LA25.001_Tạo dòng chịu hạn và phân lập gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn ở cây lạc (Arachis hypogaea L)
Chuyên ngành: Di Truyền học;
Mã số: 62.42.70.01
Nghiên cứu sinh: Vũ Thị Thu Thủy
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Chu Hoàng Mậu
2. PGS.TS. Nguyễn Thị Tâm
Đơn vị đào tạo: Trường Đại học Sư phạm- ĐH Thái Nguyên
Cơ sở đào tạo: Đại học Thái Nguyên.
NHỮNG KẾT LUẬN MỚI CỦA LUẬN ÁN
Bằng kỹ thuật chọn dòng biến dị soma kết hợp với phân tích sinh học phân tử trong định hướng cải tiến và nâng cao khả năng chịu hạn của cây lạc, luận án đã thu được kết quả và rút ra các kết luận khoa học như sau:
1. Luận án xây dựng được quy trình chọn dòng lạc chịu hạn theo cách sử dụng kết hợp các phương pháp nuôi cấy mô tế bào, gây đột biến bằng tia gamma và sử dụng chỉ thị phân tử RAPD; tách dòng và so sánh sự khác biệt trình tự gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn. Quy trình này có thể rút ngắn thời gian cần thiết và nâng cao hiệu quả cho công tác chọn giống lạc.
2. Xử lý mô sẹo của 10 giống lạc bằng kỹ thuật thổi khô đã xác định được giống lạc L18 có khả năng chịu mất nước thấp nhất. Ở ngưỡng chọn lọc thổi khô 9 giờ kết hợp với chiếu xạ tia gamma 2krad đã làm giảm tỷ lệ tái sinh cây, làm xuất hiện các kiểu hình thấp cây và biến đổi màu sắc, hình dạng lá ở cây lạc. Phát hiện được 5 chỉ thị RAPD đặc trưng cho hai dòng lạc chọn lọc RM47 và RM48: RM48/OPA07-750bp; RM48/OPA08-500bp; RM48/OPB05-900bp; RM48/UPC348-200bp; RM47/OPH08-250bp.
3. Đã tái sinh được 198 dòng lạc có nguồn gốc từ mô sẹo chịu mất nước được xử lý bởi thổi khô và bởi tia gamma (2krad) kết hợp với thổi khô liên tục 9 giờ trong hệ thống nuôi cấy in vitro. Tuyển chọn được 3 dòng lạc RM48, R46 và RM47 có sự khác biệt rõ rệt và cao hơn giống gốc L18 về khả năng chịu hạn.
4. Phát hiện gen cystatin của cây lạc thuộc nhóm I của phytocystatin, có sự tương đồng cao nhất với cystatin của đậu xanh (81,3%) và thấp nhất với cystatin của quả kiwi (42,9%). Gen có chứa 1 intron và 2 exon mã hóa cho protein có 98 amino acid.
5. Cystatin của dòng RM48 có nguồn gốc từ mô sẹo được xử lý bởi tia gamma kết hợp với thổi khô đã có 7 vị trí amino acid sai khác so với giống gốc L18. Sự thay thế amino acid của dòng RM48 bởi amino acid của giống gốc các ở vị trí 29 (Glu ->Asp), 30 (His->Thr), 31 (Asn->Thr), 32 (Lys ->Arg), 33 (Lys ->Asn), 34 (Glu ->Arg), 36 (Gly ->Ala).
————————————————————
INFORMATION OF DOCTORAL DISSERTATION
Title of dissertation: “Creating drought tolerance lines and isolating cystatin genes related to drought tolerance in peanut (Arachis hypogaea L.)”
Speciality: Genetics;
Code number: 62.42.70.01;
Full name of candidate: Vu Thi Thu Thuy;
Advisors:
1. Assoc Prof. Dr. Chu Hoang Mau;
2. Assoc Prof. Dr. Nguyen Thi Tam.
Training Institution: College of Education – Thai Nguyen University.
THE NEW SCIENTIFIC FINDINGS
By using the techniques selecting somatic mutation and molecular techniques in order to improvements and enhanced drought tolerance of groundnut, the thesis has obtained results and had conclusions such as:
1. Suggested the process of selecting drought tolerance peanut lines that includes the steps: using of combined methods of tissue culture, causing mutations by gamma rays and using RAPD molecular indicators; and then isolation and comparision the difference of cystatin gene sequences related to drought tolerance. This process can shorten the time and improvements the efficiency of peanut selecting.
2. By treating scar tissue of the 10 peanut varieties with dehydration, the results show that L18 cultivar has the lowest drought tolerance. When treating dehydration for 9 hours in combination with 2krad gamma irradiation that reduced rate of generations, arose up the low tree phenotype and changed color and shape peanut leaves. Finding are five RAPD indicators for two RM47 and RM48 lines: RM48/OPA07-750bp; RM48/OPA08-500bp; RM48/OPB05-900bp; RM48/UPC348-200bp; RM47/OPH08-250bp.
3. Generations 198 lines is derived from scar tissue treating dehydration for 9 hours in combination with 2krad gamma irradiation. Selection of the three RM48, RM47 and R46 lines that have drought tolerance higher than L18 cultivar.
4. Detection of peanut cystatin genes that belong to group I of phytocystatin and have the highest similarity with the cystatin genes of green beans (81.3%) and the lowest with cystatin genes of kiwi fruit (42.9%). The peanut cystatin genes contains an intron and two exons coding for 98 amino acid protein.
5. The cystatin genes of RM48 line derived from scar tissue treating dehydration for 9 hours in combination with 2krad gamma irradiation, has 7 positions of amino acid differences in comparison to the L18 cultivar. The replacement of amino acids in cystatin protein of RM48 line in comparison to original L18 in positions: (Glu ->Asp), 30 (His->Thr), 31 (Asn->Thr), 32 (Lys ->Arg), 33 (Lys ->Asn), 34 (Glu ->Arg), 36 (Gly ->Ala)
