VIỆN HÀN LÂMKHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Hà Nội, ngày tháng năm 2014 THÔNG TIN V LU N ÁN Đ A LÊN M NG
Trang 1VIỆN HÀN LÂM
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Hà Nội, ngày tháng năm 2014
THÔNG TIN V LU N ÁN Đ A LÊN M NG Ề Ậ Ư Ạ
Tên đề tài luận án: Nghiên cứu tăng cường khả năng chống chịu các điều kiện bất lợi của môi trường trên đối tượng cây Xoan ta (Melia azedazach L.) bằng công nghệ gen thực vật
Họ và tên Nghiên cứu sinh: Bùi Văn Thắng
Họ và tên cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Chu Hoàng Hà – Viện Công nghệ sinh học
TS Lê Văn Sơn – Viện Công nghệ sinh học
Cơ sở đào tạo: Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
TÓM TẮT NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
1 Xây dựng thành công quy trình chuyển gen vào cây Xoan ta thông qua Agrobacterium tumefaciens đạt hiệu suất chuyển gen cao từ 13,77 – 18,15% Quy trình chuyển gen có độ lặp
lại cao nên có thể áp dụng để chuyển thành công các gen mục tiêu có giá trị vào cây Xoan ta tạo giống mới
2 Tạo được các dòng Xoan ta chuyển cấu trúc gen gus dưới sự điều khiển của promoter rd29A Đánh giá hoạt động của promoter rd29A ở các dòng Xoan ta chuyển gen cho thấy promoter này
hoạt động đặc hiệu ở điều kiện môi trường xử lý bởi hạn nhân tạo
3 Tạo được 72 dòng Xoan ta chuyển gen P5CS đột biến dưới sự điều khiển của promoter rd29A Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng Xoan ta chuyển gen thu được 2 dòng (PX24
và PX30) chống chịu tốt với điều kiện môi trường khô hạn Hàm lượng proline tích lũy trong lá của các dòng Xoan ta chuyển gen cao hơn so với dòng cây đối chứng không chuyển gen sau khi xử lý bởi hạn nhân tạo
4 Thiết kế được hai cấu trúc vector chuyển gen mang gen codA dưới sự điều khiển của promoter 35S (pBI121::TP-codA và pBI121::codA), và chuyển thành công gen TP-codA/codA vào cây thuốc lá thông qua Agrobacterium tumefaciens Các dòng thuốc lá chuyển gen có sự
sinh tổng hợp và tích lũy glycine betaine cao (1,10 - 6,49 mM/g lá tươi) nên tăng cường được khả năng chịu mặn so với dòng thuốc lá không chuyển gen Các dòng thuốc lá chuyển cấu trúc
gen TP-codA chịu mặn tốt hơn so với các dòng thuốc lá chuyển gen codA
Trang 25 Tạo được 68 dòng Xoan ta chuyển cấu trúc gen TP-codA Đánh giá các dòng Xoan ta
chuyển gen ở điều kiện hạn và mặn nhân tạo thu được 5 dòng (TX4, TX12, TX27, TX28 và TX54) chịu hạn và mặn tốt hơn so với dòng cây đối chứng không chuyển gen Hàm lượng glycine betaine tích lũy trong lá của các dòng Xoan ta chuyển gen cao hơn nhiều so với dòng đối chứng không chuyển gen ở điều kiện xử lý bởi hạn và mặn nhân tạo
XÁC NHẬN CỦA VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Trang 3VIETNAM ACADEMY OF
SCIENCE AND TECHNOLOGY
INSTITUTE OF BIOTECHNOLOGY
Socialist Republic of Vietnam Independence - Freedom - Happiness
Hanoi, Month… Date…… 2014
PhD THESIS BRIEF
(For publication on Internet)
Topic: Study on improvement of abiotic stress tolerance in Xoan tree (Melia azedarach
L.) by using genetic engineering.
Full name of PhD Student: Bui Van Thang
Full name of Instructor: Assoc.Prof.PhD Chu Hoang Ha – Institute of Biotechnology
PhD Le Van Son - Institute of Biotechnology
Location of Research: Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and
Technology
FINDINGS AND CONCLUSIONS
1 Methods for transformation into Melia azedarach tree mediated by Agrobacterium tumefaciens were successfully established and the transformation efficiency reached to 13,77 –
18,15% in different biological experiments The methods were proved to be reproducible and
reliable for further application in order to genetically modify Melia azedarach tree
2 Transgenic Melia azedarach lines overexpressing GUS driven by promoter rd29A were successfully produced Analyses of transgenic Melia azedarach lines confirmed the specific
induction of promoter rd29A under drought conditions
3 72 transgenic Melia azedarach lines overexpressing a mutated version of P5CS gene (loss of
feedback inhibition) driven by promoter rd29A were produced Analyses of transgenic lines exhibited that two lines PX24 and PX30 showed significantly high tolerance to drought Proline content accumulated in transgenic lines significantly higher than that observed in control lines under drought conditions
4 Two transgenic vectors pBI121 carrying codA gene driven by promoter 35S (pBI121::TP-codA và pBI121::(pBI121::TP-codA) were successfully constructed These vectors were transformed into Agrobacterium tumefaciens strain LAB4404 for further plant transformation Transgenic tobacco lines overexpressing TP-codA and codA encoding choline oxidase – a key enzyme in
glycine betaine biosynthesis, respectively, were successfully produced Analyses of transgenic tobacco lines observed a tight correlation of the high accumulation (1.10 – 6.49 mM/g fresh leaves) of glycine betaine and the tolerance to salinity Moreover, it was seen that lines
Trang 4overexpressing TP-codA showed higher tolerance to stress than that of lines overexpressing only codA.
5 68 transgenic Melia azedarach lines overexpressing TP-codA gene were produced by using
transformation approach set up in this thesis Evaluation the tolerance to stress of these transgenic lines resulted in 5 promising lines regarding the tolerance to drought and salinity including TX4, TX12, TX27, TX28 và TX54 The glycine betaine content in transgenic lines significantly higher than that observed in control lines Therefore, these lines exhibited higher tolerance to stress conditions
CONFIRMATION OF INSTITUTE OF BIOTECHNOLOGY