TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Tên đề tài luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu biểu hiện gen GmDREB6 nhằm nâng cao khả năng chịu mặn ở cây chuyển gen”.

Ngành: Di truyền học

Mã số: 9420121 

Họ và tên NCS: Phutthakone VACIAXA 

Người hướng dẫn khoa học:        

1. GS.TS Chu Hoàng Mậu 

2. TS. Phạm Thị Thanh Nhàn 

Đơn vị đào tạo: Trường Đại học Sư phạm

Cơ sở đào tạo: Đại học Thái Nguyên 

NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN:

Luận án là công trình nghiên cứu đặc điểm của phân họ gen DREB trong hệ gen cây đậu tương và phân tích biểu hiện gen GmDREB6 trên cây thuốc lá chuyển gen.

Cụ thể là:

1) Đã xác định được 18 gen GmDREB thuộc phân họ DREB của cây đậu tương (Glycine max) nằm trên 17 nhiễm sắc thể. Gen GmDREB6 có 8 bản copy, các gen còn lại có từ 1-4 bản copy. Miền AP2 phổ biến có 59-60 amino acid và motif PTPEMAARAYDVAALALKGPSARLNFPEL có ở tất cả các protein DREB của đậu tương. AP2 chứa 11 điểm liên kết với promoter của các gen chức năng phổ biến là RGRRWKERRWT. Cây phát sinh chủng loại của các gen GmDREB và miền AP2 đã thể hiện sự tiến hóa của họ gen này.

2) Sự biểu hiện của gen GmDREB6 từ đậu tương làm tăng mức độ phiên mã của các gen NtP5CS và NtCLC của cây thuốc lá chuyển gen trong điều kiện stress mặn đã được chứng minh bằng thực nghiệm. Trong điều kiện stress mặn, các dòng thuốc lá chuyển gen có mức phiên mã của gen GmDREB6 tăng từ 2,40 đến 3,22 (lần) so với điều kiện không xử lý mặn; mức độ phiên mã của gen NtP5CS tăng từ 1,24 đến 3,60 (lần), của gen NtCLC tăng 3,65 - 4,54 (lần) so với cây WT (P <0,05).

3) Đã biến nạp thành công cấu trúc mang gen chuyển GmDREB6 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua A. tumefaciens tạo được 8 cây đậu tương chuyển gen GmDREB6 dương tính với PCR và 5 cây cho kết quả phân tích RT-PCR.

CÁC ỨNG DỤNG, KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HOẶC NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN BỎ NGỎ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU:

Khả năng ứng dụng trong thực tiễn 

Vector chuyển gen pBI121_GmDREB6 có thể sử dụng chuyển vào cây đậu tương hoặc các loại cây trồng khác trong mục đích tăng cường khả năng chịu mặn của cây chuyển gen, mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ gen vào thực tiễn chọn giống cây trồng. Đồng thời, những kết quả bước đầu tạo cây chuyển gen GmDREB6 đã mở ra hướng nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chuyển gen tạo ra giống đậu tương chịu mặn góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu và hạn, mặn thường xuyên xảy ra hiện nay ở Việt Nam.

Những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu

1. Trong số 18 gen GmDREB có trong hệ gen đậu tương còn nhiều gen chưa có thông tin về chức năng cần được tiếp tục nghiên cứu để làm rõ bằng thực nghiệm.

2. Tiếp tục phân tích sự biểu hiện protein tái tổ hợp của 7 dòng đậu tương chuyển gen GmDREB6 có kết quả phân tích RT-PCR ở các thế hệ T0, T1, T2 để  chọn tạo các dòng đậu tương có sự sinh trưởng, phát triển bình thường và khả năng chịu mặn cao.

INFORMATION OF DOCTORAL DISSERTATION

Dissertation title: Study on GmDREB6 gene expression to improve salt tolerance in transgenic plants.

Major: Genetics

Code: 9420121

Ph.D. Student: Phutthakone VACIAXA

Scientific Supervisors:

1. Prof. Dr Chu Hoang Mau

2. Dr. Pham Thi Thanh Nhan

Training Institute: University of Education - Thai Nguyen University

NEW SCIENTIFIC FINDINGS OF THE DISSERTATION:

The dissertation is a new research project on the characteristics of the DREB gene subfamily in the soybean genome and the analysis of GmDREB6 gene expression in transgenic tobacco plants.

Specifically:

1. Eighteen GmDREB genes belonging to the soybean DREB subfamily located on 17 chromosomes have been identified. The GmDREB6 gene has 8 copies, the remaining genes have 1-4 copies. The common AP2 domain has 59-60 amino acids and the PTPEMAARAYDVAALALKGPSARLNFPEL motif is present in all soybean DREB proteins. AP2 contains 11 promoter binding sites of the common functional genes RGRRWKERRWT. The phylogenetic tree of the GmDREB genes and the AP2 domain that represents the evolution of this family of genes has been established

2. The expression of the soybean GmDREB6 gene increases the transcript levels of the transgenic tobacco NtP5CS and NtCLC genes under salt stress as has been demonstrated experimentally. Under saline stress conditions, the transgenic tobacco lines had an increase in GmDREB6 gene transcription from 2.40 to 3.22 (times) compared with the non-salinated condition; The transcription level of NtP5CS gene increased from 1.24 to 3.60 (times), of NtCLC gene increased 3.65 - 4.54 (times) compared to WT plants (P < 0.05).

3. Successfully transformed the structure carrying the GmDREB6 transgene into the DT22 soybean cultivar through A. tumefaciens and created 8 PCR-positive GmDREB6 transgenic soybean plants and 5 plants with RT-PCR analysis results.

APPLICATIONS IN PRACTICE AND

RECOMMENDATIONS FOR FURTHER STUDIES

Applications in Practice

The transgenic vector pBI121_GmDREB6 can be used to transfer into other soybean plants or other crops to enhance the salt tolerance of transgenic plants, opening the prospect of applying gene technology in plant breeding. At the same time, the initial results of creating GmDREB6 transgenic plants have opened the direction of research and application of transgenic techniques to create salt-tolerant soybean varieties that contribute to coping with climate change and the frequent occurrence of drought and salinity today in Vietnam.

Recommendations for Further Studies

1. Among the 18 GmDREB genes present in the soybean genome, there are many genes with no functional information that need to be further studied for clarification experimentally

2. Continuing to analyze the recombinant protein expression of 7 GmDREB6 transgenic soybean lines in generations T0, T1, T2 to select and create soybean lines with growth, normal growth, and high salt tolerance.

Nguồn: Trường Đại học Sư phạm,  Đại học Thái Nguyên