Nghiên cứu tái sinh giống lúa DT22 và Khang dân đột biến (KDĐB) phục vụ cho kỹ thuật chuyển gen
lượt xem 5
download
Hai giống lúa DT22 và KD? B đã được sử dụng để tạo ra mô sẹo và tái sinh cây từ phôi thai trưởng thành mô sẹo. Mô sẹo cảm ứng, phổ biến mô sẹo và tỷ lệ tái sinh được đánh giá trên MS (Murashige Skoog, 1962) và 6 (Chu và cộng sự, 1978) phương tiện truyền thông bổ sung với nồng độ khác nhau của phytohormon. 6D bổ sung 2 mg / l 2,4 D có hiệu quả nhất trên cảm ứng mô sẹo và tăng sinh mô sẹo của cả hai DT22 và KD? B giống. DT22 giống đã được tái sinh...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu tái sinh giống lúa DT22 và Khang dân đột biến (KDĐB) phục vụ cho kỹ thuật chuyển gen
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam NGHIÊN C U TÁI SINH GI NG LÚA DT22 VÀ KHANG DÂN Đ T BI N (KDĐB) PH C V CHO K THU T CHUY N GEN Phí Công guyên, guy n Thuý i p, Ki u Th Dung, Tr n Minh Hoa, Tr n Duy Dương, ng Tr ng Lương SUMMARY Study on the plant regeneration of DT22 and mutant Khang dan (KD B) rice cultivars from matured embryo calli for rice transformation Two rice cultivars DT22 and KD B were used to induce calli and plant regeneration from matured embryo calli. Callus induction, callus proliferation and regeneration ratio were evaluated on MS (Murashige Skoog, 1962) and 6 (Chu et al, 1978) media supplemented with different concentrations of phytohormon. 6D supplemented with 2 mg/l 2,4D was the most effective on callus induction and callus proliferation of both DT22 and KD B cultivars. DT22 cultivar was highest regenerated on MS medium supplemented with 2 mg/l BAP (BL2 medium). Regeneration ratio equal to 74.1% and regenerated shoot were healthy and uniform. Healthy and uniform shoot were induced as 72.6% of regeneration ratio on MS medium supplemented with 2 mg/l BAP and 0.1 mg/l AA (A4 medium). Keywords: Rice, Callus, Plant regeneration. 1997). Do v y, các chi n lư c nh m c i I. TV N thi n hi u qu tái sinh lúa ư c ti n hành ã có r t nhi u lo i mô khác nhau ư c nhi u trong nh ng th p k qua (Kyozuka và dùng trong nghiên c u tái sinh lúa cs., 1988; Raman và cs., 1999). Các gi ng (Bhaskaran và Smith, 1988). Tuy nhiên, các lúa Japonica thư ng có kh năng tái sinh mô phôi thư ng ư c ng d ng nhi u trong cao trong khi ó s thành công c a các nuôi c y in vitro nh có kh năng tái sinh gi ng lúa Indica v n còn h n ch , c bi t cao c a các callus ư c t o thành là i v i nhóm 1 (Kyozuka và cs., 1988; (Maggioni và cs., 1989). S tái sinh t Raman và cs., 1994). Kh năng tái sinh liên callus t ư c t r t lâu i v i các gi ng quan nhi u n hi u qu bi n n p. Vì v y, thu c Japonica spp. (Nishi và cs., 1973). nâng cao hi u qu c a quá trình bi n n p Ti m năng t o thành callus và s tái sinh ã gen vào lúa, chúng tôi ti n hành: “ ghiên ư c nhi u báo cáo nh c n như m t c c u tái sinh gi ng lúa DT22 và Khang dân i m khác bi t và hi u qu tái sinh các t bi n (KD B) ph c v cho k thu t gi ng lúa Indica v n g p nh ng v n khó chuy n gen”. khăn do c tính di truy n c a chúng (Toki, 1
