Phân lập và thiết kế vector phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng biến đổi gen có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận

Hạn hán - tình trạng lượng nước tự nhiên

thấp hơn mức trung bình trong một thời gian dài

trên diện rộng và mang tính khu vực, là một

trong các yếu tố phi sinh học có ảnh hưởng lớn

nhất đến năng suất cây trồng trên toàn thế giới

[1]. Một số mô hình dự đoán biến đổi khí hậu

cho thấy hạn hán sẽ xảy ra thường xuyên hơn

trong tương lai do những tác động dài hạn của

hiện tượng ấm lên toàn cầu [2, 3]. Kết quả là

diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp.

Trước những thách thức nêu trên, việc nghiên

cứu phát triển những giống cây trồng mới có

khả năng thích ứng, chống chịu các điều kiện

bất thuận đang là một trong những mục tiêu

hàng đầu của các nhà khoa học

pdf 8 trang dienloan 7620
Bạn đang xem tài liệu "Phân lập và thiết kế vector phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng biến đổi gen có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phân lập và thiết kế vector phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng biến đổi gen có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận

Phân lập và thiết kế vector phục vụ công tác chọn tạo giống cây trồng biến đổi gen có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 
258 
PHÂN LẬP VÀ THIẾT KẾ VECTOR PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO 
GIỐNG CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN CÓ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU 
VỚI ĐIỀU KIỆN BẤT THUẬN 
Nguyễn Anh Vũ, Lương Thanh Quang, Nguyễn Hữu Kiên, 
Bùi Thúy Hiền, Dương Tuấn Bảo, Nguyễn Minh Ngọc, 
Nguyễn Trung Anh, Đỗ Như Quỳnh, Trần Quốc Bảo, 
Vũ Hoàng Nam, Trần Thu Cúc, Phạm Thị Lý Thu, 
Lê Huy Hàm, Nguyễn Văn Đồng 
Viện Di truyền Nông nghiệp 
SUMMARY 
Gene isolation and construction of expression vector as material 
for creating stress-tolerant transgenic crop plants 
Among abiotic stress factors, drought causes most damage to crop yield world wide. In the wake 
of increasing frequency and scale of drought due to global warming, creating drought tolerant crop 
plants is not only in the interest of Vietnam but also the world. In our research, we isolated from 
soybean (Glycine max) 3 genes potentially involved in drought tolerance including: GmMYB, GmGLP 
and GmCHS7. These genes were placed under 35S promoter’s control in the binary vector pZY101-Asc 
carrying ammonium glufosinate resistant bar gene as the selection marker. Agrobacteium tumefaciens 
strains transformed with these vectors were used to create transgenic soybean lines resulting in some 
promising initial results. 
Keywords: Agrobacterium tumefaciens, drought tolerant, glufosinate, GmGLP1, GmMyb, GmCHS7, 
soybean, transgenic 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ* 
Hạn hán - tình trạng lượng nước tự nhiên 
thấp hơn mức trung bình trong một thời gian dài 
trên diện rộng và mang tính khu vực, là một 
trong các yếu tố phi sinh học có ảnh hưởng lớn 
nhất đến năng suất cây trồng trên toàn thế giới 
