So sánh khả năng chịu hạn và phân lập gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn của môt số giống lúa ( Oryza Satinva L. )

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 3(47) Tập 2/N¨m 2008 – Tổng quan - Thông tin - Trao đổi

157

So s¸nh kh¶ n¨ng chÞu h¹n vµ ph©n lËp gen cystatin

liªn quan ®Õn tÝnh chÞu h¹n cña mét sè gièng lóa (Oryza sativa L.)

Ng« M¹nh Dòng, Chu Hoµng MËu, NguyÔn Vò Thanh Thanh (§H Th¸i Nguyªn)

Chu ThÞ Minh Ph−¬ng (Tr−êng §H S− ph¹m Hµ Néi)

1. Më ®Çu

Lóa (Oryza sativa L.) lµ mét trong nh÷ng c©y l−¬ng thùc quan träng nhÊt cña con ng−êi.

N¨m 2004 ®−îc Tæ chøc N«ng L−¬ng Liªn Hîp Quèc (FAO) chän lµ N¨m quèc tÕ vÒ lóa g¹o,

vµ khÈu hiÖu “Lóa lµ cuéc sèng” ®9 mét lÇn n÷a kh¼ng ®Þnh vÒ vai trß cña lóa g¹o ®èi víi cuéc

sèng cña con ng−êi trªn tr¸i ®Êt.

Kh« h¹n lµ yÕu tè quan träng bËc nhÊt ¶nh h−ëng ®Õn an ninh l−¬ng thùc cña thÕ giíi, nã

cã thÓ lµm gi¶m 70% n¨ng suÊt c©y trång. C©y lóa lµ lo¹i c©y kÐm chÞu h¹n, v× vËy, nghiªn cøu

tÝnh chÞu h¹n vµ t¨ng c−êng kh¶ n¨ng chÞu h¹n cho c¸c gièng lóa nh»m n©ng cao vµ æn ®Þnh

n¨ng suÊt, s¶n l−îng lóa trong ®iÒu kiÖn kh« h¹n lµ mét ®ßi hái thùc tiÔn trong s¶n xuÊt n«ng

nghiÖp. Trong mét sè n¨m gÇn ®©y ®9 cã mét vµi c«ng tr×nh t×m hiÓu vÒ c¬ së ho¸ sinh, ph©n tö

cña ®Æc tÝnh chÞu h¹n ë c©y lóa theo h−íng ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu h¹n th«ng qua hµm l−îng

®−êng, protein, enzyme trong h¹t cña c¸c gièng lóa chÞu h¹n kh¸c nhau cña Chu Hoµng MËu

(2005) [6]; nghiªn cøu t¹o nguån vËt liÖu khëi ®Çu cho chän dßng chÞu h¹n b»ng c«ng nghÖ tÕ

bµo thùc vËt cña NguyÔn ThÞ T©m (2006) [12]; Tr−¬ng ThÞ BÝch Ph−îng (2002), chän dßng lóa

chÞu h¹n th«ng qua nu«i cÊy callus [11]... Chèng chÞu kh« h¹n lµ tÝnh tr¹ng ®a gen, c¸c tr×nh tù

gen liªn quan ®Õn kh¶ n¨ng chÞu h¹n ë c©y lóa ®9 ®−îc c«ng bè trªn Ng©n hµng gen quèc tÕ,

trong ®ã cã gen cystatin [1], [9]. ë ViÖt Nam, viÖc nghiªn cøu ph©n lËp gen cystatin ®9 ®−îc tiÕn

hµnh trªn ®èi t−îng c©y hä ®Ëu [8]. Tuy nhiªn, ch−a cã c«ng tr×nh nµo nghiªn cøu vµ ph©n lËp

gen cystatin ë c©y lóa. Víi môc ®Ých ®¸nh gi¸ mét c¸ch cã hÖ thèng vÒ kh¶ n¨ng chÞu h¹n cña

c¸c gièng lóa, trong bµi b¸o nµy chóng t«i giíi thiÖu kh¶ n¨ng chÞu h¹n ë ba giai ®o¹n m« sÑo,

giai ®o¹n h¹t n¶y mÇm, giai ®o¹n m¹ ba l¸ vµ ph©n lËp gen cystatin liªn quan ®Õn kh¶ n¨ng chÞu

h¹n tõ ADN tæng sè cña mét sè gièng lóa cã kh¶ n¨ng chÞu h¹n kh¸c nhau.

2. VËt liÖu vµ ph−¬ng ph¸p

Sö dông 7 gièng lóa cã kh¶ n¨ng chÞu h¹n kh¸c nhau lµ CH207, CH5, CH7, LC93-1,

LC93-4, C70 vµ KhÈu söu (KS) do ViÖn C©y l−¬ng- thùc phÈm, ViÖn b¶o vÖ thùc vËt vµ Trung

t©m nghiªn cøu c©y ®Æc s¶n cung cÊp lµm vËt liÖu nghiªn cøu.

T¹o m« sÑo tõ h¹t lóa ®−îc thùc hiÖn trong m«i tr−êng MS c¬ b¶n cã bæ sung 2,4D

2mg/l, saccarose 3%, agar 0,8%, pH=5,8. X¸c ®Þnh ®é mÊt n−íc cña m« sÑo (%) sau 2, 4, 6, 8

giê xö lý thæi kh« b»ng luång khÝ v« trïng cña box cÊy. M« sÑo sau xö lý mÊt n−íc ®−îc cÊy lªn

m«i tr−êng t¸i sinh c©y (MS + 2% saccarose + 0,9% agar + 0,2 mg/l NAA + 2mg/l BAP, pH =

5,8). Tû lÖ sèng sãt (%) cña m« sÑo ®−îc ®¸nh gi¸ sau 4 tuÇn nu«i vµ kh¶ n¨ng t¸i sinh c©y (%)

sau 6 tuÇn nu«i cÊy.

§¸nh gi¸ nhanh kh¶ n¨ng chÞu h¹n ë giai ®o¹n m¹ 3 l¸ theo ph−¬ng ph¸p g©y h¹n nh©n

t¹o cña §inh ThÞ Phßng vµ céng sù (1996) [10]. Hµm l−îng proline cña th©n, l¸, rÔ x¸c ®Þnh theo

ph−¬ng ph¸p cña Bates vµ céng sù (1973) [2]. X¸c ®Þnh hµm l−îng ®−êng tan theo ph−¬ng ph¸p

vi ph©n tÝch, hµm l−îng protein tan tæng sè theo ph−¬ng ph¸p Lowry ë giai ®o¹n h¹t n¶y mÇm cã

bæ sung sorbitol 5% ®−îc m« t¶ trong tµi liÖu cña Ph¹m ThÞ Tr©n Ch©u vµ céng sù [3]. X¸c ®Þnh

ho¹t ®é cña α - amylase theo ph−¬ng ph¸p Heilken ®−îc m« t¶ trong tµi liÖu cña NguyÔn L©n