zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Nông - Lâm - Ngư

» Nông nghiệp

Bài giảng Công cụ di truyền mới trong chọn tạo giống cây trồng: Chương 4 - TS. Vũ Thị Thúy Hằng

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

29
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Công cụ di truyền mới trong chọn tạo giống cây trồng: Chương 4 - TS. Vũ Thị Thúy Hằng cung cấp đến học viên các kiến thức về chỉ thị phân tử, chỉ thị di truyền DNA, các loại chỉ thị phân tử DNA, chỉ thị phân tử dựa vào PCR,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công cụ di truyền mới trong chọn tạo giống cây trồng: Chương 4 - TS. Vũ Thị Thúy Hằng

Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 07/08/2017 1. KHÁI NIỆM CHỈ THỊ PHÂN TỬ Chỉ thị phân tử 2. CÁC LOẠI CHỈ THỊ PHÂN TỬ TS. Vũ Thúy Hằng 1. Khái niệm Chỉ thị di truyền DNA là gì?  Chỉ thị là một dấu hiệu cho một kiểu hình hay kiểu gen và  Chỉ thị di truyền phân tử là một gen hay đoạn ADN bất di truyền dễ dàng từ thế hệ này sang thế hệ khác; kì được sử dụng để phân biệt sự khác nhau về kiểu  Các loại chỉ thị: hình giữa các cá thể hay loài - Chỉ thị hình thái: biến động về hình thái có thể đánh giá  Là biến động (hình thành do đột biến hay thay đổi ở các trên từng cá thể. VD: màu hoa, thời gian sinh trưởng.. locut trong genom) - Chỉ thị sinh hóa: biến động trong kích cỡ hoặc điện tích  Chỉ thị di truyền có thể là trình tự ADN ngắn, như trình của protein, hoặc trong thành phần hóa học sản phẩm trao tự chỉ thay đổi một cặp ba zơ (SNP), hay trình tự dài đổi chất (vd: đường…) như minisatellites. + Chỉ thị DNA: biến động trong trình tự DNA Chỉ thị di truyền = chỉ thị phân tử = chỉ thị ADN  Một chỉ thị phân tử DNA lý tưởng có các tính chất sau: Chỉ thị đồng trội - Đa hình cao: xảy ra đồng thời cho một tính trạng trong Gel configuration Đa hình cùng một hoặc 2 quần thể P1 P2 O1 O2 -P1 : 1 vạch (band) -P2 : một vạch (đoạn có kích thước nhỏ hơn) - Di truyền đồng trội: chỉ thị giúp phân biệt đồng hợp tử và -Con cái 1 : dị hợp tử = có cả 2 vạch của P1, P2 dị hợp tử; -Con cái 2 : đồng hợp tử với P1 - Xuất hiện thường xuyên trong genome của loài - Phản ứng trung tính: trình tự DNA trung tính với điều kiện môi trường và biện pháp canh tác; Chỉ thị trội Đa hình - Tiếp cận dễ dàng, có sẵn; -P1 : 1 vạch Gel configuration - Sử dụng nhanh và dễ; P1 P2 O1 O2 -P2 : không có vạch -Con cái 1 : đồng hợp tử với P1 - Có khả năng lặp lại cao -Con cái 2: không biết: ???? - Dễ trao đổi số liệu với các phòng nghiên cứu https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 1
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 07/08/2017 Chỉ thị phân tử dựa trên phương pháp lai 2. Các loại chỉ thị phân tử DNA  Chỉ thị RFLP = Restriction Fragment Length Polymorphism (Đa Có rất nhiều loại chỉ thị phân tử, các chỉ thị được phân hình độ dài các đoạn DNA): nhóm dựa trên: - Xác định sự khác nhau ở độ dài các đoạn DNA - Yêu cầu DNA tinh sạch - Hình thức di truyền: di truyền nhân, di truyền tế bào chất, di truyền nhân theo mẹ, di truyền tế bào chất từ mẹ, di - Thực hiện trên DNA tổng số của nhân truyền tế bào chất theo cả 2 bố mẹ;  Các bước: - Hình