1. Họ và tên nghiên cứu sinh:Cao Lệ Quyên
2.Giới tính: Nữ
3. Ngày sinh: 07/02/1983
4. Nơi sinh: Hà Nội
5. Quyết định công nhận nghiên cứu sinh: số 3614/QĐ-SĐH ngày 22/10/2009 của Giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nội
6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo: (không)
7. Tên đề tài luận án:Nghiên cứu phân lập và chuyển gen liên quan đến tính chịu hạn vào giống lúa ở Việt Nam.
8. Chuyên ngành:Di truyền học
9. Mã số:62 42 01 21
10. Cán bộ hướng dẫn khoa học: Hướng dẫn chính: PGS.TS Phạm Xuân Hội
Hướng dẫn phụ: PGS.TS Đinh Đoàn Long
11. Tóm tắt các kết quả mới của luận án:
- Trình tự mã hóa OsDREB1A kích thước 720 bp đã được phân lập thành công và giải trình tự từ DNA tổng số của giống Cườm Dạng 1 và cDNA của giống Mộc Tuyền; trình tự mã hóa OsDREB2A kích thước 825 bp đã được phân lập thành công và giải trình tự từ cDNA giống Cườm Dạng 1. Trình tự OsDREB1A/OsDREB2A giống Cườm Dạng 1 đã được đưa thành công vào vector biểu hiện (pBIG-Ubi/pBIG-Lip9) một cách riêng rẽ, tạo ra 04 cấu trúc: Ubi:OsDREB1A, Ubi:OsDREB2A, Lip9:OsDREB1A và Lip9:OsDREB2A làm vật liệu phục vụ công tác tạo giống cây trồng chịu hạn theo định hướng chuyển gen.
- Khả năng tạo callus và khả năng tái sinh chồi từ callus của tập đoàn giống lúa trồng ở Việt Nam phụ thuộc chặt chẽ cả hai yếu tố giống và môi trường. Có 05/47 giống lúa (LP-5M, IR80416-B-152-4, YUNLU103-1B, Nếp Khau ĐểĐỏn và Chành Trụi) có tỷ lệ tạo callus lớn hơn 75% trên môi trường MS có bổ sung 2,4D. Có 05/26 giống lúa (LUYIN46, IR80416-B-152-4, LHY-4, YUNLU103-1B và Chành Trụi) có khả năng tái sinh chồi từ callus đạt trên 70% trên môi trường tái sinh TS2 (MS + 2mg/l BAP + 0,5mg/l kinetine). Quy trình chuyển gen cho giống Chành Trụi đã được thiết lập thành công với tỷ lệ xấp xỉ 15%.
- Các vector biểu hiện Ubi:OsDREB1A, Ubi:OsDREB2A, Lip9:OsDREB1A và Lip9:OsDREB2A đãđược chuyển thành công vào giống lúa Chành Trụi. Kết quả sàng lọc trên Hygromycin và kiểm tra cấu trúc chuyển gen với cả mồi đặc hiệu gen chuyển và htpIII đã xác định được 54 dòng chuyển gen độc lập ở thế hệ T0.
- Kết quả sàng lọc kiểu gen và đánh giá kiểu hìnhđã xác định được 04 dòng Chành Trụi chuyển gen đồng hợp đã duy trì đến thế hệ T3 (L3 và L5, cấu trúc Lip9:OsDREB1A; U1 và U4, cấu trúc Ubi:OsDREB1A) có khả năng phục hồi, kết hạt (tỷ lệ hạt chắc đạt 13,33 - 20%) sau 03 tuần ngừng cung cấp nước. Kết quả nghiên cứu biểu hiện (sqRT-PCR và qRT-PCR) cho thấy OsDREB1A và gen chỉ thị chịu hạn (DIP, SALT) ở cây chuyển gen đều được tăng cường biểu hiện trong điều kiện hạn và có khác biệt so với cây đối chứng.
12. Khả năng ứng dụng thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu của luận án đã tạo ra được các dòng T3 (đồng hợp, một bản sao gen OsDREB1A dưới sự điều khiển của promoter cảm ứng Lip9) có kiểu hình tương đồng cây đối chứng không chuyển gen và đặc biệt có khả năng phục hồi và kết hạt sau 3 tuần ngừng tưới nước. Đây là kết quả quan trọng, chứng tỏ tiềm năng ứng dụng của gen OsDREB1A và điều hòa biểu hiện của gen mã hóa nhân tố phiên mã dưới sự điều khiển của promoter cảm ứng trong công tác tạo giống cây chuyển gen chịu hạn. Trên cơ sở kết quả của luận án, các vector biểu hiện gen OsDREB1A và OsDREB2A do luận án tạo ra đang được nghiên cứu chuyển vào các giống cây trồng quan trọng như ngô, đậu tương, bông… để chọn tạo các giống cây chuyển gen chịu hạn nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết của sản xuất trong điều kiện thay đổi khí hậu toàn cầu. Ngoài ra dòng chuyển gen tiếp tục được chúng tôi duy trì theo dõi trong nhà lưới để làm nguyên liệu cho công tác lai tạo giống khi điều kiện thực tế cho phép (chấp nhận cây lúa chuyển gen và vật liệu di truyền do sự kiện chuyển gen tạo ra).
13. Các hướng nghiên cứu tiếp theo:
- Tiếp tục nghiên cứu khả năng duy trì tính ổn định ở các thế hệ T3, T4… của 04 dòng chuyển gen Chành Trụi đã tạo ra trong nghiên cứu trong các thế hệ tiếp theo (tính bền vững di truyền, khả năng duy trì tính chống chịu, năng suất…).
- Mở rộng nghiên cứu chuyển gen OsDREB1A và OsDREB2A vào các đối tượng cây trồng khác với các promoter điều khiển hoạt động cảm ứng điều kiện stress để phục vụ công tác chọn tạo giống.
14. Các công trình công bố liên quan đến luận án:
[1] Cao Lệ Quyên, Phạm Thị Vân, Phạm Xuân Hội (2011), “Nghiên cứu khả năng tạo callus và tái sinh cây từ các giống lúa nương Việt nam và nhập nội phục vụ cho công tác chuyển gen”, Tạp chí Sinh học, 33(1), tr. 80-85.
[2] Cao Lệ Quyên, Trần Tuấn Tú, Phạm Thị Vân, Phạm Xuân Hội (2012), “Thiết kế vector chuyển gen mang gen điều khiển OsDREB1A có tiềm năng tăng cường khả năng chịu điều kiện bất lợi ở lúa ”, Tạp chí Công nghệ Sinh học, 10 (2), tr. 271-279.
[3]Cao Lệ Quyên, Trần Tuấn Tú, Đinh Đoàn Long, Phạm Xuân Hội (2016), “Nghiên cứu chuyển gen mã hóa nhân tố phiên mã MtOsDREB1A liên quan tính chịu hạn vào giống lúa Việt Nam”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 8, tr. 13-19.
