Nghiên cứu cấu trúc và dự đoán chức năng của họ gene mã hóa tiểu phần Nuclear factorYB liên quan đến tính chống chịu ở sắn (Manihot esculenta Crantz)

Nghiên cứu cấu trúc và dự đoán chức năng của họ gene mã hóa tiểu phần Nuclear factorYB liên quan đến tính chống chịu ở sắn (Manihot esculenta Crantz) Thực vật thích nghi với môi trường sống nhờ khả năng điều hòa biểu hiện của các gene. Trong đó, quá trình điều hòa biểu hiện gene đóng vai trò quan trọng trong thích ứng của thực vật với điều kiện bất lợi (Mickelbart et al., 2015). Đến nay, rất nhiều cơ chế đáp ứng đã được xác định, bản chất là sự biểu hiện và điều hòa của những gene trong tế bào. Đặc biệt, nhân tố phiên mã (transcription factor, TF) đã được chứng minh là một trong những nhóm protein điều hòa quan trọng tham gia vào quá trình điều khiển sự biểu hiện của gene, từ đó liên quan trực tiếp đến cơ chế đáp ứng của thực vật với điều kiện ngoại cảnh bất thuận (Priest et al., 2009). Nuclear factorY (NFY), hay còn gọi là yếu tố bám CAAT (CAATbinding factor, CBF), là một TF quan trọng được tìm thấy ở tất cả các loài thực vật (Mantovani, 1999; Laloum et al., 2013). Các nghiên cứu đã chứng minh rằng, NFY không chỉ có chức năng quan trọng trong quá trình điều hòa sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, mà còn tham gia vào cơ chế đáp ứng lại các yếu tố bất lợi (Ma et al., 2015; Li et al., 2016). NFY bao gồm 3 tiểu phần, NFYA, NFYB và NFYC, trong đó có chứa các vùng bảo thủ để tạo ra sự liên kết giữa DNA và tương tác với các tiểu phần khác để hình thành nên phức hợp NFY (Petroni et al., 2012; Laloum et al., 2013). Với những thành tựu đạt được trong việc giải mã genome các loài cây trồng, những nhóm TF, trong đó có NFY đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Cụ thể, NFY đã được xác định và phân tích trên một số đối tượng cây trồng quan trọng như: cây mô hình 2 lá mầm Arabidopsis thaliana (Laloum et al., 2013), ngô (Zea mays) (Nelson et al., 2007), lúa (Oryza sativa) (Miyoshi et al., 2003; Thirumurugan et al., 2008; Yang et al., 2017), đậu tương (Glycine max) (Quach et al., 2015), các gene mã hóa cho nhóm NFY cũng được ghi nhận ở cam ngọt (Citrus sinensis) (Chu Đức Hà và cs., 2016; 2017a). Gần đây, tiểu phần NFYB (Chu Đức Hà và cs., 2017b) cũng đã được công bố ở cây sắn (Manihot esculenta Crantz). Hiện nay, cây sắn được đánh giá là cây lương thực, hàng hóa và nguyên liệu thiết yếu, là giải pháp kinh tế cho hàng triệu nông dân sống ở những vùng nông thôn của Đông Nam Á, bao gồm cả Việt Nam (Howeler, 2003). Vì thế, cây sắn đã thu hút được rất nhiều sự quan tâm trong thời gian gần đây, nhất là khi genome của loài vừa được giải mã thành công (Bredeson et al., 2016). Trong đó, NFYB đã được nghiên cứu ở cây sắn gồm 17 gene mã hóa cho tiểu phần NFYB, ký hiệu là MeNFYB (Chu Đức Hà và cs., 2017b). Câu hỏi đặt ra là họ gene mã hóa tiểu phần NFYB có cấu trúc và chức năng như thế nào? Trong đó, gene nào đóng vai trò quan trọng và tham gia vào quá trình đáp ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi của cây sắn. Chính vì vậy, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu cấu trúc và dự đoán chức năng của họ gene mã hóa tiểu phần Nuclear factorYB liên quan đến tính chống chịu ở sắn (Manihot esculenta Crantz)”.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đã trực tiếp thực hiện các nghiên cứu trong khóaluận này Mọi kết quả thu được nguyên bản, không chỉnh sửa hoặc saochép từ các nghiên cứu khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những lời cam đoan trên!

Tác giả khóa luận

Lê Hoàng Thu Phương

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực tập và nghiên cứu tại bộ môn Sinh họcphân tử, viện Di truyền Nông nghiệp tôi đã nhận được rất nhiều sự quantâm giúp đỡ, động viên của thầy cô, gia đình và bạn bè

Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Thị LýThu - Viện Di truyền Nông nghiệp đã tận tình hướng dẫn và dìu dắt tôitrong suốt thời gian thực tập

Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài, tôi nhận được sự chỉ bảonhiệt tình đầy trách nhiệm của tập thể cán bộ nghiên cứu trong bộ mônSinh học phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp, đặc biệt là sự hướng dẫnnhiệt tình của ThS Chu Đức Hà tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quýbáu đó

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS Hoàng Thị Thao - KhoaNông học - Trường Đại học Nông - Lâm Bắc Giang đã động viên chỉ dẫn,đóng góp ý kiến và tạo điều kiện để tôi hoàn thành khóa luận này

Bằng tình cảm chân thành, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn

bè đã luôn ở bên, động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện khóaluận này

Bắc Giang, ngày tháng năm 2018

Sinh viên thực hiện

Lê Hoàng Thu Phương

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

4.1 Ý nghĩa khoa học 3

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tổng quan về yếu tố phiên mã NF-YB 4

1.1.1 Cấu trúc của NF-Y và tiểu phần NF-YB 4

1.1.2 Vai trò của NF-YB đối với thực vật 4

1.2 Tình hình nghiên cứu về yếu tố phiên mã NF-YB hiện nay 6

1.2.1 Tình hình nghiên cứu về yếu tố phiên mã NF-YB trên thế giới 6

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về yếu tố phiên mã NF-YB ở Việt Nam 8

