CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA VECTOR CHUYỂN GEN THỰC VẬT MANG GEN MÃ HOÁ CHOLINE OXYDASE

Ngô Mạnh Dũng; Tạ Thị Đông; Nguyễn Hồng Nhung; Nguyễn Văn Đoài; Chu Hoàng Hà; Chu Hoàng Mậu

doi:10.34238/tnu-jst.4852

CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA VECTOR CHUYỂN GEN THỰC VẬT MANG GEN MÃ HOÁ CHOLINE OXYDASE

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 05/08/21 Ngày hoàn thiện: 31/10/21 Ngày đăng: 31/10/21

Các tác giả

1. Ngô Mạnh Dũng , Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
2. Tạ Thị Đông, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3. Nguyễn Hồng Nhung, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
4. Nguyễn Văn Đoài, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
5. Chu Hoàng Hà, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
6. Chu Hoàng Mậu, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Gen codA mã hóa cho enzyme choline oxydase có khả năng làm tăng tính chống chịu của thực vật. Trong nghiên cứu này, ba vector chuyển gen pIBTII-HSP-codA, pIBTII-35S-codA, pIBTII-rd29A-codA mang gen codA dưới sự điểu khiển của promoter 35S, HSP và rd29A được thiết kế thành công. Các vector chuyển gen được biến nạp vào cây thuốc lá K326 nhờ Agrobacterium tumefaciens CV58/pGV2260. Các cây thuốc lá chuyển gen codA mang các vector chuyển gen điều khiển bởi các promoter cảm ứng khác nhau cho kết quả tích lũy hàm lượng glycine betain (GB) khác nhau, dao động từ 12,43 - 13,89 mg g^-1 khối lượng khô, cao hơn so với hàm lượng GB tích lũy của cây đối chứng (9,88 mg g^-1 KLK). Như vậy, trong điều kiện bất lợi về nhiệt độ, độ ẩm và nước, các dòng thuốc lá chuyển gen đã sống sót và phát triển bằng cách tích luỹ hàm lượng GB cao hơn so với cây thuốc lá không chuyển gen. Kết quả biểu hiện gen codA ở cây thuốc lá đạt hiệu suất chuyển gen 42,64 - 54,23% là cơ sở để phân tích biểu hiện gen codA ở đối tượng cây trồng khác.

Từ khóa

Gen codA; Glycine betaine; Vector chuyển gen thực vật; Choline oxydase; Stress phi sinh học

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] A. Sakamoto and N. Murata, "The role of glycine betaine in the protection of plants from stress: clues from transgeneic plants," Plant Cell Environ, vol. 25, pp. 163-171, 2002.

[2] A. Baloda and S. Madanpotra, "Transformation of mungbean plants for salt and drought tolerance by introducing a gene for an osmoprotectant glycine betaine," Journal of Plant Stress Physiology, vol. 3, pp. 5-11, 2017.

[3] Y. J. Cheng, X. P. Deng, S. S. Kwak, W. Chen, and A. E. Eneji, "Enhanced tolerance of transgenic potato plants expressing choline oxidase in chloroplasts against water stress," Botanical Studies, vol. 54, no. 1, p. 30, 2013.

[4] D. Wei, W. Zhang, C. Wang, Q. Meng, G. Li, T. H. H. Chen, and X. Yang, "Genetic engineering of the biosynthesis of glycinebetaine leads to alleviate salt-induced potassium efflux and enhances salt tolerance in tomato plants," Plant Science, vol. 257, pp. 74-83, 2017.

[5] H. H. Chu and V. T. Bui, "Salt tolerance of Melia azedarach plant transgenic codA encoding coline oxidase biosynthesis of glyxin-betain," Journal of Agriculture & Rural Development, vol. 18, pp. 163-168, 2017.

[6] V. T. Bui, V. S. Le, and H. H. Chu, “Transformation of coda gene encoding choline oxidase into Melia azedarach L. enhances drought tolerance,” Journal of forestry science and technology, vol. 2, pp. 3-10, 2013.

[7] T. T. H. Bui, H. G. Dong, M. D. Ngo, B. N. Pham, and H. H. Chu, "Evaluation of recombinant expression of codA gene regulated by rd29A promoter in tobacco," Journal of forestry science and technology, vol. 8, pp. 13-20, 2019.

[8] S. N. Cohen, A. C. Y. Chang, and L. Hsu, "Nonchromosomal antibiotic resistance in bacteria: genetic transformation of Escherichia coli by R-factor DNA," Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 69, 2110, 1972.

[9] J. S. Topping, "Tobacco transformation. Methods of molecular biology," Plant virology protocols, vol. 81, pp. 365- 372, 1998.

[10] C. M. Grieve and S. R. Granttan, "Rapid assay for determination of water soluble quaternary ammonium compounds," Plant and Soil, vol. 70, pp. 303-307, 1983.

[11] L. D'Halluin, M. De Block, J. Denecke, J. Janssens, J. Leemans, A. Reynaerts, and J. Botterman, The bar Gene as Selectable and Screenable Marker in Plant Engineering, in Recombinant DNA Methodology II, Elsevier, 1995, pp. 157-168.

[12] H. Liang, P. A. Kumar, V. Nain, W. A. Powell, and J. E. Carlson, Selection and screening strategies, in Transgenic Crop Plants, Springer, 2010, pp. 85-143.

[13] X. Zhao, G. Li, and S. Liang, "Several affinity tags commonly used in chromatographic purification," Journal of analytical methods in chemistry, vol. 2013, pp. 1-8, 2013.

[14] T. Ganapathi, P. Suprasanna, P. Rao, and V. Bapat, "Tobacco (Nicotiana tabacum L.)-A model system for tissue culture interventions and genetic engineering," Indian Journal of Biotechnology, vol. 3, no. 2, pp. 171-184, 2004.

[15] X. T. Dao , M. T. Ho, T. T. T Vu, V. S. Le, and H. M. Chu, “Cloning and overexpression of GmDREB2 gene from a vietnamese drought-resistant soybean variety,” Brazilian Archives of Biology and Technology, vol. 58, pp. 651-657, 2015.

[16] T. S. Lo, H. D. Le, V. T. T. Nguyen, H. H. Chu, L. V. Son, and H. M. Chu, “Overexpression of a soybean expansin gene, GmEXP1, improvesdrought tolerance in transgenic tobacco,” Turkish Journal of Botany, vol. 39, no. 6, pp. 988-995, 2015.

[17] T. M. T. Lo, T. X. T. Vi, H. D. Le, V. S. Le, H. H. Chu, and H. M. Chu, “RNAi-mediated resistance to SMV and BYMV in transgenic tobacco,” Crop Breeding and Applied Biotechnology, vol. 16, pp. 213-218, 2016.

[18] T. Q. Tu, P. Vaciaxa, T. T. M. Lo, N. H. Nguyen, N. T. T. Pham, Q. H. Nguyen, P. T. Do, T. N. N. Nguyen, Y. T. H Nguyen, and M. H. Chu, “GmDREB6, a soybean transcription factor, notably affects the transcription of the NtP5CS and NtCLC genes in transgenic tobacco under salt stress conditions,” Saudi Journal of Biological Sciences, 2021, doi: 10.1016/j.sjbs.2021.08.018.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4852

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