Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 159 trang nguyenduy 03/10/2025 110
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu

Luận án Nghiên cứu vai trò của các yếu tố phiên mã NAC đáp ứng với điều kiện hạn ở cây họ đậu
 được ngâm trong nước 5 giờ ở nhiệt độ phòng. Sau thời gian xử lý ở thời 
điểm 2 và 5 giờ, mẫu rễ và lá được thu riêng biệt cẩn thận (3 lần lặp lại/mỗi xử 
lý/giống), ngay lập tức cho vào ni tơ lỏng và sau đó bảo quản ở -80 oC. Mẫu rễ 
và lá được sử dụng cho phân tích mức độ biểu hiện của các gen CaNAC trong 
điều kiện thường, xử lý hạn và ABA. 
2.3.14. Tách chiết RNA, xử lý DNAseI, và tổng hợp cDNA cho phân tích qRT-
PCR 
Các mẫu lá của cây Arabidopsis và mẫu lá và rễ của cây đậu gà được nghiền 
thành bột mịn sử dụng máy lắc Retsch MM300 hoặc bằng chày và cối sứ trong 
nitơ lỏng. RNA tổng số được tách chiết sử dụng kít RNeasy Plant Mini và hệ 
thống QIAcube (Qiagen, Nhật Bản). Nồng độ RNA được kiểm tra bằng máy đo 
quang phổ NanoDrop ND-1000 UV-Vis (NanoDrop Technologies, Wilmington, 
DE, Mỹ). Đối với mỗi mẫu RNA tương ứng, 4 µg RNA tổng số được xử lý loại 
bỏ DNA trong tổng thể tích 25 µl sử dụng Turbo DNA-free DnaseI (Ambion, 
Austin, TX, Mỹ). Sau khi xử lý với DNaseI, nồng RNA được kiểm tra lại bằng 
máy đo quang phổ kế NanoDrop. Chất lượng RNA của các mẫu đều đạt yêu cầu 
với các giá trị A260/A280 và A260/A230 trong khoảng 1,9-2. Tiếp theo, 1µg RNA 
sau khi xử lý loại bỏ DNA của mỗi mẫu được sử dụng để tổng hợp cDNA sợi 
đơn bằng kít ReverTra Ace® qPCR RT Master Mix (Toyobo, Nhật Bản) trong 
tổng thể tích phản ứng 20 µl theo phương pháp đã được mô tả trước đó [62]. 
2.3.15. Phân tích sự biểu hiện của các gen bằng kỹ thuật qRT-PCR 
Để phân tích mức độ biểu hiện của gen GmNAC085, các mẫu lá đã thu nhận 
từ các cây Arabidopsis đối chứng không chuyển gen và chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 18 ngày tuổi trồng trực tiếp trên đất được sử 
dụng cho phân tích qRT-PCR sử dụng cặp mồi GmNAC085-F/GmNAC085-R 
59 
(Phụ lục bảng 1). Trong khi đó, các mẫu lá được thu nhận từ các cây WT, và 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 ở điều kiện tưới nước đầy đủ và xử lý hạn như 
đã tiến hành trong mục 2.3.12 để sử dụng cho phân tích mức độ biểu hiện của 
các gen chỉ thị liên quan tới các enzyme chống oxy hóa và đáp ứng hạn. Gen 
ACT2 được sử dụng như là gen quản gia trong phân tích mức độ biểu hiện của 
các gen trong cây Arabidopsis. Trình tự mồi của các gen chỉ thị và gen quản 
gia ACT2 được trình bày trong Phụ lục bảng 1. 
Để phân tích mức độ biểu hiện của các gen CaNAC trong mẫu lá và rễ của 
cây đậu gà sau thời gian xử lý mất nước và ABA, các cặp mồi đặc hiệu cho các 
gen CaNAC như trình bày ở Phụ lục bảng 2 được sử dụng trong phân tích qRT-
PCR của 3 mẫu không lặp lại/mỗi xử lý để xác định mức độ biểu hiện của 19 
gen CaNAC đáp ứng với xử lý mất nước và ABA. Trong khi đó, gen IF4α được 
lựa chọn làm gen quản gia trong phân tích mức độ biểu hiện của các gen CaNAC 
trong cây đậu gà dựa trên cơ sở bài báo đã công bố trước đó [43]. Trình tự mồi 
của các gen CaNAC và gen quản gia IF4α được trình bày trong Phụ lục bảng 2. 