1.3 Giới thiệu về cây sắn 9

1.3.1 Nguồn gốc, phân loại của cây sắn 9

1.3.2.Đặc điểm hình thái và di truyền của cây sắn 10

1.3.3 Vai trò của cây sắn 12

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Vật liệu nghiên cứu 14

2.2 Phương pháp nghiên cứu 15

2.2.1 Phương pháp phân tích đặc tính protein của tiểu phần NF-YB ở sắn 15

2.2.2 Phương pháp dự đoán yếu tố điều hòa cis- trên vùng promoter của gene mã hóa NF-YB ở sắn 15 2.2.3 Phương pháp xây dựng cây phân loại của họ tiểu phần NF-YB ở sắn 17

2.2.4 Phương pháp phân tích dữ liệu biểu hiện của các gene mã hóa NF-YB ở

sắn 17

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .18 3.1 Kết quả phân tích đặc tính protein của tiểu phần NF-YB ở sắn 18

3.2 Kết quả phân tích yếu tố điều hòa cis- trên vùng promoter của các gene mã hóa tiểu phần NF-YB ở sắn 21

3.3 Kết quả xây dựng cây phân loại của họ tiểu phần NF-YB ở sắn 27

3.4 Kết quả phân tích dữ liệu biểu hiện của gene mã hóa NF-YB ở sắn 29

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 33

1 Kết luận 33

2 Đề nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Thuật ngữ Tiếng Anh Thuật ngữ Tiếng Việt

ABRE Abscisic acid responsive

element

Yếu tố đáp ứng axitabscisic

AURE Auxin responsive element Yếu tố đáp ứng auxin

CIAT International center for

tropical agriculture

Trung tâm Nông nghiệpnhiệt đới quốc tế

CRE Cis- regulatory element Yếu tố điều hòa

cis-DNA Deoxyribonucleic acid Axit deoxyribonucleicFAOSTAT The food and agriculture

organization corporatestatistical database

Ngân hàng dữ liệu trựctuyến của tổ chức NôngLương thế giới

GEO Gene expression omnibus Cơ sở dữ liệu của dữ liệu

biểu hiện gen

hydropathicity

Độ ưa nước

HAP Histo-aspartic protease Histo-aspartic proteaza

IITA International institute of

tropical agriculture

Viện Nông nghiệp nhiệtđới quốc tế

responsive element

Yếu tố đáp ứng lạnh

MeJARE Methyl jasmonate acid

responsive elements

Yếu tố đáp ứng đến axitjasmonic

SARE Salicylic acid responsive

element

Yếu tố đáp ứng axitsalicylic

USD United States dollar Đô la Mỹ

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thông tin về chú giải của họ gene mã hóa tiểu phần NF-YB ở sắn 14Bảng 2.2 Một số CRE cơ bản 16Bảng 3.1 Đặc tính của protein NF-YB ở sắn 19Bảng 3.2 Một số CRE liên quan đến mức độ biểu hiện đặc thù ở mô được

dự đoán trong vùng promoter của họ gene mã hóa NF-YB ở sắn 23Bảng 3.4 Một số CRE đáp ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi được dựđoán trong vùng promoter của họ gene mã hóa NF-YB ở sắn 26

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Dự đoán các protein MeNF-YB đáp ứng hạn dựa trên phân tích

cây phân loại 28Hình 3.2 Mức độ biểu hiện của họ gene mã hóa NF-YB ở 7 mô trong điềukiện thường 31

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Sự gia tăng dân số một cách nhanh chóng làm cho an ninh lươngthực trở thành một vấn đề chính cho thế giới và ở Việt Nam Hơn nữa, nềnsản xuất nông nghiệp cũng chịu tác động rất đáng kể từ điều kiện môitrường bất thuận (như hạn hán, ngập úng, mặn, xói mòn đất) gây ra bởihiện tượng biến đổi khí hậu Vì vậy, những hiểu biết cơ bản về cơ chế đápứng điều kiện bất lợi của thực vật sẽ định hướng cho công tác chọn tạogiống cây trồng nhằm nâng cao tính chống chịu

Thực vật thích nghi với môi trường sống nhờ khả năng điều hòa biểuhiện của các gene Trong đó, quá trình điều hòa biểu hiện gene đóng vai tròquan trọng trong thích ứng của thực vật với điều kiện bất lợi (Mickelbart etal., 2015) Đến nay, rất nhiều cơ chế đáp ứng đã được xác định, bản chất là

sự biểu hiện và điều hòa của những gene trong tế bào Đặc biệt, nhân tốphiên mã (transcription factor, TF) đã được chứng minh là một trong nhữngnhóm protein điều hòa quan trọng tham gia vào quá trình điều khiển sựbiểu hiện của gene, từ đó liên quan trực tiếp đến cơ chế đáp ứng của thựcvật với điều kiện ngoại cảnh bất thuận (Priest et al., 2009)

Nuclear factor-Y (NF-Y), hay còn gọi là yếu tố bám CAAT binding factor, CBF), là một TF quan trọng được tìm thấy ở tất cả các loàithực vật (Mantovani, 1999; Laloum et al., 2013) Các nghiên cứu đã chứngminh rằng, NF-Y không chỉ có chức năng quan trọng trong quá trình điều hòa

(CAAT-sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, mà còn tham gia vào cơ chế đápứng lại các yếu tố bất lợi (Ma et al., 2015; Li et al., 2016) NF-Y bao gồm 3tiểu phần, NF-YA, NF-YB và NF-YC, trong đó có chứa các vùng bảo thủ đểtạo ra sự liên kết giữa DNA và tương tác với các tiểu phần khác để hình thànhnên phức hợp NF-Y (Petroni et al., 2012; Laloum et al., 2013)

Với những thành tựu đạt được trong việc giải mã genome các loàicây trồng, những nhóm TF, trong đó có NF-Y đã thu hút được sự quan tâmcủa nhiều nhà khoa học trên thế giới Cụ thể, NF-Y đã được xác định vàphân tích trên một số đối tượng cây trồng quan trọng như: cây mô hình 2 lá

mầm Arabidopsis thaliana (Laloum et al., 2013), ngô (Zea mays) (Nelson

et al., 2007), lúa (Oryza sativa) (Miyoshi et al., 2003; Thirumurugan et al., 2008; Yang et al., 2017), đậu tương (Glycine max) (Quach et al., 2015), các gene mã hóa cho nhóm NF-Y cũng được ghi nhận ở cam ngọt ( Citrus sinensis) (Chu Đức Hà và cs., 2016; 2017a).

