Nghiên cứu tạo giống ngô biến đổi gen kháng sâu

Nghiên cứu được tiến hành để đánh giá tính ổn định của gen chuyển gen 1A (c) trong các dòng ngô chuyển gen nhằm mục đích phát triển các giống ngô chuyển gen cho tính kháng côn trùng ở Việt Nam. Kết quả đã tiết lộ chuyển gen 1A (c) không được tích hợp ổn định vào bộ gen của các dòng ngô biến đổi có nguồn gốc T0-T3 từ VH1, VN106, HR9 và CH9. Trong số các dòng biến đổi gen được phân tích, dòng VH1 có hai mang 2-3 bản sao của gen chuyển gen1A (c). Sự hiện diện của protein cry1A (c) trong các dòng biến đổi gen từ thế hệ T0 đến T3 đã được xác định trong các dòng HR9.20 và CH9.13...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tạo giống ngô biến đổi gen kháng sâuVIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMNGHIÊN CỨU TẠO GIỐNG NGÔ BIẾN ĐỔI GEN KHÁNG SÂUPhạm Thị Lý Thu, Nguyễn Văn Đồng,Phạm Thị Hương, Lê Thị Lan,Nguyễn Thị Hòa, Nguyễn Anh Vũ,Phùng Thị Thu Hà, Lê Huy HàmViện Di truyền Nông nghiệpSUMMARYStudies on development of genetically modified maize for insect resistanceInsects are major factor to reduce yields of maize. Plant breeding in general and insect resistantmaize in particular are important areas where the breeder has been focusing. Nowadays, the geneticallymodified crops are developed by applying the modern biotechnology methods. Insect resistance is one ofthe most important traits of the genetically modified crops that have been commercialized. The researchis conducted to evaluate the stability of transgene cry1A(c) in the transgenic maize lines for the purposesfor development of the transgenic maize varieties for insect resistance in Vietnam. The results revealedthat transgene cry1A(c) was not integrated stably into genomic of transformed maize lines of generationT0-T3 origin from VH1, VN106, HR9 and CH9. Among the transgenic lines analyzed, VH1 line has twoevents carrying 2-3 copies of the transgene cry1A(c). The presence of protein cry1A(c) in the transgenicmaize lines from T0 to T3 generation was identified in HR9.20 and CH9.13 lines. The level of toxicity ofthe protein cry1A(c) in the transgenic lines against Asian stem borer 3 days old is tested under in vitrocondition. After 5 days of release insects into the leaves of transgenic maize lines most of the insectswere dead. This evidence is expressed remarkable in nine individuals of line CH9.13. These lines showthe stability and expression of transgene. This is potential materials in order to produce the transgenicmaize lines for insect resistance which could be applied in Vietnam.Keywords: Maize, Zea mays L., genetically modified crops, cry1A(c), insect resistance.I. ĐẶT VẤN ĐỀ *Ngô (Zea mays L.) là cây ngũ cốc quan trọng.Sâu hại là yếu tố hàng đầu làm giảm năng suất củacây ngô (Ali và cs., 2010). Chọn tạo giống câytrồng nói chung và giống ngô kháng sâu nói riênglà lĩnh vực quan trọng mà các nhà tạo giống đã vàđang tập trung giải quyết. Ngày nay, bằng việc ápdụng các phương pháp công nghệ sinh học hiệnđại các nhà khoa học đã tạo ra các giống cây trồngbiến đổi gen mang đặc tính mong muốn. Khángsâu là một trong những đặc tính quan trọng nhấtcủa các giống cây trồng biến đổi gen đã đượcthương mại hóa. Trong tổng số 170,3 triệu ha câytrồng biến đổi gen trên thế giới thì ngô chuyển genkháng sâu chiếm khoảng 7,5 triệu ha (4%) (James,2012). Trong khuôn khổ chương trình Công nghệsinh học nông nghiệp, Viện Di truyền Nôngnghiệp đang thực hiện đề tài nghiên cứu tạo giốngngô chuyển gen kháng sâu và kháng thuốc trừ cỏ.Giai đoạn 2006-2010 nghiên cứu của đề tài đã thunhận được các dòng ngô mô hình, dòng ngô chọnNgười phản biện: GS. TSKH. Trần Duy Quý412lọc thế hệ T1 mang gen kháng sâu cry1A(c). Nhằmmục đích chọn tạo được các giống ngô biến đổigen kháng sâu tại Việt Nam, trong giai đoạn 20112014 đề tài triển khai các nghiên cứu đánh giá sựổn định của gen chuyển cry1A(c) ở các dòng ngôchuyển gen đã tạo ra. Kết quả nghiên cứu cho thấygen chuyển nạp cry1A(c) kết hợp chưa ổn địnhtrong hệ gen của các dòng ngô chuyển gen khángsâu từ thế hệ T0-T3 thuộc 4 nguồn VH1, VN106,HR9 và CH9. Trong số các dòng chuyển gen phântích, nguồn VH1 có số cá thể và số dòng chuyểngen thế hệ T3 nhiều hơn, các dòng chuyển genmang 2-3 bản copy của gen chuyển cry1A(c). Đãxác định được sự hiện diện của protein cry1A(c)trong các dòng ngô chuyển gen từ T0-T3. Đối vớidòng HR9.20 và CH9.13 các cây từ T0-T3 đềumang protein cry1A(c). Nguồn VN106 đến thế hệT3 không thu nhận được cây nào có sự hiện diệncủa protein cry1A(c). Trong điều kiện invitro,chúng tôi đã đánh giá mức độ gây độc của proteincry1A(c) trong các dòng ngô chuyển gen đối vớisâu đục thân châu Á 3 ngày tuổi. Sau 5 ngày thảsâu vào các dòng ngô chuyển gen hầu hết số sâuăn lá đều bị chết, số còn sống rất ít và khác nhauHội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ nhấtgiữa các dòng chuyển gen. Có 09 cây dòngCH9.13 có tất cả số sâu thả đều bị chết do độc tốcủa protein cry1A(c). Các dòng chuyển gen nàybước đầu thể hiện tính ổn định và biểu hiện củagen chuyển nạp, cần được tiếp tục đánh giá tínhkháng sâu bền vững trong các thế hệ để tạo ranguồn vật liệu các dòng ngô chuyển gen khángsâu có thể áp dụng trong điều kiện Việt Nam.II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệuChúng tôi sử dụng nguồn vật liệu là dòngngô nhập nội HR9, các dòng ngô chọn lọcVN106, VH1 và CH9 thuộc tập đoàn các giốngngô của Viện Di truyền Nông nghiệp.Các dòng ngô mang gen kháng sâu cry1A(c)thế hệ T0 có nguồn gốc từ các dòng HR9,VN106, VH1 và CH9 do nhóm tác giả (Viện Ditruyền nông nghiệp) tạo ra bằng kỹ thuật biếnnạp gen.Sâu đục thân ngô châu ...