Thông tin chi tiết về phản ứng qRT-PCR được tiến hành dựa theo phương 
pháp đã trình bày trước đó [62]. Các phản ứng qRT-PCR được tiến hành trên 
hệ thống Stratagene MX3000P (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, Mỹ) 
và sử dụng bộ kít Thund rbird SYBR qPCR Mix (Toyobo, Nhật Bản) với chu 
trình như sau: 95 oC trong 1 phút, 40 chu kỳ (với 95 oC trong 15 giây và ở 60 
oC trong 1 phút), 95 oC trong 1 phút. Phương pháp 2-△△Ct được sử dụng trong 
phân tích mức độ biểu hiện của các gen dựa trên giá trị Ct của gen quản gia 
ACT2 và IF4a tương ứng đối với cây Arabidopsis và đậu gà (Phụ lục bảng 3 và 
4) theo công bố trước đây [62]. 
2.3.16. Tiêu chuẩn lựa chọn gen CaNAC đáp ứng hạn tiềm năng 
Tiêu chí để lựa chọn các gen CaNAC tiềm năng được dựa vào nghiên cứu 
trước đây của [118]. Trong đó, các gen ứng viên được lựa chọn có thể chia 
60 
thành 2 nhóm chính dựa vào một số tiêu chí lựa chọn cụ thể sau: (I) Nhóm các 
gen tăng mức độ biểu hiện là các gen ứng viên được xác định có tiềm năng đối 
với sự phát triển của các cây chuyển gen có khả năng cải thiện tính chống chịu 
hạn sử dụng cách tiếp cận tăng mức độ biểu hiện của gen, nếu các gen này đáp 
ứng một trong những tiêu chí sau: (i) có sự thay đổi ở điều kiện xử lý hạn trong 
giống chịu hạn tốt ILC482 so với không thay đổi trong giống chịu hạn kém 
Hashem và thể hiện mức độ biểu hiện cao hơn trong giống chịu hạn tốt ILC482 
ở điều kiện bình thường và/hoặc trong các điều kiện xử lý hạn; (ii) có xu hướng 
tăng mức độ biểu hiện ở điều kiện xử lý hạn trong cả hai giống chịu hạn tốt 
ILC482 và chịu hạn kém Hashem kết hợp với sự tăng mức độ biểu hiện cao 
hơn trong giống chịu hạn tốt ILC482 ở điều kiện thường và/hoặc điều kiện xử 
lý hạn; (iii) tăng mức độ biểu hiện trong giống chịu hạn tốt ILC482 so với 
không thay đổi trong giống chịu hạn kém Hashem, hoặc tăng/không thay đổi 
trong giống chịu hạn tốt ILC482 so với giảm trong giống chịu hạn kém Hashem. 
(II) Nhóm các gen giảm mức độ biểu hiện của các gen ứng viên: là chúng không 
thay đổi hoặc giảm biểu hiện ở điều kiện xử lý hạn trong cả hai giống và cho 
thấy mức độ biểu hiện thấp hơn trong giống chịu hạn tốt ILC482 ở điều kiện 
thường và/hoặc điều kiện xử lý hạn. Các gen này có thể được xác định là cách 
tiếp cận mới trong tạo ra các cây chuyển gen cải thiện khả năng chống chịu hạn 
bằng cách làm giảm sự biểu hiện như RNA can thiệp (RNAi). 
2.3.17. Phân tích ý nghĩa thống kê 
Số liệu được sử dụng để phân tích ý nghĩa thống kê dựa vào phương pháp 
Student’s t-test (với sự khác biệt có ý nghĩa khi P < 0.05 và được chỉ rõ bằng 
các dấu hoa thị), hoặc phương pháp phân tích một chiều của sự khác biệt 
(ANOVA) với sự khác nhau có ý nghĩa giữa các xử lý thỏa mãn điều kiện P < 
0.05 dựa vào phương pháp Duncan’s multiple range test. 