Gần đây, tiểu phần NF-YB (Chu Đức Hà và cs., 2017b) cũng đã

được công bố ở cây sắn ( Manihot esculenta Crantz) Hiện nay, cây sắn

được đánh giá là cây lương thực, hàng hóa và nguyên liệu thiết yếu, là giảipháp kinh tế cho hàng triệu nông dân sống ở những vùng nông thôn củaĐông Nam Á, bao gồm cả Việt Nam (Howeler, 2003) Vì thế, cây sắn đãthu hút được rất nhiều sự quan tâm trong thời gian gần đây, nhất là khigenome của loài vừa được giải mã thành công (Bredeson et al., 2016)

Trong đó, NF-YB đã được nghiên cứu ở cây sắn gồm 17 gene mã hóa

cho tiểu phần NF-YB, ký hiệu là MeNF-YB (Chu Đức Hà và cs., 2017b) Câu

hỏi đặt ra là họ gene mã hóa tiểu phần NF-YB có cấu trúc và chức năng nhưthế nào? Trong đó, gene nào đóng vai trò quan trọng và tham gia vào quá trìnhđáp ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi của cây sắn

Chính vì vậy, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu cấu trúc

và dự đoán chức năng của họ gene mã hóa tiểu phần Nuclear factor

-YB liên quan đến tính chống chịu ở sắn (Manihot esculenta Crantz)”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Phân tích cấu trúc và dự đoán chức năng của các gene mã hóa tiểuphần NF-YB liên quan đến sinh trưởng, phát triển và tính chống chịu ở sắn

3 Nội dung nghiên cứu

- Phân tích đặc tính của protein NF-YB ở sắn

- Phân tích yếu tố điều hòa cis- đáp ứng với điều kiện bất lợi ở vùng

promoter của gene mã hóa NF-YB ở sắn

- Xây dựng cây phân loại của họ tiểu phần NF-YB ở sắn

- Phân tích mức độ biểu hiện của gene mã hóa NF-YB trong dữ liệumicroarray xử lý hạn

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả của nghiên cứu này nhằm cung cấp những hiểu biết cơ bản

về cấu trúc và chức năng của họ gene mã hóa tiểu phần NF-YB ở sắn cóliên quan đến tính chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất lợi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về yếu tố phiên mã NF-YB

1.1.1 Cấu trúc của NF-Y và tiểu phần NF-YB

TF được đặc trưng bởi protein liên kết với chuỗi DNA ngắn trongvùng promoter của các gene và do đó điều hòa sự biểu hiện của gene, TF

có thể làm tăng cường hoặc kìm hãm phiên mã Các TF đóng vai trò quantrọng trong nhiều quá trình sinh lý, sinh hóa diễn ra trong tế bào Trong đó,NF-Y còn được gọi là protein hoạt hóa heterotrimeric (Histo-asparticprotease, HAP) hoặc yếu tố bám CAAT là một nhóm TF được tìm thấytrong hầu hết các loài trong sinh giới, có thể kể đến như nấm men (Hahn et al.,1988; McNabb et al., 1995), thực vật (Edwards et al., 1998; Siefers et al.,

2009) và một số loài động vật khác như Mus (chuột nhắt), Rattus (chuột cống)

và Homo sapiens (loài người) Trong đó, sự có mặt của nhóm NF-Y đã được ghi nhận ở tất cả các loài thực vật (Laloum et al., 2013) Một số nghiên cứu đã ghi nhận vai trò của NF-Y trong điều hòa các quá trình phát triển (Li et al., 2016) và đáp ứng với yếu tố bất lợi ở thực vật (Quach et al., 2015).

Trong đó, tiểu phần NF-YB được mã hóa bởi 1 họ đa gene Tiểuphần NF-YB đặc trưng bởi vùng tương tác NF-YA và NF-YC bảo thủ vàmột miền liên kết DNA Trình tự của NF-YB có liên quan đến một vùngbảo thủ có sự tương đồng về cấu trúc amino acid với vùng gấp histone của

histone H2B (Laloum et al., 2013) Mẫu này gồm ba liên kết α - helix được

phân tách bằng hai miền vòng kiềm β Nó liên quan đến sự tương tácprotein - DNA và protein - protein và được tìm thấy trong các proteinchuyển hóa DNA khác nhau

1.1.2 Vai trò của NF-YB đối với thực vật

Các TF tham gia trong mạng lưới điều hòa hoạt động gene đáp ứngcác điều kiện bất lợi đã biết cho tới nay được xác định thuộc hầu hết cácnhóm TF lớn ở thực vật, trong đó NF-Y là một trong những TF được

nghiên cứu nhiều nhất Các báo cáo ban đầu về gene NF-Y trong thực vật

đã được công bố rất sớm, từ những năm 1990 (Li et al., 1992; Edwards et

al., 1998) Trong thập kỷ qua, nhiều nghiên cứu đã làm sáng tỏ các chức

năng sinh học của phức hợp NF-Y trong A thaliana và các loài thực vật

khác, chứng tỏ rằng phức hợp này hoạt động trong quá trình sinh trưởng,phát sinh phôi, phát triển hạt giống, thời gian ra hoa, sự kéo dài rễ, abscisicacid (ABA), hạn hán, sự kéo dài của tiểu cầu (Mantovani, 1999; Petroni et

al., 2012) Tất cả những nghiên cứu này cho thấy họ gene NF-Y là một họ

gene lớn và rất quan trọng đối với nhiều khía cạnh của cuộc sống thực vật

NF-Y cũng có một vai trò quan trọng trong việc đáp ứng với bất lợiphi sinh học, chẳng hạn như hạn hán, mặn, lạnh, và nhiệt Nhiều tiểu phầncủa NF-YA, NF-YB và NF-YC đóng vai trò quan trọng trong đáp ứng với

hạn hán (Nelson et al., 2007; Li et al., 2008) Siêu biểu hiện của NF-YA5 đã kìm hãm sự mất nước ở lá và tăng cường tính chịu hạn, trong khi NF-YA5

