Nghiên cứu gene methylketone synthase 2 (MKS2) ở cà tím Solanum melongena
Luận án tiến sĩ nghiên cứu gene methylketone synthase 2 (MKS2) ở cà tím Solanum melongena. Phân tích cơ chế sinh tổng hợp gene, đóng góp cho công nghệ sinh học cây trồng.
Hóa sinh học
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
280
Thời gian đọc
42 phút
Lượt xem
3
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Gene MKS2 Ở Cà Tím Cơ Chế Phòng Thủ Tự Nhiên
Gene methylketone synthase 2 (MKS2) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phòng vệ của cà tím Solanum melongena. Gene này mã hóa enzyme tham gia sinh tổng hợp methylketone - hợp chất hữu cơ bay hơi có khả năng chống côn trùng. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích cấu trúc, chức năng và biểu hiện của gene MKS2 trong cây cà tím. Kết quả mở ra hướng tiếp cận mới trong cải thiện khả năng kháng sâu bệnh tự nhiên cho cây trồng thuộc họ Solanaceae. Methylketone biosynthesis diễn ra chủ yếu tại trichome glandular cells - tế bào lông tuyến trên bề mặt lá và thân. Quá trình này tạo ra các hợp chất phòng thủ như 2-undecanone synthesis, giúp cây chống lại sâu hại một cách hiệu quả. Eggplant secondary metabolism thông qua con đường MKS2 tương tự như cơ chế đã được phát hiện ở cà chua dại. Việc hiểu rõ plant defense mechanism này giúp phát triển giống cà tím kháng bệnh bền vững, giảm phụ thuộc vào thuốc trừ sâu hóa học.
1.1. Vai Trò Của MKS2 Trong Sinh Tổng Hợp Methylketone
Enzyme MKS2 xúc tác bước then chốt trong con đường sinh tổng hợp methylketone. Quá trình bắt đầu từ acid béo chuỗi dài, được chuyển hóa thành beta-ketoacyl-CoA. MKS2 cắt liên kết carbon-carbon, giải phóng CO2 và tạo methylketone. Cơ chế này tương tự terpene synthase nhưng sử dụng cơ chất khác. Sản phẩm chính là 2-undecanone - hợp chất có mùi đặc trưng, độc với nhiều loài côn trùng. Hoạt tính enzyme phụ thuộc vào điều kiện môi trường và giai đoạn phát triển của cây. Biểu hiện gene tăng cao khi cây bị tấn công bởi sâu hại hoặc stress sinh học.
1.2. Đặc Điểm Cấu Trúc Gene MKS2 Ở Solanum Melongena
Gene MKS2 thuộc họ thioesterase, chứa các domain bảo tồn cao. Chuỗi nucleotide mã hóa protein khoảng 300-400 amino acid. Vùng promoter chứa nhiều yếu tố điều hòa đáp ứng với tín hiệu stress. Intron và exon phân bố theo pattern đặc trưng của Solanaceae family. So sánh với gene tương đồng ở cà chua cho thấy độ tương đồng trên 70%. Các vị trí active site được bảo tồn nghiêm ngặt, đảm bảo hoạt tính xúc tác. Phân tích phylogenetic xác định mối quan hệ tiến hóa với các loài họ Cà.
1.3. Mô Hình Biểu Hiện Gene Trong Các Mô Khác Nhau
MKS2 biểu hiện mạnh nhất tại lông tuyến trên lá non và thân cây. Nồng độ mRNA cao gấp 10-50 lần so với mô rễ. Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng ghi nhận hoạt tính gene cao nhất. Ánh sáng và nhiệt độ ảnh hưởng đến mức độ phiên mã. Khi bị côn trùng tấn công, biểu hiện tăng nhanh trong 24-48 giờ. Phytohormone như jasmonic acid kích hoạt mạnh promoter MKS2. Sự phân bố không đồng đều giữa các giống cà tím cho thấy tiềm năng chọn giống.
II. Methylketone Biosynthesis Con Đường Chuyển Hóa Độc Đáo
Methylketone biosynthesis là con đường chuyển hóa thứ cấp đặc biệt ở thực vật họ Solanaceae. Quá trình này chuyển hóa acid béo thành các ketone chuỗi ngắn có hoạt tính sinh học. Khác với terpene synthase pathway, con đường methylketone sử dụng acyl-CoA làm tiền chất. Enzyme MKS2 đóng vai trò trung tâm, xúc tác phản ứng decarboxylation. Sản phẩm cuối là volatile organic compounds có khả năng bay hơi cao. Các hợp chất này tích lũy trong trichome glandular cells, tạo lớp bảo vệ trên bề mặt cây. 2-undecanone và các methylketone khác gây độc với rệp, bọ trĩ, sâu xanh. Nồng độ methylketone tương quan thuận với mức độ kháng sâu. Eggplant secondary metabolism thông qua con đường này mang lại lợi thế sinh tồn. Nghiên cứu cơ chế giúp thiết kế chiến lược bảo vệ thực vật sinh học. Insect resistance genes liên quan tạo thành mạng lưới điều hòa phức tạp.