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam II. V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1. Kh trùng m u NGHIÊN C U S d ng 2 hóa ch t kh trùng h t khác 1. V t li u nghiên c u nhau là HgCl2 1‰ trong 10 phút và NaClO Gi ng lúa DT22 và gi ng lúa Khang 10% trong 2 l n x 20 phút. dân t bi n (KD B) có ngu n g c và xu t 2.2. Phát sinh và nhân callus x t Vi n Di truy n Nông nghi p. - Môi trư ng N6D: N6 + 2 mg/l 2,4D + Nuôi c y mô tái sinh s d ng môi 3000 mg/l proline + 300 mg/l Casein + 3% trư ng cơ b n MS (Murashige Skoog, ư ng + 0,3% phytagel). 1962) và môi trư ng N6 (Chu và cs., 1978) - Sau 10 ngày các callus ư c tách ra b sung các ch t i u hoà sinh trư ng và chuy n vào các môi trư ng sau: n ng khác nhau. + LD: Môi trư ng MS (Murashige and Skoog, 1962) b sung 3% ư ng, 0,3% 2. Phương pháp nghiên c u phytagel, 100 ml/l nư c d a và các lo i vitamin, casein,... Phương pháp nuôi c y mô t o callus và + N6D: Môi trư ng N6 (Chu, 1978) b tái sinh cây s d ng phôi trư ng thành ư c sung 3% ư ng, 0,3% phytagel và các lo i k t h p t phương pháp c a IRRI và phòng vitamin, nư c d a, casesin,... thí nghi m Ch n gi ng cây tr ng, ih c Kyushu, Nh t B n. Công th c 2,4D (mg/ml) Casein Thiamin Tryptophan Proline (mg/ml) thí nghi m (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) LD1 1,5 300 10 0 0 LD2 2 300 10 0 0 LD3 2 0 0 50 0 LD4 2 300 0 0 3000 LD5 2,5 300 10 0 0 LD6 2,5 0 0 50 0 LD7 2,5 500 0 0 500 LD8 3 300 10 0 0 Công th c 2,4D Casein Tryptophan Proline Glutamin Asparagin Nư c d a thí nghi m (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) (ml/l) N6D 2 300 0 3000 0 0 0 N6D1 1,5 0 0 0 100 100 100 N6D2 2,5 0 0 0 0 0 100 N6D3 3,0 0 100 0 0 0 0 N6D4 3,5 300 0 3000 0 0 0 2.3. Tái sinh ch i và t o cây hoàn ch nh trư ng nhân callus sau 4 tu n ư c c y Callus lúa ư c nuôi c y trên môi chuy n sang môi trư ng tái sinh và t o ch i. Công th c BAP Kinetin NAA Công th c BAP Kinetin NAA thí nghi m (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) thí nghi m (mg/ml) (mg/ml) (mg/ml) 2
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam A1 2,0 1,0 0,1 BL5 3,5 0 0 A2 2,0 0 0,5 BL6 4,0 0 0 A3 2,5 0 0,5 K1 0 1,0 0 A4 2,0 0 0,1 K2 0 1,5 0 BL1 1,5 0 0 K3 0 2,0 0 BL2 2,0 0 0 K4 0 2,5 0 BL3 2,5 0 0 K5 0 3,0 0 BL4 3,0 0 0 III. K T QU VÀ TH O LU N 0,5% DT22 so v i 7,0 ± 5,0%) nhưng t l t o callus phương pháp này l i th p 1. K t qu vào m u nuôi c y in vitro hơn so v i khi kh trùng b ng NaClO (65,0 Trong thí nghi m vào m u in vitro, ± 2,0% so v i 77,0 ± 0,5% KD B; 74,0 ± chúng tôi s d ng 2 hóa ch t kh trùng h t 2,0% so v i 86,0 ± 1,5% DT22. S d ng khác nhau là HgCl2 và NaClO và ánh giá 2 HgCl2 kh trùng m u cho t l nhi m ch tiêu là m c nhi m và m c phát th p thích h p khi thi t l p m u in vitro v i tri n callus t h t trư ng thành. K t qu s lư ng m u nh . Tuy nhiên, khi s d ng B ng 1 cho th y phương pháp kh trùng s lư ng m u l n, chúng tôi khuy n cáo b ng HgCl2 cho t l nhi m th p hơn so v i nên s d ng NaClO v i m c ích thân thi n phương pháp kh trùng b ng NaClO (2,0 ± hơn v i môi trư ng. 0,5% KD B so v i 9,0 ± 1,5%; 2,5 ± B ng 1. K t qu vào m u in vitro KDĐB DT22 Hóa ch t kh trùng T l t o T l t o S lư ng m u T l nhi m S lư ng m u T l nhi m callus callus HgCl2 500 2,0 ± 0,5% 65,0 ± 2,0% 500 2,5 ± 0,5% 74,0 ± 2,0% NaClO 500 9,0 ± 1,5% 77,0 ± 0,5% 500 7,0 ± 5,0% 86,0 ± 1,5% thêm casein và proline nh m tăng cư ng 2. ánh giá s phát sinh và nhân callus kh năng t o callus và s d ng phytagel Quá trình thi t l p m u nuôi c y in