Đánh giá khả năng chịu hạn và phân lập gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn ở cây đậu tương

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG [Glycine max L... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.ed

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Ở CÂY ĐẬU TƯƠNG [Glycine max (L.) Merrill]

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thái Nguyên - 2010

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Chu Hoàng Mậu- Phó Giám đốc Đại học Thái nguyên và TS Chu Hoàng Hà - Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm , Viện Công nghệ sinh học thuộc Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn , chỉ bảo, hết lòng giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TS Lê Trần Bình - Nguyên Viện trưởng Viện Công nghệ Sinh học đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Vũ Thanh Thanh - Trường Đại học khoa học tự nhiên –ĐH Thái nguyên và CN Hoàng Hà - Phòng Công nghệ tế bào thực vật , Viện Công nghệ sinh học đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài luận văn

Trong quá trình thực hiện đề tài , tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của toàn thể cán bộ Phòng Công nghệ tế bào thực vật, Viện Công nghệ Sinh học Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các cán bộ Khoa sau đại học, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái nguyên đã giảng dạy và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khoá học

Tôi xin cảm ơn lãnh đạo trường THPT Đồng Hỷ , các bạn đồng nghiệp

đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Cuối cùng tôi rất biết ơn những người thân trong gia đình, các bạn của tôi

đã luôn động viên, quan tâm, tạo mọi điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu

Thái Nguyên, tháng 8 năm 2010

Tác giả luận văn

Hà Thị Phượng

Trang 4

MỤC LỤC

Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn

Những chữ viết tắt

Danh mục các bảng trong luận án

Danh mục các hình trong luận án

MỞ ĐẦU……… 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU……… .4

1.1 CÂY ĐẬU TƯƠNG VÀ ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG 4

1.1.1 Cây đậu tương……… ……… 4

1.1.2 Đặc tính chịu hạn của cây đậu tương………… ……… … .8

1.2 CHẤT ỨC CHẾ CYSTATIN VÀ GEN CYSTATIN Ở THỰC VẬT VÀ CÂY ĐẬU TƯƠNG 12

1.2.1 Chất ức chế Cystatin 12

1.2.1.1 Giới thiệu chung về Cystatin ở sinh vật 12

1.2.1.2 Phân loại Cystatin 13

1.2.1.3 Cấu trúc, chức năng của Cystatin thực vật 15

1.2.2 Gen mã hóa Cystatin ở thực vật và cây đậu tương… …….….… 19

1.3 ỨNG DỤNG SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG PHÂN LẬP GEN 21

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 28

2.1.1 Vật liệu thực vật 28

2.1.2 Hóa chất, thiết bị và địa điểm nghiên cứu 29

Trang 5

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.2.1 Đánh gía khả năng chịu hạn ở giai đoạn cây non bằng phương pháp gây hạn nhân tạo 29

2.2.2 Xử lý kết quả và tính toán số liệu 31

2.2.3 Phương pháp sinh học phân tử 31

2.2.3.1 Phương pháp tách chiết ARN tổng số từ mầm đậu tương 31

2.2.3.2 Phương pháp điện di ADN trên gel agarose 32

2.2.3.3 Phương pháp RT-P 32

2.2.3.4 Ph-¬ng ph¸p g¾n gen vµo vector t¸ch dßng 35

2.2.3.5 BiÕn n¹p vector t¸i tæ hîp vµo tÕ bµo kh¶ biÕn E.coli DH5 36

2.2.3.6 Ph-¬ng ph¸p PCR trùc tiÕp tõ khuÈn l¹c (colony-PCR) 36

2.2.3.7 Tách chiết plasmit 37

2.2.3.8 Phương pháp xác định trình tự gen bằng thiết bị tự động( N) 37

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA HẠT VÀ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC GIỐNG ĐẬU TƯƠNG NGHIÊN CỨU 38

3.1.1 Đặc điểm hình thái, kích thước và khối lượng hạt 5 giống đậu tương nghiên cứu 38

