GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ GEN TRONG NÔNG NGHIỆP part 6

Enzyme này được vi khuẩn thải ra môi trường xung quanh và có khả năng phân giải RNA của các vi khuẩn cạnh tranh. Bên cạnh Barnase, B. amyloliquefaciens còn tạo ra protein Barstar, một chất ức chế đặc hiệu của Barnase. Nhờ vậy mà nó tự bảo vệ trước tác dụng của Barnase. Xu hướng tạo cây biến đổi gen bất dục đực được chỉ ra ở cây thuốc lá trong các nghiên cứu cơ bản. Ở đây gen Barnase được gắn với một promoter đặc hiệu tapetum (TA29, bảng 1.5) (Hình 2.12)....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ GEN TRONG NÔNG NGHIỆP part 6 Enzyme này được vi khuẩn thải ra môi trường xung quanh và có khả năng phân giải RNA của các vi khuẩn cạnh tranh. Bên cạnh Barnase, B. amyloliquefaciens còn tạo ra protein Barstar, một chất ức chế đặc hiệu của Barnase. Nhờ vậy mà nó tự bảo vệ trước tác dụng của Barnase. Xu hướng tạo cây biến đổi gen bất dục đực được chỉ ra ở cây thuốc lá trong các nghiên cứu cơ bản. Ở đây gen Barnase được gắn với một promoter đặc hiệu tapetum (TA29, bảng 1.5) (Hình 2.12). Nhờ sự biểu hiện của Barnase trong các tế bào tapetum mà RNA của các tế bào này bị phân giải và tế bào tapetum chết. Hậu quả hạt phấn bị thoái hóa, thường thì hạt phấn được cung cấp từ các tế bào tapetum. Tương ứng là các thực vật này bất dục đực (Hình 2.12). Đối với các cây trồng cho mục đích thương mại, điều cần thiết là cây thế hệ sau của các cây bất dục đực là cây hữu dục, thì quả và hạt mới được tạo thành. Điều này đạt được do sự gắn promoter TA29 với gen Barstar. Trong thế hệ sau của phép lai ở thực vật với sự biểu hiện đặc hiệu tapetum của Barnase và Barsta xuất hiện cây hữu dục, vì protein Bastar tạo một phức chất với Barnase và Barnase sau đó bất hoạt (Hình 2.12). Cây F1 hữu dục Cây bất dục đực TA29 Barnas TA29 Barnas e e + Barnas TA29 e + Barnase Barnase Barstar Phân giải RNA trong tế bào tạo hạt phấn Phức hệ Bernase/Barstar Tế bào tạo hạt phấn chết Tế bào tạo hạt phấn phát triển bình thường Không có hạt phấn Phát triển hạt phấn bình thường 69 Công nghệ gen trong nông nghiệp Hình 2.12 Bất dục nhân tạo. Bên trái: Cây trong đó gen mã hóa cho Barnase được biến nạp dưới sự điều khiển của promoter đặc hiệu tapetum, là bất dục vì Barnase phân giải RNA trong tế bào tapetum, làm cho tế bào này chết. Hậu quả là hạt phấn không phát triển. Bên phải: Cây tạo hạt, vì một gen thứ hai (Barstar) được đưa vào bằng phương pháp lai tạo. Barnase kết hợp với Barstar thành một phức chất không phân giải được RNA. Do vậy hạt phấn phát triển bình thường. Promoter đặc hiệu tapetum được điều khiển chính xác trong nhiều thực vật một và hai lá mầm và vì vậy hệ thống này được ứng dụng trong nhiều loại cây trồng như củ cải dầu, cà chua hoặc ngô. Một kết quả khác là sử dụng N-acetyl-L-ornithinedeacetylase có nguồn gốc từ E. coli. Khi sử dụng promoter TA29 sự biểu hiện của gen này ở cây biến đổi gen bị giới hạn ở tế bào tapetum. Người ta phun N-acetyl-L- phosphinothricin vào thời điểm cây nở hoa, hợp chất này không độc và được biến đổi thành L-phosphinothricin, một glufosinate ở trong các tế bào tapetum đã làm chết các tế bào này. Gen bất dục đực nhạy cảm với nhiệt độ cũng đã được chuyển vào lúa nhằm mục đích sản xuất hạt lúa lai. Hiện nay, trên thế giới có 6 gen bất dục đực nhạy cảm với nhiệt độ đã được lập bản đồ phân tử, gen tms1 nằm trên nhiễm sắc thể 8 (Trung Quốc), gen tms2 nằm trên nhiễm sắc thể 7 (Nhật), gen tms3 nằm trên nhiễm sắc thể 6 (IRRI), gen tms4 nằm trên nhiễm sắc thể 2 (Việt Nam), gen tms5 (sa-2) nằm trên nhiễm sắc thể 9 (Ấn Độ), gen bất dục đực mới nhạy cảm với nhiệt độ của Việt Nam cũng được lập bản đồ phân tử nằm trên nhiễm sắc thể 4. Ở nước ta, bằng phương pháp nuôi cấy bao phấn kết hợp với chỉ thị phân tử bước đầu thành công trong việc quy tụ gen tạo vật liệu bố mẹ phục vụ cho công tác tạo giống lúa lai. Trong những năm qua, các nhà khoa học ở Việt nam cũng đã nghiên cứu chuyển gen vào một số cây trồng và thu được một số thành công bước đầu. Bằng phương pháp biến nạp qua Agrobacterium đã thu nhận được cây thuốc lá mang gen nptII và gus, cây đậu xanh mang gen bar, gus và gen kháng sâu CryIA(c), hai giống lúa DT10 và DT13 kháng thuốc diệt cỏ, kháng bệnh khô vằn, lúa VL 902 kháng bệnh bạc lá, lúa kháng rầy chứa gen GNA, lúa chuyển gen tạo -caroten, ngô và bông chứa gen Bt, đậu tương 70 Công nghệ gen trong nông nghiệp AR-02, 3950, 5409 kháng thuốc diệt cỏ, khoai lang kháng sâu đục thân, bắp cải CB 26 kháng sâu tơ và hoa cúc tươi lâu. Câu hỏi 1. Xu hướng phát triển của cây trồng chuyển gen? 2. Các thành tựu đạt được theo hướng tăng tính kháng sâu và bệnh cho cây trồ ...