Tóm tắt Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu biểu hiện gen GmCHI liên quan đến tổng hợp flavonoid và cảm ứng tạo rễ tơ ở cây Thổ nhân sâm (Talinum paniculatum)

Mục đích nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu định danh các mẫu Thổ nhân sâm thu tại một số địa phương bằng phương pháp hình thái so sánh, kết hợp với nghiên cứu ứng dụng mã vạch DNA (trình tự vùng ITS; đoạn gen matK, rpoB, rpoC1). Nghiên cứu chuyển gen GmCHI và tạo dòng Thổ nhân sâm chuyển gen. Phân tích biểu hiện của protein tái tổ hợp CHI trong cây Thổ nhân sâm chuyển gen thế hệ T1.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu biểu hiện gen GmCHI liên quan đến tổng hợp flavonoid và cảm ứng tạo rễ tơ ở cây Thổ nhân sâm (Talinum paniculatum)1 MỞĐẦU1.Đặtvấnđề ̉ Thônhânsâm( Talinumpaniculatum)làloạicâythânthảođượcbiếtđếnvớigiátrị dượcliệucao.Cácnghiêncứuvề thànhphầnhóahọccủacâyThổnhânsâmchothấy,tronglávàrễcórấtnhiềucáchợp chấtcóhoạttínhdượchọckhácnhaunhư:alkaloid,flavonoid,saponin, tannin,phytosterol,phytol;trongđócácphytolchiếmtỷ lệ cao(69,32 %).Từlâu,Thổnhânsâmđãđượcsửdụngtrongyhọccổtruyền,đặc biệtlàtrongđiềutrịbệnhtiểuđườngtype2,viêmda,rốiloạntiêuhóa,yếusinhlývàrốiloạnsinhsản.Galactoguetronglácótácdụngchốngviêm,kíchthíchtăngtiếtsữaởphụnữchoconbúvàcókhảnăngchữa bệnhviêmloét.Rễ củacâyThổ nhânsâmđượcsử dụngđể thúcđẩykhảnăngsinhsảnvàchữacácbệnhphụkhoanhưbấtthườngtrongchu kỳkinhnguyệt...SteroidsaponintrongrễcâyThổnhânsâmcótácdụng phòngvàchữabệnhxơvỡđộngmạch,đồngthờicònlànguyênliệuđểtổnghợpnênhormonesinhdục. Flavonoid là một hợp chất có vai trò quan trọng đối với conngườinhưcótácdụngchốngoxyhóa,bảovệgan,khángkhuẩn,chốngviêm, chốngungthư…Tuynhiên,chưathấynghiêncứuvề thunhậnflavonoid ở câyThổnhânsâmvìhàmlượngflavonoid ởcácloàithuộc chiTalinum,trongđócócâyThổ nhânsâmrấtthấp.Vấnđề đặtralàlàm thế nào để nâng cao hàm lượng flavonoid ở các loài thuộc chiTalinumnóichungvàcâyThổnhânsâm(T.paniculatum)nóiriêngđểcóthểsửdụngtrongchămsócsứckhỏecộngđồng. Chođếnnay,đãcómộtsốcáchtiếpcậnchủyếuđượcápdụng đốivớicâydượcliệuđểlàmtănghàmlượngflavonoid.Đólàsử dụngphươngphápchọnlọctừquầnthểhoặclaihữutínhhay độtbiếnthựcnghiệm,từ đóchọnlọccácdòngcâycóhàmlượngflavonoidcao.Tuynhiên, đối với cây Thổ nhân sâm chưa thấy công bố về ứng dụng phươngphápnàyđể nângcaohàmlượngflavonoid;nhưngviệc ứng dụngcôngnghệ sinhhọcthựcvậtnhưchuyểngenvànuôicấymôtế2bàothựcvật ởcâydượcliệuđãđượcquantâmvàmanglạihiệuquảcaotrongthunhậncácdượcchất,trongđócóflavonoid. Ở thực vật, flavonoid được tổng hợp qua đườngphenylpropanoid,chuyểnphenylalaninethành4coumaroylCoAvàsauđó 