[1]. Một số mô hình dự đoán biến đổi khí hậu 
cho thấy hạn hán sẽ xảy ra thường xuyên hơn 
trong tương lai do những tác động dài hạn của 
hiện tượng ấm lên toàn cầu [2, 3]. Kết quả là 
diện tích đất canh tác ngày càng bị thu hẹp. 
Trước những thách thức nêu trên, việc nghiên 
cứu phát triển những giống cây trồng mới có 
khả năng thích ứng, chống chịu các điều kiện 
bất thuận đang là một trong những mục tiêu 
hàng đầu của các nhà khoa học. 
Tình trạng thiếu nước dẫn đến một loạt các 
thay đổi về hình thái, sinh lý, hóa sinh cũng như 
ở cấp phân tử gây ảnh hưởng xấu tới sự phát 
triển và năng suất cây trồng [4]. Tương tự như 
stress mặn, stress hạn phá vỡ sự cân bằng nội 
Người phản biện: GS.TSKH. Trần Duy Quý. 
môi và phân bố ion trong tế bào [5, 6]. Cây 
trồng phản ứng với các stress hạn và mặn thông 
qua các con đường truyền tin và phản ứng tế bào 
như sản xuất protein stress, tăng cường các chất 
chống oxi hóa và tích lũy các chất tan tương 
thích [7, 8, 9]. Cơ chế phản ứng của tế bào thực 
vật với điều kiện hạn được thể hiện trong hình 1. 
Các gen phản ứng với stress hạn có thể chia 
thành 2 nhóm chính. Nhóm 1 mã hóa cho các 
protein chức năng tham gia các phản ứng cuối 
trong chuỗi đáp ứng stress bao gồm gen điều 
hòa áp suất thẩm thấu [10], các protein chống 
oxi hóa [11], aquaporin [12], protein phổ biến 
trong thời kì hình thành phôi muộn (LEA) [13], 
các protein vận chuyển [14]. Nhóm 2 mã hóa 
các protein điều khiển bao gồm các yếu tố phiên 
mã và các protein kinase truyền tin. Một số yếu 
tố phiên mã liên quan đến khả năng chịu mặn và 
chịu hạn thường gặp bao gồm WRKY [15,16], 
bZIP [15], MYB [17,18], DREB [19], NCED 
[20] và AP2/ERF [21]. Các protein kinase 
truyền tin bao gồm: Protein kinase phụ thuộc 
Ca2+ [22], MAPK [23], RPK [24], PIK [25] và 
protein kinase serine/threonine [26]. 
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 
259 
Hình 1. Cơ chế phản ứng của thực vật với điều kiện hạn 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi lựa chọn 
phân lập và thiết kế vector tăng cường biểu hiện 
3 gen: GmMYB, GmCHS7 và GmGLP1.GmMYB 
(XM_003549497) ban đầu được xếp vào nhóm 
MYB, tuy nhiên với trình tự mang vùng WRKY, 
gen này được xếp lại vào nhóm các yếu tố phiên 
mã WRKY mã hóa cho protein WRKY24. 
Nghiên cứu gần đây cho thấy WRKY nằm trong 
số các yếu tố phiên mã tăng cường biểu hiện 
trong điều kiện mặn và có nhiều khả năng giúp 
nâng cao khả năng chịu mặn của đậu tương [27]. 
GmGLP1 (EU916269) là một trong các gen mã 
hóa protein giống germin (germin-like protein) 
tìm thấy trong hạt nảy mầm. Tất cả các protein 
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 
260 
germin đều mang motif germin tạo thành cấu 
trúc lõi thùng beta tham gia vào gắn kết với kim 
loại [28]. Mặc dù còn nhiều germin chưa được 
xác định chức năng, các phân tích chức năng 
tương đồng cho thấy germin tham gia vào nhiều 
quá trình quan trọng khác nhau như phát triển, 
điều hòa áp suất thẩm thấu, dao động quang chu 
kỳ và phòng vệ [29]. Một báo cáo gần đây cho 
thấy tăng cường biểu hiện germin tách từ đậu 
tương giúp tăng khả năng chịu mặn của cây 
