THIẾT KẾ CẤU TRÚC NHẰM TĂNG CƯỜNG BIỂU HIỆN GEN MÃ HÓA PEROXIDASE Ở CÂY DỪA CẠN (CATHARANTHUS ROSEUS (L.) G. Don) CHUYỂN GEN

Dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G. Don) là loài cây dược liệu qu. có khả năng sản xuất alkaloid có giá trị dược liệu cao, trong đó vinblastine và vincristine có tác dụng điều trị ung thư máu, tuy nhiên hàm lượng vinblastine và vincristine trong cây dừa cạn rất thấp. Peroxidase là enzyme chìa khóa trong con đường sinh tổng hợp các terpenoid alkaloid indole (TIA) ở cây dừa cạn, có chức năng xúc tác trong phản ứng tạo tiền chất cho sự tổng hợp vinblastine và vincristine. Nghiên cứu biểu hiện mạnh gen mã hóa peroxidase (CrPrx) để tăng cường hoạt động của peroxidase nhằm cải thiện hàm lượng vinblastine và vincristine trong cây dừa cạn được chúng tôi quan tâm. Trong bài báo này chúng tôi trình bày kết quả thiết kế vector chuyển gen chứa cấu trúc mang gen CrPrx phân lập từ cây dừa cạn. Vector chuyển gen pBI121-CrPrx được thiết kế từ kỹ thuật thu nhận gen CrPrx từ vector tái tổ hợp pBT-CrPrx, tạo vector tái tổ hợp pRTRA7/3-CrPrx, thu nhận cấu trúc CrPrxcmyc- KDEL, ghép nối tạo vector chuyển gen pBI121-CrPrx. Vector chuyển gen pBI121-CrPrx được dòng hóa trong A. tumefaciens và lây nhiễm vào dừa cạn qua nách lá mầm. Trong 666 mẫu biến nạp có 197 mẫu tạo chồi, 65 mẫu có chồi kéo dài trên môi trường chọn lọc bằng kháng sinh kanamycin, thu được 15 cây T0 phát triển trên giá thể và 7 cây dừa cạn chuyển gen ở thế hệ T0 cho kết quả PCR nhân bản đoạn promoter 35S. Kết quả thiết kế cấu trúc mang gen chuyển hoàn chỉnh (cassette) và tăng cường biểu hiện gen mã hóa enzyme chìa khóa sẽ quyết định sự thành công của kỹ thuật tạo cây dừa cạn biến đổi gen có hàm lượng alkaloid cao

Khả năng kháng mọt và đặc điểm của gen VrPDF1 của một số giống đậu xanh (Vigna radiata L. Wilczek)

Plant defensins play a role against the seed-feeding insects. Defensin associates with the center of α-amylase activity in the gut of weevils, thus inhibiting the digestion of starch by weevils. In this study, the resistance of eight mungbean cultivars to weevils was evaluated by the method of artificial weevils infection. The Tam TH cultivar had lowest index of susceptibility to weevils (634.63) and DX22 cultivar had highest index (1058.72), and the highest resistance to weevils was found in Tam TH and DX22 was found to have the lowest resistance. VrPDF1 genes isolated from mungbean cultivars are 356 bp in length with two exons interrupted by an intron. The coding region of the VrPDF1 gene is 228 bp in length, encoding 75 amino acids. The comparative results of the nucleotide sequence of cDNA between Tam TH  and DX22 showed that there was a difference in 13 nucleotides and comparison of amino acid sequences of the deduced protein indicated that there was a difference in 9 amino acids. Within the intron region of the VrPDF1 genes there was difference in 5 nucleotides. The genetic distance based on nucleotide sequences of the coding region of VrPDF1 gene of DX22 and seven other mungbean cultivars is 6.2% and based on the amino acid sequence deduced is 7.7%. The coding region of the VrPDF1 gene of DX22 was used to create a transformation vector aimed at creating weevil-resistant transgenic mungbean.Defensin thực vật có tác dụng chống lại côn trùng ăn hạt. Defensin liên kết với trung tâm hoạt động của α-amylase trong ruột mọt, do đó ức chế quá trình tiêu hóa tinh bột của mọt. Trong nghiên cứu này, tám giống đậu xanh được đánh giá khả năng kháng mọt bằng phương pháp lây nhiễm mọt nhân tạo. Giống đậu Tằm TH có chỉ số mẫn cảm mọt thấp nhất (634,63) và giống ĐX22 có chỉ số mẫn cảm mọt cao nhất (1058,72). Giống đậu Tằm TH có khả năng kháng mọt cao nhất, giống đậu xanh ĐX22 có khả năng kháng mọt kém nhất. Gen VrPDF1 phân lập từ cây đậu xanh có cấu trúc phân đoạn, gồm hai exon và một intron với kích thước 356 bp. Đoạn mã hóa của gen VrPDF1 có kích thước 228 bp, mã hóa 75 amino acid. Trình tự cDNA của hai giống đậu Tằm TH và ĐX22 khác nhau ở 13 nucleotide, trình tự amino acid sai khác ở 9 vị trí amino acid. Vùng intron của gen VrPDF1 của hai giống đậu Tằm TH và ĐX22 sai khác ở 5 vị trí nucleotide. Khoảng cách di truyền dựa trên trình tự nucleotide của đoạn mã của giống đậu xanh ĐX22 và bảy giống đậu xanh khác là 6,2% và dựa trình trình tự amino acid suy diễn là 7,7%. Gen VrPDF1 (cDNA) phân lập từ giống đậu Tằm TH kháng mọt tốt nhất được sử dụng để thiết kế vector chuyển gen trong mục đích tạo cây đậu xanh chuyển gen kháng mọt