LA20.003_Phân lập, tạo đột biến điểm ở gen P5CS liên quan đến tính chịu hạn và thử nghiệm chuyển vào cây đậu tương Việt Nam
Đề tài: “Phân lập, tạo đột biến điểm ở gen P5CS liên quan đến tính chịu hạn và thử nghiệm chuyển vào cây đậu tương Việt Nam”
Chuyên ngành: Di Truyền học.
Mã số: 62.42.70.01
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Chu Hoàng Mậu;
2. PGS.TS. Chu Hoàng Hà.
Đơn vị đào tạo: Trường Đại học Sư phạm.
Cơ sở đào tạo: Đại học Thái Nguyên.
NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Gen P5CS được phân lập và giải trình tự từ hai giống đậu tương Việt Nam (DT84 và SL5), có kích thước 2148 nucleotit, mã hóa 715 axit amin.
2. Tạo đột biến điểm định hướng ở bộ ba có vị trí thứ 125 của gen P5CS của giống SL5, thay thế Asp bằng Ala trong trình tự protein, loại bỏ hiệu ứng ức chế phản hồi (feedback inhibition).
3. Promoter rd29A đã được phân lập thành công từ cây Arabidopsis thaliana, có kích thước 1298 nucleotit mang các trình tự đặc trưng gồm các nhân tố cis thuộc nhóm MYB, DRE, AMYBOX, nhân tố đặc trưng của promoter và nhân tố cảm ứng điều kiện khô hạn.
4. Thiết kế thành công cấu trúc của promtor rd29A::GUS và cấu trúc rd29A::P5CSM. Các cấu trúc này đã được đánh giá trong cây thuốc lá ở điều kiện hạn. Khả năng chống chịu được cải thiện rõ rệt ở các dòng thuốc lá chuyển gen mang cấu trúc này đảm bảo tính khả thi của việc ứng dụng cấy trúc chuyển gen này trên các đối tượng cây trồng khác nhằm cải thiện một trong những tính trạng rất quan trọng là chống chịu hạn.
5. Tối ưu được quy trình tái sinh và chuyển gen thông qua mô nách lá mầm ở đậu tương. Bước đầu chuyển thành công cấu trúc gen rd29A::P5CSM vào giống đậu tương DT84 và thu được một số dòng dương tính PCR đối với gen chuyển. Kết quả ban đầu trong việc thiết lập quy trình chuyển gen ở cây đậu tương sẽ là tiền đề quan trọng trong tiến trình tạo ra các giống đậu tương mới có tính chịu hạn cao.
INFORMATION OF DOCTORAL DISSERTATION
Title of dissertation: “Isolation and site – directed mutagenization of P5CS, gene related to drought tolerance and transformation into Vietnamese soybean”
Speciality: Genetics;
Code number: 62.42.70.01
Full name of candidate: Nguyen Thi Thuy Huong.
Advisors:
1. Assoc Prof. Dr. Chu Hoang Mau;
2. Assoc Prof. Dr. Chu Hoang Ha.
Institution: College of Education – Thai Nguyen University.
The new scientific findings:
1. Gene P5CS was successfully isolated and sequenced from two Vietnamese soybean varieties, DT84 and SL5, respectively, with 2148 nucleotides in length and encoded for a protein with 715 amino acids.
2. The feedback inhibition by proline of enzyme P5CS was successfully removed using site-directed mutagenesis at the 125th amino acid (Aspartate into Alanine).
3.Promoter rd29A was successfully isolated from Arabidopsis thaliana with 1298 nucleotide in length carrying typical element of a responsive-dehydration promoter such as MYB, DRE, AMYBOX.
4. The vectors carrying GUS and P5CSM under the control of promoter rd29A were constructed and transformed into tobacco. The transgenic tobacco lines containing construct rd29A::GUS showed significant enhancement in enzyme activity of GUS understress conditions.
Moreover, the transgenic tobacco lines containing constructrd29A::P5CSM represented significantly higher resistance to drought in comparison with the wildtype plants. The results confirmed a fact that this construct can be reasonably used for other crops and plant species in order to create new plant varieties with improved stress tolerance.
5. The transformation system into soybean was optimized and used to create transgenic soybean lines containing construct rd29A::P5CSM. These lines were positively analyzed by PCR and will be good materials for further researches on developing new soybean varieties with high resistance to drought