thuốc lá chuyển gen [30]. Cuối cùng, 
GmCHS7(XM_003517481) là một trong các gen 
thuộc nhóm đa gen mã hóa chalcone synthase 
tham gia sinh tổng hợp flavonoid/isoflavonoid. 
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy chalcone 
synthase tham gia vào phản ứng phòng vệ của 
thực vật chống lại các tác nhân sinh học gây 
bệnh [31]. Một số nghiên cứu lại cho thấy 
GmCHS7 biểu hiện mạnh ở rễ và có nhiều khả 
năng tham gia vào quá trình hình thành nốt sần 
rễ cây họ Đậu [32]. 
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Vật liệu 
Vật liệu thực vật: Giống đậu tương 
DT2008, DT84,Williams 82 và ĐT22. Các hóa 
chất, vật tư tiêu hao cơ bản phục vụ tách chiết 
và clone gen. Các plasmid pGEMT-easy, 
pRTL2 và pZY101-Asc. 
2.1. Phương pháp nghiên cứu 
*Tách chiết gen GmMYB, GmGLP1 và 
GmCHS7 
Ba dòng đậu tương DT2008, DT84 và 
Williams 82 đã được cho nảy mầm trong xô 
nhựa chứa đất giá thể. Mỗi dòng gieo 100 hạt 
kích thước lớn, vỏ trơn đều, không rạn nứt hay 
bị tổn thương, không có dấu hiệu bị mọt. Các thí 
nghiệm được tưới nước đầy đủ hàng ngày, mỗi 
xô 100 ml nước. Sau ba tuần, ngừng tưới nước 
trong 3 ngày. Sau đó xử lý hạn nhân tạo bằng 
cách tưới 200 ml dung dịch sorbitol 7% (w/v). 
15 mẫu lá đã thu được từ 3 giống tại 5 thời 
điểm: Ngay trước khi xử lý hạn, sau xử lý hạn 
1h, 5h, 12h và 24h. Với mỗi mẫu lá, chúng tôi 
đã thu lá từ 20 cây khác nhau của cùng một điều 
kiện (giống và thời điểm). Mẫu được xử lý lạnh 
sâu bằng cách ngâm trong ni tơ lỏng (-196oC) để 
làm ngưng toàn bộ các phản ứng sinh hóa trong 
mẫu, ngăn chăn sự phân hủy ARN thông tin. 
Mẫu lá được nghiền nhỏ thành bột mịn trong 
nitơ lỏng và được dùng để tách ARN theo quy 
trình sử dụng bộ kit SV Total RNA isolation 
(Promega). 
ARN tổng số từ các mẫu được dùng để tổng 
hợp thư viện cDNA sử dụng enzyme reverse 
transcriptase. Tổng hợp mạch cDNA đầu tiên 
bằng cách ủ hỗn hợp ARN tổng số (tối đa 5 g) 
(4 l), mồi oligo (dT)20 50 M (1 l), dNTP 10 
mM (1 l) và nước cất đã qua xử lý DEPC (4 l) 
trong 5 phút ở 65oC, chuyển sang giữ trên đá 
trong 2 phút. Sau đó trộn với hỗn hợp Tổng hợp 
cDNA bao gồm: Dịch đệm 10x (2 l), MgCl2 25 
mM (4 l), DTT 0,1 M (2 l), RnaseOUT 40 
U/l (1 l), superScript III RT 200U/l (1 l) vả 
ủ trong 50 phút ở 50oC. Sau đó ủ 5 phút ở 80oC 
để ngưng phản ứng phiên mã ngược, làm lạnh 
ống nghiệm trên đá, ly tâm nhanh để thu mẫu, 
sau đó thêm 1 µl RnaseH và ủ ở 37oC trong 20 
phút để phân hủy ARN. 
Các gen quan tâm được PCR từ thư viện 
cDNA với các cặp mồi đặc hiệu: 
+ GmMYB Forward: 
GTGAGCACAGTCATGATC và 
GmMYB Reverse: 
TCAGCAAGGCTTAATTTC; 
+ GmGLP1 Forward: 
ATGAAGCTCACAGGTTTCCTG và 
GmGLP1 Reverse: 
TTATTTCTTAGGAGCAAGCCTAGAC; 
+ GmCHS7 Forward: 
ATGGTTAGCGTAGCTGAGAT và 
GmCHS7 Reverse: 
TCAGATGGCCACACTATGC. 
Thành phần phản ứng bao gồm: Dung dịch 
đệm 10X (5 l), dNTP 10 mM (5 l), mồi xuôi 
(5 l), mồi ngược (5 l), Pfu DNA polymerase 
(1,25 l), cDNA (1 l), H2O (27,75 l)với chu 
trình nhiệt: Biến tính ở 95oCtrong 3 phút; 40 
chu kỳ 95oC trong 30 giây, 55oC trong 30 giây 
và 72oC trong 1 phút; sau đó kéo dài mạch lần 
cuối ở 72oC trong 7 phút. Sản phẩm PCR sau 