thay vì s d ng agar-agar. Callus ư c hình vitro ban u s d ng môi trư ng N6D thành sau 10 ngày nuôi c y in vitro ư c (N6D: N6 + 2 mg/l 2,4D + 3000 mg/l tách ra và ti n hành ánh giá kh năng nhân proline + 300 mg/l casein + 3% ư ng + callus khi s d ng các môi trư ng nhân 0,3% phytagel). Môi trư ng N6 b sung callus khác nhau. Kh năng nhân callus 2 mg/l 2,4D thư ng ư c s d ng trong ư c ánh giá và cho i m theo thang (+); nuôi c y mô lúa và t o callus t phôi (++); (+++); (++++), căn c vào kh năng trư ng thành. Tuy nhiên chúng tôi b sung nhân callus tăng d n. B ng 2. Cho i m và ánh giá kh năng nhân callus trên n n môi trư ng MS Môi trư ng LD1 LD2 LD3 LD4 LD5 LD6 LD7 LD8 Gi ng 3
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam DT22 + ++ ++ +++ ++ ++ + ++ KDĐB + ++ ++ ++ ++ ++ + ++ B ng 3. Cho i m và ánh giá kh năng nhân callus trên n n môi trư ng 6 Môi trư ng N6D N6D1 N6D2 N6D3 N6D4 Gi ng DT22 ++++ ++ +++ ++ ++ KDĐB +++ ++ +++ ++ ++ Trong các n ng 2,4D ư c s d ng 2,4D ngo i sinh ư c b sung trong môi c 2 công th c môi trư ng, thì n ng 2 trư ng nuôi c y là 2 mg/l. Do v y, n ng mg/l 2,4D cho kh năng t o callus cao nh t 2 mg/l 2,4D có b sung các h p ch t như c 2 gi ng DT22 và KD B. N ng này casein (300 mg/l) và proline (3000 mg/l) có ã ư c s d ng nhi u trong các thí nghi m th áp d ng t o và nhân callus cho các t o callus. i u ó g i ý r ng, các gi ng lúa thí nghi m t o callus ph c v k thu t tái có kh năng t o callus cao nh t khi n ng sinh và chuy n gen. DT22 KDĐB KDĐB nh 1. M u lúa DT22 và KD B trên môi trư ng phát sinh và nhân callus Trong m t s tài li u, môi trư ng MS nhà khoa h c tìm ra ư c môi trư ng thích ư c cho là có hi u qu cao hơn so v i N6 h p nh t trong công tác nghiên c u này. t o callus (A.S.M.T. Bayawickrama và Toyoaki Anai, 2006). Nhưng k t qu thu 3. K t qu tái sinh cây t callus ư c c a chúng tôi ch ng minh i u ngư c Trong các t h p các ch t i u hoà sinh l i. Trong m i n ng 2,4D khác nhau, môi trư ng ư c s d ng, BAP và kinetin thu c trư ng N6 cho k t qu t o callus cao hơn so nhóm cytokinin ư c k t h p ho c không v i MS tương ng. Vì th chúng tôi cho k t h p v i NAA thu c nhóm auxin. D a r ng các gi ng lúa khác nhau có th có ph n vào ánh giá v m t hình thái, BAP cho kh ng khác nhau trong i u ki n dinh dư ng năng t o ch i tái sinh các n ng khác có nhi u khác bi t. Vi c s d ng c 2 lo i nhau cao hơn so v i kinetin. môi trư ng t o callus lúa s giúp các 4
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam DT22 KDĐB nh 2. M u lúa tái sinh c a gi ng DT22 và KD B n ng BAP 2 mg/l kh năng t o trư ng K3 (2 mg/l kinetin) (b ng 4). Trong ch i và ch t lư ng các ch i ư c t o thành khi ó, cũng v i môi trư ng này, t l t o t t nh t. môi trư ng BL2 (2 mg/l BAP), ch i c a gi ng KD B ch t ư c là gi ng DT22 ph n ng t t hơn so v i gi ng 53,7%. Ch t lư ng ch i t o thành cũng KD B v i hình thái c m ch i xanh, kho và không cao khi ch i thư ng b xoăn, y u và ng nh t. T l t o ch i trung bình là có t o r . Vì v y, trong tái sinh cây c a 2 74,1% i v i gi ng DT22 và 66,1% i v i gi ng DT22 và KD B s d ng môi trư ng gi ng KD B. ây cũng là môi trư ng cho tái sinh v i ch t kích thích sinh trư ng là t l t o ch i cao nh t so v i các môi trư ng BAP s cho hi u qu cao hơn môi trư ng có còn l i ư c s d ng tái sinh