TRANG THÔNG TIN VỀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Tên đề tài luận án: Nghiên cứu chuyển gen theo hướng nâng cao năng suất hạt ở cây đậu tương (Glycine max (L.) Merr.).
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 9420201.
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Trịnh Hoàng Anh.
Khoá đào tạo: 2018 – 2022.
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Khuẩt Hữu Trung; GS.TS. Ngô Xuân Bình.
Cơ sở đào tạo: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
1. Tóm tắt nội dung cơ bản của luận án
– Nghiên cứu khả năng tái sinh bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro và khả năng tiếp nhận gen của một số giống đậu tương để chọn lọc nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen
+ Nghiên cứu khả năng tái sinh bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro của các giống đậu tương.
+ Đánh giá khả năng tiếp nhận gen của các giống đậu tương.
– Tách dòng và thiết kế vector chuyển gen mang gen kìm hãm già hóa lá Ore1 và đánh giá biểu hiện trên cây Arabidopsis
+ Nghiên cứu tách dòng gen kìm hãm già hóa lá Atore1.
+ Thiết kế vector chuyển gen mang gen kìm hãm già hóa lá Atore1.
+ Đánh giá khả năng biểu hiện của gen kìm hãm già hóa lá Atore1 trên cây mô hình Arabidopsis thaliana.
– Chuyển gen kìm hãm già hóa lá Ore1 vào cây đậu tương và đánh giá các dòng chuyển gen
+ Nghiên cứu chuyển gen Atore1 vào cây đậu tương thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens.
+ Chọn lọc và đánh giá biểu hiện gen Atore1 trên cây đậu tương chuyển gen thế hệ.
+ Chọn lọc dòng đậu tương đồng hợp tử mang gen Atore1 và đánh giá biểu hiện gen.
+ Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của của các dòng đậu tương chuyển gen.
2. Những đóng góp mới của luận án
– Luận án là công trình đầu tiên nghiên cứu về chuyển gen nâng cao năng suất ở cây đậu tương thông qua việc kéo dài tuổi thọ của bộ lá ở Việt Nam. Luận án nghiên cứu có tính hệ thống về đặc điểm tái sinh phục vụ chuyển gen, thiết kế vector, tạo các dòng đậu tương chuyển gen và đánh giá biểu hiện của gen.
– Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học để xây dựng cơ sở dữ liệu và phương pháp luận về nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen ở cây đậu tương. Trong đó, tối ưu hóa được các điểu kiện tái sinh in vitro và lựa chọn được các giống đậu tương thích hợp cho tái sinh là ĐT22, VX93, ĐVN11, ĐVN9, ĐVN6, ĐVN5, ĐVN10, ĐT26.
– Nhân dòng thành công gen Atore1, thiết kế thành công cấu trúc vector chuyển gen pER8-Atore1 mang gen kìm hãm già hóa bộ lá Atore1, thử nghiệm trên cây mô hình Arabidosis co thế vector và gen hoạt động tốt, sẵn sàng cho việc chuyển gen vào cây đậu tương. Kết quả thiết kế vector là cơ sở lý luận để thiết kế hệ thống vector chuyển gen cho đối tượng thực vật nhằm nâng cao việc ứng dụng kỹ thuật di truyền hiện tại và tương lại.
– Thành công trong việc tạo được cây đậu tương chuyển gen thế hệ T0, T1, T2 và T3, sử dụng chất chỉ thị, phân tích PCR, phân tích biểu hiện hình thái, phân tích Southern để sàng lọc cây chuyển gen qua các thế hệ. Nhất là đã thành công trong việc chọn lọc được 02 dòng chuyển gen đồng hợp tử thế hệ T3, ổn định về kiểu gen, có tuổi thọ của bộ lá dài hơn từ 17 – 22 ngày so với đối chứng, và có năng suất cao hơn đối chứng không chuyển trên trên 18%. Việc thành công trong chọn lọc được dòng đồng hợp tử ở thế hệ thứ 3 (T3) là cơ sở khoa học có tính thuyết phục cao trong việc hương đến chọn thành giống đậu tương chuyển gen.
3. Các ứng dụng/khả năng ứng dụng trong thực tiễn hiện nay hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
– Tiếp tục đánh giá hiệu quả chuyển gen ở các dòng đậu tương tạo ra ở các thế hệ tiếp theo. Đặc biệt là biểu hiện hình thái hạt và sự ổn định tính trạng này qua các thế hệ.
– Tiếp tục hoàn thiện quy trình đánh giá cây đậu tương chuyển gen, tiếp tục nghiên cứu ứng dụng quy trình và kỹ thuật chuyển gen để cải thiện tính trạng khác ở cây đậu tương.