khi đã kiểm tra điện di được tinh sạch bằng bộ 
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 
261 
kit GenCatch PCR Purification (Epoch Life 
Science), tạo đầu dính với Taq polymerase, gắn 
vào vector nhân dòng pGEMT-easy và đưa và 
E. coli DH5 bằng phương pháp sốc nhiệt. 
Các gen quan tâm tiếp tục được PCR với cặp 
mồi đặc hiệu mang trình tự giới hạn để cắt giới 
hạn và chuyển vào cassette biểu hiện gen dưới sự 
kiểm soát của promoter 35S trong vector pRTL2. 
Trình tự của các cặp mồi đặc hiệu: 
+ GmMyb-KpnI: 
GC GGTACC ATGGCCCAGCGCCGCA và 
 GmMyb-BamHI: 
GC GGATCC TCAGCAAGGCTTAATTTCAAAACCTA 
+ GmGLP1-XmaI: 
GC CCCGGG ATGAAGCTCACAGGTTTCCTG và 
 GmGLP1-BamHI: 
GC GGATCC TTATTTCTTAGGAGCAAGCCTAGAC 
+ GmCHS7-NcoI: 
CCATGG ATGGTTAGCGTAG và 
 GmCHS7-XbaI: 
AGATCT TCAGATGGCCACAC 
Sau khi các gen quan tâm được đưa vào 
cassette biểu hiện gen pRTL2, toàn bộ cassette 
biểu hiện gen mang promoter, enhancer, gene 
quan tâm cùng trình tự poly A được cắt bằng 
enzyme cắt giới hạn AscI và gắn vào vector nhị 
thể pZY101-Asc mang gen chọn lọc bar kháng 
ammonium glufosinate. Vector pZY101-Asc 
mang cassette biểu hiện gen quan tâm được biến 
nạp vào một số chủng A. tumefaciens bằng 
phương pháp xung điện. Các chủng khuẩn A. 
tumefaciens mang gen được dùng để chuyển nạp 
vào hạt đậu tương đang nảy mầm theo phương 
pháp của Zeng và cộng sự [33] có cải tiến. 
Cây chuyển gen tái sinh trồng ra đất sau 
khoảng 20 ngày được phun BASTA (tương 
đương ammonium glufosinate 60 mg/L) để kiểm 
tra khả năng kháng thuốc trừ cỏ. Các cây sống 
sót sau khi phun được thu mẫu lá để phân tích. 
Sự có mặt của gen cần chuyển trong cây chuyển 
gen được kiểm tra bằng PCR với mồi xuôi nằm 
trong vùng promoter 35S_F 
(GTGACAGATAGCTGGGCAATG) và mồi 
ngược nằm trong gen tương ứng. Như vậy mặc 
dù mồi ngược có thể gắn vào gen nội sinh, sản 
phẩm PCR chỉ được hình thành trên cassette 
biểu hiện gen mang gen cần chuyển nằm ngay 
sau promoter 35S. 
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Từ thư viện cDNA của 3 giống đậu tương 
DT2008, DT84 và Williams 82, chúng tôi đã tiến 
hành PCR và tách chiết được gen GmMYB, 
GmGLP1 và GmCHS7, chủ yếu từ giống Williams 
82 với các mẫu sau khi xử lý hạn nhân tạo cho 
thấy nhiều khả năng các gen này phản ứng và biểu 
hiện trong điều kiện hạn (Hình 2, Hình 3). 
Hình 2. A. Kết quả PCR GmMYB từ các thư viện cDNA của giống Williams 82. M: Thang ADN chuẩn 
1kb plus; 1-5 lần lượt các mẫu cDNA thu ở 0h, 1h, 5h, 12h và 24h sau khi xử lý hạn. B: Kết quả PCR 
GmCHS7 từ các thư viện cDNA của giống Williams 82. M: Thang ADN chuẩn 1kb plus; 1-4 lần lượt 
các mẫu 1h, 5h, 12h và 24h. 
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 
262 
Hình 3. Kết quả PCR GmGLP1từ các thư viện cDNA sau xử lý hạn.M: Thang chuẩn DNA 1kb plus; 
1-5 lần lượt các mẫu 0h, 1h, 5h, 12h và 24h giống DT2008; 6-10: lần lượt các mẫu 0h, 1h, 5h, 12h và 
24h giống Williams82. 
Các gen GmMYB, GmGLP1 và GmCHS7 sau 
khi được PCR thành công từ thư viện cDNA đã 
được đưa vào plasmid pGEMT-easy, nhân dòng 
và giải trình tự. Kết quả giải trình tự cho thấy các 
gen này mang trình tự đúng với trình tự đã công 