61 
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Nghiên cứu chức năng của gen GmNAC085 trong quá trình đáp ứng 
với điều kiện hạn ở cây mô hình Arabidopsis 
Qua kết quả phân tích sự biểu hiện của các gen GmNAC ở chồi và rễ của 
giống đậu tương Williams 82 ở điều kiện xử lý mất nước cho thấy trong số 38 
gen GmNAC đáp ứng với hạn thì GmNAC085 là gen có mức độ biểu hiện cao 
nhất ở cả chồi và rễ [63]. Kết quả này cho thấy GmNAC085 là một gen tiềm 
năng cho nghiên cứu tạo cây trồng chuyển gen nhằm tăng cường khả năng 
chống chịu hạn ở đậu tương nói riêng và cây nông nghiệp nói chung. Do vậy, 
trong nội dung của luận án này chúng tôi đã tiếp tục tiến hành nghiên cứu để 
làm rõ chức năng của gen GmNAC085 trong quá trình đáp ứng với điều kiện 
hạn ở cây mô hình Arabidopsis. 
3.1.1. Kết quả thiết kế cấu trúc vector và phân tích sự hoạt động phiên mã 
của GmNAC085 trong nấm men 
Để kiểm tra liệu GmNAC085 có đóng vai trò hoạt hóa phiên mã hay không, 
trước tiên chúng tôi đã tiến hành thiết kế vector pGBKT7 có chứa vùng TRR ở 
đầu C- của GmNAC085. Cụ thể, đoạn TRR của GmNAC085 có kích thước 549 
bp đã được khuếch đại từ cDNA của giống đậu tương Williams 82 (Hình 3.1A) 
và gắn vào vector tách dòng pKS. Sản phẩm tái tổ hợp của vector pKS:TRR cho 
thấy trình tự hoàn toàn chính xác so với trình tự dự đoán ban đầu (Phụ lục bảng 
5). Sau đó, DNA plasmid của vector tái tổ hợp pKS:TRR được cắt bằng enzyme 
NdeI và PstI và điện di kiểm tra cho thấy sản phẩm cắt chỉ có 2 băng; trong đó 1 
băng trùng vị trí kích thước của TRR và 1 băng kích thước của vector pKS (Hình 
3.1B). Cuối cùng, sản phẩm cắt của đoạn TRR được ghép nối vào vector biểu 
hiện pGBKT7 và sản phẩm tái tổ hợp của pGBKT7:TRR được kiểm tra trực tiếp 
bằng PCR khuẩn lạc (Hình 3.1C). Kết quả này cho thấy, việc ghép nối vùng TRR 
62 
ở đầu C- của GmNAC085 với vùng liên kết DNA GAL4 trong vector pGBKT7 
đã thành công. 
Hình 3.1. Kết quả thiết kế vector pGBKT7:TRR cho phân tích sự biểu hiện ở 
nấm men 
Chú thích: (A) Kết quả kiểm tra sản phẩm PCR đoạn TRR của GmNAC085 từ cDNA. 
(B) Kết quả cắt vector pKS:TRR bằng 2 enzyme giới hạn NdeI và PstI. (C) Kết quả 
PCR đoạn TRR của GmNAC085 trực tiếp từ các khuẩn lạc của vector pGBKT7:TRR. 
M, thang chuẩn 1 kb plus DNA; c, sản phẩm PCR từ cDNA; (-), đối chứng âm; P1-
2: cắt kiểm tra các DNA plasmid của pKS:TRR bằng enzyem giới hạn. (+), đối chứng 
dương của DNA plasmid pKS:TRR; 1-6, Kết quả PCR các khuẩn lạc của vector 
pGBKT7:TRR; TRR, vùng điều hòa phiên mã của GmNAC085. 
Tiếp theo, cấu trúc vector tái tổ hợp pGBKT7:TRR và vector trống pGBKT7 
được chuyển vào chủng nấm men AH109 để đánh giá biểu hiện của chúng. 
Quan sát cho thấy, tất cả các chủng nấm men đều sinh trưởng bình thường 
trên đĩa môi trường SD/-Trp (Hình 3.2A); tuy nhiên, chỉ có chủng nấm men 
mang cấu trúc pGBKT7:TRR có thể phát triển trên môi trường SD/-Trp/-His/-
Ade (Hình 3.2B) và thể hiện hoạt tính β-galactosidase mạnh (Hình 3.2C). Kết 
quả này chứng tỏ rằng vùng TRR ở đầu C- của GmNAC085 đóng vai trò như 
63 
một vùng điều hòa phiên mã cần thiết cho quá trình hoạt động của GmNAC085. 
