Đánh giá khả năng chịu hạn và nhân gen P5CS của một số giống đậu tương địa phương của tỉnh Cao Bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

®¹i häc th¸I nguyªn

Tr-êng ®¹i häc s- ph¹m

--------------  --------------

Hµ tiÕn sü

§¸NH GI¸ KH¶ N¡NG CHÞU H¹N Vµ NH¢N GEN P5CS

CñA MéT Sè GièNG §ËU T¦¥NG §ÞA PH¦¥NG CñA

TØNH CAO B»NG

Chuyªn ngµnh : Di truyÒn häc

M· sè : 60.42.70

Luận văn thạc sỹ sinh học

Ng-êi h-íng dÉn khoa häc : pgs.ts.Chu hoµng MËu

Th¸I nguyªn - 2007

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

®¹i häc th¸I nguyªn

Tr-êng ®¹i häc s- ph¹m

--------------  --------------

Hà Tiến Sỹ

§¸NH GI¸ KH¶ N¡NG CHÞU H¹N Vµ NH¢N GEN P5CS

CñA MéT Sè GièNG §ËU T¦¥NG §ÞA PH¦¥NG CñA

TØNH CAO B»NG

Luận văn thạc sỹ sinh học

Th¸I nguyªn - 2007

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3

MỤC LỤC

Lời cam đoan...............................................................................................................1

Lời cảm ơn. .................................................................................................................2

Mục lục........................................................................................................................3

Những chữ viết tắt.......................................................................................................5

Danh mục các bảng .....................................................................................................6

Danh mục các hình......................................................................................................7

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................8

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ....................................................................10

1.1 CÂY ĐẬU TƢƠNG .........................................................................................10

1.1.1. Đặc điểm thực vật học ..................................................................................10

1.1.2. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam...............................11

1.1.3. Thành phần hoá sinh hạt đậu tương ...............................................................12

1.1.3.1. Protein dự trữ và thành phần axit amin........................................................13

1.1.3.2. Lipit, vitamin và một số chất khác ..............................................................13

1.2. ĐẶC TÍNH CHIỤ HẠN VÀ NGHIÊN CỨU TÍNH CHỊU HẠN Ở CÂY

ĐẬU TƢƠNG..............................................................................................14

1.2.1. Ảnh hưởng của hạn đối với cây trồng............................................................14

1.2.2. Đặc tính chịu hạn và nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây đậu tương .......15

1.2.3. Cơ sở sinh lý, sinh hoá và sinh học phân tử của tính chịu hạn ......................17

1.3. GEN LIÊN QUAN ĐẾN SỰ TỔNG HỢP PROLINE..................................21

Chƣơng 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP..............................................25

2.1. NGUYÊN LIỆU ..............................................................................................25

2.2. HOÁ CHẤT THIẾT BỊ VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.............................25

2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................26

2.3.1. Nhóm phương pháp sinh lý, hoá sinh .............................................................26

2.3.2. Các phương pháp sinh học phân tử.................................................................31

2.3.3. Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu..............................................33

Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................34

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4

3.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, KHỐI LƢỢNG VÀ THÀNH PHẦN HOÁ

SINH HẠT CỦA CÁC GIỐNG ĐẬU TƢƠNG NGHIÊN CỨU ........................34

3.1.1. Đặc điểm hình thái và khối lượng 1000 hạt....................................................34

3.1.2. Hàm lượng lipit và protein ở hạt ...................................................................35

3.1.3. Kết quả phân tích hàm lượng axit amin liên kết trong hạt..............................37

3.1.4. Nhận xét về đặc điểm hoá sinh của các giống đậu tương ...............................40

3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC GIỐNG

ĐẬU TƢƠNG NGHIÊN CỨU...............................................................................41

3.2.1. Ảnh hưởng của hạn sinh lý đến hoạt độ của

 - amylase và hàm lượng

đường trong giai đoạn hạt nảy mầm..........................................................................41

3.2.2 Đặc điểm phản ứng của cây đậu tương non đối với hạn................................47

3.2.2.1. Tỷ lệ thiệt hại của các giống đậu tương ở giai đoạn cây non 3 lá dưới tác

động của hạn .............................................................................................................47