bố trên cơ sở dữ liệu NCBI. Các gen này được 
chuyển vào cassette biểu hiện gen dưới sự điều 
khiển của promoter 35S và đưa vào vector nhị thể 
pZY101-Asc (Hình 4). 
Hình 4. Kết quả PCR kiểm tra cassette biểu hiện gen trong pZY101-Asc mang GmMYB (1) 2742 bp, 
GmGLP1 (2) 1884 bp và GmCHS7 (3) 2334 bp. 
Sau khi thiết kế thành công các vector nhị 
thể pZY101-Asc mang GmMYB, GmGLP1 và 
GmCHS7, chúng tôi đã tiến hành biến nạp vào 
các chủng A. tumefaciens EHA101, EHA105, 
GV3101, LBA4404 và AGL1. Các chủng khuẩn 
mang gen này được dùng để chuyển nạp vào 
một số giống đậu tương của Việt Nam. Hình 5 
minh họa quy trình chuyển nạp gen vào đậu 
tương bằng phương pháp gây tổn thương nốt lá 
mầm thông qua vi khuẩn A. tumefaciens. Các 
nghiên cứu trước đây đã cho thấy tần số chuyển 
gen vào đậu tương bằng phương pháp này bị 
ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố trong đó có giống 
đậu tương sử dụng để tiếp nhận gen. Các giống 
đậu tương phản ứng rất khác nhau quy trình tái 
sinh chồi và chọn lọc. Ngay trong giai đoạn nảy 
mầm, các giống có tốc độ nảy mầm khác nhau, 
ảnh hưởng đến khả năng gây tổn thương nốt lá 
mầm và độ mẫn cảm với chuyển nạp. Ở giai 
đoạn tái sinh chồi, với cùng một nồng độ chất 
kích thích sinh trưởng nhất định, một số giống 
đáp ứng tạo chồi rất tốt trong khi các giống 
khác tạo mô xốp thay vì phát sinh chồi. Tương 
tự, phản ứng của các giống với áp lực chọn lọc 
thực vật cũng có khác biệt rõ rệt. Ở cùng một 
nồng độ chất chọn lọc ammonium glufosinate, 
chồi tái sinh ở một số giống chuyển màu nâu và 
chết đồng loạt trong vòng một tuần. Một số 
giống khác có khả năng chống chịu cao hơn và 
chồi giữ xanh lâu hơn. 
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 
263 
Hình 5. Quy trình chuyển nạp gen vào đậu tương bằng phương pháp gây tổn thương nốt lá mầm 
thông qua vi khuẩn A. tumefaciens, tái sinh và chọn lọc cây chuyển gen bằng gen chỉ thị bar. 
1: Nảy mầm hạt trong môi trường GM sau khi khử trùng; 2: Hạt nảy mầm sau 5 ngày được tách đôi và gây tổn 
thương ở nốt lá mầm tạo điều kiện cho A. tumefaciens chuyển nạp; 3: Đồng nuôi cấy nửa hạt và A. tumefaciens 
trên môi trường CCM không chứa kháng sinh chọn lọc; 4: Kích thích tạo chồi trên môi trường SI chứa kháng 
sinh diệt khuẩn; 5: Chồi bên tái sinh từ các vị trí tổn thương trên nốt lá mầm trên môi trường SI; 6: Chuyển lá 
mầm kèm cụm chồi sang môi trường SI với chất chọn lọc thực vật-thuốc diệt cỏ ammonium glufosinate; 7: Phần 
lớn chồi chết dưới áp lực chọn lọc; 8: Loại bỏ lá mầm, tiếp tục nuôi cấy cụm chồi trên môi trường chọn lọc; 9: 
Chồi chuyển gen kháng ammonium glufosinate tái sinh từ cụm chồi; 10: Kích thích kéo dài các chồi chuyển gen 
trong môi trường SE không có áp lực chọn lọc; 11: Kích thích chồi tạo rễ trong môi trường RM; 12: Đưa cây 
chuyển gen trồng ra đất, phun BASTA kiểm tra và thu mẫu để phân tích sinh học phân tử. 
Sau khi thử nghiệm biến nạp trên một số 
giống đậu tương khác nhau của Việt Nam chúng 
tôi nhận thấy, giống ĐT22 cho kết quả tái sinh 
tốt nhất và tập trung tiến hành chuyển gen vào 
giống này. Các kết quả chuyển gen ban đầu cho 