3.1.2 Khả năng chịu hạn của 5 giống đậu tương 39

3.2 KẾT QUẢ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ GEN CYSTATIN Ở ĐẬU TƯƠNG 40

3.2.1 Tách chiết ARN tổng số 40

3.2.2 KÕt qu¶ RT-PCR 43

Trang 6

3.2.3 KÕt qu¶ biÕn n¹p vector t¸i tæ hîp vµo tÕ bµo kh¶ biÕn

E.coli DH5α 44

3.2.4 Kết quả chọn dòng tế bào mang vector tái tổ hợp 46

3.2.5 Kết quả tách chiết ADN plasmid

47 3.2.6 Kết quả kiểm tra các dòng plasmid 48

3.2.7 Kết quả giải trình tự nucleotit 49

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ……… ……… … 58

CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

Trang 7

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT

ADN Axit deoxyribonucleic

ARN Axit ribonucleic

nhờ enzyme phiên mã ngƣợc

DHA Docosa Hexaenoic Axit

EPA Eicosa Pentaenoic axit

HSP Heat shock protein - Protein sốc nhiệt

HSG Heat Shock Granules

Kb Kilo bazơ = 1000 bp

LEA Late embryogenesis abundant

MW Molecular weight - Khối lƣợng phân tử

PCR Polymeraza chain reaction - Phản ứng chuỗi polimeraza

Trang 8

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Nguồn gốc, đặc điểm của 6 giống đậu tương nghiên

cứu

30

2.4 Thành phần phản ứng gắn sản phẩm PCR vào vector

tách dòng pBT

38

3.1 Màu sắc, số lượng và khối lượng hạt của 6 giống đậu

tương nghiên cứu

42

3.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của 6 giống đậu tương

nghiên cứu

45

3.3 Hệ số tương đồng và hệ số khác nhau của gen cystatin

ở 10 giống đậu tương (%)

58

Trang 9

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.1 Hình ảnh hạt của 6 giống đậu tương nghiên cứu 42 3.2 Hình ảnh cây đậu tương 3 lá trước khi xử lý hạn 44 3.3 Hình ảnh cây đậu tương 3 lá sau khi xử lý hạn 44

3.5 KÕt qu¶ PCR nhân gen của giống đậu tương Thái

Thái Nguyên và 4 mẫu giống đậu tương đã công bố

trên genbank

54

3.11 Biểu đồ hình cây so sánh mức tương đồng gen

cystatin của 10 giống đậu tương

59

3.12 Trình tự axit amin của mẫu nghiên cứu Thái

Nguyên và 4 mẫu giống đậu tương đã công bố trên genbank

60

Trang 10

1

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đậu tương Glycine max (L.) Merrill là loại cây có vị trí quan trọng trong cơ

cấu cây trồng nông nghiệp, có giá trị kinh tế và hàm lượng dinh dưỡng cao Hạt đậu tương chứa 30%- 46% protein, 12%-25% lipit, và nhiều loại vitamin (B1, B2, C,D, E, K…), chứa nhiều loại axit amin cần thiết (lizin, triptophan, metionin, xystein, lizin…), là nguồn năng lượng cần thiết cho con người

Cây đậu tương có thời gian sinh trưởng ngắn, hệ rễ có nốt sần mang vi khuẩn cố định đạm, tạo khả năng cố định nitơ không khí thành chất hữu cơ nên cây đậu tương thường được trồng luân canh với lúa và ngô để tăng vụ và cải tạo đất bạc màu Vì vậy trồng đậu tương góp phần cải tạo đất và bảo vệ môi trường Với những giá trị to lớn đó, mà cây đậu tương được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới, phát triển mạnh ở Mỹ, Braxin, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ Ở Việt Nam, cây đậu tương được gieo trồng ở cả 7 vùng nông nghiệp trên cả nước với nguồn gen rất đa dạng và phong phú, gồm các giống nhập nội, giống lai tạo, giống đột biến và tập đoàn các giống địa phương Sự đa dạng và phong phú đó chính là nguồn nguyên liệu phục vụ cho công tác giống nhằm chọn tạo những giống đậu tương mới cho năng suất và

chất lượng phù hợp với mục tiêu chọn giống [9] Những giống đậu tương địa

phương thường có năng suất thấp, nhưng lại có chất lượng hạt tốt và khả năng chống chịu cao đối với các điều kiện bất lợi của ngoại cảnh

Trong những năm gần đây diễn biến khí hậu ngày càng phức tạp, lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng và giữa các thờì kỳ trong năm nên hạn hán và nắng nóng kéo dài cùng với sự biến đổi của các yếu tố môi trường khác đã tác động xấu đến sự sinh trưởng và phát triển, làm giảm năng suất và

Trang 11

data error !!! can't not

read

Trang 12

read

Trang 13

read

Trang 14

read

Trang 15

read

Trang 17

read

Trang 18

read

Trang 19

read

Trang 20

read

Trang 21

read

Trang 22

read

Trang 23

read

Trang 24

read

Trang 26

read

Trang 27

read

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	344,66 KB