Cà chua là một loại rau quả làm thực phẩm. Quả ban đầu có màu xanh, chín ngả màu từ vàng đến đỏ. Cà chua có vị hơi chua và là một loại thực phẩm bổ dưỡng, giàu vitamin C và A, đặc biệt là giàu lycopeme tốt cho sức khỏe.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Đặc điểm hình thái và chất lượng quả cà chua chuyển gen CTB (Cholera toxin b subunit"
- T P CHÍ KHOA H C, ð i h c Hu , S 64, 2011
ð C ðI M HÌNH THÁI VÀ CH T LƯ NG QU CÀ CHUA CHUY N GEN
CTB (CHOLERA TOXIN B SUBUNIT)
Lê Th Thính
Trư ng ð i h c Ph m Văn ð ng
ð ng Thanh Long
Vi n Tài nguyên, Môi trư ng và Công ngh sinh h c, ð i h c Hu
TÓM T T
Chúng tôi ñã bi u hi n ti u ñơn v B c a ñ c t cholera (CTB) gây b nh t c a vi khu n
Vibrio cholerae trong qu cà chua gi ng 311 (Lycopersicon esculentum L. cv. 311). Trong
nghiên c u này, chúng tôi ñánh giá hình thái, ch t lư ng và s bi u hi n c a CTB trong qu cà
chua chuy n gen. K t qu nghiên c u c a chúng tôi cho th y, không có s thay ñ i ñáng k v
ñ c ñi m hình thái và ch t lư ng c a qu chuy n gen so v i ñ i ch ng. M c ñ bi u hi n c a
CTB trong qu cà chua chín kho ng 0,89% protein hòa tan t ng s . Phân tích GM1-ELISA cho
th y, protein CTB có liên k t khá m nh v i ganglioside-GM1, g i ý r ng các ti u ñơn v B ñã
t o ra d ng pentamer có ho t tính sinh h c.
T khóa: Cà chua chuy n gen, CTB, ch t lư ng qu , hình thái qu .
1. M ñ u
Qu cà chua là m t lo i rau ăn qu giàu vitamin, ch t khoáng và nhi u ch t có
ho t tính sinh h c, có th ăn s ng và ch bi n thành nhi u lo i th c ph m quan tr ng
cho ñ i s ng con ngư i. Bên c nh nh ng giá tr v dinh dư ng, qu cà chua còn có giá
tr v m t y h c như giúp cơ th tăng cư ng kh năng mi n d ch, phòng ch ng nhi m
trùng, ch ng oxy hóa,... V i nh ng ưu ñi m trên, nhi u phòng thí nghi m ñang s d ng
cà chua làm ñ i tư ng bi u hi n các protein kháng nguyên ñ s n xu t vaccine phòng
b nh cho ngư i và ñ ng v t như các protein gây viêm ph i và d ch h ch, protein v c a
enterovirus 71 gây b nh chân-tay-mi ng, kháng nguyên b m t c a virus viêm gan B
(HBsAg), ñ c t ñư ng ru t không b n nhi t c a E. coli (LTB), ti u ñơn v B c a ñ c t
cholera (CTB)...
Cholera toxin (CT) c a vi khu n Vibrio cholerae là tác nhân gây b nh t , làm
m t nư c và các ch t ñi n gi i trong cơ th . Ti u ñơn v B c a CT có tính kháng nguyên
m nh và có ch c năng liên k t v i các th th glucosphingolipid trên b m t t bào
eukaryote. Kháng th kháng ti u ñơn B có kh năng trung hòa ñư c CT. Vì v y, CTB là
m t ng viên kháng nguyên ñ y h a h n trong s n xu t vaccine phòng b nh t .
Trong bài báo này, chúng tôi trình bày m t s k t qu v ñ c ñi m hình thái, ch t
lư ng qu và s bi u hi n c a CTB trong qu cà chua chuy n gen.
159
- 2. Nguyên li u và phương pháp nghiên c u
2.1. Nguyên li u nghiên c u
Qu c a sáu dòng cà chua 311 (Lycopersicon esculentum L. cv. 311) chuy n gen
CTB (s 1-6) ñã ñư c t o ra trong m t nghiên c u trư c ñây [5].