đột biến làm cây chuyển gene nhạy cảm hơn với hạn, điều này gợi ý rằng

NF-YA5 đóng vai trò quan trọng trong cơ chế đáp ứng hạn ở thực vật (Li et

al., 2008) Ngoài NF-YA, NF-YB cũng tham gia vào khả năng chống chịu

hạn của A thaliana Sự biểu hiện quá mức của NF-YB1 tăng cường hạn hán

của cây trồng (Nelson et al., 2007) Tuy nhiên, điều này không ảnh hưởng

đến sự biểu hiện của các gene liên quan đến tín hiệu ABA, NF-YB1 có thể

điều chỉnh đáp ứng hạn theo con đường tín hiệu không phụ thuộc ABA(Nelson et al., 2007)

Trước đây, AtNF-YB9 mã hóa LEC1, đã được chứng minh là một chất điều khiển sự phát triển phôi (Mu et al., 2013) Nhiều báo cáo đã cho rằng gene mã hóa NF-Y ở A thaliana đóng vai trò thiết yếu bổ sung trong quá trình phát triển phôi (Mu et al., 2013) Các cây A thaliana biểu hiện quá mức AtNF-YB1 đã làm tăng khả năng chống chịu hạn so với đối chứng (Mu et al., 2013) Khi các cây ngô chuyển gene có biểu hiện quá mức

ZmNF-YB2 dẫn đến sự gia tăng đáng kể năng suất hạt trong điều kiện thiếu

hụt nước (Nelson et al., 2007) Trong lúa mì (Triticum aestivum), sự biểu hiện quá mức của TaNF-YB3, một gene được điều chỉnh bởi ánh sáng, dẫn đến sự gia tăng đáng kể lượng chất diệp lục và quang hợp (Ma et al., 2015).

Các thí nghiệm cho thấy NF-YB2 và NF-YB3, từ A thaliana và lúa mạch (Hordeum vulgare) có vai trò tương đồng và bổ sung trong việc kích thích

sự ra hoa của A thaliana.

Các gene mã hóa tiểu phần NF-YB đã được giải mã trên một số câytrồng quan trọng Trong số đó, 32 gene mã hóa NF-YB đã được xác định

trên genome của đậu tương (Quach et al., 2015) Nghiên cứu trên cây kê (Foxtail millet) cũng đã tìm ra được 15 gene NF-YB, được đặt tên là SiNF-

YB (Feng et al., 2015) Có thể thấy rằng, các gene mã hóa NF-YB ở thực

vật nói chung là 1 họ đa gene, số lượng gene thành viên rất đa dạng giữaloài này với loài khác Sự khác nhau này, có lẽ được giải thích do sự saikhác về số lượng NST của mỗi loài và liên quan đến chức năng của NF-YBtrong tế bào thực vật Khả năng tham gia của các NF-YB trong phản ứngvới bất lợi sinh học đã được biết đến một cách gián tiếp qua các tín hiệu,các phân tích chức năng

1.2 Tình hình nghiên cứu về yếu tố phiên mã NF-YB hiện nay

1.2.1 Tình hình nghiên cứu về yếu tố phiên mã NF-YB trên thế giới

Kết quả của một cách tiếp cận di truyền chức năng đã xác định được

một nhân tố phiên mã NF-Y, AtNF-YB1, hoạt động thông qua một cơ chế chưa được mô tả trước đây để cải thiện hiệu suất trong A thaliana trong điều kiện hạn hán Một yếu tố phiên mã ngô ZmNF-YB2, có hoạt tính tương

đương Trong các điều kiện hạn chế về nước, cây ngô biến đổi gene có biểu

hiện ZmNF-YB2 tăng lên cho thấy khả năng chịu hạn dựa trên phản ứng của

một số thông số liên quan đến bất lợi, bao gồm hàm lượng chất diệp lục, độ

mở của khí khổng, nhiệt độ lá, giảm sự héo và duy trì quang hợp Những sựthích nghi bất lợi này góp phần vào lợi thế về năng suất hạt đối với ngôtrong các môi trường hạn chế nước (Nelson et al., 2007)

Sử dụng các lợi thế của dự thảo bộ gene đậu tương gần đây và thôngtin về các đặc trưng chức năng của TF NF-Y trong thực vật, đã xác định và

điều tra 68 gene NF-Y (21 GmNF-YA, 32 GmNF-YB, 15 GmNF-YC) và 13

gene NC2 cho mô hình biểu hiện của chúng trong các mô đậu tương và để

đáp ứng với hạn hán Các phân tích phát sinh loài cho thấy protein của đậu

tương có tính tương đồng lớn đối với A thaliana và rất nhiều trong số

chúng có liên quan mật thiết với chức năng NF-Y trong thực vật Phân tíchbiểu hiện ở các mô khác nhau của hoa, lá, rễ, hạt của các giai đoạn pháttriển khác nhau, cho thấy rằng một số nhóm đậu tương NF-Y có thể thamgia vào các phản ứng phát triển và bất lợi cụ thể (Quach et al., 2015)

Tổng số 33 NF-Y bao gồm 8 tiểu phần NF-YA, 11 NF-YB và 14NF-YC đã được truy cập từ genome của cây lúa miến Nghiên cứu này đã

mô tả đặc tính của họ gene NF-Y cây lúa miến về cấu trúc gene, vị trí NST, motif protein, cây phân loại, sao chép gene và biểu hiện in silico trong các bất lợi phi sinh học Gene SbNF-Y được xác định phân bố trên tất cả 10 NST của lúa miến với sự thay đổi tần suất và 18 trong số 33 SbNF-Ys đã

được tìm thấy là không liên kết Sự kiện sao chép phân đoạn được tìm thấy

là tính năng vượt trội dựa trên nghiên cứu mô hình gene sao chép Một sốnhóm orthologs và paralogs đã được tiết lộ thông qua phân tích cây phân

loại của protein SbNF-Y cùng với 36 protein của A thaliana và 28 protein NF-Y của gạo Phân tích biểu hiện in silico dưới áp suất abiotic bằng cách

sử dụng các dữ liệu trong bản sao của lúa cho thấy một vài gene lúa miến

NF-Y liên quan đến muối, hạn hán, lạnh và nhiệt (Malviya et al., 2016).