gi ng s d ng kinetin. S khác bi t là i v i môi DT22. V i các t h p môi trư ng có b trư ng tái sinh A4 có b sung BAP 2 mg/l, sung thành ph n kinetin thì n ng 2 mg/l gi ng KD B có kh năng t o c m ch i kinetin kh năng t o ch i và t l t o ch i xanh, ng nh t và kho hơn khi trong môi cũng cao nh t trong c 2 gi ng ư c nghiên trư ng có k t h p v i NAA n ng c u. Tuy nhiên, xét trên c 2 tiêu chuNn là t 0,1 mg/l. Do v y, môi trư ng thích h p l t o ch i và ch t lư ng ch i ư c t o thành tái sinh gi ng DT22 là môi trư ng BL2 có u không cao b ng s d ng môi trư ng v i b sung 2 mg/l BAP còn môi trư ng A4 có n ng 2 mg/lBAP. T l t o ch i ch t b sung 2 mg/l BAP và 0,1 mg/lNAA thích cao nh t là 58,4% i v i gi ng DT22 môi h p tái sinh gi ng KD B. B ng 4. ánh giá t l tái sinh cây t callus và hình thái ch i T l tái sinh và t o ch i (%) Môi trư ng DT22 KDĐB (%) Hình thái ch i (%) Hình thái ch i A1 60,3 ± 3,2 C m ch i xanh, kho 57,1 ± 1,8 C m ch i xanh, kho A2 66,1 ± 2,6 C m ch i xanh, kho , 61,4 ± 2,7 C m ch i xanh, v a ph i, có t o r xu t hi n nhi u r A3 67,2 ± 3,0 C m ch i xanh, kho , 60,4 ± 2,8 C m ch i xanh, v a ph i, có t o r xu t hi n nhi u r A4 70,1 ± 1,8 Ch i xanh, kho 72,6 ± 1,1 C m ch i xanh, đ ng nh t, kho BL1 68,3 ± 2,0 Ch i xanh, th ng, s c s ng 64,6 ± 1,5 Ch i xanh, th ng, s c s ng trung bình trung bình BL2 74,1 ± 2,5 C m ch i xanh, đ ng nh t, 66,1 ± 3,1 Ch i xanh, th ng, s c s ng 5
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam kho trung bình BL3 71,4 ± 3,3 C m ch i xanh, đ ng nh t, 65,8 ± 2,3 Ch i xanh, th ng, s c s ng kho trung bình BL4 69,9 ± 2,1 Ch i xanh, nh , y u 63,7 ± 1,9 C m ch i xanh, kích thư c v a, y u BL5 66,4 ± 1,5 Ch i xanh, xoăn, y u 61,8 ± 2,7 Ch i xanh, kích thư c v a, y u BL6 64,2 ± 3,0 Ch i xanh, xoăn, y u 60,3 ± 2,9 Ch i xanh, kích thư c v a, y u K1 49,7 ± 3,0 Ch i xanh, ng n, y u 52,7 ± 2,3 Ch i xanh, xoăn, y u K2 51,0 ± 2,2 Ch i xanh, ng n, y u 54,6 ± 1,2 Ch i xanh, ng n, y u K3 53,7 ± 1,4 Ch i xanh, dài, kho 58,4 ± 1,6 Ch i xanh, dài, kho K4 50,8 ± 2,2 Ch i xanh, ng n, có r 54,1 ± 2,3 Ch i xanh, m nh, y u K5 49,1 ± 1,6 Ch i xanh, m nh, xo n, có r 52,2 ± 3,1 Ch i xanh, m nh y u, có r nghi m”. K t qu nghiên c u khoa h c IV. K T LU N (2000-2001). Vi n Di Truy n Nông 1. Hi u qu kh trùng t t nh t i v i nghi p, B NN & PTNT. gi ng DT22 và KD B là s d ng 2 A.S.M.T. Abayawickrama and Toyoaki NaClO 10% trong th i gian 20 phút; Anai, 2006. Coparison of Regeneration 2. Môi trư ng t o callus thích h p cho 2 Efficiency of Different Genotype of gi ng DT22 và KD B là: N6 + 2 mg/l Indica Rice cultivars. Bull. Fac. Agr., 2,4D + 3000 mg/l proline + 300 mg/l Saga Univ. 92: 17-23. casein + 3% ư ng + 0,3% phytagel 3 Bhaskaran S, Smith RH., 1988. 3. Môi trư ng tái sinh gi ng DT22: Môi Enhanced somatic embryogenesis in trư ng cơ b n MS ( a lư ng, vi lư ng, Sorghum biocolor L. from shoot tip vitamin) + 2 mg/l BAP + 100 mg/l nư c culture. In vitro Cell Dev. Biol. d a + 8 g/l agar + 30 g/l ư ng; 24:65-70. 4. Môi trư ng tái sinh gi ng KD B: Môi 4 Hossain, M.A. and M. asreen., 1997. trư ng cơ b n MS ( a lư ng, vi lư ng, In vitro regeneration of six Indica rice vitamin) + 2 mg/l BAP + 0,1 mg/l NAA cultivars. Bangladesh J. Biochem., 3: + 100 mg/l nư c d a + 8 g/l agar + 30 95-98. g/l ư ng. 5 Kyozuka J, Otoo E, et al., 1988. Plant regeneration from protoplast of TÀI LI U THAM KH O Indica rice: genotype differences in 1 H u t, Bùi Huy Thu , Tr n Duy culture response. Theor. Appl. Genet. Quý, guy n Minh Công, 2001. ″C i 76:887-890. ti n gi ng lúa thu n ch t lư ng nh p n i b ng phương pháp t bi n th c 6