2.2. Phương pháp nghiên c u
2.2.1. Các phương pháp ñánh giá hình thái và ch t lư ng qu
ðư ng kính, chi u dài và hình d ng qu ñư c xác ñ nh b ng phương pháp ño.
Màu s c qu ñư c xác ñ nh b ng c m quan (IPGRI, 1996).
Vitamin C ñư c xác ñ nh b ng phương pháp chu n ñ [3].
Carotene ñư c xác ñ nh theo phương pháp c a Trizel [4].
ð Brix c a d ch qu ñư c xác ñ nh trên máy ño UTAGO N1 (Utago, Nh t B n).
ð chua d ch qu ñư c xác ñ nh b ng phương pháp chu n ñ [1].
ðư ng kh t ng s ñư c xác ñ nh b ng phương pháp dinitrosalicylic acid [3].
Kh i lư ng ch t khô ñư c xác ñ nh theo phương pháp s y khô tuy t ñ i [2].
2.2.2. Các phương pháp phân tích bi u hi n c a CTB trong qu
M c ñ bi u hi n c a protein CTB trong qu cà chua chuy n gen ñư c xác ñ nh
b ng phân tích ELISA [10].
Ái l c liên k t c a protein CTB v i th th GM1-ganglioside ñư c xác ñinh
b ng phân tích GM1-ELISA [5].
2.2.3. X lý th ng kê
Các thí nghi m ñư c l p l i 3 l n. S li u th c nghi m ñư c tính giá tr trung
bình và phân tích ANOVA (Duncan’test, p0,05). ðư ng kính qu dao ñ ng t 4,67 - 5,03 cm và chi u dài qu dao ñ ng t
4,47 - 4,9 cm.
Hình d ng qu và màu s c qu th hi n ñ c tính di truy n c a gi ng. Qu c a
các dòng chuy n gen và ñ i ch ng ñ u có d ng hơi tròn và màu ñ sáng (B ng 1 và
Hình 1).
160
- B ng 1. M t s ñ c ñi m hình thái qu
ðư ng kính qu Chi u dài qu Màu s c qu
Dòng Hình d ng qu
(cm) (cm) chín
4,70a 4,57a
1 Tròn hơi d t ð sáng
4,93a 4,83a
2 Tròn hơi d t ð sáng
4,70a 4,60a
3 Tròn hơi d t ð sáng
5,03a 4,9a
4 Tròn hơi d t ð sáng
4,67a 4,47a
5 Tròn hơi d t ð sáng
4,93a 4,8a
6 Tròn hơi d t ð sáng
4,90a 4,63a
ð i ch ng Tròn hơi d t ð sáng
Các ch cái khác nhau trong cùng m t c t ch s sai khác có ý nghĩa th ng kê
p0,05), dao ñ ng t 7,09 - 7,41%.
V hàm lư ng ñư ng kh trong qu chín, dòng s 6 có hàm lư ng ñư ng kh
cao nh t (1,64%), ti p theo là dòng s 2 (1,57%) và dòng s 3 (1,55%). Các dòng còn
l i và ñ i ch ng sai khác không có ý nghĩa th ng kê (p>0,05), dao ñ ng t 1,14 - 1,23%.
Trong khi ñó, dòng s 4 có ñ chua qu cao nh t (0,82%), k ti p là dòng s 5 và ñ i
ch ng (0,77%), các dòng còn l i dao ñ ng t 0,44 - 0,64%.
ð i v i các lo i qu , hàm lư ng vitamin C là y u t ch t lư ng quan tr ng vì nó
góp ph n tăng cư ng s c ñ kháng, tăng kh năng trao ñ i ch t c a cơ th . K t qu
161
- b ng 2 cho th y, hàm lư ng vitamin C gi a các cây chuy n gen và ñ i ch ng sai khác
không có ý nghĩa th ng kê (p>0,05), dao ñ ng t 0,102 - 0,128%.