Hình 3.2. Kết quả phân tích khả năng phiên mã của GmNAC085 trong 
nấm men 
Chú thích: Cấu trúc pGBKT7:TRR và vector trống (pGBKT7) được biến nạp vào 
chủng nấm men AH109. (A-B) Các khuẩn lạc sau biến nạp được đánh giá khả năng 
sinh trưởng trên đĩa (A) SD/-Trp và (B) SD/-Trp/-His/-Ade trong 4 ngày nuôi cấy. (C) 
Phân tích hoạt động β-galactosidase sử dụng các khuẩn lạc nuôi trên đĩa SD/-Trp 3 
ngày. TRR, vùng điều hòa phiên mã của GmNAC085 
3.1.2. Kết quả phân lập và thiết kế vector biểu hiện gen GmNAC085 trong 
cây mô hình Arabidopsis 
Theo như nghiên cứu của [63] thì cho thấy gen GmNAC085 biểu hiện mạnh 
ở cả chồi và rễ sau 2 và 10 giờ xử lý mất nước trong giống đậu tương Williams 
82. Tuy nhiên, gen GmNAC085 biểu hiện mạnh nhất là 390 lần ở chồi sau 10 giờ 
xử lý mất nước. Một nghiên cứu khác chỉ ra rằng gen GmNAC085 cũng biểu hiện 
rất mạnh ở cả chồi chồi và rễ của cả 2 giống đậu tương Việt Nam là DT51 và 
MTD20 sau thời gian xử lý mất nước. Đặc biệt, gen GmNAC085 biểu hiện mạnh 
nhất ở chồi của giống đậu tương DT51 sau 10 giờ xử lý mất nước [3]. Các kết 
quả này cùng nhau cho thấy GmNAC085 là gen đáp ứng rất mạnh với mất nước 
sau 10 giờ xử lý ở chồi. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi đã sử dụng 
mẫu chồi của giống đậu tương Williams 82 được xử lý mất nước lúc 10 giờ làm 
vật liệu cho nhân dòng gen GmNAC085 và thiết kế vector biểu hiện thực vật 
mang gen GmNAC085 để chuyển vào cây mô hình Arabidopsis với mục đích 
64 
làm rõ chức năng của nó và cơ chế tham gia vào quá trình đáp ứng với hạn hán. 
Để thiết kế vector biểu hiện mang gen GmNAC085, đầu tiên chúng tôi đã 
khuếch đại đoạn gen mã hóa cho gen GmNAC085 từ cDNA của giống đậu tương 
Williams 82 sau 10 giờ xử lý mất nước bằng PCR sử dụng cặp mồi đặc hiệu 
GmNAC085F-NotI/GmNAC085R-XhoI (Phụ lục bảng 1). Kết quả cho thấy sản 
phẩm PCR có kích thước dự đoán khoảng 1000 bp (Hình 3.3A) tương ứng với 
kích thước dự đoán của gen GmNAC085 cùng với các đoạn trình tự bổ sung của 
hai enzyme giới hạn NotI và XhoI ở lần lượt hai đầu 5’ và 3’. Tiếp theo, sản phẩm 
PCR đầu bằng của đoạn gen GmNAC085 được tinh sạch và gắn vào vector tách 
dòng pKS (Phụ lục hình 1) đã được cắt ở vị trí enzyme giới hạn EcoRV để tạo 
vector tái tổ hợp pKS:GmNAC085, sản phẩm của vector tái tổ hợp sau đó được 
biến nạp vào chủng vi khuẩn DH5α và chọn lọc trên đĩa môi trường LB đặc có 
bổ sung 50 mg/L kháng sinh ampicinin. Các khuẩn lạc mọc trên đĩa môi trường 
LB được lựa chọn để kiểm tra bằng PCR. Kết quả điện di cho thấy các khuẩn lạc 
đều dương tính với cặp mồi đặc hiệu của gen GmNAC085 có kích thước khoảng 
1023 bp (Hình 3.3B). Kết quả này cho thấy, việc ghép nối đoạn gen quan tâm 
GmNAC085 vào vector tách dòng pKS đã thành công. 
