Nghiên cứu trình tự gen mã hóa cho LEA protein ở một số giống lúa địa phương chịu mặn

Trong nghiên cứu này, tác giả tìm hiểu trình tự đoạn gen OsLea21 thuộc nhóm LEA_5 ở một số giống lúa địa phương có khả năng chịu mặn nhằm xem xét sự đa hình của đoạn gen OsLea21 ở lúa. Mời các bạn tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu trình tự gen mã hóa cho LEA protein ở một số giống lúa địa phương chịu mặnJ. Sci. & Devel. 2014, Vol. 12, No. 4: 516-521 Tạp chí Khoa học và Phát triển 2014, tập 12, số 4: 516-521 www.hua.edu.vn NGHIÊN CỨU TRÌNH TỰ GEN MÃ HÓA CHO LEA PROTEIN Ở MỘT SỐ GIỐNG LÚA ĐỊA PHƯƠNG CHỊU MẶN Trần Xuân An1, Đặng Xuân Nghiêm2, Tăng Thị Hạnh3, Phạm Văn Cường3, Đỗ Thị Phúc1* 1 Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 2 Khoa Công nghệ Sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam 3 Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Email*: dothiphuc13380@gmail.com Ngày gửi bài: 13.05.2014 Ngày chấp nhận: 15.07.2014 TÓM TẮT LEA protein là một họ bao gồm nhiều loại protein được tích lũy lượng lớn ở giai đoạn phát triển muộn của phôihạt. LEA protein được chứng minh có vai trò trong khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất lợi ở thực vật nhưchịu hạn, chịu mặn. Gen mã hóa cho LEA protein được chia thành 6 nhóm khác nhau. Gen mã hóa cho Lea21 thuộcnhóm 5 trong họ gen Lea. Đến nay, chưa có nghiên cứu nào về trình tự gen Lea21 ở giống lúa Việt Nam. Do đó,nhằm mục đích nghiên cứu sự đa dạng di truyền ở lúa, gen lea 21 được nhân bản và giải trình tự ở một số giống lúađịa phương có khả năng chịu mặn. Toàn bộ đoạn gen mã hóa cho Lea21 với 2 exon và 1 intron đã được nhân bảnthành công bằng kĩ thuật PCR, sau đó được giải trình tự tự động và kết quả trình tự nucleotide được phân tích, sosánh. Kết quả cho thấy đoạn gen mã hóa cho Lea21 rất bảo thủ, không có sự sai khác nào trong trình tự nucleotideđược phát hiện ở các giống lúa nghiên cứu. Từ khóa: Chịu mặn, LEA protein, Lea21, lúa, tính chống chịu.Study on Sequences of Gene Encoding Lea Protein in Some Salt Resistant Rice Varieties ABSTRACT LEA protein comprises a large group of proteins which highly accumulates in plant seeds at late stage ofmaturation. LEA protein is proven to be involved in abiotic stress responses in plants, such as under dehydration andsalinity. Genes encoding LEA proteins are divided into 6 different groups. Lea21 gene belongs to group 5. Up to now,there is no report about sequence polymorphsim of Lea21 gene in Vietnamese rice varieties. Therefore, in order toinvestigate the genetic diversity in rice, Lea21 gene from some salt resistant rice varieties was amplified andsequenced. The Lea21 gene, which consists of 2 exon and 1 intron, was sucessfully amplified using PCR techniqueand was sequenced.. It was shown that no difference in nucleotide sequences among investigated rice varities wasobserved, indicating that the sequence of Lea21 gene is highly conserved. Keywords: Abiotic stress tolerance, LEA protein, Lea21, rice, salinity resistance. trong điều kiện môi trường bất lợi (Tunnacliffe1. ĐẶT VẤN ĐỀ and Wise, 2007) và ở một số loài vi khuẩn LEA protein (late embryogenesis abundant) (Battista et al., 2001), giun tròn (Browne et al.,là một họ protein lớn, được phát hiện lần đầu tiên 2002), côn trùng (Kikawada et al., 2006), vi khuẩnở hạt cây bông trong giai đoạn phát triển muộn lam (Close and Lammers, 1993).của phôi (Dure et al., 1981). LEA protein được tích Ở thực vật, LEA protein có vai trò tronglũy nhiều trong hạt, tuy nhiên LEA protein cũng tính chống chịu của cây trồng với một số điềuđược tìm thấy ở một số cơ quan khác ở thực vật kiện môi trường bất lợi. Mối liên quan giữa LEA516 Trần Xuân An, Đặng Xuân Nghiêm, Tăng Thị Hạnh, Phạm Văn Cường, Đỗ Thị Phúcprotein với khả năng chống chịu được phát hiện Chiêm rong, Hom râu và một giống đối chứng-ở nhiều đối tượng thực vật khác nhau như cây mẫn cảm mặn Nipponbare. Các giống lúa đượccà chua, lúa mì, lúa mạch, Arabidopsis, lúa cung cấp bởi Trung tâm tài nguyên thực vật.(Ingram and Bartels, 1996; Tunnacliffe andWise, 2007; Olvera-Carrillo et al., 2010; Sasaki 2.2. Đánh giá khả năng chịu mặn của cácet al., 2014). Gen mã hóa cho LEA protein được giống lúachuyển vào thực vật giúp tăng cường khả năng Các giống lúa được trồng trong dung dịchchống chịu của cây chuyển gen. Gen HVA1 của dinh dưỡng Kimura (Nakamura et al., 2002)lúa mạch được chuyển vào cây lúa và cây lúa mì trong điều kiện nhà lưới tại Học viện Nônglàm tăng khả năng chịu hạn ở cây lúa và cây lúa nghiệp Việt Nam. Khi cây được 2 tuần tuổi thìmì chuyển gen (Sivamani et al., 2000; Xu et al., tiến hành xử lý mặn với dung dịch NaCl có nồng1996). Cây thuốc lá và cây Arabidopsis chuyển độ 113 mM trong 2 tuần. Sau 5 và 10 ngày, tiếngen có khả năng chịu lạnh cao hơn (Hara et al., hành đếm tỷ lệ cây sống sót. Tỷ lệ này tính bằng2003; Ndong et al., 2002); cây lúa chuyển gen số cây có 3 lá xanh/nhánh trên tổng số cây theođược tăng sức chống chịu với điều kiện hạn và dõi. Thí nghiệm được lặp lại 2 lần.mặn (Hu, 2008; Duan and Cai, 2012). 2.3. Tách chiết ADN tổng số Mặc dù chưa có nhiều công trình nghiêncứu chi tiết về cơ chế bảo vệ của LEA protein Mẫu lá lúa non được thu và nghiền nhỏ sửnhằm giúp tế bào, cơ thể chống chịu lại điều dụng máy nghiền mẫu Mixer mill (Retsch,kiện ngoại cảnh ...