So sánh trình tự gen GmEXP1 liên quan đến sự kéo dài rễ phân lập từ mRNA của hai mẫu đậu địa phương Bắc Cạn và Vĩnh Phúc

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả phân lập, tách dòng và xác định trình tự nucleotide của gen GmEXP1 từ mRNA của hai giống đậu tương địa phương Bắc Kạn (BK) và Vĩnh Phúc (VP). Gen GmEXP1 phân lập được có kích thước 768 bp, mã hoá 255 amino acid.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
So sánh trình tự gen GmEXP1 liên quan đến sự kéo dài rễ phân lập từ mRNA của hai mẫu đậu địa phương Bắc Cạn và Vĩnh PhúcNguyễn Vũ Thanh Thanh và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ118(04): 129 - 134SO SÁNH TRÌNH TỰ GEN GmEXP1 LIÊN QUAN ĐẾN SỰ KÉO DÀI RỄPHÂN LẬP TỪ mRNA CỦA HAI MẪU ĐẬU TƢƠNG ĐỊA PHƢƠNGBẮC KẠN VÀ VĨNH PHÖCNguyễn Vũ Thanh Thanh1, Bùi Thị Doan1,Lò Thanh Sơn2, Chu Hoàng Mậu31Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên;2Trường Đại học Tây Bắc;3Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái NguyênTÓM TẮTExpansin là một họ protein có chức năng làm giãn thành tế bào ở thực vật và được coi là loạiprotein chủ yếu có vai trò quan trọng trong pha giãn thành tế bào ở miền sinh trưởng của hệ rễ câyđậu tương. Hai vùng chức năng DPBB (Double Psi Beta Barrel) và Pollen allerg xác định choprotein expansin có khả năng tác động phá vỡ liên kết phi hoá trị giữa polysaccharide với vi sợicellulose giúp thành tế bào dễ dàng giãn nở theo cả chiều ngang và chiều dọc dưới tác động củasức trương nước. GmEXP1 là gen expansin đầu tiên được xác định ở rễ cây đậu tương, hoạt độngcủa gen GmEXP1 liên quan đến sự kéo dài rễ cây đậu tương, giúp tăng cường khả năng chịu hạncủa cây đậu tương. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả phân lập, tách dòng và xác địnhtrình tự nucleotide của gen GmEXP1 từ mRNA của hai giống đậu tương địa phương Bắc Kạn (BK)và Vĩnh Phúc (VP). Gen GmEXP1 phân lập được có kích thước 768 bp, mã hoá 255 amino acid.Trình tự amino acid suy diễn của protein expansin ở 2 mẫu nghiên cứu có độ tương đồng là 99,2%so với trình tự amino acid của expansin có mã số AF516879 trên GenBank. Gen GmEXP1 đã phânlập có thể sử dụng để thiết kế vector chuyển gen nhằm kéo dài rễ giúp cải thiện khả năng chịu hạncủa cây đậu tương.Từ khoá: Expansin, Glycine max,GmEXP1, kéo dài rễ, giãn thành tế bào.MỞ ĐẦU*Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là câytrồng cạn ngắn ngày có vai trò quan trọng đốivới con người trong nhiều lĩnh vực như: cungcấp dinh dưỡng, làm thực phẩm cho conngười, làm thức ăn cho gia súc, nguyên liệucho công nghiệp, hàng xuất khẩu, là cây cảitạo đất tốt. Cây đậu tương mang giá trị kinh tếrất cao và phù hợp với nhiều địa phương, đặcbiệt là các tỉnh miền núi phía Bắc [2]. Theo sốliệu thống kê của các tỉnh miền Bắc cho thấy,diện tích trồng cây đậu tương đang giảm dầntheo từng năm. Một trong những nguyên nhânchính là do năng suất cây đậu tương thấp hơnnhiều so với các loại cây trồng khác khiếnngười dân không muốn trồng loại cây này.Bên cạnh những yếu tố kỹ thuật canh tác chưacao, ảnh hưởng của sâu bệnh thì yếu tố hạnhán, không chủ động được nguồn nước trongquá trình canh tác đậu tương là một trongnhững nguyên nhân chính làm cho năng suấtvà sản lượng đậu tương của nước ta còn thấp.*Tel:0912664126; Email:thanhthanhdhkhtn@gmail.comHạn hán đang là một trong những vấn đề ảnhhưởng nghiêm trọng đến tình hình sản xuấtđậu tương không chỉ ở Việt Nam mà còn ởnhiều quốc gia trên thế giới. Chính vì vậy,nghiên cứu tạo giống đậu tương chất lượng,có gen chịu hạn tốt, có khả năng sống trongđiều kiện bất lợi về nước là yêu cầu của thựctiễn đã và đang là hướng nghiên cứu rất đượcquan tâm của các nhà chọn giống [7].Hai cơ chế chủ yếu liên quan đến khả năngchịu hạn của thực vật là sự điều chỉnh áp suấtthẩm thấu và sự phát triển mạnh của bộ rễ. Bộrễ là một trong những bộ phận quan trọng củacây thực hiện nhiệm vụ lấy nước cung cấp chohoạt động sống và phát triển của cơ thể thựcvật. Ở cây đậu tương sự thích nghi với các điềukiện hạn hán chủ yếu thông qua việc phát triểnrễ trụ để có thể tìm kiếm các nguồn nước từcác lớp đất sâu. Theo Lee và đồng tác giả(2011), cơ chế chịu hạn liên quan mật thiết vớisự phát triển của bộ rễ [5]. Cơ thể thực vậtthích ứng với hạn bằng cách phát triển rễ cọctheo chiều dài vươn tới các lớp đất sâu hơn để129Nguyễn Vũ Thanh Thanh và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆhút nước dễ dàng hơn, đồng thời hệ thống rễcon phát triển mở rộng theo bề ngang có thểthích ứng tốt với việc tìm kiếm dinh dưỡngkhoáng và nước trong lòng đất [3].Hạn chế về nước ở cây đậu tương thường làmtăng sinh khối của rễ, từ đó làm tăng tỉ lệrễ/thân. Kasper và đồng tác giả (1984) khiđánh giá 105 giống đậu tương khác nhautrong điều kiện khô hạn cho thấy tỉ lệ kéo dàirễ trụ khác nhau giữa các giống vào khoảng1,3 cm/ngày [4]. Những nghiên cứu tiếp theocho thấy đậu tương không được tưới nước thìbộ rễ có chiều dài hơn hẳn ở cây đậu tươngđược tưới nước, ngoài ra các nhà khoa họccũng nhận thấy mối tương quan chặt chẽ đốivới nhiều tính trạng rễ như trọng lượng khô,chiều dài tổng số, cấu trúc và số lượng rễ conở các giống chịu hạn. Các tính trạng nàythường được dùng như các chỉ tiêu quan trọngđể đánh giá và nhận dạng các giống đậutương có tính chịu hạn [4]. Như vậy, để tránhmất nước những cây đậu tương chịu hạnthường có bộ rễ khỏe, dài, mập, có sức xuyênsâu sẽ hút được nước ở những nơi sâu trongđất. Thực vậậu tương nóiriên ...