Carotene cũng là m t thành ph n quan tr ng góp ph n làm ch m quá trình lão
hóa và phòng ng a ung thư cho con ngư i. Hàm lư ng carotene trong qu c a dòng s
1 ñ t cao nh t (4,6 mg/100g); các dòng còn l i và ñ i ch ng sai khác không có ý nghĩa
th ng kê (p>0,05), dao ñ ng t 2,3 - 3,6 mg/100g. ð Brix c a qu ñ t m c cao và
bi n ñ ng t 6,0 - 7,1. Trong ñó, dòng s 2 ñ t cao nh t (7,1), th p nh t là dòng s 5
(6,0), ti p ñ n là dòng s 3 (6,3), các dòng còn l i và ñ i ch ng sai khác không có ý
nghĩa th ng kê (p>0,05).
M t s công trình nghiên c u cũng có k t qu tương t chúng tôi. Ch ng h n,
Brummel et al. (2006) [6] cho bi t s bi u hi n c a gen LeExp1 ngo i lai không nh
hư ng ñáng k ñ n kích thư c cu i cùng c a qu cà chua. Theo Vannini et al. (2007)
[12], không có s khác nhau ñáng k v ñ c ñi m ch t lư ng qu gi a các dòng cà chua
chuy n gen Osmyb4 c a lúa và ñ i ch ng.
B ng 2. M t s ñ c ñi m ch t lư ng qu
Ch t khô ðư ng ð chua Vitamin Carotene
Dòng ð Brix
(%) kh (%) (%) C (%) (mg/100 g)
8,69b 1,23d 0,64c 0,102a 4,6a 6,9ab
1
8,07c 1,57b 0,46e 0,115a 3,6ab 7,1a
2
9,04a 1,55c 0,61d 0,123a 2,3b 6,3cd
3
7,18de 1,14g 0,82a 0,117a 2,3b 6,6bc
4
7,41d 1,21e 0,77b 0,128a 2,6b 6,0d
5
7,09e 1,64a 0,44f 0,127a 3,6ab 7,0ab
6
7,41d 1,17f 0,77b 0,104a 2,3b 6,8ab
ð i ch ng
3.3. Phân tích bi u hi n c a gen CTB
Phân tích ELISA ñã ñư c s d ng ñ ñ nh lư ng m c ñ bi u hi n CTB trong
qu c a cây cà chua chuy n gen (s 1, 2 và 5). K t qu trình bày hình 2 cho th y, hàm
lư ng protein CTB trong qu cà chua chuy n gen chi m kho ng 0,08 - 0,89% protein
hòa tan t ng s . Theo Jiang et al. (2007) [8], hàm lư ng protein CTB cao nh t trong qu
cà chua chín là 0,081%. M t s nghiên c u khác cũng ñã thu ñư c m c ñ bi u hi n
cao c a CTB trong th c v t, như lúa [11], cà r t [9],...
162
- % protein t ng s
Hình 2. Phân tích ELISA. 1, 2 và 5: qu cà chua chuy n gen CTB
Ái l c liên k t c a protein CTB trong qu cà chua chuy n gen v i th th
ganglioside-GM1 ñư c xác ñ nh b ng phân tích GM1-ELISA. Protein CTB c a qu cà
chua chuy n gen có ái l c khá m nh v i ganglioside-GM1 nhưng không có ái l c ñ i
v i BSA (Hình 3). Kh năng liên k t c a protein th c v t v i các th th ganglioside ph
thu c vào s hình thành c u trúc pentamer t các monomer. S l p ráp các monomer
thành c u trúc pentamer là c n thi t cho s liên k t và nh n bi t c a các t bào niêm m c
ru t. Hi u l c liên k t khá m nh c a protein CTB v i ganglioside-GM1 ch ng t r ng các
ti u ñơn v CTB t th c v t ñã liên k t v i GM1. K t qu phân tích ELISA và liên k t
GM1-ELISA trên qu cà chua chuy n gen ch ng t protein CTB ñã t l p ráp thành c u
trúc pentamer có ho t tính sinh h c. M t s nghiên c u trư c ñây ñã cho th y, protein
CTB th c v t có liên k t m nh v i ganglioside-GM1 như cà r t [9] và lúa [11].
Hình 3. Phân tích GM1-ELISA. 1, 2 và 5: qu cà chua chuy n gen CTB
163
- 4. K t lu n
Chúng tôi ñã bi u hi n thành công gen CTB trong qu cà chua. K t qu nghiên
c u c a chúng tôi cho th y, hình thái và ch t lư ng qu cà chua chuy n gen CTB không
có s sai khác ñáng k so v i ñ i ch ng. M c ñ bi u hi n cao nh t c a CTB trong qu
cà chua chuy n gen ñ t kho ng 0,89% protein hòa t ng s và protein tái t h p này có
ái l c khá m nh v i GM1-ganglioside.
