Luận án Tiến sỹ Sinh học: Nghiên cứu tạo rễ tơ cây Bạch hoa xà (Plumbago zeylanica L.) và khảo sát khả năng tạo Plumbagin trong nuôi cấy in vitro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC<br /> VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> <br /> HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> -----------------------------<br /> <br /> TÊN NCS: BÙI ĐÌNH THẠCH<br /> <br /> Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TẠO RỄ TƠ CÂY BẠCH<br /> HOA XÀ (Plumbago zeylanica L.) VÀ KHẢO SÁT KHẢ<br /> NĂNG TẠO PLUMBAGIN TRONG NUÔI CẤY<br /> IN VITRO<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC<br /> <br /> HÀ NỘI – 2016<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> <br /> VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC<br /> VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM<br /> <br /> HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ<br /> -----------------------------<br /> <br /> TÊN NCS: BÙI ĐÌNH THẠCH<br /> <br /> Tên đề tài: NGHIÊN CỨU TẠO RỄ TƠ CÂY BẠCH<br /> HOA XÀ (Plumbago zeylanica L.) VÀ KHẢO SÁT KHẢ<br /> NĂNG TẠO PLUMBAGIN TRONG NUÔI CẤY<br /> IN VITRO<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC.<br /> Chuyên ngành: Sinh lý học Thực vật<br /> Mã số: 62.42.01.12<br /> <br /> Người hướng dẫn khoa học:<br /> 1. Chức danh, tên GV1: TS. NGUYỄN HỮU HỔ<br /> 2. Chức danh, tên GV2: PGS.TSKH. NGÔ KẾ SƯƠNG<br /> <br /> Hà Nội – 2016<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả<br /> nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng<br /> để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào.<br /> Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được<br /> cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.<br /> <br /> Tác giả luận án<br /> Nghiên cứu sinh<br /> <br /> Bùi Đình Thạch<br /> <br /> ii<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> <br /> Để hoàn thành nghiên cứu này, tác giả xin chân thành cảm ơn:<br /> - Các thầy giáo hướng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Hổ và PGS.TSKH. Ngô Kế<br /> Sương luôn tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý<br /> báu.<br /> - Ban lãnh đạo Viện Sinh học Nhiệt đới, Bộ phận đào tạo sau Đại học của<br /> Viện Sinh học Nhiệt đới đã tạo điều kiện thuận lợi và quan tâm sâu sắc trong công<br /> việc và thực hiện nghiên cứu.<br /> - Các Thầy/Cô, Anh/Chị, Đồng nghiệp và Bạn bè đã hỗ trợ trong công tác<br /> chuyên môn, ủng hộ tinh thần và cho những ý kiến xác đáng trong quá trình thực<br /> hiện nghiên cứu.<br /> Đặc biệt, xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến Ba, Mẹ và Gia đình<br /> luôn hỗ trợ về vật chất và tinh thần.<br /> <br /> Nghiên cứu sinh<br /> <br /> Bùi Đình Thạch<br /> <br /> iii<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Bạch hoa xà (Plumbago zeylanica L.) là một cây dược liệu quan trọng, rễ<br /> cây chứa thành phần chính là Plumbagin, một naphthoquinone có nhiều đặc tính<br /> dược liệu được quan tâm, như: kháng tế bào ung thư, kháng khuẩn, kháng nấm<br /> và kháng côn trùng. Với mục tiêu tạo nguồn nguyên liệu chứa hàm lượng<br /> Plumbagin cao thông qua nuôi cấy rễ tơ cây Bạch hoa xà, trên cơ sở: chọn cơ<br /> quan thực vật phù hợp dùng chuyển gen; xác định hiệu quả chuyển gen dưới tác<br /> động đồng thời của thời gian ủ và hàm lượng acetosyringone; xác định tác động<br /> đồng thời của một số yếu tố (điều kiện nuôi cấy, môi trường, dinh dưỡng và<br /> elicitor) lên khả năng sinh trưởng, tích lũy Plumbagin trong rễ tơ và đánh giá<br /> biểu hiện tác động kháng tế bào ung thư biểu mô gan của Plumbagin.<br /> Kết quả nghiên cứu đã xác định lá là cơ quan được chọn để chuyển gen<br /> tạo rễ tơ cây Bạch hoa xà, có sự tác động đồng thời giữa thời gian ủ và hàm<br /> lượng acetosyringone lên hiệu quả chuyển gen theo đó Acetosyringone 134,09<br /> µM và 3,47 ngày ủ chung mẫu với vi khuẩn Agrobacterium rhisogenis ATCC<br /> 11325 cho tỉ lệ mẫu chuyển gen cao nhất (0,025%). Khả năng phát triển của rễ tơ<br /> cây Bạch hoa xà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, theo đó: môi trường MS,<br /> rễ được nuôi ở điều kiện tối và môi trường ở dạng lỏng là điều kiện tối ưu cho sự<br /> phát triển sinh khối rễ tơ.<br /> Sử dụng ma trận Plackett-Burman (Plackett, Burman 1946) để đánh giá<br /> tác động đồng thời của nhiều yếu tố (dinh dưỡng và elicitor) lên khả năng sinh<br /> trưởng và tích lũy Plumbagin, qua đó đã chọn lọc và xác định được điều kiện<br /> môi trường nuôi cấy rễ tơ có bổ sung: nước dừa: 14,30%, chitosan 100 mg/L,<br /> salicylic acid 19,40 mg/L và peptone 500 g/L thu được kết quả tối ưu với trọng<br /> <br />