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 6 Toki S., 1997. Rapid and efficient Agrobacterium-mediated transformation of rice. Pl. Mol. Biol. Rep. 15: 16-21. gư i ph n bi n: GS.TSKH. Tr n Duy Quý 7
- T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 8
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Luận văn Thạc sỹ Công nghệ sinh học: Chọn tạo giống lúa chịu mặn bằng phương pháp chỉ thị phân tử cho vùng ven biển Đồng bằng sông Hồng
75 p | 294 | 83
-
Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu phục tráng giống lúa mùa đặc sản Tài Nguyên ở Long An
69 p | 156 | 26
-
Kết quả đánh giá đặc tính sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của tập đoàn giống lúa Japonica ôn đới
6 p | 145 | 24
-
Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ
165 p | 100 | 17
-
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu so sánh chọn lựa giống lúa phù hợp với điều kiện sinh thái vùng đất phèn tại huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam
26 p | 157 | 15
-
Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai có năng suất, chất lượng phù hợp với sản xuất ở Sơn La
222 p | 10 | 9
-
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa ngắn ngày và biện pháp kỹ thuật thâm canh phục vụ sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ
67 p | 75 | 8
-
Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giống lúa thuần ngắn ngày tại tỉnh Bình Định
102 p | 26 | 7
-
Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn giống và biện pháp kỹ thuật canh tác ngô (Zea mays l.) Trên nền đất lúa chuyển đổi tại tỉnh Long An và Đồng Tháp
203 p | 69 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa có khả năng chịu hạn tại tỉnh Quảng Nam
95 p | 19 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đánh giá sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống lúa địa phương tại tỉnh Quảng Bình
102 p | 38 | 7
-
Luận văn Thạc sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giống lúa chịu mặn phục vụ cho sản xuất tại tỉnh Quảng Trị
113 p | 24 | 6
-
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu so sánh chọn lựa giống lúa phù hợp với điều kiện sinh thái vùng đất phèn tại huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam
101 p | 17 | 5
-
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giống lúa thuần trung ngày mới năm 2016 – 2017 tại Quảng Ngãi
104 p | 35 | 5
-
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Nghiên cứu tuyển chọn giống lúa có năng suất, chất lượng cao để phục vụ sản xuất ở Thừa Thiên Huế
119 p | 30 | 5
-
Luận văn Thạc sĩ Sinh học thực nghiệm: Nghiên cứu tích hợp một số gen kháng bạc lá và kháng đạo ôn vào giống lúa BC15 phục vụ công tác chọn tạo giống
92 p | 36 | 4
-
Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu so sánh chọn lựa giống lúa phù hợp với điều kiện sinh thái vùng đất phèn tại huyện Duy Xuyên, Quảng Nam
26 p | 75 | 2
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