TÀI LI U THAM KH O
[1]. B Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn, Tiêu chu n rau qu , Tuy n t p tiêu chu n
Nông nghi p Vi t Nam, T p VI, Quy n I, Hà N i, 2003.
[2]. Lâm Th Kim Châu, Nguy n Thư ng L nh, Văn ð c Chín, Th c t p l n Sinh hóa, T
sách Trư ng ð i h c Khoa h c T nhiên, ðHQG TP H Chí Minh, 1997.
[3]. Nguy n Văn Mùi, Th c hành Hóa sinh h c, Nxb ð i h c Qu c gia Hà N i, 2001.
[4]. Ph m Văn S , Bùi Th Như Thu n, Ki m nghi m lương th c th c ph m, NXB Khoa
h c K thu t, Hà N i, 1975.
[5]. Lê Th Thính, Tae-Geum Kim, Moon-Sik Yang, Nguy n Hoàng L c, Bi u hi n c a
CTB (cholera toxin B subunit) trong cây cà chua (Lycopersicon esculentum L.), T p
chí Công ngh Sinh h c, 2010.
[6]. Brummell DA, Howie WJ, Ma C, Dunsmuir P, Postharvest fruit quality of transgenic
tomatoes suppressed in expression of a ripening-related expansin, Postharvest Biology
and Technology 25, (2002), 209-220.
[7]. IPGRI, Descriptors for tomato (Lycopersicon spp.), International Plant Genetic
Resources Institute, Rome, 1996.
[8]. Jiang XL, He ZM, Peng ZQ, Yu Q, Qing C, Yu SY, Cholera toxin B protein in
transgenic tomato fruit induces systemic immune response in mice, Transgenic
Research 16, (2007), 169-175.
[9]. Kim YS, Kim MY, Kim TG, Yang MS, Expression and assembly of cholera toxin b
subunit (CTB) in transgenic carrot (Daucus carota L.), Molecular Biotechnology 41:
(2009), 8-14.
[10]. Loc NH, Nhi PY, Kim TG, Yang MS, Expression of Escherichia coli heat-labile
enterotoxin B subunit in transgenic tomato (Lycopersicon esculentum L.), T p chí Công
ngh Sinh h c, (2010).
[11]. Oszvald M, Kang TJ., Tomoskozi S, Jenes B, Kim TG, Cha YS, Tamas L, Yang MS,
Expression of cholera toxin B subunit in transgenic rice endosperm, Mol Biotechnol 40,
(2008), 261-268.
164
- [12]. Vannini C, Campa M, Iriti M, Genga A, Faoro F, Carravieri S, Rotino GL, Mara
Rossoni M, Spinardi A, Bracale M, Evaluation of transgenic tomato plants ectopically
expressing the rice Osmyb4 gene, Plant Science 173, (2007), 231-239.
MORPHOLOGICAL AND QUALITATIVE CHARACTERISTICS OF CTB
(CHOLERA TOXIN B SUBUNIT) TRANSGENIC TOMATO FRUIT
Le Thi Thinh
Pham Van Dong College
Dang Thanh Long
Institute of Resources, Environment and Biotechnology, Hue University
SUMARY
We expressed the B subunit of cholera toxin (CTB) from Vibrio cholerae in tomato fruit
(Lycopersicon esculentum L. cv. 311). In this study we estimated the fruit morphology and the
quality of CTB transgenic tomato plants and the appearance of CTB in fruits. Results from our
study showed that there were no significant differences in morphological and qualitative
characteristics between transgenic and non-transgenic tomato fruits. The expression level of
CTB reached approximately 0,89% of the total soluble protein in ripening fruit. GM1-
ganglioside binding assay indicated that tomato CTB protein bound specifically to GM1-
ganglioside. This suggested that the CTB subunits (monomers) formed biologically active
pentamers.
Key words: CTB, fruit quality, fruit morphology, transgenic tomato.
165
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
