Ngày nhận bài: 16-10-2014
Ngày duyệt đăng: 22-07-2015
DOI:
Lượt xem
Download
Cách trích dẫn:
HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CHUYỂN GEN CHO GIỐNG LÚA TAICHUNG 65 THÔNG QUA VI KHUẨN Agrobacterium tumefaciens
,
Mai Đức Chung
1
,
Nguyễn Thị Huế
1
,
Jérémy Lavarenne
2
,
Mathieu Gonin
2
,
Nguyễn Thanh Hải
3
,
Đỗ Năng Vịnh
1
,
Pascal Gantet
2
Từ khóa
Agrobacterium, callus phôi hóa chuyển gen, japonica, lúa, Taichung 65
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã cải tiến thành công quy trình chuyển gen vào giống lúa Taichung 65 thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens với hiệu suất chuyển gen cao, thao tác đơn giản, giảm thiểu khối lượng công việc phải làm. Trong quy trình đưa ra, chúng tôi đã tối ưu hóa các bước tiến hành, chuẩn hóa thành phần môi trường nuôi cấy và đưa ra một số nhân tố quan trọng trong thao tác. Kết quả thí nghiệm cho thấy sử dụng đĩa petri có gờ cao 15mm và phơi mẫu không chỉ làm tăng tỷ lệ tạo mô sẹo từ phôi mà còn tăng kích thước và chất lượng mô sẹo dùng cho quá trình chuyển gen. Dịch khuẩn với mật độ OD600nm = 0,1 là tối ưu với tần số biểu hiện gen GUS ở mô sẹo cao (81,25%) và tỷ lệ mẫu nhiễm thấp. Ở giai đoạn chọn lọc sau lây nhiễm, mô sẹo phát triển tốt hơn khi tiến hành phơi mẫu và sử dụng đĩa petri có gờ cao 15mm. Phân tích sự có mặt của promoter R4 cho thấy tỷ lệ cây tái sinh mang cấu trúc gen biến nạp cao (90,24%). Đánh giá sự biểu hiện của gen GUS ở cây lúa chuyển gen đã chứng tỏ sự hoạt động mạnh của promoter R4, điều khiển quá trình phiên mã, dẫn tới tổng hợp enzym GUS. Kết quả phân tích cây chuyển gen ở thế hệ T1 đã chứng minh sự di truyền ổn định của gen biến nạp sang thế hệ sau.
Tài liệu tham khảo
Chan M.T., Lee T.M., Chang H.H. (1992). Transformation of indica rice (Oryza sativa L.) mediated by Agrobacterium tumefaciens. Plant Cell Physiol., 33: 577-583.
Chopita Sakulsingharoj, Poonsri Inta, Roypim Sukkasem, Saengtong Pongjaroenkit, Srimek Chowpongpang, Varaporn Sangtong (2014). Overexpression of OSB2 gene in transgenic rice up-regulated expression of structural genes in anthocyanin biosynthesis pathway. Thai J. Genet., 7(3): 173-182.
Enrico Scarpella, Saskia Rueband Annemarie H. Meijer(2003). The RADICLELESS1 gene is required for vascular pattern formation in rice. Development, 130: 645-658.
Gould J., Devey M., Hasegawa O., Ulian E.C., Peterson G., Smith R.H. (1991). Transformation of Zea may L. using Agrobacterium tumefaciens and the shoot apex. Plant Physiol., 95: 426-434.
Hiei Y., Ohta S., Komari T., Kumashiro T. (1994). Efficient transformation of rice (Oryza sativa L.) mediated by Agrobacterium and sequence analysis of the boundaries of the T- DNA. Plant J., 6: 271-282.
Hiei Y., Komari T. (2008). Agrobacterium-mediated transformation of rice using immature embryos or calli induced from mature seed. Nat Protocols, 3: 824-834.
Hong S K., Kitano H., Satoh H, Nagato Y (1996). How is embryo sizegenetically regulated in rice? Development, 122: 2051-2058.
Inukai Y., Sakamoto T., Ueguchi-Tanaka M., Shibata Y., Gomi K., Umemura, I., Hasegawa Y., Ashikari M., Kitano H., and Matsuoka M. (2005). Crown rootless1, which is essential for crown root formation in rice, is a target of an AUXIN RESPONSE FACTOR in auxin signaling. Plant Cell, 17: 1387-1396.
Peng J. Kononowicz H.. Hodges T. K. (1992). Transgenic indica rice plants Theor. Appl. Genet., 83: 855-863.
Raineri D.M., Bottino P., Gordon M.P., Nester, E.W. (1990). Agrobacterium mediated transformation of rice (Oryza sativa L.). Biotech.,8: 33-38.
Satoh H,.Hong S.K., Nishimura A., Matsuoka M., Kitano H., Nagato Y. (1999). Initiation of shoot apical meristem in rice: characterization of four SHOOTLESS genes. Development, 126: 3629- 3636.
Xin X., Shinji K, Tatsuhito F., Chuntai W. (2005). A protocol for high-throughput extraction of DNA from rice leaves. Plant Mol. Biol. Rep., 23: 291-295.
Yara Asanori, Otani Motoyasu, Kusumi Kensuke, Matsuda Osamu, Shimada Takiko, Iba Koh (2001). Production of transgenic japonica rice (Oryza satica) cultivar, Taichung 65, by the Agrobacterium- mediated method. Plant Biotechnology, 18(4): 305-310.