một số cây tái sinh và sống sót qua môi trường 
chọn lọc chứa ammonium glufosinate. Các cây 
này sau khi được trồng ra đất tiếp tục được chọn 
lọc bằng phun thuốc diệt cỏ BASTA. Các cây 
sống sót sau khi phun BASTA tiếp tục được 
phân tích PCR. Kết quả cho thấy không phải tất 
cả các cây sống sót sau qua chọn lọc trong nuôi 
cấy mô và phun BASTA đều mang gen cần 
chuyển. Chỉ có bốn trong số chín cây phân tích 
PCR cho thấy có mang gen GmMYB (Hình 6). 
Đối với GmGLP1, trong số 8 cây phân tích, 5 
cây cho kết quả dương tính (Hình 7). Với gen 
GmCHS7, tỉ lệ cây phân tích dương tính là thấp 
nhất: Chỉ có 1/5 cây (Hình 8).Về lý thuyết, do 
gen cần chuyển và gen bar nằm sát nhau trên 
cùng một T-DNA nên rất ít khả năng cây 
chuyển gen chỉ mang bar mà không mang gen 
cần chuyển. Nhiều khả năng, áp lực chọn lọc 
bằng thuốc diệt cỏ chưa đủ cao trong cả quá 
trình nuôi cấy mô và khi trồng ra đất. Kết quả là 
một số cây sống sót qua chọn lọc do khả năng 
kháng thuốc diệt cỏ bẩm sinh cao hơn những 
cây khác mặc dù không được chuyển gen. 
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 
264 
Hình 6. Kết quả điện di kiểm tra cây chuyển gen GmMYB. M: Thang ADN chuẩn 1 kb plus. 
(-) H2O; (+) plasmid; 1 - 8: Các cây chuyển gen giả định. Kích thước sản phẩm mong đợi: 1779 bp. 
Hình 7. Kết quả điện di kiểm tra cây chuyển gen GmGLP1. M: Thang ADN chuẩn 1 kb plus. 
(-) H2O; (+) plasmid; 1 - 9: Các cây chuyển gen giả định. Kích thước sản phẩm mong đợi: 992 bp. 
Hình 8. Kết quả điện di kiểm tra cây chuyển gen GmCHS7. M: Thang ADN chuẩn 1 kb plus. (-) H2O; 
(+) plasmid; 1 - 5: các cây chuyển gen giả định. Kích thước sản phẩm mong đợi: 1368 bp. 
Tuy nhiên chúng tôi cho rằng việc nâng cao 
nồng độ chọn lọc trong quá trình nuôi cấy mô và 
phun BASTA là không cần thiết. Trên thực tế, 
với áp lực chọn lọc hiện tại, số lượng cây sống 
sót nhưng không mang gen không quá nhiều. 
Ngược lại, một số giống đậu tương thử nghiệm 
đã không sống sót được với áp lực chọn lọc này. 
Nâng áp lực chọn lọc có thể giảm số cây dương 
tính giả nhưng có thể loại bỏ một số cây chuyển 
gen không sống sót được với áp lực chọn lọc cao. 
IV. KẾT LUẬN 
Chúng tôi đã tách chiết được 3 gen GmMYB, 
GmGLP1 và GmCHS7 và đưa thành công vào 
vector biểu hiện gen pZY101-Asc và chuyển vào 
các chủng vi khuẩn A. tumefaciens. Kết quả 
chuyển nạp gen vào đậu tương cho thấy bước đầu 
đã thu được một số cây chuyển gen mang các gen 
trên. Mặc dù với áp lực chọn lọc hiện tại, một số 
cây sống sót không mang gen cần chuyển, chúng 
tôi kết luận không cần nâng cao áp lực chọn lọc 
vì có thể tăng tỉ lệ cây dương tính thật nhưng làm 
giảm tổng số cây chuyển gen thu được. Các cây 
chuyển gen đã được xác nhận bằng PCR là nguồn 
vật liệu để nghiên cứu sâu hơn nữa chức năng 
của GmMYB, GmGLP1 và GmCHS7, đồng thời 
cũng là nguồn vật liệu tiềm năng để nghiên cứu 
chọn tạo các giống đậu tương mới có khả năng 
chống chịu với các điều kiện bất thuận. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Boyer JS (1982). Plant productivity and 
environment. Science 218, 443-448. 
2. Cook ER, Seager R, Cane MA, Stahle DW (2007). 
