Thiết lập quy trình cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và chuyển gen ở Bạch đàn lai

Nghiên cứu "Thiết lập quy trình cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và chuyển gen ở Bạch đàn lai" thiết lập được một quy trình hiệu quả cho cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và chuyển gen ở giống bạch đàn lai UP54 sử dụng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết lập quy trình cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và chuyển gen ở Bạch đàn lai Công nghệ sinh học & Giống cây trồng Thiết lập quy trình cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và chuyển gen ở Bạch đàn lai Nguyễn Thị Huyền1,2,3, Bùi Phương Thảo1, Nguyễn Thị Hồng Gấm3, Lê Sơn2, Chu Hoàng Hà1,4, Đỗ Tiến Phát1,4* 1 Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 2 Viện Nghiên cứu Giống và Công nghệ sinh học Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 3 Trường Đại học Lâm nghiệp 4 Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Establishment of a sufficient procedure for in vitro hairy root induction and transformation of a Hybrid Eucalyptus variety Nguyen Thi Huyen1,2,3, Bui Phuong Thao1, Nguyen Thi Hong Gam3, Le Son2, Chu Hoang Ha1,4, Do Tien Phat1,4* 1 Institute of Biotechnology, Vietnam Academy of Science and Technology 2 Institute of Forest Tree Improvement and Biotechnology, Vietnamese Academy of Forest Sciences 3 Vietnam National University of Forestry 4 Graduate University of Science and Technology, Vietnam Academy of Science and Technology *Corresponding author: dtphat@ibt.ac.vn https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.12.4.2023.011-019 TÓM TẮT Hiện nay, hệ thống cảm ứng tạo rễ tơ đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu về chức năng cũng như biểu hiện gen và chỉnh sửa hệ gen ở thực vật. Trong nghiên cứu này đã thiết lập được một quy trình hiệu quả cho cảm ứng tạo rễ tơ in vitro và chuyển gen ở giống bạch đàn lai UP54 sử dụng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes. Ảnh hưởng của một số yếu tố bao gồm môi trường Thông tin chung: nền, điều kiện chiếu sáng, chủng vi khuẩn, loại vật liệu, mật độ vi khuẩn, thời Ngày nhận bài: 03/04/2023 Ngày phản biện: 04/05/2023 gian lây nhiễm và thời gian đồng nuôi cấy tới hiệu quả tạo rễ tơ và chuyển gen Ngày quyết định đăng: 19/05/2023 đã được đánh giá. Kết quả thu được cho thấy, hiệu quả cảm ứng tạo rễ tơ cao nhất được ghi nhận khi các đoạn thân được lây nhiễm với dịch huyền phù của chủng vi khuẩn ATCC 15834 ở mật độ OD600nm là 0,3 trong thời gian 20 phút, đồng nuôi cấy trong 3 ngày trước khi chuyển sang môi trường MS với ½ thành phần muối đa lượng và đặt trong điều kiện tối. Tỉ lệ chuyển gen thông qua rễ tơ đạt giá trị cao nhất là 26,67%. Các dòng rễ tơ chuyển gen được kiểm chứng thông qua phương pháp nhuộm X-Gluc và PCR với cặp mồi đặc hiệu của gen Từ khóa: gus intron và rolD. Kết quả này là tiền đề cho việc kiểm tra nhanh chóng hiệu Agrobacterium rhizogenes, bạch quả hoạt động của cấu trúc chuyển gen và chỉnh sửa gen ở bạch đàn trong các đàn lai UP, chuyển gen, gus, rễ tơ. nghiên cứu tiếp theo. ABSTRACT Currently, hairy root induction systems have been widely applied for studying gene function as well as gene expression and genome editing in plants. In this study, we established an efficient procedure for in vitro hairy root induction and transformation of the hybrid eucalyptus variety UP54 using the Agrobacterium rhizogenes mediated method. The effect of some factors including basic media, Keywords: light conditions and bacterial strains, explants, bacterial densities, infection Agrobacterium rhizogenes, times, and co-cultivation periods on the efficacy of hairy root transformation eucalyptus hybrid UP, gus, hairy were assessed in this work. The optimized procedure was conducted in which the root, transformation. stem segments were inoculated with the ATCC 15834 strain at OD600nm 0.3 for 20 minutes, then co-cultivated for 3 days before transferring to the MS ½ macro medium and cultured in the dark. The highest transformation frequency was recorded at 26.67%. The transgenic hairy root lines were confirmed by X-Gluc staining and PCR with specific primers of the gus intron and rolD genes. This study provides a potential approach for rapidly assessing the activity of transgenic vectors and gene editing constructs in eucalyptus in the future. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ TẬP 12, SỐ 4 (2023) 11 Công nghệ sinh học & Giống cây trồng 1. ĐẶT VẤN ĐỀ chỉnh sửa hệ gen thông qua vi khuẩn Bạch đàn (Eucalyptus) là một trong các loại Agrobacterium rhizogenes (A. rhizogenes) ở cây rừng phổ biến nhất do có khả năng thích bạch đàn E. camaldulensis [14], bạch đàn E. nghi cao với nhiều điều kiện khí hậu và nhiều Grandis [9], [15-16]. Tuy nhiên, khả năng cảm loại lập địa khác nhau. Diện tích trồng bạch đàn ứng tạo rễ tơ và hiệu suất chuyển gen thông qua ước tính khoảng hơn 20 triệu ha trên toàn thế rễ tơ ở các loài bạch đàn được sử dụng là không giới, đặc biệt là ở Trung Quốc, Ấn Độ, Brazil và ...