Trong Brassica napus, mỗi tiểu phần NF-YA, NF-YB, NF-YC tạo

thành một phân họ Thực vật NF-Ys đã được báo cáo là có liên quan đếnmột số bất lợi phi sinh học Trong nghiên cứu này, tác giả đã chứng minh

rằng nhiều thành viên của 33 BnNF-Ys đáp ứng nhanh chóng với điều kiện ngập, mặn, hạn hán hoặc ABA BnNF-YAs, 7 BnNF-YBs và 2 BnNF-YCs đã

được điều chỉnh tăng lên do áp suất muối, trong khi biểu hiện của 13

BnNF-YAs, 10 BnNF-YB và 4 BnNF-YCs đã được tạo ra do hạn hán Dưới tác dụng NaCl, biểu hiện của 1 BnNF-YA10 và 4 NF-YBs (BnNF-YB3, BnNF-YB7, BnNF-YB10, và NF-YB14) đã được tăng lên rất nhiều Một số

thành viên của họ NF-Y thể hiện các hình thức biểu hiện tuyến cận giáp

Các promoter của tất cả các BnNF-Y đáp ứng bất lợi có chứa ít nhất 2 loại cis- liên quan đến bất lợi như ABRE, DRE, MYB, hoặc MYC Các cis- element tổ chức BnNF-Ys là tương tự như của A thaliana và các vùng promoter biểu hiện mức độ cao hơn về chuỗi nucleotide với B rapa hơn so với B oleracea (Liang et al., 2014).

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về yếu tố phiên mã NF-YB ở Việt Nam

Gần đây, Chu Đức Hà và cộng sự (2017a) đã có nghiên cứu xác định

và phân tích cấu trúc gene mã hóa TF NF-YB ở cam ngọt (Citrus sinensis).

Kết quả đã xác định được 19 gene mã hóa cho tiểu phần NF-YB, được đặt

tên lần lượt từ CsNF-YB1 đến CsNF-YB19 tương ứng với 19 thành viên

trên genome cam ngọt Hầu hết các gene này phân bố rải rác trên bộ NST

của cam ngọt, ngoại trừ 2 gene CsNF-YB18 và CsNF-YB19 chưa được chú giải trên hệ tham chiếu hiện tại Hầu hết các gene CsNF-YB đều được tăng cường phiên mã tại ít nhất 1 mô hoặc cơ quan chính Gene CsNF-YB6 được tăng cường phiên mã ở lá, trong khi CsNF-YB3 và CsNF-YB7 có thể được tích lũy nhiều ở callus Một số gene như CsNF-YB5, CsNF-YB13, CsNF- YB15 có mức độ biểu hiện rất mạnh ở cả 4 mô, cơ quan chính trên cây cam

ngọt, chứng tỏ các gene này có thể tham gia vào nhiều quá trình trong tếbào, có lẽ cũng liên quan đến cơ chế đáp ứng điều kiện ngoại cảnh bất lợi ởcây cam ngọt (Chu Đức Hà và cs., 2017a)

Tiếp theo, Chu Đức Hà và cộng sự (2017b) đã nghiên cứu xác định

các gene mã hóa NF-YB trên sắn (Manihot esculenta Crantz) bằng công cụ

tin sinh học Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả tiến hành xác định cácgene mã hóa NF-YB dựa trên genome của sắn đã được giải mã gần đây.Thông tin về chú giải họ gene, vị trí phân bố trên NST và đặc tính của gene

đã được phân tích Dữ liệu biểu hiện của các gene mã hóa NF-YB được tìmhiểu dựa trên dữ liệu microarray trên cổng thông tin Gene ExpressionOmnibus (GEO) Kết quả đã xác định được 17 gene mã hóa cho tiểu phầnNF-YB ở sắn Các gene này phân bố rải rác trên genome của sắn Cấu trúc

của họ gene MeNF-YB rất đa dạng về chiều dài và sự sắp xếp exon/intron.

Các gene cùng nằm trên một nhánh phân loại thường có cấu trúcexon/intron tương đồng nhau Phân tích dữ liệu microarray cho thấy, hầu

hết các gene NF-YB đều được tăng cường phiên mã tại ít nhất 1 mô chính Điều này chứng tỏ rằng các gene NF-YB ở sắn có thể liên quan đến các quá

trình sinh trưởng, phát triển của các mô phân sinh Kết quả của nghiên cứunày sẽ cung cấp những dẫn liệu quan trọng về đặc tính của NF-YB, từ đó

góp phần xác định họ TF NF-Y ở cây sắn (Chu Đức Hà và cs., 2017b).

