Cải biến và thiết kế vector biểu hiện các gen cry1Ia có hoạt tính kháng sâu đục quả đậu tương etiella zinkenella

Trong nghiên cứu này, đã cải biến thành công gen cry1Ia đồng thời thiết kế các cấu trúc vector biểu hiện gen cry1Ia dạng dại và cải biến từ chủng Bacillus thuringiensis TH19 phân lập ở Việt Nam. Nghiên cứu này cung cấp các vật liệu phục vụ cho việc chuyển gen cry1Ia dạng dại và cải biến vào cây đậu tương nhằm tăng khả năng kháng sâu đục quả Etiella zinkenella. Mời các bạn tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cải biến và thiết kế vector biểu hiện các gen cry1Ia có hoạt tính kháng sâu đục quả đậu tương etiella zinkenella KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẢI BIẾN VÀ THIẾT KẾ VECTOR BIỂU HIỆN CÁC GEN cry1Ia CÓ HOẠT TÍNH KHÁNG SÂU ĐỤC QUẢ ĐẬU TƯƠNG Etiella zinkenella Nguyễn Hữu Kiên1, Nguyễn Thị Hòa1, Lê Thị Mai Hương1, Nguyễn Trung Anh1, Nguyễn Tuấn Minh1, Đinh Thị Mai Thu1, Tống Thị Hường1, Đinh Thị Thu Ngần1, Nguyễn Nhất Linh1, Nguyễn Anh Vũ1, Lê Thị Thu Hiền2, Nguyễn Văn Đồng1* TÓM TẮT Đậu tương (Glycine max L.) là một trong những cây trồng quan trọng có giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, năng suất và chất lượng đậu tương bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự gây hại của sâu đục quả Etiella zinkenella Treitschke. Hiện nay, mặc dù có nhiều nghiên cứu đã đánh giá ảnh hưởng của độc tố Cry tới sâu đục quả trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau, nhưng trên cây đậu tương còn hạn chế. Trong nghiên cứu này, đã cải biến thành công gen cry1Ia đồng thời thiết kế các cấu trúc vector biểu hiện gen cry1Ia dạng dại và cải biến từ chủng Bacillus thuringiensis TH19 phân lập ở Việt Nam. Nghiên cứu này cung cấp các vật liệu phục vụ cho việc chuyển gen cry1Ia dạng dại và cải biến vào cây đậu tương nhằm tăng khả năng kháng sâu đục quả Etiella zinkenella. Từ khóa: Bacillus thuringiensis, cry1Ia, đậu tương, Etiella zinkenella, vector pZY101-Asc. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 4 đậu tương non là nguồn thức ăn ưa thích của chúng (Berg et al., 1998). Đậu tương ( Glycine max L.) là cây trồngngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Hạt đậu tương có Để đối phó với sâu đục quả gây hại trên cây trồng,hàm lượng dầu và protein cao là nguồn cung cấp các phương pháp phòng trừ sâu hại như sử dụng thuốcnguyên liệu cho công nghiệp chế biến thực phẩm và trừ sâu hóa học, sinh học và côn trùng thiên địch đượcthức ăn chăn nuôi. Ngoài ra, cây đậu tương còn có áp dụng phổ biến trên thế giới (Kumar et al., 2008;khả năng cải tạo đất hiệu quả nên được ưu tiên trong Tabata et al., 2008; USDA, 2012). Trong đó, việc tạo racác công thức luân canh với các cây trồng khác các giống cây trồng mới có khả năng kháng sâu nói(Erickson, 2008; Morrison et al., 2017; Mourtzinis et chung và kháng sâu đục quả nói riêng bằng các kỹal., 2017). Tại Việt Nam, đậu tương là cây thực phẩm thuật di truyền và chuyển gen thực vật đã và đangcó vai trò quan trọng nhưng năng suất còn thấp, chưa được đặc biệt quan tâm nhằm nâng cao năng suất, chấtthể đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước. lượng hạt và giảm mức độ thiệt hại do côn trùng; đồngNhững năm gần đây, diện tích cũng như sản lượng thời khắc phục được những hạn chế khi sử dụng cácđậu tương của nước ta có xu hướng giảm mạnh biện pháp trừ sâu hóa học cũng như các biện pháp sinh(Gain, 2018; FAOSTAT, 2019). Một trong những học truyền thống.nguyên nhân làm ảnh hưởng đến năng suất và chất Hiện nay, có rất nhiều các gen kháng sâu có giá trịlượng đậu tương là do sự phá hoại của sâu, bệnh hại. để chuyển vào cây trồng có nguồn gốc từ động vật, thựcTrong đó, sâu đục quả Etiella zinkenella Treitschke là vật và vi sinh vật. Trong đó, các gen cry được phân lập từcôn trùng thuộc bộ cánh vảy (Lepidoptera) được biết các chủng vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) là đốitới là đối tượng phân bố rộng khắp trên thế giới và gây tượng được nghiên cứu nhiều nhất trong số các tác nhânhại trên nhiều loài cây trồng khác nhau, đặc biệt quả gây độc tố đối với côn trùng. Nhóm các gen cry1 mã hóa cho protein Cry1 được biết tới là một trong 6 nhóm gen cry chính có hoạt tính diệt côn trùng bộ cánh vảy1 Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp (Crickmore et al., 2013).Việt Nam Kết quả nghiên cứu của chúng tôi (số liệu chưa2 Viện Nghiên cứu Hệ gen, Viện Hàn lâm Khoa học và công bố) đã chỉ ra rằng, protein Cry1Ia thu được khiCông nghệ Việt NamEmail: dongjircas@yahoo.com biểu hiện gen cry1Ia trong vi khuẩn Escherichia coliN«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 29 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ(E. coli) có khả năng diệt sâu đục ...