2.1. Giai Đoạn Khởi Đầu Tổng Hợp Acyl CoA
Acid béo chuỗi dài được hoạt hóa thành acyl-CoA bởi acyl-CoA synthetase. Phản ứng tiêu tốn ATP, tạo liên kết thioester năng lượng cao. Acyl-CoA trải qua beta-oxidation một phần trong peroxisome. Mỗi chu kỳ cắt bỏ hai carbon, tạo acyl-CoA ngắn hơn. Quá trình dừng lại khi đạt độ dài carbon mong muốn. Beta-ketoacyl-CoA được chuyển đến vị trí hoạt động của MKS2. Điều kiện pH và cofactor ảnh hưởng hiệu suất phản ứng.
2.2. Phản Ứng Decarboxylation Tạo Methylketone
MKS2 xúc tác cắt liên kết C-C giữa carbonyl và carboxyl. Cơ chế phản ứng theo kiểu Claisen condensation đảo ngược. Ion Mg2+ hoặc Mn2+ cần thiết cho hoạt tính xúc tác. CO2 được giải phóng, tạo methylketone tự do. Sản phẩm có số carbon ít hơn cơ chất hai đơn vị. 2-undecanone (C11) được tạo từ chuỗi C13 acyl-CoA. Tốc độ phản ứng phụ thuộc nồng độ enzyme và nhiệt độ. Động học enzyme tuân theo mô hình Michaelis-Menten.
2.3. Tích Lũy Và Tiết Methylketone Ra Môi Trường
Methylketone được vận chuyển đến trichome glandular cells qua transporter đặc hiệu. Các hợp chất tích lũy trong không gian ngoại bào của lông tuyến. Lớp cuticle dày ngăn bay hơi quá nhanh. Khi côn trùng chạm vào, lông tuyến vỡ giải phóng methylketone. Volatile organic compounds lan tỏa tạo vùng bảo vệ xung quanh lá. Nồng độ cao gây rối loạn hệ thần kinh côn trùng. Hiệu quả phòng thủ tăng khi kết hợp với alkaloid và phenolic.
III. Solanum Melongena L
Solanum melongena L. thuộc họ Solanaceae family, bao gồm cà chua, ớt, khoai tây. Nguồn gốc từ vùng Ấn Độ - Đông Nam Á, được trồng rộng rãi toàn cầu. Cà tím có giá trị dinh dưỡng cao, chứa anthocyanin, vitamin và khoáng chất. Genome cà tím được giải trình tự năm 2014, kích thước khoảng 1.2 Gb. Bộ gene chứa khoảng 35,000 gene mã hóa protein. Database genome cung cấp nền tảng cho nghiên cứu chức năng gene. Plant defense mechanism ở cà tím đa dạng, bao gồm hóa học và vật lý. Trichome glandular cells sản xuất các hợp chất phòng thủ thứ cấp. Methylketone, glycoalkaloid và phenolic tạo hệ thống bảo vệ nhiều lớp. Insect resistance genes điều hòa đáp ứng với stress sinh học và vô sinh. Nghiên cứu MKS2 góp phần hiểu rõ eggplant secondary metabolism. Kết quả ứng dụng trong chọn tạo giống kháng sâu bệnh tự nhiên.
3.1. Phân Loại Và Nguồn Gốc Tiến Hóa
Solanum melongena thuộc chi Solanum, họ Solanaceae, bộ Solanales. Loài này có quan hệ gần với S. incanum và S. insanum. Nguồn gốc từ Ấn Độ, được thuần hóa cách đây 4000 năm. Phân tích phylogenetic dựa trên chloroplast DNA và nuclear marker. Cà tím trồng có bộ染色体 2n=24, genome kích thước trung bình. Đa dạng di truyền cao giữa các giống địa phương và cải tiến. Các loài dại chứa nguồn gene quý giá cho chọn giống. Lai tạo giữa loài nuôi trồng và dại tạo hybrid kháng bệnh.
3.2. Cơ Sở Dữ Liệu Genome Và Công Cụ Sinh Tin
Genome cà tím được công bố trên database công khai như NCBI, Ensembl Plants. Annotation gene sử dụng phần mềm MAKER, Augustus, FGENESH. RNA-seq data từ nhiều mô giúp xác định gene biểu hiện. Comparative genomics so sánh với cà chua, khoai tây, thuốc lá. Synteny analysis xác định vùng genome bảo tồn giữa các loài. SNP database hỗ trợ marker-assisted selection trong chọn giống. Transcriptome atlas cung cấp profile biểu hiện gene toàn bộ. Công cụ BLAST, HMMER giúp tìm kiếm gene homolog.
3.3. Hệ Thống Phòng Thủ Đa Tầng Của Cà Tím
Cà tím kết hợp phòng thủ cấu trúc và hóa học chống sâu bệnh. Lông tuyến và gai trên thân lá tạo rào cản vật lý. Methylketone từ MKS2 gây độc tiếp xúc với côn trùng. Glycoalkaloid như solasonine và solamargine độc với động vật ăn cỏ. Phenolic compounds có hoạt tính kháng khuẩn và nấm. Protease inhibitor làm giảm tiêu hóa protein ở côn trùng. Jasmonic acid và salicylic acid điều hòa đáp ứng miễn dịch. Systemic acquired resistance tạo khả năng kháng lâu dài.
