Luận án Tiến sỹ Sinh học: Nghiên cứu tạo rễ tơ cây Bạch hoa xà (Plumbago zeylanica L.) và khảo sát khả năng tạo Plumbagin trong nuôi cấy in vitro

Luận án nghiên cứu tạo và chọn nguồn vật liệu in vitro cây Bạch hoa xà dùng cho chuyển gen, khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự hình thành rễ, khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và tích lũy hoạt chất Plumbagin trong nuôi cấy rễ tơ cây Bạch hoa xà, khảo sát khả năng kháng tế bào ung thư biểu mô gan của Plumbagin. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sỹ Sinh học: Nghiên cứu tạo rễ tơ cây Bạch hoa xà (Plumbago zeylanica L.) và khảo sát khả năng tạo Plumbagin trong nuôi cấy in vitro BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- TÊN NCS: BÙI ĐÌNH THẠCH Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TẠO RỄ TƠ CÂY BẠCH HOA XÀ (Plumbago zeylanica L.) VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TẠO PLUMBAGIN TRONG NUÔI CẤY IN VITRO LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC HÀ NỘI – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- TÊN NCS: BÙI ĐÌNH THẠCH Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TẠO RỄ TƠ CÂY BẠCH HOA XÀ (Plumbago zeylanica L.) VÀ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TẠO PLUMBAGIN TRONG NUÔI CẤY IN VITRO LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC. Chuyên ngành: Sinh lý học Thực vật Mã số: 62.42.01.12 Người hướng dẫn khoa học: 1. Chức danh, tên GV1: TS. NGUYỄN HỮU HỔ 2. Chức danh, tên GV2: PGS.TSKH. NGÔ KẾ SƯƠNG Hà Nội – 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận án Nghiên cứu sinh Bùi Đình Thạch ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành nghiên cứu này, tác giả xin chân thành cảm ơn: - Các thầy giáo hướng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Hổ và PGS.TSKH. Ngô Kế Sương luôn tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu. - Ban lãnh đạo Viện Sinh học Nhiệt đới, Bộ phận đào tạo sau Đại học của Viện Sinh học Nhiệt đới đã tạo điều kiện thuận lợi và quan tâm sâu sắc trong công việc và thực hiện nghiên cứu. - Các Thầy/Cô, Anh/Chị, Đồng nghiệp và Bạn bè đã hỗ trợ trong công tác chuyên môn, ủng hộ tinh thần và cho những ý kiến xác đáng trong quá trình thực hiện nghiên cứu. Đặc biệt, xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến Ba, Mẹ và Gia đình luôn hỗ trợ về vật chất và tinh thần. Nghiên cứu sinh Bùi Đình Thạch iii TÓM TẮT Bạch hoa xà (Plumbago zeylanica L.) là một cây dược liệu quan trọng, rễ cây chứa thành phần chính là Plumbagin, một naphthoquinone có nhiều đặc tính dược liệu được quan tâm, như: kháng tế bào ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm và kháng côn trùng. Với mục tiêu tạo nguồn nguyên liệu chứa hàm lượng Plumbagin cao thông qua nuôi cấy rễ tơ cây Bạch hoa xà, trên cơ sở: chọn cơ quan thực vật phù hợp dùng chuyển gen; xác định hiệu quả chuyển gen dưới tác động đồng thời của thời gian ủ và hàm lượng acetosyringone; xác định tác động đồng thời của một số yếu tố (điều kiện nuôi cấy, môi trường, dinh dưỡng và elicitor) lên khả năng sinh trưởng, tích lũy Plumbagin trong rễ tơ và đánh giá biểu hiện tác động kháng tế bào ung thư biểu mô gan của Plumbagin. Kết quả nghiên cứu đã xác định lá là cơ quan được chọn để chuyển gen tạo rễ tơ cây Bạch hoa xà, có sự tác động đồng thời giữa thời gian ủ và hàm lượng acetosyringone lên hiệu quả chuyển gen theo đó Acetosyringone 134,09 µM và 3,47 ngày ủ chung mẫu với vi khuẩn Agrobacterium rhisogenis ATCC 11325 cho tỉ lệ mẫu chuyển gen cao nhất (0,025%). Khả năng phát triển của rễ tơ cây Bạch hoa xà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, theo đó: môi trường MS, rễ được nuôi ở điều kiện tối và môi trường ở dạng lỏng là điều kiện tối ưu cho sự phát triển sinh khối rễ tơ. Sử dụng ma trận Plackett-Burman (Plackett, Burman 1946) để đánh giá tác động đồng thời của nhiều yếu tố (dinh dưỡng và elicitor) lên khả năng sinh trưởng và tích lũy Plumbagin, qua đó đã chọn lọc và xác định được điều kiện môi trường nuôi cấy rễ tơ có bổ sung: nước dừa: 14,30%, chitosan 100 mg/L, salicylic acid 19,40 mg/L và peptone 500 g/L thu được kết quả tối ưu với trọng