các phương pháp chuyển gen trực tiếp vào thực vật pot

Trường Đại Học Nha TrangMôn: Sinh Học Thực Vật Các Phương Pháp Chuyển Gen Trực Tiếp Vào Thực Vật Lớp: 53CNSH Nhóm: IV GVHD: Phạm Ngọc Minh Quỳnh... Khái niệm chung• Biến nạp gene ở thực

Trường Đại Học Nha Trang

Môn: Sinh Học Thực Vật Các Phương Pháp Chuyển Gen Trực Tiếp

Vào Thực Vật Lớp: 53CNSH Nhóm: IV GVHD: Phạm Ngọc Minh Quỳnh

1 Giới thiệu

2 Kĩ thuật chuyển gene trên thực vật

3 Các phương pháp chuyển gene trực tiếp

4 Một số ứng dụng và thành tựu

Nội dung chính

Khái niệm chung

• Biến nạp gene ở thực vật là quá trình chuyển một hoặc một số gene ngoại lai vào trong tế bào thực vật nhằm tạo ra một tính trạng mới mà trước đó cơ thể thực vật đó không có.

2 Kĩ thuật chuyển gene trên thực

Chuyển gene trực tiếp

Nhờ Agrobacterium Tumefacients

Bằng vi tiêm

Nhờ virus

Bằng súng bắn gene Bằng xung điện

Nhờ kỹ thuật siêu âm

Qua ống phấn

3 Các phương pháp chuyển gene trực tiếp

Chuyển gene bằng súng bắn gene

Súng bắn gen (Gene

thông tin di truyền vào

tế bào, được thiết kế

đầu tiên cho biến nạp

DNA ngoại lai vào

tế bào thực vật.

Nguyên lý chung của phương pháp này là sử dụng áp lực của xung khí helium để đẩy các viên đạn có kích thước nhỏ mang các gene mong muốn (các viên đạn này thường được làm bằng Au, Tungsten, titanium hoặc volfram), xuyên qua các lớp

tế bào, mô để xâm nhập vào genome thực vật

Ưu điểm:

- Có thể chuyển gene vào nhiều loại tế bào và mô.

- Bắn một lần được nhiều tế bào.

- Quá trình chuyển gen nhanh, thao tác đơn giản.

- Các vector mang gene tái tổ hợp đơn giản và chỉ

Chuyển gene bằng xung điện

Khái niệm:

 Là phương pháp sử dụng xung điện trong thời gian ngắn để tạo ra các lỗ trên màng tế bào trần làm cho DNA bên ngoài môi trường có thể xâm nhập vào bên trong tế bào.

Quy trình:

Tạo dung dịch tế bào huyền phù Tạo xung điện với hiệu điện thế cao, trong thời gian ngắn

Protoplast bị thủng một số chỗ DNA thâm nhập, gắn vào hệ gene thực vật Nuôi cấy protoplast trong môi trường chọn lọc

Nuôi cấy invitro, tái sinh cây Chọn lọc cây chuyển gene

Click to edit Master text styles

Second level

Third level

Fourth level

Fifth level

Ưu điểm

– Phương pháp này có thể thực hiện với các mô in vivo còn nguyên vẹn.

– Ðoạn DNA ngoại lai được biến nạp có kích thước lớn.

• Nhược điểm:

• Tỷ lệ các tế bào được chuyển gene còn thấp.

• Sức sống của tế bào giảm đột ngột khi bị sốc điện.

• Việc tái sinh ở một số loài rất khó khăn.

Chuyển gene trực tiếp nhờ hóa chất

Nguyên tắc

• Khi có sự tác động của hóa chất thì màng của

protoplast bị thay đổi và protoplast có thể thu nhận

DNA ngoại lai vào bên trong tế bào.

• Ở nồng độ cao, PEG làm ADN cần biến nạp không còn

ở trạng thái hoà tan nữa mà kết dính lại trên màng

sinh chất Sau đó, bằng cách loại bỏ PEG và xử lý nồng

độ cao của Ca2+ hoặc ở độ pH cao, ADN biến nạp sẽ được chuyển nạp vào trong tế bào protoplast.

Chuyển gene bằng vi tiêm

• Phương pháp này cho phép đưa gen vào

đúng vị trí mong muốn ở từng tế bào với hiệu quả tương đối cao.

Vi tiêm DNA vào tế bào

 Ưu điểm:

• Có thể tối ưu lượng DNA đưa vào tế bào

• Quyết định được đưa DNA vào loại tế bào nào

• Có thể đưa một cách chính xác thậm chí vào tận nhân và có thể quan sát được

• Các tế bào có cấu trúc nhỏ như hạt phấn và tế bào tiền phôi mặc dù hạn chế về số lượng cũng có thể tiêm chính xác

• Có thể nuôi riêng lẻ các tế bào vi tiêm và biến nạp được vào mọi giống cây

 Nhược điểm:

• Mỗi lần tiêm chỉ được một phát tiêm và chỉ với một tế bào

• Cần dùng các thiết bị có độ chính xác cao và cần kỹ năng phức tạp của người sử dụng

Chuyển gene qua ống phấn

Khái niệm

Là phương pháp chuyển không qua nuôi

cấy invitro, các DNA ngoại lai được chuyển

trực tiếp bằng đường ống phấn.

Nguyên tắc

DNA ngoại lai chuyển vào cây theo đường ống

phấn, chui vào bầu nhụy cái Thời gian chuyển gene là vào lúc hạt phấn mọc qua vòi nhụy và lúc đưa tinh vào thụ tinh

Thời điểm chuyển gene tốt nhất là xảy ra đúng

khi quá trình thụ tinh ở noãn và cho tế bào hợp tử chưa phân chia Như vậy sự chuyển gene chỉ xảy

ra ở một tế bào cái duy nhất

Chuyển gene bằng kĩ thuật siêu âm

Khái niệm: Dùng sóng siêu âm để chuyển gene vào tế bào trần

Nguyên tắc:

- Sau khi tạo protoplast, ta tiến hành trộn

protoplast với plasmid chứa gene mong

muốn tạo dung dịch huyền phù.

- Tiến hành cắm đầu máy siêu âm vào dung

dịch huyền phù khoảng 3mm và cho máy

phát với tần số 20kHz, thời gian 600- 900

ms.

- Sóng siêu âm làm cho lớp màng protoplast

biến đổi tạo ra các lỗ giúp cho DNA ngoại lai

xâm nhập vào tế bào

Các bước:

Tạo dung dịch tế bào huyền phù Tạo sóng siêu âm với tần số cao Protoplast bị thủng một số chỗ

ADN thâm nhập vào Nuôi cấy protoplast

Tái sinh cây Chọn lọc cây chuyển gene

Ưu điểm:

• Chuyển được lượng protoplast nhiều.

• Không độc hại đối với tế bào.

Nhược điểm:

• Giá thành thiết bị tương đối cao.

• Đòi hỏi kỹ thuật cao.

4 Một số ứng dụng và thành tựu

-Tạo các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt.

-Đảm bảo ổn định đa dạng sinh học.

-Sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu từ bên ngoài cho nông nghiệp và môi trường.

ỨNG DỤNG

Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng.

Chống chịu chất diệt cỏ, kháng côn trùng.

Một số sản phẩm chuyển gen

Củ cải đường chịu rét Lúa sống chung với lũ

Ngô và đậu tương kháng thuốc diệt cỏ

Cây bông chuyển gen

Thêm sắc hoa xanh

THANK

YOU FOR LISTENIN

G