Hình 3.3. Kết quả nhân dòng gen GmNAC085 từ thư viện cDNA và 
PCR kiểm tra khuẩn lạc của vector tái tổ hợp pKS:GmNAC085 
Chú thích: (A) Kết quả điện di sản phẩm PCR gen GmNAC085 từ thư viện cDNA. (B) 
65 
Kết quả PCR các khuẩn lạc của vector tái tổ hợp pKS:GmNAC085; M, thang chuẩn 
1 kb; cDNA, cDNA được tổng hợp từ RNA tổng số của mẫu chồi giống đậu tương 
Williams 82 xử lý mất nước 10 giờ; 1-6, các khuẩn lạc; (-), đối chứng âm 
Từ kết quả PCR các khuẩn lạc (Hình 3.3B) chúng tôi đã lựa chọn 2 trong 
số 6 khuẩn lạc dương tính để tách chiết và tinh sạch DNA plasmid phục vụ cho 
giải trình tự. Kết quả giải trình tự cho thấy, trình tự nhân dòng của gen 
GmNAC085 từ giống đậu tương Williams 82 không có sự sai khác so với trình 
tự của gen Glyma12g22880.1 từ cơ sở dữ liệu  (Phụ lục bảng 
5). Như vậy, đoạn gen GmNAC085 đã được khuếch đại thành công từ cDNA 
của giống đậu tương Willams 82 sau khi xử lý mất nước. 
Tiếp theo, đoạn gen GmNAC085 có trình tự chính xác được sử dụng cho 
phản ứng ghép nối với vector biểu hiện pGKX dưới sự điều khiển của promoter 
biểu hiện liên tục 35S đã được cắt bởi hai enzyme giới hạn NotI và XhoI để tạo 
vector tái tổ hợp pGKX:35S:GmNAC085. Sau đó, vector tái tổ hợp được biến 
nạp vào chủng vi khuẩn E.coli DH5α và chọn lọc trên đĩa môi trường LB đặc 
có bổ sung 50 mg/L kháng sinh kanamycin. Các khuẩn lạc mọc trên đĩa môi 
trường LB đã được lựa chọn để kiểm tra PCR sử dụng cặp mồi 35Spro-F và 
GmNAC085R-XhoI (Phụ lục bảng 1). Một số khuẩn lạc được lựa chọn cho kết 
quả dương tính với cặp mồi sử dụng và có kích thước khoảng 1650 bp trùng 
với kích thước dự đoán ban đầu bao gồm phần trình tự của gen GmNAC085 và 
một phần trình tự bắt đầu từ promoter 35S trong vector pGKX (Phụ lục hình 4). 
Để đảm bảo rằng vector tái tổ hợp pGKX:35S:GmNAC085 chứa chính xác trình 
tự của gen GmNAC085, chúng tôi đã lựa chọn 2 trong số 4 khuẩn lạc dương 
tính để kiểm tra lại bằng giải trình tự, và kết quả giải trình tự cho thấy gen 
GmNAC085 hoàn toàn chính xác như trình tự khuếch đại ban đầu (Phụ lục 
bảng 5). Như vậy, việc thiết kế vector biểu hiện thực vật pGKX chứa gen 
GmNAC085 đã thành công và đoạn gen này cùng chiều với chiều khởi đầu 
66 
phiên mã từ đầu promoter 35S. 
Cuối cùng, DNA plasmid của vector tái tổ hợp pGKX:35S:GmNAC085 
được tinh sạch và biến nạp vào chủng vi khuẩn A. tumefaciens GV3101 nhằm 
phục vụ cho việc chuyển gen vào cây mô hình Arabidopsis. 
3.1.3. Kết quả sàng lọc và lựa chọn các dòng cây Arabidopsis chuyển gen 
35S:GmNAC085 
 Để phân tích chức năng sinh học của protein GmNAC085 trong thực vật, 
chúng tôi đã tiến hành chuyển gen GmNAC085 vào cây Arabidopsis bằng 
phương pháp nhúng hoa trong dịch khuẩn GV3101 mang cấu trúc vector 
pGKX:35S:GmNAC085 và thu nhận được 7 dòng cây chuyển gen ban đầu. Sau 
khi sàng lọc và đánh giá tỷ lệ phân ly theo mô tả trước đó [119] ở 3 thế hệ liên 
tiếp trên đĩa môi trường GM đặc có bổ sung 30 mg/L kháng sinh kanamycin, 
chúng tôi nhận thấy có 2 dòng cây chuyển gen 35S:GmNAC085 (được ký hiệu 
OE1 và OE2) phân ly tuân theo tỷ lệ 3:1 của định luật Mendel (Hình 3.4). 
