Cơ sở tạo nên màu sắc của hoa trong chuyển gen, thành tựu chuyển gen trên hoa là những nội dung chính trong bài thuyết trình Công nghệ chuyển gen vào thực vật tạo ra sự đa dạng về màu sắc hoa. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài thuyết trình để nắm bắt thông tin chi tiết.
Trang 1Bài thuy t ế
trình:
Trang 2Thành t u chuy n gen trên ự ể
hoa
2
Nội dung
C s t o nên màu s c c a hoa ơ ở ạ ắ ủ
trong chuy n gen ể
Trang 3 Vi c chuy n gen t o ra gi ng hoa m i là m t ệ ể ạ ố ớ ộ
hướng đi đ y tri n v ng vì cây hoa không ph i là ầ ể ọ ả cây th c ph m, vi c s d ng s n ph m chuy n gen ự ẩ ệ ử ụ ả ẩ ể khá thu n l i. ậ ợ
Anthocyanin thu c nhóm flavonoid, là d ng ph ộ ạ ổ
bi n nh t c a ch t màu hoa.ế ấ ủ ấ ở
Màu s c khác nhau c a hoa có th đắ ủ ể ượ ạc t o thành
b ng cách thay đ i gen c a các enzyme trong con ằ ổ ủ
đường sinh t ng h p anthocyanin.ổ ợ
Đ i tố ượng: hoa h ng, c m chồ ẩ ướng, tulyp và cúc
C s t o nên màu s c c a hoa ơ ở ạ ắ ủ
trong chuy n gen ể
1
Trang 4 Màu s c hoa, đ c bi t là hoa có nh ng màu xanh, nhung ắ ặ ệ ữ đen r t có giá tr Trong mô c a cánh hoa, nh t là các t ấ ị ủ ấ ế bào bi u bì thể ường ch a các s c t t o màu s c hoa. Có 3 ứ ắ ố ạ ắ nhóm anthocyanin c b n đơ ả ược phát hi n là d n xu t c a ệ ẫ ấ ủ các ch t pelargonidin, cyanidin và delphinidin:ấ
Các s c t là d n xu t c a pelargonidin thắ ố ẫ ấ ủ ường có màu:
da cam
h ngồ
đỏ
Các s c t là d n xu t c a cyanidin có màu:ắ ố ẫ ấ ủ
đỏ
màu hoa cà
Trang 5 Các s c t là d n xu t c a delphinidin có màu: ắ ố ẫ ấ ủ
màu tía
màu xanh
màu xanh đen
S ph i h p c a 3 nhóm anthocyanin này t o ra ự ố ợ ủ ạ
ph màu s c hoa r t r ng. Trên c s bi t các gen ổ ắ ấ ộ ơ ở ế
mã hóa cho các enzym tham gia vào bi n đ i s c ế ổ ắ
t , ngố ười ta đã chuy n gen mã hóa, ho c gen c ể ặ ứ
ch ho t đ ng c a các enzym nh m đi u khi n ế ạ ộ ủ ằ ề ể
hướng chuy n hóa s c t , t đó t o ra hoa có màu ể ắ ố ừ ạ
s c khác nhau.ắ
Trang 6Thành t u chuy n gen trên ự ể
hoa
2
Trang 7Cây hoa (màu) Bi n đ i genế ổ Đ c đi m m iặ ể ớ
Cúc (màu h ng) ồ
Đ ng ti n (màu đ ) ồ ề ỏ
C m ch ẩ ươ ng (màu h ng) ồ
C m ch ẩ ướ ng (màu tr ng) ắ
C m ch ẩ ướ ng (màu đ ) ỏ
D y n th o (màu tím) ạ ế ả
CHS Antisense CHS,DFR CHS
F3’5’H và DFR Antisense F3H Antisense CHS
Màu tr ng ắ Hoa màu h ng ồ Màu đ nh t ỏ ạ Màu xanh Màu tr ng ắ Màu tr ng ắ
Các ví d v s thay đ i thành công màu hoaụ ề ự ổ
Trang 8Hoa h ng v i ồ ớ
nhi u màu s c ề ắ
đ p ẹ
Trang 9H i ngh hoa h ng th gi i 2006 độ ị ồ ế ớ ượ ổc t ch c t i ứ ạ
thành ph Osaka t ngày 11 17/5/2006. Trong h i ngh ố ừ ộ ị ban t ch c đ a ra tri n lãm nhi u gi ng hoa h ng ổ ứ ư ể ề ố ồ
m i r t đ p và n tớ ấ ẹ ấ ượng. Tuy nhiên n i tr i nh t trong ổ ộ ấ
h i ngh l n này chính là ộ ị ầ hoa h ng xanh đồ ượ ạc t o ra
b ng k thu t RNAi ằ ỹ ậ do s h p tác gi a các nhà khoa ự ợ ữ
h c c a hai công ty Florigene và Suntory dọ ủ ướ ự ợi s tr giúp v m t k thu t c a Vi n Khoa H c K Thu t ề ặ ỹ ậ ủ ệ ọ ỹ ậ
Úc Châu (CSIRO)
T o hoa ạ
h ng xanh ồ
nh th ư ế
nào?