1.3 Giới thiệu về cây sắn

1.3.1 Nguồn gốc, phân loại của cây sắn

Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) hay còn có tên khác: khoai mì,

cassava, tapioca, yuca, mandioca, manioc, maniok, singkong, ubi kayu,aipim, macaxeir, kappa, maracheeni Là cây lương thực ăn củ hàng năm, có

thể sống lâu năm, thuộc chi Sắn (Manihot), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae),

bộ Sơ ri (Malpighiales), lớp Hai lá mầm (Magnoliopsida) và thuộc ngànhThực vật có hạt (Rosanae) Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới củachâu Mỹ La tinh và được trồng cách đây khoảng 5000 năm Trung tâm phátsinh cây sắn được giả thiết tại vùng Đông Bắc của Brazil, nơi có nhiều

chủng loại sắn trồng và hoang dại Về nguồn gốc tiến hóa, M esculenta Crantz được thuần hóa có quan hệ gần gũi với hai loài M flabellifolia Pohl

và M peruvuana Mueller được tìm thấy hoang dại ngoài tự nhiên Trong

đó, phân loài flabellifolia được công nhận chính thức là gần gũi nhất của

cây sắn

Người Bồ Đào Nha đã đưa cây sắn đến Congo (Châu Phi) vào thế kỷ

16 Ở châu Á, sắn xuất hiện ở Ấn Độ khoảng thế kỷ 17 và Sri Lanka vàođầu thế kỷ 18 Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanmar và cácnước châu Á khác ở cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19 Cây sắn được đưa vàoViệt Nam khoảng giữa thế kỷ 18 (Hoàng Kim và cs., 1996) Sắn được trồngphổ biến ở hầu hết các tỉnh của Việt Nam từ Bắc đến Nam Diện tích sắntrồng nhiều nhất ở vùng Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, trung du và miền núiphía Bắc, duyên hải miền Trung và Bắc Trung Bộ

1.3.2 Đặc điểm hình thái và di truyền của cây sắn

1.3.2.1 Đặc điểm hình thái của cây sắn

Nhìn chung, các giống sắn khác nhau có thể được phân biệt qua đặcđiểm hình thái trên một số cơ quan chính, bao gồm lá đỉnh, lá trưởng thành,thân, rễ (Chu Đức Hà và cs., 2015) Một số đặc điểm hình thái được đánhgiá là ổn định và hầu như ít thay đổi do điều kiện ngoại cảnh (Trần NgọcNgoạn, 2007) đặc trưng cho từng giống

Lá cây sắn thuộc loại lá đơn, mọc xen kẽ trên thân, cành Lá sắn cónhững khía sâu tạo thành các thùy lá, số lượng thùy trên mỗi lá phụ thuộcvào giống Mặt trên của lá có màu xanh thẫm, mặt dưới lá xanh nhạt có gân

lá nổi rõ, ở giữa lá đối với một số giống có lớp sáp trắng, lớp sáp này giúp

cho cây chống hạn rất tốt Cây sắn thường có lá kèm còn gọi là lá nguyên,

lá kèm có 1 - 2 thùy, mọc tại vị trí cuống lá chính và gắn vào thân cây(Đinh Thế Lộc và cs., 1997)

Hoa sắn thuộc loại hoa chùm có cuống dài, thường mọc ở phía ngọnthân, số lượng hoa cái ít hơn hoa đực và thường nở trước hoa đực nên câythường thụ phấn chéo nhờ gió và côn trùng Quả sắn thuộc loại quả nang,

mở khi chín, có màu nâu nhạt đến đỏ tía, có hình lục giác, đường kính 1 1,5 cm chia thành ba ngăn, mỗi ngăn có một hạt Quả có khi nhẵn nhưngthường có 6 cánh, khúc khuỷu, hình thành từ những cánh của bầu hoa Màusắc từ lục nhạt, hơi vàng đến lục hay đỏ tía khá đậm Hạt sắn hình trứng,tiết diện hơi giống hình tam giác, hạt có vân hoặc những vết nâu đỏ trênnền màu kem hoặc xám nhạt (Đinh Thế Lộc và cs., 1997)

-Sắn thường có một thân đơn, mọc thẳng, thuộc loại thân gỗ cao trungbình từ 2 - 3 m, đường kính thân trung bình 2 - 6 cm, giữa thân có lõi trắng

và xốp nên rất yếu Màu sắc thân tùy thuộc vào giống và từng giai đoạnphát triển của cây Thân non có màu xanh hoặc màu đỏ tía Thân già màusắc thay đổi thành màu vàng, vàng tro, xám, trắng bạc hay xám lục Thân

có nhiều mắt sắp xếp xen kẽ nhau theo vị trí của lá, nhìn bề ngoài thânkhúc khuỷu, xù xì (Đinh Thế Lộc và cs., 1997) Chiều cao cây của các

giống sắn chịu ảnh hưởng bởi đặc điểm di truyền và điều kiện ngoại cảnh.Mỗi giai đoạn sinh trưởng khác nhau chiều cao cây khác nhau và chiều caotăng dần theo thời gian sinh trưởng.

Rễ con là rễ ở mô phân sinh Rễ con lúc đầu mọc dài theo hướngngang sau đó phát triển theo hướng xuyên xuống sâu Rễ cái đối với câymọc từ hạt mọc theo hướng thẳng đứng và từ rễ cái sẽ mọc ra nhiều rễ con

Rễ con chủ yếu làm nhiệm vụ hút nước và dinh dưỡng để nuôi cây Rễ connếu gặp điều kiện không thuận lợi sẽ mọc đâm sâu để hút nước và dinhdưỡng Rễ củ được hình thành do sự phình to và tích lũy tinh bột của rễcon Rễ con tập trung được nhiều dinh dưỡng, khi gặp điều kiện thuận lợitượng tầng sẽ phát triển mạnh tạo thành củ Những rễ con phát triển ởnhững mô phân sinh thường tập trung nhiều dinh dưỡng nên phần lớnnhững rễ này dễ phát triển thành củ Củ thường phát triển theo hướng nằmngang hoặc chếch xuyên sâu vào đất (Đinh Thế Lộc và cs., 1997) Hai loại

rễ này không khác nhau về cấu tạo và đều có thể phát triển thành củ, nhưngthực tế, đa số củ được hình thành là rễ của mô phân sinh

