3. Nội dung nghiên cứu
1.3.NHÂN TỐ PHIÊN MÃ DREB
DREB là họ gen tổng hợp protein đƣợc tìm thấy nhiều trong tế bào sống khi thực vật gặp các điều kiện ngoại cảnh bất lợi nhƣ hạn hán, mặn và lạnh. Nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới cho rằng, DREB là nhân tố phiên mã tham gia tích cực vào quá trình này bằng cách kích hoạt nhanh sự hoạt động của các gen tham gia trực tiếp chống lại các điều kiên bất lợi của môi trƣờng nhƣ hạn hán, mặn và lạnh, nhƣng nhân tố phiên mã DREB hoạt động không cần thông qua sự tác động của ABA (Trần Thị Phƣơng Liên và đtg) [5].
DREB đã đƣợc các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và nghiên cứu từ những năm 80 của thế kỷ XX, tập trung vào các giống cây trồng nhƣ cây hoa cúc, lạc, hƣớng dƣơng… và đã thu đƣợc những thành quả nhất định cho khoa học trong việc cải thiện khả năng chống chịu của thực vật trƣớc điều kiện môi trƣờng khắc nghiệt và biến đổi khí hậu nhƣ hiện nay. Các nhà khoa học Trung Quốc, Đức, Pháp, Mỹ… đã nghiên cứu và giải trình tự gen DREB trên loài cúc và hƣớng dƣơng, lúa mì; đã so sánh trình tự gen của các loài cây trồng và hoang dại thấy rằng có sự sai khác giữa chúng từ đó họ đã đề xuất phƣơng án cải thiện khả năng chống chịu thông qua việc cải tiến ở mức phân tử của cơ chế chống chịu điều kiện bất lợi của môi trƣờng sống đó là chuyển gen mục tiêu từ loài chống chịu tốt vào loài chống chịu kém. Zhaoshi và đtg (2008), phân tích chức năng của gen GmDREB3 trong đậu tƣơng (Glycine max L.) [35]. Shahrokhabadi và đtg (2008) đã xác định các gen trong họ gen DREB ở cây đậu tƣơng. Dubouzet và đtg (Nhật Bản) nghiên cứu chức năng gen DREB trên đối tƣợng là lúa. Dubouzet và đtg (2003) cho rằng gen
OsDREB1A, OsDREB1B, OsDREB1C, OsDREB1D, gặp lạnh, OsDREB2A đƣợc biểu hiện khi mất nƣớc và nồng độ muối cao. Các OsDREB1A và OsDREB2A tạo protein liên quan đến yếu tố DRE và kích hoạt phiên mã của gen GUS tham gia vào quá trình chống chịu hạn [36]. Theo Yang và đtg (2007) ông đã phân lập đƣợc phân họ DREB trên đối tƣợng Hoa cúc, theo đó phân họ gồm DmDREBa và DmDREBb, những gen này mã hóa cho hai protein có 191 axitaminvà 185 axitamin với dự đoán trọng lƣợng phân tử là 21,66 và 20,99 kDa, các protein của 2 gen này đƣợc biểu hiện khi cây hoa cúc bị hạn lạnh [37]. Theo Li và đtg (2005) phân lập gen trên đối tƣợng cây đậu tƣơng và đã chia thành các phân họ DREB gồm: GmDREBa, GmDREBb, GmDREBc, ngoài ra còn có DREB1, DREB2, DREB3, DREB4, DREB5, mỗi gen có trình tự, độ dài khác nhau nhƣng đều đƣợc biểu hiện nhiều khi đậu tƣơng gặp các điều kiện hạn [38].
Có thể nói việc nghiên cứu về DREB hiện nay đang là vấn đề thời sự bởi lẽ mặc dù DREB không trực tiếp tham gia vào quá trình chống chịu hạn nhƣng nó đã quyết định việc chống chịu có đạt hiệu quả hay không bằng cách kích hoạt đồng thời sự biểu hiện của gen chống chịu. Nghiên cứu DREB sẽ giúp cải thiện khả năng chống chịu của cây trồng đối với hạn thông qua việc chuyển gen.
Ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu DREB vẫn còn rất mới mẻ, mới chỉ có một vài công trình công bố về gen DREB, đó là nghiên cứu đặc điểm cấu trúc gen DREB1 ở đậu tƣơng của Nguyễn Thị Minh Hồng và đtg (2010) [9]. Nghiên cứu gen DREB5 mã hóa protein liên quan đến quá trình phiên mã của nhóm gen chịu hạn ở cây đậu tƣơng của Chu Hoàng Lan và đtg (2010) [19]. Nghiên cứu đặc điểm của gen DREB1 của Chu Hoàng Mậu và đtg (2011) [9 ], Chính vì vậy việc nghiên cứu gen DREB sẽ tạo nguyên liệu cơ bản cho các
Prorein DREB là nhân tố phiên mã kích hoạt nhóm gen liên quan đến tính chịu hạn của đậu tƣơng không phụ thuộc vào ABA, sản phẩm của gen DREB đƣợc tìm thấy nhiều khi cây gặp hạn, lạnh và mặn. Trong các công trình nghiên cứu về DREB ở đậu tƣơng, có rất ít công trình nghiên cứu về gen DREB5 đƣợc công bố, công trình đầu tiên là của Chen và đtg (2007) đã nghiên cứu phân lập gen DREB5 từ mRNA ở cây đậu tƣơng với kích thƣớc là 927bp. Tiếp đến là công bố của nhóm tác giả Chu Hoàng Mậu và đtg (2010) [19] đã nghiên cứu đặc điểm của gen DREB5 từ mRNA của cây đậu tƣơng Xanh Tiên Đài với kích thƣớc là 924bp.
Tóm lại, gen DREB5 đã đƣợc chứng minh là tích cực tham gia vào việc chống hạn ở cây đậu tƣơng, sản phẩm biểu hiện của gen này đƣợc tìm thấy khi cây đậu tƣơng gặ p hạn, lạnh và mặn . Vì vậy, tìm hiểu đặc điểm cấu trúc của gen DREB5 liên quan đến quá trình phiên mã của nhóm gen chịu hạn ở cây đậu tƣơng cần đƣợc quan tâm trong thời gian tiếp theo.
Chƣơng 2
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP