TẠO CÂY XOAN TA CHUYỂN GEN GS1 MÃ HÓA GLUTAMINE SYNTHETASE TĂNG KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NITROGEN

Ong Xuân Phong; Lý Khánh Linh; La Việt Hồng; Nguyễn Văn Phong; Phạm Bích Ngọc

doi:10.34238/tnu-jst.6382

TẠO CÂY XOAN TA CHUYỂN GEN GS1 MÃ HÓA GLUTAMINE SYNTHETASE TĂNG KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NITROGEN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 18/08/22 Ngày hoàn thiện: 26/09/22 Ngày đăng: 07/10/22

Các tác giả

1. Ong Xuân Phong, Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
2. Lý Khánh Linh, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3. La Việt Hồng, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
4. Nguyễn Văn Phong, Trường Đại học Lâm nghiệp
5. Phạm Bích Ngọc , Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tóm tắt

Glutamine synthetase được mã hóa bởi gen GS1 là enzyme đồng hóa nitrogen, dùng amoniac như một cơ chất xúc tác cho phản ứng chuyển hóa glutamic acid thành glutamine phụ thuộc vào ATP. Dựa trên cặp enzyme XmaI và SacI, chúng tôi đã thiết kế thành công cấu trúc mang gen GS1 (pBI₁₂₁/GmPrP2:GS1_cmyc:NOS) và biến nạp vào vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Tiến hành thí nghiệm chuyển gen vào hơn 700 thể nhận gen là các đoạn thân mầm cây in vitro, đã thu được 33 chồi tái sinh và ra rễ sau 3 lần sàng lọc trên môi trường nuôi cấy chọn lọc có chứa 50 - 150 mg/l kanamycin. Kết quả kiểm tra các dòng xoan ta chuyển gen bằng kỹ thuật PCR đã cho kết quả 25/33 dòng xuất hiện băng vạch có kích thước ̴ 1,1 kb, tương đương với kích thước của gen GS1. Kết quả thu được trong nghiên cứu là cơ sở cho việc chọn tạo giống xoan ta chuyển gen có khả năng sinh trưởng nhanh.

Từ khóa

Chuyển gen; GS1; Nitrogen; Promoter; Xoan ta

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] X. D. Do, V. T. Bui, V. G. Ho, V. S. Le, and H. H. Chu, " Transformation of Gibberellin 20-oxidase encoded gene to paradise tree (Melia azedarach L.) via Agrobacterium tumefaciens," Journal of Biotechnology, vol. 9, no. 2, pp. 217-222, 2011.

[2] S. Huang, A. S. Raman, J. E. Ream, H. Fujiwara, R. E. Cerny, and S. M. Brown, "Overexpression of 20-oxidase confers a gibberellin-overproduction phenotype in Arabidopsis," Plant physiology, vol. 118, no. 3, pp. 773-781, 1998.

[3] L. K. Ly, T. P. Bui, P. T. Do, A. V. T. Le, P. Van Nguyen, and N. B. Pham, "Demonstration of improved plant growth and biomass production by At1g73160 promoter-controlled root-preferential expression of the AtGA20ox gene," Research Square, 2020, doi: 10.21203/rs.3.rs-19585/v42020.

[4] Y. Wang, B. Fu, L. Pan, L. Chen, X. Fu, and K. Li, "Overexpression of Arabidopsis Dof1, GS1 and GS2 enhanced nitrogen assimilation in transgenic tobacco grown under low-nitrogen conditions," Plant Molecular Biology Reporter, vol. 31, no. 4, pp. 886-900, 2013.

[5] E. Nemeth, Z. Nagy, and A. Pecsvaradi, "Chloroplast Glutamine Synthetase, the Key Regulator of Nitrogen Metabolism in Wheat, Performs Its Role by Fine Regulation of Enzyme Activity via Negative Cooperativity of Its Subunits," Front Plant Sci, vol. 9, p. 191, 2018, doi: 10.3389/fpls.2018.00191.

[6] Z. Zhang, S. Xiong, Y. Wei, X. Meng, X. Wang, and X. Ma, "The role of glutamine synthetase isozymes in enhancing nitrogen use efficiency of N-efficient winter wheat," Sci Rep, vol. 7, no. 1, p. 1000, Apr 20, 2017, doi: 10.1038/s41598-017-01071-1.

[7] T. W. Becker, M. Caboche, E. Carrayol, and B. Hirel, "Nucleotide sequence of a tobacco cDNA encoding plastidic glutamine synthetase and light inducibility, organ specificity and diurnal rhythmicity in the expression of the corresponding genes of tobacco and tomato," Plant Molecular Biology, vol. 19, no. 3, pp. 367-379, 1992.

[8] F. R. Cantón, M.-F. Suárez, M. Jose-Estanyol, and F. M. Cánovas, "Expression analysis of a cytosolic glutamine synthetase gene in cotyledons of Scots pine seedlings: developmental, light regulation and spatial distribution of specific transcripts," Plant molecular biology, vol. 40, no. 4, pp. 623-634, 1999.

[9] F. Gallardo, J. Fu, F. R. Cantón, A. García-Gutiérrez, F. M. Cánovas, and E. G. Kirby, "Expression of a conifer glutamine synthetase gene in transgenic poplar," Planta, vol. 210, no. 1, pp. 19-26, 1999.

[10] V. M. Nguyen, V. H. La, and X. P. Ong, Methods in plant physiology. Hanoi: Hanoi National University Publishing House, 2013.

[11] L. Chen, B. Jiang, C. Wu, S. Sun, W. Hou, and T. Han, "GmPRP2 promoter drives root-preferential expression in transgenic Arabidopsis and soybean hairy roots," BMC plant biology, vol. 14, p. 245, September 16, 2014, doi: 10.1186/s12870-014-0245-z.

[12] T. B. Le, V. C. Phan, V. H. Nong, N. H. Truong, and Q. H. Le, Application of molecular techniques in the study of biological resources in Vietnam. Ha Noi: Science and Technology Publishing House, 2003.

[13] V. T. Bui, X. D. Do, V. S. Le, and H. H. Chu, "The high frequency of transformation procedure for expression of gus gene in chinaberry tree (melia azedarach L.) using agrobacterium," Journal of Biotechnology, vol. 35, no. 2, pp. 227-233, 2013.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6382

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