3.2.2.2.Khả năng chịu hạn của các giống đậu tương ở giai đoạn cây non................48

3.2.2.3. Hàm lượng protein và proline của các giống đậu tương ở giai đoạn cây

non 3 lá......................................................................................................................51

3.2.3. Mối quan hệ giữa các giống đậu tương dựa trên sự biểu hiện của các tính

trạng đối với hạn .......................................................................................................53

3.2.4. Nhận xét về khả năng chịu hạn của các giống đậu tương...............................55

3.3. KẾT QUẢ NHÂN ĐOẠN ADN THUỘC GEN P5CS CỦA CÁC GIỐNG

ĐẬU TƢƠNG NGHIÊN CỨU...............................................................................56

3.3.1.Tách chiết ADN tổng số của các giống đậu tương .........................................56

3.3.2. Nhân đoạn ADN thuộc gen P5CS của các giống đậu tương...........................58

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.....................................................................................60

CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN ............................61

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................62

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT

ABA : Axit abscisic (Abscisis acid)

ADN: Axit deoxyribonucleic

ARN : Axit ribonucleic

ASTT: Áp suất thẩm thấu

ATP : Adenosin triphosphat

ATP – ase : Enzym phân giải ATP

AtproT1 : Arabidopsis proline transporter 1

AtproT2 : Arabidopsis proline transporter 2

Bp : Cặp bazơ

cADN : Sợi ADN bổ sung được tổng hợp từ mARN nhờ enzyme phiên mã ngược

dNTP : Deoxynucleotide

EDTA : Ethylendiamin tetraacetic acid

HSP : Heat shock protein - Protein sốc nhiệt

Kb : Kilo bazơ = 1000 bp

KTPT : Kích thước phân tử

LEA : Late embryogenesis abundant

LeproT1 : The proline transporter 1

LeproT2 : The proline transporter 2

LeproT3 : The proline transporter 3

MGPT : Môi giới phân tử - Molecular chaperone

MW : Molecular weight - Khối lượng phân tử

NaOAC : Natriacetat

P5C : Deltal - pyrroline - 5- carboxylate

P5CS : Delta pyrroline - 5 - Carborxylate Synthetase

P5CR : Deltal pyrroline – 5- Carboxylate reductase

PCR : Polymerase chain reaction - Phản ứng chuỗi polimerase

TBE : Tris - Boric acid - EDTA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1. Sản lượng đậu tương Thế giới niên vụ 2006 – 2007...........................12

Bảng 2.1. Nguồn gốc của các giống đậu tương...................................................25

Bảng 2.2. Thành phần của phản ứng PCR............................................................33

Bảng 3.1. Hình dạng, kích thước, màu sắc, khối lượng 1000 hạt của các giống

đậu tương nghiên cứu .......................................................................34

Bảng 3.2. Hàm lượng protein và lipit của 7 giống đậu tương..............................36

Bảng 3.3. Hàm lượng các axit amin trong hạt của các giống đậu tương.............38

Bảng 3.4. Thành phần và hàm lượng axit amin trong protein hạt của các giống

đậu tương (g axit amin/100g protein ................................................39

Bảng 3.5. Hàm lượng các axit amin không thay thế trong hạt............................40

của 7 giốngđậu tương (g axit amin/100g protein................................42

Bảng 3.6. Hoạt độ  - amylase trong các giai đoạn hạt nảy mầm khi xử lý sorbitol

7% (ĐVHĐ/mg hạt nảy mầm)..........................................................42

Bảng 3.7. Hàm lượng đường tan của các giống nghiên cứu ở giai đoạn này mầm....44

Bảng 3.8. Tương quan giữa hoạt độ  - amylase và hàm lượng đường tan ở các

giai đoạn hạt nảy mầm……………………………………………...46

Bảng 3.9. Tỷ lệ thiệt hại của 7 giống đậu tương ở giai đoạn cây non 3 lá ...............47

Bảng 3.10. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn...................50

Bảng 3.11. Hàm lượng protein và proline của cây đậu tương 3 lá.......................52

Bảng 3.12. Hệ số khác nhau giữa các giống đậu tương ......................................54

Bảng 3.13. Hàm lượng và độ tinh sạch của ADN tổng số của 7 giống đậu tương.....57