1.3.2.2 Đặc điểm di truyền học của cây sắn

Sắn là cây đa bội thể phức tạp, có 36 nhiễm sắc thể (NST) Sắn cóphổ thích nghi rộng, có khả năng giữ được các đặc tính ưu tú thông quaphương pháp chọn lọc và nhân giống vô tính, vì vậy rất thuận lợi cho côngtác cải tiến giống (Hoàng Kim và cs., 1996)

Các giống sắn trên thế giới được nghiên cứu chủ yếu ở trung tâmNông nghiệp nhiệt đới quốc tế (International center for tropical agriculture,CIAT) tại Colombia và Thái Lan, viện Nông nghiệp nhiệt đới quốc tế(International institute of tropical agriculture, IITA) tại Nigeria, cùng vớiviện nghiên cứu quốc gia và các trường đại học ở những nước trồng, tiêuthụ nhiều sắn CIAT, IITA đã có những chương trình nghiên cứu rộng lớn

về thu thập, nhập nội, chọn tạo và cải tiến giống sắn, kết hợp với cácchương trình sắn quốc gia

Cơ sở dữ liệu về genome sắn khai thác từ giống AM560-2 được lấy

từ CIAT (Bredeson et al., 2016) Kích thước genome sắn ước tính đạtkhoảng ~ 772 Mb (Awoleye et al., 1994), tuy nhiên khoảng 582,25 Mbtrình tự của genome sắn trên 18 nhiễm sắc thể gần đây mới được nhómnghiên cứu của Bredeson công bố (Bredeson et al., 2016) Mặc dù chưa đầy

đủ nhưng kích thước genome này có thể đại diện cho gần như tất cả cácvùng di truyền của genome và phần còn thiếu chính là các chuỗi trình tựlặp lại chưa được sắp xếp

Trong nghiên cứu mới nhất về giải trình tự genome của cây sắn,chiều dài của 18 NST của cây sắn đạt khoảng 582,25 Mb với 2001scaffolds chưa được định danh trên các NST Trong đó, khoảng 495,48 Mbđược sắp xếp trong 40044 contigs, trong khi tỷ lệ G≡C đạt 35,9% Có tổngcộng 30003 loci chứa bản sao mã protein, 85665 thẻ trình tự được biểuhiện, chiếm 91,8% trình tự có sẵn đã được xác định nhằm cung cấp dữ liệu

để tiến hành lập bản đồ gene sắn Kết quả này cho thấy sự xuất hiện gầnnhư toàn genome mã hóa protein trong quá trình sắp xếp (Bredeson et al.,2016)

1.3.3 Vai trò của cây sắn

Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp,thức ăn gia súc và lương thực thực phẩm Thành phần dinh dưỡng của củsắn tươi có tỷ lệ chất khô 38 - 40%, tinh bột 16 - 32%, giàu vitamin B,vitamin C, canxi và các chất khoáng, nghèo chất béo, muối khoáng vànghèo đạm Trong củ sắn, hàm lượng các amino acid không được cân đối,thừa arginine nhưng lại thiếu các amino acid chứa lưu huỳnh (Hoàng Kim

và cs., 1996) Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, thời vụ trồng, sốtháng thu hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân tích Lá sắn có hàm lượngđạm khá cao, nhiều chất bột, chất khoáng và vitamin Chất đạm của lá sắn

có khá đầy đủ các amino acid cần thiết, giàu lysine nhưng thiếumethionine Trong lá sắn ngoài các chất dinh dưỡng, cũng chứa một lượngđộc tố HCN (hydrocyanic acid) đáng kể Các giống sắn ngọt có 80 - 110

mg HCN/kg lá tươi Các giống sắn đắng chứa 160 - 240 mg HCN/kg látươi (Hoàng Kim và cs., 1996).

Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lát khô, bột sắn nghiềnhoặc dùng để ăn tươi Từ củ sắn tươi hoặc từ các sản phẩm sắn sơ chế tạothành hàng loạt các sản phẩm công nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, mì ănliền, glucose, siro, bánh kẹo, mạch nha, kỹ nghệ chất dính (hồ vải, dán gỗ),bún, miến, mì ống, mì sợi, hạt trân châu, phụ gia thực phẩm, túi nilon sinhhọc và chất giữ ẩm cho đất Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làmthức ăn gia súc Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho công nghiệpxenlulose, làm nấm, làm củi đun Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm

Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chuadùng để nuôi lợn, gà, trâu bò, dê Hiện tại, sản phẩm sắn ngày càng thôngdụng trong buôn bán, trao đổi thương mại quốc tế

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

Dữ liệu nghiên cứu bao gồm hệ gene và hệ protein của giống sắn môhình AM560-2 (Bredeson et al., 2016)

Trình tự gene và protein của 17 thành viên tiểu phần NF-YB ở sắnđược thu thập từ nghiên cứu trước đây (Chu Đức Hà và cs., 2017b)

Bảng 2.1 Thông tin về chú giải của họ gene mã hóa tiểu phần NF-YB

ở sắn (Chu Đức Hà và cs., 2017b).

1 MeNF-YB1 Manes.01G215700 cassava4.1_022353m

2 MeNF-YB2 Manes.01G022100 cassava4.1_018152m

3 MeNF-YB3 Manes.03G193600 cassava4.1_018746m

4 MeNF-YB4 Manes.03G141500 cassava4.1_025848m

5 MeNF-YB5 Manes.05G117400 cassava4.1_018195m

6 MeNF-YB6 Manes.05G065300 cassava4.1_029071m

7 MeNF-YB7 Manes.08G002900 cassava4.1_017350m

8 MeNF-YB8 Manes.08G068800 cassava4.1_032889m

9 MeNF-YB9 Manes.08G119800 cassava4.1_026425m

10 MeNF-YB10 Manes.09G168700 cassava4.1_032284m

11 MeNF-YB11 Manes.09G080600 cassava4.1_017418m

12 MeNF-YB12 Manes.10G041500 cassava4.1_017552m

13 MeNF-YB13 Manes.11G162100 cassava4.1_017996m

14 MeNF-YB14 Manes.12G066300 cassava4.1_016584m

15 MeNF-YB15 Manes.12G157600 cassava4.1_024313m

16 MeNF-YB16 Manes.13G077500 cassava4.1_026597m

17 MeNF-YB17 Manes.15G013700 cassava4.1_026290m

- Các công cụ và cơ sở dữ liệu:

+ Phytozome (https://phytozome.jgi.doe/) (Goodstein et al., 2012)

+ Expasy (https://www.expasy.org/) (Gasteiger et al., 2003)

+ PlantCARE (http://bioinformatics.psb.ugent/) (Lescot et al., 2002)

+ Phần mềm MEGA 6.0 (Kumar et al., 2016).

