BÀI 3 - CÁC HƯỚNG CHÍNH TRONG TẠO GIỐNG THỰC VẬT CHUYỂN GEN

Độc tố BT: BT là một chế phẩm an toàn để bảo vệ cây do nó không tồn tại bền vững trong môi trường và không độc đối với ĐV có vú. Một số loài sâu ăn các mô bên trong cây nên không bị kìm hãm bởi các chế phẩm BT= Đưa gen độc tố BT vào biểu hiện trong cây và tổng hợp dạng hoạt động độc tố này với hàm lượng vừa đủ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI 3 - CÁC HƯỚNG CHÍNH TRONG TẠO GIỐNG THỰC VẬT CHUYỂN GEN BÀI 3CÁC HƯỚNG CHÍNH TRONG TẠO GIỐNG THỰC VẬT CHUYỂN GENI. CÂY TRỒNG KHÁNG SÂU Gen tiền độc tố kháng sâu do VK Bacillus thuringiensis sinh ra Chất kìm hãm α-amylaza Chất kìm hãm proteaza => Các chất này ảnh hưởng đến khả năng tiêu hóa thức ăn của sâu.1. Tiền độc tố BT BT là một chế phẩm an toàn để bảo vệ cây do nó không tồn tại bền vững trong môi trường và không độc đối với ĐV có vú. Một số loài sâu ăn các mô bên trong cây nên không bị kìm hãm bởi các chế phẩm BT=> Đưa gen độc tố BT vào biểu hiện trong cây và tổng hợp dạng hoạt động độc tố này với hàm lượng vừa đủ. Cách tiến hành: – Xác định trình tự tối thiểu mã hóa hoạt tính độc (646 aa đầu tiên đầu N của tiền độc tố 1.156aa) – Cắt ngắn gen sao cho chỉ phần đầu N tiền độc tố được tạo ra và chèn một promoto thực vật mạnh để điều khiển sự biểu hiện gen2. Chất kìm hãm proteaza Một số lòai TV có các cơ chế bảo vệ trước sâu bệnh nhưng không thật sự hiệu quả. Phân lập gen proteaza thực vật quy định chất kìm hảm proteaza và một protor mạnh, sau đó đưa vào tế bào thực vật để tạo thành cây chuyển gen có khả năng sinh tổng hợp chất kìm hãm proteaza đủ cao để giảm sự phá hoại của sâu bệnh.Ví dụ: Đưa gen chất kìm hãm proteaza khoai tây II vào đã tạo cho cây lúa khả năng chống sâu đục thân hồng (Sesamia inferens): tạo lỗ hổng trong thân, bông lúa chết, không có hạt.3. Chất kìm hãm α-amilaza Sự sinh trưởng của ấu trùng bọ vòi voi đậu bò (Callosobruchus maculatus) và bọ vòi voi đậu azuki (C.chinensis) bị kìm hãm khi trong khẩu phần ăn có đậu cove. Do trong đậu cove có mặt các chất kìm hãm α- amilaza. Tiến hành phân lập gen mã hóa chất kìm hãm α- amilaza và đặt dưới sự kiểm soát của một promotor mạnh đặc hiệu và biến nạp vào cây đậu Hà Lan.II. CÂY TRỒNG KHÁNG THUỐCTRỪ CỎ Nguyên tắc chung là phải tìm được gen kháng lại cơ chế gây hại của thuốc trừ cỏ: – Nâng cao hoạt tính của các enzyme bị hại do thuốc trừ cỏ; – Tạo ra các enyme đột biến không bị ảnh hưởng của thuốc trừ cỏ; – Tạo các enzyme làm mất tính độc của thuốc trừ cỏ.Ví dụ:Thuốc diệt cỏ kìm hãm quang hợp Bromoxynil Đưa gen mã hóa enzyme nitrilaza (phân lập từ VK đất Klebiella ozaenae) có thể bất hoạt bromoxynil trước khi nó hoạt độngIII. CÂY TRỒNG KHÁNG VIRUS Có nhiều hướng tạo cây kháng bệnh virus bằng kỹ thuật chuyển gen: – Chuyển gen mã hoá cho protein vỏ; – Chuyển gen tạo các ribozyme (enzyme phân giải virus); – Chuyển các gen đối mã với RNA của virus.1. Bảo vệ qua trung gian vỏ virus Protein vỏ của virus khi được tổng hợp trong cây chuyển gen có khả năng làm giảm sự gây nhiễm và lan tỏa một cách có hệ thống của virus đó (đôi khi cho tính kháng phổ rộng với các virus không liên quan). Cơ chế chính xác hiện nay chưa được biết rõ.2. Bảo vệ bằng biểu hiện các genkhác Dùng protein thực vật kháng virusVí dụ: Cỏ thương lục (Phytolacca americana) có 3 protein kháng virus: –PAP: có ở lá mùa xuân –PAP II: có ở lá mùa hè –PAP-S: có ở hạt Đây là các protein bất hoạt ribosome loại bỏ gốc adenin đặc hiệu từ rARN của tiểu đơn vị 60S.IV. TẠO GIỐNG HOA CÓ KIỂUHÌNH VÀ MÀU SẮC MỚIViệc chuyển gen tạo ra giống hoa mới là một hướng đi đầy triển vọng vì cây hoa không phải là cây thực phẩm, việc sử dụng sản phẩm chuyển gen khá thuận lợi. Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, là dạng phổ biến nhất của chất màu ở hoa. Màu sắc khác nhau của hoa có thể được tạo thành bằng cách thay đổi gen của các enzyme trong con đường sinh tổng hợp anthocyanin. Đối tượng: hoa hồng, cẩm chướng, tulyp và cúcV. CÂY KHÁNG NẤM VÀ VI KHUẨN Dạng dự trữ liên hợp của acid salixylic Acid salixylic cảm ứng Các protein liên quan phát sinh bệnh (PR)Kháng tác nhân gây bệnh nấm hoặc vi khuẩnVí dụ 1: Nồng độ Chitinaza cao Cây chuyển gen biểu hiện nồng độ chitinaza cao có khả năng thủy phân liên kết β-1,4 của chitin N-axetyl-D-glucosamin: thành phần chủ yếu của vách tế bào nấm.Ví dụ 2: Gen NPR1 Gen NPR1 là một protein điều hòa chủ sự biểu hiện các gen PR. Ở Arabidopsis thaliana việc biểu hiện quá mức gen NPR1 có thể dẫn đến sự tạo thành tính kháng bệnh phổ rộng với cả nấm và vi khuẩn.Ví dụ 3: Acid salixylic Sản xuất vượt mức acid salixylic Cách tiến hành: – Tách các gen mã hóa enzyme isochorismat synthaza và isochorismat pyruvat lyaza. – Dung hợp các gen này vào trình tự đích của DNA. ...