Nhờ những tiến bộ trong các nghiên cứu sinh học phân tử, di truyền và hóa sinh nên nhiều cơ chế liên quan đến tính chịu hạn mới ở thực vật đã được làm sáng tỏ, nhiều gen được tách dòng và nghiên cứu hoạt động chức năng trên các đối tượng cây mô hình khác nhau. Song song với những tiến bộ về nghiên cứu đặc điểm chức năng của gen, những tiến bộ khoa học về kỹ thuật chuyển gen, kỹ thuật phát triển vector phù hợp với hệ biểu hiện mới, phát triển hệ thống tái sinh phù hợp, kết hợp với những kỹ thuật phân tích cây chuyển gen hiện đại đã làm tăng hiệu quả trong việc tạo cây trồng chuyển gen. Đây là những tiền đề quan trọng cho việc cải thiện khả năng chịu hạn của cây đậu tương bằng kỹ thuật chuyển gen. Mục tiêu là Nghiên cứu làm sáng tỏ triển vọng ứng dụng kỹ thuật chuyển gen nhờ vi khuẩn A. tumefaciens vào việc cải tiến hệ rễ nhằm cải thiện khả năng chịu hạn ở cây đậu tương.
Trang 1NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CHUYỂN GEN NHỜ A TUMEFACIENS VÀO VIỆC CẢI TIẾN
HỆ RỄ CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG GLYCINE MAX (L.) Merrill)
Báo cáo chuyên đề 3
Người hướng dẫn KH: GS.TS Chu Hoàng Mậu
PGS.TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh NCS: Lò Thanh Sơn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Trang 2MỞ ĐẦU
Hạn hán và sự cấp thiết chọn tạo giống đậu tương chịu hạn
Trang 3MỞ ĐẦU
Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật lai và đột biến
Trang 4MỞ ĐẦU
Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật lai và đột biến
Trang 5MỞ ĐẦU
Chọn tạo giống chống chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen
Trang 7• Nghiên cứu sự tái sinh và chuyển gen ở cây đậu
tương thông qua vi khuẩn A tumefaciens
• Nghiên cứu cải thiện khả năng chịu hạn của cây đậu tương bằng kỹ thuật chuyển gen
• Nghiên cứu những ứng dụng tiến bộ kỹ thuật
trong chuyên gen ở cây đậu tương
NỘI DUNG
Trang 8Kỹ thuật chuyển gen ở thực vật
Trang 9• Sự chuyển gen trong tự nhiên của A tumefaciens
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
Trang 10• Cấu tạo của Ti-plasmid
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
Trang 11• Cơ chế chuyển gen của A.tumefaciens
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
Trang 12• Phát triển hệ thống vector chuyển gen
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
Vector liên hợp
Vector nhị thể
Trang 13• Sử dụng A tumefaciens làm vector chuyển gen
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
Trang 14• Chuyển gen ở đậu tương nhờ A.tumefaciens
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
Trang 15• Chuyển gen ở đậu tương nhờ A.tumefaciens
SỰ TÁI SINH VÀ CHUYỂN GEN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG NHỜ A TUMEFACIENS
nptII bar hpt
kanamycine basta hygromicine
Trang 16• Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein điều hoà
CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN
rd29A: AtDREB1A
GmNFYA3
LOS5/ABA3
Trang 17• Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng
CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN
GsGST
TCS
GmERF4
P5CS P5CR soyBiPD
Glutation chống oh TCS chống mất nước
Tăng tổng hợp proline
Tăng tổng hợp proline
Tăng chaperonine Chậm lão hoá tế bào
Trang 18• Chuyển gen trong định hướng nâng cao mức biểu hiện của gen mã hoá protein chức năng
CẢI THIỆN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở CÂY
ĐẬU TƯƠNG BẰNG CHUYỂN GEN
Trang 19• Khâu phát triển vector phù hợp
• Khâu hoàn thiện phương pháp biến nạp
• Khâu hoàn thiện hệ thống tái
• Khâu phân tích thể tái tổ hợp
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
Trang 20• Ứng dụng trong phân tích cây chuyển gen
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
bar, nptII , hpt, GUS, GFP…
Trang 21• Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
Trang 22• Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
Bacillus thuringensis
(Bt)
Trang 23• Một số thành tựu tạo cây đậu tương chuyển gen
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
RNAi
Trang 24• Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường khả năng chịu hạn ở cây đậu tương
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
Nghiên cứu đặc điểm, chức năng của gen chịu hạn của đậu tương
Trang 25• Tình hình nghiên cứu chuyển gen tăng cường khả năng chịu hạn ở cây đậu tương
ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG
Nghiên cứu tạo cây đậu tương chịu hạn bằng kỹ thuật chuyển gen
AtDREB1 A
Trang 26KẾT LUẬN
1 Chuyển gen nhờ A.tumefaciens ở đậu tương
có nhiều ưu thế và được ứng dụng rộng rãi
2 Khả năng chịu hạn của đậu tương có thể cải
thiện bằng chuyển gen tăng cường biểu hiện của protein điều hòa hoặc protein chức năng
3 Những tiến bộ và thành tựu chuyển gen mở ra
triển vọng tạo cây đậu tương biến đổi gen cải thiện khả năng chịu hạn cho sản xuất
Trang 27NHẬN XÉT
- Chuyển gen bằng A.tumefaciens tuy không đạt hiệu suất
cao như dùng súng bắn gen nhưng ưu thế là không gây tổn thương tế bào, ít tạo thể khảm, số copy thấp…
- Nách lá mầm đậu tương được lựa chọn làm mô đích vì:
có thể tái sinh đa chồi; dễ thu nhận vật liệu ban đầu
- Chuyển gen đậu tương có thể vướng phải một số khó khăn về mùa vụ, hàm lượng protein trong mô cao…
- Những tiến bộ trong nghiên cứu chuyển gen + kế thừa những thành tựu đã đạt được cho phép hoàn thiện quy
trình tạo cây đậu tương biến đổi gen nhờ A tumefaciens
Trang 28Xin trân trọng cảm ơn!