dòng cây RBC1
3.2. Phân tích thực nghiệm trên cây Arabidopsis tăng cường biểu hiện gen At3G5
3.2.2. Đánh giá hình thái của dịng cây chuyển gen
a. Hình thái cây trên đĩa thạch
Hạt dịng cây chuyển gen RBC1 và hạt đối chứng được gieo trên mơi trường ½ MS. Đĩa cây được đặt trong phịng ni cấy mơ ở nhiệt độ 24°C, quang chu kỳ với 16 giờ chiếu sáng. Quan sát hình thái cây trong đĩa thạch ở các giai đoạn 7, 10 và 14 ngày tuổi. Kết quả so sánh hình thái dịng cây RBC1 và cây đối chứng kiểu dại trên đĩa thạch được trình bày trên Hình 3.10. Qua phân tích hình thái cây trên đĩa thạch
ở các giai đoạn phát triển khác nhau, dòng cây RBC1 thể hiện kiểu hình có lá màu xanh lá cây nhạt khác biệt so với dịng cây đối chứng.
Hình 3.10. Hình thái dịng cây RBC1 và cây đối chứng kiểu dại trên đĩa thạch
b. Hình thái cây trên giá thể đất
Chọn các cây 14 ngày tuổi (có kích thước tương đương nhau) trên mơi trường ½MS chuyển sang giá thể đất, đặt trong phịng ni cấy mô ở nhiệt độ 24°C, quang chu kỳ với 16 giờ chiếu sáng. Sự thay đổi hình thái cây trên giá thể đất được ghi nhận ở giai đoạn 3, 4 và 5 tuần tuổi. Kết quả so sánh hình thái dịng cây RBC1 và cây đối chứng kiểu dại trên môi trường giá thể đất được minh họa trong Hình 3.11. Qua phân tích hình thái cây trên đĩa thạch và cây trên giá thể đất ở các giai đoạn phát triển khác nhau, dòng cây RBC1 thể hiện kiểu hình có lá màu xanh lá cây nhạt khác biệt so với dòng cây đối chứng. Sự khác biệt này bắt đầu được nhận thấy từ cây 7 ngày tuổi và càng thể hiện rõ nét khi cây phát triển dần. Ichikawa và cs cũng đã ghi nhận kiểu hình khác biệt này ở dịng cây RBC1 [43]. Kiểu hình này tương tự như cây vàng úa trong điều kiện ánh sáng yếu hay còn gọi là “sự giả vàng úa dưới ánh sáng” gọi tắt là PEL (Pseudo-Etiolation in Light).
Tuy nhiên, kiểu hình PEL lại khơng ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của dịng RBC1 [43]. Lục lạp có cấu trúc tương đối bình thường ngoại trừ khả năng tổng
hợp tinh bột thấp hơn so với dòng đối chứng [43]. Các dòng tăng cường biểu hiện gen At3G55240 trong ngân hàng các dòng FOX của RIKEN đều có mức độ phiên mã của gen được tăng lên 1x103 cho đến hơn 1x108 lần so với cây kiểu dại [43]. Khi mức độ biểu hiện của At3G55240 càng tăng thì số lượng lục lạp càng giảm. Như
vậy, mức độ biểu hiện của At3G55240 tỷ lệ nghịch với hàm lượng lục lạp của cây [43].
Bên cạnh đó, gen At3G55240 được dự đốn là có ảnh hưởng đến q trình phát triển sớm của cây. Ichikawa và cs đã nghiên cứu để làm giảm biểu hiện gen này bằng RNA can thiệp nhưng chỉ thu được các dòng cây bị chết rất sớm trong giai đoạn đầu của sự phát triển. Các dịng cây phát triển được như bình thường thì lại khơng hề ghi nhận được sự giảm biểu hiện của gen này ở mức độ phiên mã [43]. Do đó, bất hoạt gen
At3G55240 chỉ thu được kiểu hình gây chết ở giai đoạn phát triển sớm. Chính vì vậy,
biểu hiện q mức gen At3G55240 là phương pháp tiếp cận duy nhất để bước đầu xác định vai trò của gen đối với Arabidopsis trong một số điều kiện bất lợi.