Hình 3.4. Kết quả sàng lọc và lựa chọn cây Arabidopsis chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 trên môi trường GM có chứa kháng sinh 
kanamycin 
Chú thích: GM, môi trường nảy mầm; Km, kháng sinh kanamycin 
Dựa vào kết quả phân tích sự phân ly tính trạng này, chúng tôi đã sàng lọc 
67 
được 2 dòng OE1 và OE2 là đồng hợp tử và mang một bản chèn của gen 
GmNAC085. Tuy nhiên, để đảm bảo chắc chắn việc sàng lọc cây Arabidopsis 
chuyển gen GmNAC085 dựa trên môi trường GM có bổ sung kháng sinh chọn 
lọc là phương pháp có thể tin cậy, chúng tôi đã tiếp tục tiến hành kiểm tra sự 
hiện diện của gen GmNAC085 trong các cây chuyển gen bằng kỹ thuật lai 
southern blot (Hình 3.5A-B). Kết quả cho thấy 2 dòng OE1 và OE2 chỉ xuất 
hiện có một băng duy nhất ở 2 vị trí khác nhau trên màng lai cùng với đối chứng 
dương DNA plasmid pGKX:35S:GmNAC085 khi được lai với mẫu đầu dò là 
sản phẩm PCR của gen GmNAC085 (Hình 3.5B). 
Hình 3.5. Kết quả phân tích southern blot của các cây Arabidopsis chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 
Chú thích: (A) Kết quả kiểm tra sản phẩm cắt bằng enzyme giới hạn EcoRI; (B) Kết 
quả lai với mẫu đầu dò. M, GeneRuler 1kb Plus DNA ladder; WT, cây Arabidopsis 
không chuyển gen; P: DNA plasmid của pGKX:35S:GmNAC085; OE1 và OE2, các 
68 
cây Arabidopsis chuyển gen 35S:GmNAC085. 
Các kết quả này cùng nhau chỉ ra rằng 2 dòng cây chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 là hai dòng đồng hợp tử hoàn toàn riêng biệt chỉ 
mang duy nhất một bản chèn của gen GmNAC085. Do vậy, 2 dòng chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 được lựa chọn để tiến hành các thí nghiệm tiếp 
theo nhằm làm rõ chức năng của GmNAC085 trong cây mô hình Arabidopsis. 
3.1.4. Kết quả đánh giá kiểu hình của cây Arabidopsis chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 ở điều kiện thường 
Trong số 2 dòng cây Arabidopsis chuyển gen 35S:GmNAC085 được sử 
dụng trong nghiên cứu, thì dòng OE1 cho thấy sự biểu hiện của gen GmNAC085 
mạnh hơn so với dòng OE2 (Hình 3.6A). 
Hình 3.6. Kiểu hình lá và thân của cây Arabidopsis chuyển gen 
35S:GmNAC085 OE1 và OE2 ở điều kiện bình thường 
Chú thích: (A) Mức độ biểu hiện của gen GmNAC085 trong lá của cây OE1 và OE2 
18 ngày tuổi trồng trên đất với mức độ biểu hiện cao nhất là 100 (Hình bên trên). Kết 
69 
quả được tính từ 3 lá của 3 cây riêng biệt đối với mỗi dòng (n =3). Gen ACT2 được sử 
dụng như là gen tham chiếu trong phân tích qRT-PCR. Sản phẩm PCR cuối cùng của 
qRT-PCR được sử dụng cho chạy điện di trên agarose 2% (Hình bên dưới). Gen chuyển 
GmNAC085 không được phát hiện trong WT. (B) Bán kính lá rosette lớn nhất của các 
cây WT, OE1 và OE2 trồng trên đất ở thời điểm 18 ngày tuổi. Biểu đồ thể hiện kích 
thước lá và sai số chuẩn được tính từ 10 cây đối với mỗi dòng (n =10). (C) Chiều cao 
của cây WT, OE1 và OE2 trồng trên đất ở thời điểm 50 ngày tuổi. Biểu đồ thể hiện 
chiều cao cây và sai số chuẩn được tính từ 7 cây đối với mỗi dòng (n = 7). (D) Năng 
suất của cây WT, OE1 và OE2. Biểu đồ thể hiện số liệu và sai số chuẩn được tính từ 5 
cây đối với mỗi dòng (n =5). Các chữ số khác nhau thể hiện sự khác nhau có ý nghĩa 
(P < 0.05) giữa các kiểu gen dựa vào phương pháp phân tích Duncan’s. 