Trang 11Thông th ườ ng các màu chính
c a hoa b t ngu n t ủ ắ ồ ừ
anthocyanin v i s có m t ớ ự ặ
c a m t ít các ch t carotenoid ủ ộ ấ màu vàng. Ngoài ra
anthocyanin
dihydrokaempferol (DHK) l i ạ
là m t enzyme chi ph i cho c ộ ố ả
3 chu trình hình thành s c t ắ ố trên cây tr ng bao g m: ồ ồ
cyanidin, pelargonidin và
delphinidin.
Trang 12S đ chu trình t ng h p anthocyanin ch ra vai trò c a ơ ồ ổ ợ ỉ ủ
dihydrokaempferol và ba nhánh chu trình hình thành nên các màu khác nhau. Khung màu đ là chu trình delphinidin ỏ góp ph n hình thành màu xanh trên hoa h ng. ầ ồ
Trang 13Gene cyanidin mã hóa m t enzyme làm thay ộ
đ i enzyme DHK nh m hình thành chu trình ổ ằ cyanidin d n đ n bi u hi n các màu đ , h ng ẫ ế ể ệ ỏ ồ hay màu tím hoa cà. Trong khi đó gene
delphinidin không hi n di n trong cây hoa ệ ệ
h ng s mã hóa m t enzyme khá tồ ẽ ộ ương đ ng ồ cho vi c thay đ i enzyme DHK nh m hình ệ ổ ằ
thành s t ng h p màu theo chu trình ự ổ ợ
delphinidin. M t lo i enzyme khác có tên g i ộ ạ ọ
là dihydroflavinol reductase (DFR) s h tr ẽ ỗ ợ các màu ch ch trong c ba chu trình trên. ỉ ị ả
Enzyme này r t quan tr ng vì không có nó s ấ ọ ẽ không th t o màu trên các cánh hoa. Chính vì ể ạ
v y mà các đ t bi n gene DFR đ u cho ra ậ ộ ế ề
nh ng hoa có màu tr ng.ữ ắ
Trang 14Trong hoa h ng không có ồ gene delphinidin đ hình ể thành màu theo chu trình
c a nó. Chu trình ủ
delphinidin có th hình ể thành màu đ ho c xanh ỏ ặ trên hoa dướ ựi s tác đ ng ộ
c a DRF và pH.ủ
Trang 15Đ t o ra bông h ng xanh, ể ạ ồ các nhà khoa h c c a ọ ủ
Suntory đã áp d ng m t b 3 ụ ộ ộ gene. M t gene nhân t o ộ ạ
đ ượ c dùng cho k thu t ỹ ậ
RNAi nh m c ch gene ằ ứ ế
DFR c a hoa h ng làm cho ủ ồ hoa h ng không bi u hi n ồ ể ệ màu. Sau đó chuy n gene ể
delphinidin t loài hoa păng ừ
xê và gene DFR t loài hoa ừ iris s t o ra hoa h ng có ẽ ạ ồ
hàm l ượ ng delphinidin r t ấ cao trong cánh hoa.
Trang 16Tuy nhiên cũng ph i l u ý m t y u t nh hả ư ộ ế ố ả ưởng đ n ế màu xanh trên cánh hoa đó chính là đ pH t bào và đó là ộ ế
m t trong nh ng lý do chính là t i sao các loài hoa có ộ ữ ạ cùng chu trình anthocyanin nh ng l i có màu khác nhau. ư ạ Khi n ng đ pH t bào mang tính ki m thì s c t c a ồ ộ ế ề ắ ố ủ anthocyanin thường tr nên xanh h n. pH c a đ t không ở ơ ủ ấ
nh h ng hay nh h ng r t ít đ n pH t bào cánh hoa.
Trang 17N ng đ pH t bào cánh hoa thồ ộ ế ường mang tính di
truy n. Cánh hoa h ng thông thề ồ ường có n ng đ pH ồ ộ
kho ng 4.5 chính vì v y đ t o ra các cánh hoa h ng có ả ậ ể ạ ồ
n ng đ pH th p thì r t h n ch Vì v y các nhà khoa ồ ộ ấ ấ ạ ế ậ
h c m i nghĩ đ n k thu t c ch gene b ng k thu t ọ ớ ế ỹ ậ ứ ế ằ ỹ ậ RNAi nh m xác đ nh nh ng gen nh hằ ị ữ ả ưởng đ n tính ế axít c a cánh hoa hay đi u ch nh màu c a cánh hoa theo ủ ề ỉ ủ
nh ng hữ ướng khác
Trang 18Bông h ng xanh là m t trong nh ng s n ph m đồ ộ ữ ả ẩ ượ ạc t o
ra t vi c ng d ng k thu t RNAi. Đây là m t trong ừ ệ ứ ụ ỹ ậ ộ
hàng lo t ng d ng c a RNAi trong nghiên c u y sinh ạ ứ ụ ủ ứ
và là công c r t h u ích cho vi c tìm hi u và khám phá ụ ấ ữ ệ ể các ch c năng bí n c a các gen trong th i đ i nghiên ứ ẩ ủ ờ ạ
c u h u genome.ứ ậ
Trang 19XIN CHÂN THÀNH CẢM
ƠN!