.North American Drought: Reconstructions, Causes, 
and Consequences.Earth Sci Rev 81:93-134. 
3. Salinger MJ, Sivakumar MVK, Motha R (2005). 
Reducing vulnerability of agriculture and forestry to 
climate variability and change: workshop summary 
and recommendations. Climatic Change 70:341-362. 
4. Wang WX, Vinocur B, Shoseyov O, Altman A 
(2001). Biotechnologyof plant osmotic stress 
tolerance: physiological andmolecular 
considerations. Acta Hort 560:285-292. 
5. Serrano R, Mulet JM, Rios G, Marquez JA, de 
Larrinoa IF, LeubeMP, Mendizabal I, Pascual-Ahuir 
A, Proft M, Ros R,Montesinos C (1999). A glimpse 
Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhất 
265 
of the mechanisms of ionhomeostasis during salt 
stress. J Exp Bot 50:1023-1036. 
6. Zhu JK (2001). Plant salt tolerance. Trends Plant Sci 
6:66-71. 
7. Vierling E, Kimpel JA (1992). Plant responses to 
environmentalstress. Curr Opin Biotech 3:164-170. 
8. Zhu JK, Hasegawa PM, Bressan RA (1997). 
Molecular aspects ofosmotic stress in plants. Crit 
Rev Plant Sci 16:253-277. 
9. Cushman JC, Bohnert HJ (2000). Genomic 
approaches to plantstress tolerance. Curr Opin Plant 
Biol 3:117-124. 
10. Tomy S, Chang Y-M, Chen Y-H, Cao J-C, Wang T-
P, et al. (2009). Salinity effects on the expression of 
osmoregulatory genes in the euryhaline black porgy 
Acanthopagrus schlegeli.General and Comparative 
Endocrinology 161: 123-132. 
11. Manaa A, Ben Ahmed H, Valot B, Bouchet JP, 
Aschi-Smiti S, et al. (2011). Salt and genotype 
impact on plant physiology and root proteome 
variations in tomato. Journal of Experimental 
Botany 62: 2797-2813. 
12. Gao Z, He X, Zhao B, Zhou C, Liang Y, et al. 
(2010). Overexpressing a putative aquaporin gene 
from wheat, TaNIP, enhances salt tolerance in 
transgenic Arabidopsis. Plant and Cell Physiology 
51: 767-775. 
13. Wang Y, Jiang J, Zhao X, Liu G, Yang C, et al. 
(2006). A novel LEA gene from Tamarix 
androssowii confers drought tolerance in transgenic 
tobacco. Plant Science 171: 655-662. 
14. Morino M, Natsui S, Ono T, Swartz TH, Krulwich 
TA, et al. (2010). Single site mutations in the hetero-
oligomeric MRP antiporter from alkaliphilic 
Bacillus pseudofirmus OF4 that affect Na+/H+ 
antiport activity, sodium exclusion, individual MRP 
protein levels, or MRP complex formation. Journal 
of Biological Chemistry 285: 30942-30950. 
15. Gong P, Zhang J, Li H, Yang C, Zhang C, et al. 
(2010). Transcriptional profiles of drought-
responsive genes in modulating transcription signal 
transduction, andbiochemical pathways in tomato. 
Journal of Experimental Botany 61: 3563-3575. 
16. Zhou Q-Y, Tian A-G, Zou H-F, Xie Z-M, Lei G, et 
al. (2008). Soybean WRKYtype transcription factor 
genes, GmWRKY13, GmWRKY21, and 
GmWRKY54, confer differential tolerance to abiotic 
stresses in transgenic Arabidopsis plants. Plant 
Biotechnology Journal 6: 486-503. 
17. Liao Y, Zou H-F, Wang H-W, Zhang W-K, Ma B, et 
al. (2008). Soybean GmMYB76, GmMYB92, and 
GmMYB177 genes confer stress tolerance in 
transgenic Arabidopsis plants. Cell Research 18: 
1047-1060. 