+ Ngân hàng biểu hiện toàn bộ genome trên một số mẫu mô và cơquan quan trọng trên cây sắn (GEO accession: GSE82279)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp phân tích đặc tính protein của tiểu phần NF-YB ở sắn

- Mã định danh họ gene NF-YB ở sắn được thu thập từ nghiên cứutrước (Chu Đức Hà và cs., 2017b)

- Trình tự amino acid của các protein NF-YB ở sắn được thu thập

trên cơ sở dữ liệu Phytozome (Goodstein et al., 2012).

- Một số đặc tính, bao gồm số lượng amino acid, trọng lượng phân tử(molecular weight, mW), điểm đẳng điện (isoelectric point, pI), chỉ số bất ổnđịnh (Instability index) và độ ưa nước (grand average of hydropathicity,GRAVY) được xác định bằng cách đưa trình tự amino acid của các protein NF-

YB vào công cụ Expasy (Gasteiger et al., 2003).

- Phân tích số liệu Excel

2.2.2 Phương pháp dự đoán yếu tố điều hòa cis- trên vùng promoter của gene mã hóa NF-YB ở sắn

- Mã định danh họ gene NF-YB ở sắn được thu thập từ nghiên cứu

trước (Chu Đức Hà và cs., 2017b)

- Vùng trình tự 1000 bp trên vùng promoter của các gene mã hóaNF-YB ở sắn được thu thập trên Phytozome (Goodstein et al., 2012)

- Yếu tố điều hòa cis- (cis- regulatory element, CRE) được dự đoán

bằng công cụ PlantCARE (Lescot et al., 2002)

- Các CRE được tìm kiếm và có thể phân loại theo chức năng thành 4nhóm chính, bao gồm nhóm CRE liên quan đến phản ứng ánh sáng ở cây,nhóm CRE có liên quan đến mức độ biểu hiện đặc thù ở các mô, nhóm CREđáp ứng với hormone và nhóm CRE đáp ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi

- Phân tích số liệu Excel để dự đoán các CRE đáp ứng hormone và điềukiện ngoại cảnh bất lợi trên vùng promoter của gene mã hóa NF-YB ở sắn

Bảng 2.2 Một số CRE cơ bản

vào vị trí khởi đầu phiên mã

9 SARE CCATCTTTTT Yếu tố đáp ứng salicylic acid

11 HSE AGAAAATTCG Yếu tố đáp ứng với điều kiện nóng

13 Trình tự lặp giàu TC ATTTTCTTCA Yếu tố liên quan đến trình tự lặp giàu TC

14 MBS CAACTG Yếu tố liên quan đến vị trí bám của MYB - đáp ứng

với điều kiện hạn

ABRE: Abscisic acid responsive element, ERE: Ethylene responsive element, GARE: Gibberellin responsive element, AURE: Auxin responsive element, SARE: Salicylic acid responsive element, MeJARE: Methyl jasmonate acid responsive element, HSE: Heat stress element, LTRE: Low temperature responsive element, MBS: MYB binding site.

Khóa luận tốt nghiệp 15 Lê Hoàng Thu Phương D

-2.2.3 Phương pháp xây dựng cây phân loại của họ tiểu phần NF-YB ở sắn

- Dự đoán chức năng của tiểu phần NF-YB ở sắn được dựa trên sựbiểu hiện gene và sự tương đồng với các protein đã biết có khả năng chịuhạn của đậu tương gồm GmNF-YB01, GmNF-YB02, GmNF-YB04,GmNF-YB09, GmNF-YB15, GmNF-YB19, GmNF-YB24, GmNF-YB27,

GmNF-YB32 (Quach et al., 2015) và A thaliana AtNF-YB01 (Nelson et

al., 2007)

- Bắt cặp trình tự của các protein MeNF-YB từ sắn, đậu tương và

cây A thaliana được thực hiện với bẫy khoảng trống là 10 và trị số gia tăng

khoảng cách là 0,2 Cây phân loại được xây dựng bằng phần mềm MEGA

6.0 (Kumar et al., 2016), sử dụng phương pháp Neighbor-Joining.

- Mức độ tin cậy của các nhóm được ước tính bằng cách sử dụngphân tích bootstrap là 1000 lần lặp lại Giá trị bootstrap được hiển thị bêncạnh các phân nhánh Những thành viên của họ NF-YB ở sắn nếu được xác

định nằm cùng nhánh với NF-YB ở đậu tương và A thaliana với giá trị

cut-off lớn hơn 50%

2.2.4 Phương pháp phân tích dữ liệu biểu hiện của các gene mã hóa

NF-YB ở sắn

- Mã định danh của từng gene mã hóa NF-YB ở sắn được sử dụng để

truy cập vào dữ liệu microarray trong điều kiện thường (Wilson et al., 2017)

- Dữ liệu biểu hiện của các gene thành viên họ gene NF-YB được

khai thác dựa trên nghiên cứu đã được công bố gần đây về ngân hàng biểuhiện toàn bộ genome trên một số mẫu mô và cơ quan quan trọng trên câysắn (GEO accession: GSE82279)

- Trong nghiên cứu này, thông tin biểu hiện của các gene được tậptrung phân tích trên 7 bộ phận, bao gồm mô củ, rễ sợi, thân, chồi bên, lá,

gân lá và cuống lá (Wilson et al., 2017).

- Mức độ biểu hiện của các gene được mô hình hóa bằng bản đồnhiệt trên công cụ Microsoft Excel