4coumaroylCoA sẽ đi vào quá trình tổng hợp flavonoid. Có rấtnhiều các enzyme tham gia vào con đường tổng hợp flavonoid nhưphenylalanine ammonialyase, cinnamate 4hydroxylase, 4CoumarateCoAligase,chalconesynthase,chalconeisomerase…Trongđó,chalconeisomerase(CHI)làenzymechìakhóachosinhtổnghợpflavonoidbằngviệcxúctácchophântử naringeninchalconemạchhởđượcđóngvòngđểhìnhthànhcácnaringenin.Sauđó,hợpchấtnàysẽđượcchuyểnhóa thànhnhiềuloạiflavonoidchínhnhưflavanone,flavonolvàanthocyanin.Dovậy,biểuhiệnmạnhgenmãhóaenzymeCHIsẽlàmtănghoạtđộcủaenzymechìakhóaCHIvàhàmlượngcácloạiflavonoidtrongcây chuyểngensẽđượccảithiện. Ngoàira,Thổ nhânsâmlàloàicâycórễ củ,nhiềuhợpchấtthứcấpđượctậptrung ở rễ,trongđócóflavonoid.Dovậy,để tăngthunhậnflavonoid ở câyThổ nhânsâm,cáchtiếpcận ứngdụngkythuât ̃ ̣nuôicấymôtế bàothựcvậtbằngphươngphápcảm ứngtạorễ tơnhằmtăngsinhkhốicũngđượcquantâmnghiêncứu.Khimôthựcvật (lá,đoạnthân,lámầm...)bịlâynhiễm AgrobacteriumrhizogenesthìTDNAtrongcấutrúcRiplasmidmangcácgenrolvàcácgenmãhóasinhtổnghợpauxinloạiIAAsẽ đượcchuyểnvàomôthựcvật.Sự biểuhiệnđồngthờicủacácgen rol vàcácgentổnghợpauxinsẽ tạonênkiểuhìnhrễtơởmôtếbàothựcvậtđượclâynhiễmA.rhizogenes. Xuấtpháttừnhữngcơsởtrênchúngtôiđãchọnvàtiếnhànhđềtài: “Nghiên cứu biểu hiện gen GmCHI liên quan đến tổng hợp flavonoid và cảm ứng tạo rễ tơ ở cây Thổ nhân sâm (Talinum paniculatum)”.232.Mụctiêunghiêncứu TạođượcdòngcâychuyểngenGmCHIcóhàmlượngflavonoidcaohơncâyđốichứngkhôngchuyểngenvàxácđịnhđượcđiềukiệnthíchhợptrongcảmứngtạorễtơinvitroởcâyThổnhânsâm.3.Nộidungnghiêncứu(i)NghiêncứuđịnhdanhcácmẫuThổ nhânsâmthutạimộtsố địa phươngbằngphươngpháphìnhtháisosánh,kếthợpvớin ghiêncứuứng dụng mã vạch DNA (trình tự vùng ITS; đoạn gen matK, rpoB, rpoC1).(ii)Nghiêncưuchuyêngen ́ ̉ GmCHIvàtạodòngThổ nhânsâmchuyểngen.PhântíchbiểuhiệncủaproteintáitổhợpCHItrongcâyThổnhânsâmchuyểngenthếhệT1.(iii) Nghiên cứu tạo rễ tơ ở cây Thổ nhân sâm nhờ Agrobacterium rhizogenes.1. 4.Nhữngđónggópmớicủaluậnán Luậnánlàcôngtrìnhnghiêncứucóhệ thống,từ địnhdanhcácmẫuThổ nhânsâmthuthập ở mộtsốđịaphươngtạonguồnvậtliệu banđầuđểnuôicấyinvitrođếnchuyêncâutrucmanggen ̉ ́ ́ GmCHIvaò câyThổnhânsâmvàphântíchsự biểuhiệncủagen GmCHIcónguồngốctừđậutươngởcâyThổnhânsâmchuyểngen.Cụthểlà:1)Địnhdanhđược5mẫuThổ nhânsâmthutại5địaphương ở Việt Namlàcùngthuộcmộtloài T.paniculatum, chi Talinum, họ Rausam(Portulacaceae).2)LầnđầutiênbiểuhiệnthànhcônggenGmCHIcónguồngốctừcâyđậu tươngởcâyThổnhânsâmvàtạođược2dòngThổnhânsâmchuyểngencóhàmlượngflavonoidcaohơnđốichứngkhôngchuyểngen.3)Tạođược5dòngrễ tơ từ câyThổ nhân ...