18. Mao X, Jia D, Li A, Zhang H, Tian S, et al. (2011). 
Transgenic expression of TaMYB2A confers 
enhanced tolerance to multiple abiotic stresses in 
Arabidopsis. Functional & Integrative 
Genomics11(3):445-65. 
19. Chen M, Wang Q-Y, Cheng X-G, Xu Z-S, Li L-C, et 
al. (2007). GmDREB2, a soybean DRE-binding 
transcription factor, conferred drought and high-salt 
tolerance in transgenic plants. Biochemical and 
Biophysical Research Communications 353: 299-305. 
20. Qin X, Zeevaart JAD (1999). The 9-cis-
epoxycarotenoid cleavage reaction is thekey 
regulatory step of abscisic acid biosynthesis in 
water-stressed bean.Proceeding Natural Academy of 
Sciences 96: 15354-15361. 
21. Zhang G, Chen M, Li L, Xu Z, Chen X, et al. 
(2009). Overexpression of thesoybean GmERF3 
gene, an AP2/ERF type transcription factor for 
increasedtolerances to salt, drought, and diseases in 
transgenic tobacco. Journal ofExperimental Botany 
60: 3781-3796. 
22. Kim JH (2002). Ca2+-dependent Inhibition of 
Na+/H+exchanger 3 (NHE3)requires an NHE3-
E3KARP-alpha -actinin-4 complex for 
oligomerization andendocytosis. Journal of 
Biological Chemistry 277: 23714-23724. 
23. Moris PC (2010). Integrating lipid signalling, 
mitogen-activated protein kinasecascades and salt 
tolerance. New Phytologist 188: 640-643. 
24. Chinchilla D, Shan L, He P, de Vries S, Kemmerling 
B (2009). One for all: thereceptor-associated kinase 
BAK1. Trends in Plant Science 14: 535-541. 
25. Whitman M, Downes CP, Keeler M, Keller T, 
Cantley L (1988). Type Iphosphatidylinositol 
kinase makes a novel inositol phospholipid, 
phosphatidylinositol-3-phosphate. Nature 332: 
644-646. 
26. Mao X, Zhang H, Tian S, Chang X, Jing R (2009). 
TaSnRK2.4, an SNF1-typeserine/threonine protein 
kinase of wheat (Triticum aestivum L.), confers 
enhancedmultistress tolerance in Arabidopsis. 
Journal of Experimental Botany 61: 683-696. 
27. Ali Z, Zhang da Y, Xu ZL, Xu L, Yi JX, He 
XL, Huang YH, Liu XQ, Khan AA, Trethowan 
RM, Ma HX (2012). Uncovering the salt response of 
soybean by unraveling its wild and cultivated 
functional genomes using tag sequencing. PLoS 
One 7(11):e48819. 
28. Requena L, Bornemann S (1999). Barley (Hordeum 
vulgare). oxalate oxidase is a manganese-containing 
enzyme. Biochemical Journal343:185-190 
29. Mahmut Ç (2000). Germin, an oxalate oxidase, has a 
function in many aspects of plant Life. Turkish 
Journal of Biology 24:717-724. 
30. Lu M, Han YP, Gao JG, Wang XJ, Li WB (2010). 
Identification and analysis of the germin-
like gene family in soybean. BMC Genomics11:620. 
31. Dao TT, Linthorst HJ, Verpoorte R (2011). 
Chlacone synthase and its functions in plant 
resistance. Phytochem Rev. 10(3):397-412. 
32. Yi J, Derynck MR, Chen L, Dhaubhadel S (2010). 
Differential expression of CHS7 and CHS8 genes 
in soybean. Planta 231(3):741-53. 
33. Zeng P, Vadnais DA, Zhang Z, Polacco JC (2004). 
Refined glufosinate selection in Agrobacterium-
mediated transformation of soybean [Glycine max 
(L.) Merrill]. Plant Cell Reports, 22(7), 478-482. 

File đính kèm:

  • pdfphan_lap_va_thiet_ke_vector_phuc_vu_cong_tac_chon_tao_giong.pdf