Ghi chú: Hình thái của các dịng thuốc lá sinh trưởng ở giai đoạn 4 tuần tuổi. (WT) cây
thuốc lá dại; (V) dòng thuốc lá mang cấu trúc pCAMBIA1301; (TL1, TL4, TL10) dòng thuốc lá mang cấu trúc 35S:OsNLI-IF:Nos.
Kết quả quan sát các cây thuốc lá ở giai đoạn 4 tuần tuổi cho thấy khơng có sự khác biệt đáng kể về hình thái và tốc độ sinh trƣởng giữa cây thuốc lá đối chứng khơng chuyển gen (Hình 3.31, dịng WT) và cây thuốc lá đƣợc chuyển cấu trúc khơng mang gen đích pCAMBIA1301 (Hình 3.31, dịng V). Điều này chứng tỏ việc chuyển cấu trúc biểu hiện gen trên vector pCAMBIA1301 vào cây thuốc lá không gây ảnh hƣởng tới khả năng sinh trƣởng của cây. Đối với ba dòng thuốc lá đƣợc chuyển cấu trúc biểu hiện gen OsNLI-IF, mặc dù hình thái cây khơng xuất hiện
những đặc điểm bất thƣờng, tốc độ sinh trƣởng của ba dịng cây chuyển gen này có sự khác biệt đáng kể khi đƣợc so sánh với nhau và với hai dòng thuốc lá đối chứng. Quan sát này cho thấy tốc độ sinh trƣởng của cây chuyển gen tỉ lệ nghịch với mức độ biểu hiện của gen OsNLI-IF. Cụ thể, dịng thuốc lá tích lũy protein OsNLI-IF ở
mức cao nhất (dịng TL1) có tốc độ sinh trƣởng chậm nhất, dịng thuốc lá biểu hiện protein OsNLI-IF ở mức thấp (dịng TL10) hoặc khơng biểu hiện protein OsNLI-IF (dịng TL4) có tốc độ sinh trƣởng nhanh hơn và khơng khác biệt lớn so với hai dịng đối chứng (Hình 3.31, dịng TL1, TL4 và TL10). Kết quả này chứng tỏ sự biểu hiện của gen OsNLI-IF đã gây ảnh hƣởng tới khả năng sinh trƣởng của cây thuốc lá
chuyển gen và mức độ tích lũy protein OsNLI-IF trong mơ càng cao sẽ dẫn tới cây sinh trƣởng càng chậm trong điều kiện gieo trồng bình thƣờng (khơng có stress).
Promoter 35S là promoter đƣợc sử dụng phổ biến nhất để điều khiển sự biểu
hiện của gen chuyển trong nghiên cứu chuyển gen thực vật [87]. Tuy nhiên, sự biểu hiện liên tục của một gen, đặc biệt là những gen chức năng hay gen mã hoá nhân tố phiên mã đáp ứng stress thƣờng gây ảnh hƣởng tới sinh trƣởng của cây chuyển gen. Ví dụ, các dịng cây chuyển gen biểu hiện liên tục OsNAC6/SNAC2, OsDREB1A, OsDREB1B, AtDREB1A hay AtDREB1B đều sinh trƣởng chậm và giảm sản lƣợng đáng kể trong điều kiện bình thƣờng so với cây đối chứng khơng chuyển gen [48, 57, 86]. Thông thƣờng, sự biểu hiện liên tục của các gen liên quan tới quá trình truyền tín hiệu ABA có thể làm giảm đáng kể khả năng sinh trƣởng của cây do ABA đóng vai trị trung tâm điều hoà quá trình sinh trƣởng và phát triển của thực vật [108]. Maruyama và nhóm nghiên cứu khi nghiên cứu nguyên nhân dẫn tới sự suy giảm sinh trƣởng của các dòng cây chuyển gen mang cấu trúc 35S:DREB1A đã phát hiện ra sự biểu hiện của gen chuyển đã làm tăng cƣờng biểu hiện một số nhân tố phiên mã khác có ảnh hƣởng ức chế quá trình quang hợp và trao đổi carbohydrate [80]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chứng minh đƣợc sự biểu hiện liên tục của gen mã hóa nhân tố phiên mã OsNLI-IF dƣới sự điểu khiển của promoter 35S cũng làm giảm tốc độ sinh trƣởng của cây thuốc lá chuyển gen, ít nhất là ở giai đoạn cây non 4 tuần tuổi.