thức hoạt động của gen: chỉ thị trội, đồng trội; - Cắt phân tử DNA với 1 hoặc một số enzyme cắt - Tách các đoạn cắt trên gel agarose - Phương pháp phân tích: dựa trên lai, chỉ thị dựa trên PCR - Chuyển các đoạn cắt DNA từ agarose sang hệ thống lọc bằng Sothern blotting (DNA ở dạng mạch đơn) - Phát hiện các đoạn DNA bằng lai acid nucleotit với chỉ thị thăm dò được đánh dấu phóng xạ; - Soi autodiography để xác định Các bước trong RFLP Ưu và nhược điểm của RFLP • Ưu điểm • Nhược điểm – Có thể lặp lại – Tốn thời gian – Đồng trội – Đắt – Đơn giản – Sử dụng đánh dấu phóng xạ Chỉ thị phân tử dựa vào PCR Có nhiều phương pháp, các phương pháp này khác nhau Một số chỉ thị dựa trên PCR dựa trên kĩ thuật PCR sử dụng các mồi để khuyếch đại:  Mồi PCR bất kì được thiết kế không dựa trên thông tin RAPD (random amplified polymorphic DNA) về trình tự AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism)  Mồi PCR được thiết kế để khuếch đại đoạn DNA đã Microsatellites (SSR) biết trình tự Trình tự gen (SNPs)  Các bước gồm: - Chọn mồi (primers) - Thực hiện phản ứng PCR - Chạy điện di và xác định các vạch ứng với sự có mặt của sản phẩm PCR (score vạch) https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 2
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 07/08/2017 RAPD (William et al., 1990) RAPD là chỉ thị dựa trên trình tự ngẫu nhiên được khuếch Ưu, nhược điểm của RAPD đại thông qua sử dụng các mồi ngẫu nhiên Ưu điểm:  Khuếch đại bất cứ đoạn DNA nào dùng mồi ngẫu nhiên  Nhanh và là phương pháp dễ sử dụng Nhược điểm:  Chỉ thị trội  Tính lặp lại kém Đa hình của RAPD Polymorphisms giữa các mẫu giống lúa Chỉ thị AFLP miến bản địa (Đa hình độ dài các đoạn được nhân lên) Trình tự of 10-mer Name Sequence RAPD primers Nguyên lý OP A08 5’ –GTGACGTAGG- 3’ OP A15 5’ –TTCCGAACCC- 3’  Cắt DNA bằng 2 enzyme giới hạn khác nhau M OP A 17 5’ –GACCGCTTGT- 3’ OP A19 5’ –CAAACGTCGG- 3’  Bổ sung các adaptor đặc hiệu vào DNA đã cắt tạo nên OP D02 5’ –GGACCCAACC- 3’ các đoạn mút giống nhau, đặc trưng cho các mồi đã chọn RAPD gel configuration This image cannot currently be display ed. trước  Khuếch đại đoạn DNA đã được cắt bằng PCR. Mồi của phản ứng PCR được thiết kế dựa trên trình tự adaptor và chứa một trình tự chọn lọc khoảng vài nucleotide;  Chỉ những phân đoạn DNA nào chứa cả trình tự adaptor và trình tự chọn lọc mới được khuếch đại  Sản phẩm PCR được chạy trên gel acrylamide https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 3
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 07/08/2017 Các loại enzyme cắt giới hạn Loại I - Những enzyme giới hạn loại I có trình tự nhận biết đặc hiệu. Vị trí cắt của các enzyme loại này nằm ngoài trình tự nhận biết một khoảng cách không nhất định, dao động từ 1.000 đến 5.000 nucleotide. - Do không có tính đặc hiệu trong cắt đoạn nên sản phẩm của nó không đồng nhất và không phát hiện được bằng điện di trên gel. Loại II - Bao gồm những enzyme có trình tự nhận biết chuỗi nucleotide đặc hiệu. Khi nhận biết được trình tự đó, chúng cắt ngay tại vị trí nhận biết. - Do có tính đặc hiệu về cắt đoạn DNA nên sản phẩm thủy phân là tập hợp những đoạn DNA đặc hiệu và