Khi đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của các cây Arabidopsis 
chuyển gen 35S:GmNAC085 ở điều kiện thường cùng với cây đối chứng không 
chuyển gen. Kết quả cho thấy, cả hai cây OE1 và OE2 đều giảm sự sinh trưởng 
ở cả thân và rễ, như giảm kích thước lá, chiều cao cây, năng suất hạt và hàm 
lượng diệp lục thấp hơn so với cây WT trong điều kiện bình thường được tưới 
nước đầy đủ (Hình 3.6B-D và Hình 3.7A-B). 
Hình 3.7. Kiểu hình rễ và hàm lượng diệp lục trong lá của cây Arabidopsis 
chuyển gen 35S:GmNAC085 OE1 và OE2 ở điều kiện bình thường 
Chú thích: (A) Kiểu hình rễ của cây WT, OE1 và OE2. Cây được gieo thẳng đứng trên đĩa 
môi trường GM 4 ngày và sau đó được chuyển sang đĩa môi trường GM mới thêm 6 ngày. 
70 
Cây 10 ngày tuổi được chụp ảnh và chiều dài rễ chính được đo. Biểu đồ thể hiện chiều dài 
rễ và sai số chuẩn được tính từ 17 cây đối với mỗi dòng (n = 17). (B) Hàm lượng diệp lục 
trong lá của cây WT, OE1 và OE2. Cây được trồng trên đĩa GM như mô tả trong hình (A). 
Biểu đồ thể hiện hàm lượng diệp lục và sai số chuẩn được tính từ 5 cây đối với mỗi dòng (n 
=5). Các chữ số khác nhau thể hiện sự khác nhau có ý nghĩa (P < 0.05) giữa các kiểu gen 
dựa vào phương pháp phân tích Duncan’s. 
3.1.5. Kết quả đánh giá khả năng kháng hạn của cây Arabidopsis chuyển gen 
35S:GmNAC085 
Để nghiên cứu chức năng của GmNAC085 trong quá trình đáp ứng với 
stress hạn, đầu tiên cây Arabidopsis chuyển gen 35S:GmNAC085 OE1, OE2 và 
cây WT 3 tuần tuổi được kiểm tra khả năng đáp ứng với hạn sử dụng phương 
pháp quan sát tỷ lệ sống chết của cây trên cùng khay bằng cách rút nước trong 
thời gian 14 ngày, sau đó tưới nước trở lại 3 ngày (Hình 3.8A-D). 
Hình 3.8. Kiểu hình chịu hạn của cây Arabidopsis chuyển gen 35S:GmNAC085 
OE1 và OE2 sử dụng phương pháp phân tích tỷ lệ cây sống sót 
Chú thích: (A) Cây WT, OE1 và OE2 3 tuần tuổi trước khi xử lý hạn. (B) Cây WT, 
71 
OE1 và OE2 được xử lý hạn 14 ngày và sau đó tưới nước trở lại 3 ngày. Ảnh được 
chụp sau khi chồi được loại bỏ từ các cây sống sót. (C) Cây WT, OE1 và OE2 được 
trồng song song với thí nghiệm

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_vai_tro_cua_cac_yeu_to_phien_ma_nac_dap_u.pdf
  • pdfNguyễn Hữu Kiên_Thong tin ve nhung ket luan moi cua luan an Tien si (TV và EN).pdf
  • docxNguyễn Hữu Kiên_THÔNG TIN VỀ NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ.docx
  • pdfNguyễn Hữu Kiên_Tóm tắt luận án EN.pdf
  • pdfNguyễn Hữu Kiên_Tóm tắt luận án TV.pdf