cho phép phát hiện bằng điện di trên gel agarose. - Ngày nay có trên 1.000 RE loại II đã được tách ra từ các tế bào procaryote khác nhau và có hơn 70 loại đang được thương mại hóa trên thị trường. Loại III - Bao gồm những enzyme sau khi nhận biết một trình tự DNA đặc hiệu thì cắt ở vị trí cách đó 20 nucleotide và tạo ra một số đầu cắt khác nhau. - Tuy rằng vị trí điểm cắt rất gần trình tự nhận biết nhưng khó đoán trước được các điểm cắt đó. Vì vậy mà RE loại III cũng như RE loại I không được sử dụng rộng rãi trong công nghệ di truyền. Một số kiểu cắt của RE loại II Cắt đầu dính (đầu lệch): RE cắt tạo ra hai đầu lệch nhau một vài bazơ. Trong trường hợp này, các đầu dính bổ sung có thể bị bắt cặp trở lại. Cắt đầu bằng: Một số RE tạo vết cắt trên phân tử DNA ngay chính giữa, tạo ra hai đoạn DNA đầu bằng. Sau Như vậy, khi các DNA khác nguồn nhưng cùng có chứa trình tự nhận biết đặc hiệu của một RE, sau khi bị cắt sẽ có các đầu dính bổ sung khi cắt, hai đầu không có khả năng tự kết hợp trở lại. giống nhau nên các đoạn DNA khác nguồn có thể nối lại để tạo ra những phân tử lai. Đây là cơ sở của phương pháp tạo dòng gen, một phương pháp thúc đẩy sự phát triển của công nghệ di truyền. Chỉ thị AFLP SSR (Simple sequence repeat) Là đoạn DNA có chứa trình tự lặp lại nhiều lần liên tục  Yêu cầu kỹ thuật trong genome  Có độ tin cậy và ổn định Sequence Primer ACTGTCGACACACACACACACGCTAGCT (AC)7  Giá thành vừa phải TGACAGCTGTGTGTGTGTGTGCGATCGA  Cần sử dụng các kits khác nhau cho từng kích thước ACTGTCGACACACACACACACACGCTAGCT (AC)8 genome phân tích TGACAGCTGTGTGTGTGTGTGTGCGATCGA ACTGTCGACACACACACACACACACACGCTAGCT (AC)10 TGACAGCTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGCGATCGA ACTGTCGACACACACACACACACACACACACGCTAGCT (AC)12 TGACAGCTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGCGATCGA https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 4
Lớp Học Phần VNUA - Khoa Nông Học - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 07/08/2017 Đa hình SSR P1 AATCCGGACTAGCTTCTTCTTCTTCTTCTTTAGCGAATTAGG P2 AAGGTTATTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTAGGCTAGGCG P1 P2 Điện di trên gel SNPs (Đa hình nucleotide) DNA sequencing Là chị thị phân tử mà sự đa hình có thể được xác định bằng sự khác nhau ở từng nucleotide SNPs trên DNA strand Lai sử dụng huỳnh quang Sequencer Bất kì hai đoạn DNA nào khác nhau bởi 1 cặp nucleotide trong mỗi 1000 cặp thì được coi như SNPs. Nhiều SNPs không ảnh hưởng đến chức năng của tế bào nên có thể sử dụng làm chỉ thị Sequencing gel Sequencing graph Đặc điểm của các chỉ thị di truyền Đặc điểm Chỉ thị hình Chỉ thị RFLP RAPD SSR thái protein Số locut Giới hạn Giới hạn Hầu như Không giới Nhiều không giới hạn hạn Di truyền Trội Đồng trội Đồng trội Trội Đồng trội Ưu điểm Quan sát Dễ phát Sử dụng Nhanh với Phân bố thấy hiện trước khi có nhiều chỉ thị trên kĩ thuật mới genome, khác đa hình cao Nhược điểm Có thể liên Có thể cho Yêu cầu Đầu tư cao Đắt kết gen với tế bào đặc phóng xạ, tính trạng hiệu đắt không mong muốn Hết chương IV https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/home 5

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.