IV. Trichome Glandular Cells Nhà Máy Hóa Học Tự Nhiên
Trichome glandular cells là cấu trúc đặc biệt trên bề mặt cây Solanaceae family. Các tế bào này chuyên hóa cao trong sản xuất metabolite thứ cấp. Hình thái bao gồm cuống đơn bào hoặc đa bào và đầu tiết tuyến. Lông tuyến type VI và VII ở cà chua sản xuất methylketone dồi dào. Cà tím có cấu trúc lông tuyến tương tự với밀度 thay đổi theo giống. Trichome glandular cells biểu hiện cao gene MKS2 và enzyme liên quan. Không gian ngoại bào giữa lớp tế bào tích trữ volatile organic compounds. Cuticle dày bao phủ ngăn mất hợp chất trước khi tiếp xúc sâu. Plant defense mechanism qua lông tuyến hiệu quả với côn trùng cỡ nhỏ. Mật độ lông tuyến tương quan dương với khả năng kháng sâu. Insect resistance genes điều khiển phát triển và chức năng lông tuyến. Kỹ thuật microscopy và metabolomics giúp nghiên cứu chi tiết cấu trúc này.
4.1. Cấu Trúc Và Phân Loại Lông Tuyến
Lông tuyến được phân loại dựa trên hình thái và chức năng. Type I-VII xác định theo số lượng tế bào và cấu trúc đầu tuyến. Type VI có cuống đa bào, đầu gồm 4-12 tế bào tiết. Type VII đơn giản hơn với đầu 4 tế bào sắp xếp thành hình cầu. Cà tím có chủ yếu type VI và một số type VII. Phát sinh từ protoderm trong giai đoạn phát triển lá non. Differentiation điều khiển bởi transcription factor họ MYB và bHLH. Tế bào đầu tuyến chứa nhiều mitochondria và ER phát triển.
4.2. Sinh Tổng Hợp Và Tiết Metabolite Thứ Cấp
Gene encoding enzyme chuyển hóa thứ cấp biểu hiện đặc hiệu trong lông tuyến. MKS2 cùng với acyl-CoA oxidase tạo methylketone biosynthesis pathway. Terpene synthase sản xuất monoterpene và sesquiterpene trong type VI. Acyltransferase tổng hợp acyl sugar tích lũy trên bề mặt lông. Không gian subcuticular chứa metabolite ở dạng lỏng hoặc tinh thể. Vận chuyển qua ABC transporter và lipid transfer protein. Khi bị kích thích cơ học, màng tế bào vỡ giải phóng hợp chất.
4.3. Vai Trò Trong Phòng Thủ Chống Côn Trùng
Methylketone từ lông tuyến gây độc tiếp xúc với진딧물, whitefly, spider mite. 2-undecanone ức chế acetylcholinesterase trong hệ thần kinh côn trùng. Acyl sugar bẫy côn trùng nhỏ, gây chết do mất nước. Volatile organic compounds thu hút thiên địch của sâu hại. Terpene có tác dụng đuổi côn trùng và kháng nấm. Mật độ lông tuyến cao làm giảm 40-60% sâu hại. Giống cà tím kháng thường có lông tuyến phát triển hơn giống mẫn cảm.
V. Insect Resistance Genes Mạng Lưới Điều Hòa Phức Tạp
Insect resistance genes tạo thành hệ thống phòng thủ tích hợp ở thực vật. Các gene này mã hóa protein trực tiếp độc với côn trùng hoặc điều hòa đáp ứng. MKS2 là một trong nhiều gene tham gia plant defense mechanism. R-gene nhận diện elicitor từ côn trùng kích hoạt tín hiệu phòng thủ. MAPK cascade truyền tín hiệu từ màng tế bào vào nhân. Transcription factor như WRKY, MYC điều khiển biểu hiện gene phòng thủ. Jasmonic acid pathway đóng vai trò trung tâm trong đáp ứng sâu hại. Salicylic acid pathway quan trọng với bệnh do vi khuẩn và nấm. Cross-talk giữa các con đường tạo đáp ứng tối ưu theo loại stress. Volatile organic compounds từ lá bị hại thu hút ong ký sinh. Systemic signaling lan truyền tín hiệu đến lá chưa bị tấn công. Epigenetic regulation điều chỉnh đáp ứng phòng thủ qua các thế hệ.
5.1. Gene Mã Hóa Protein Độc Với Côn Trùng
Protease inhibitor ức chế enzyme tiêu hóa trong ruột côn trùng. Lectins gắn vào glycoprotein màng tế bào gây độc tế bào. Chitinase phân hủy chitin trong exoskeleton và peritrophic membrane. Ribosome-inactivating protein ngăn tổng hợp protein ở côn trùng. α-amylase inhibitor làm giảm tiêu hóa tinh bột. Cysteine protease gây rối loạn hệ tiêu hóa và sinh trưởng. Biểu hiện constitutive ở mức thấp, tăng mạnh khi bị tấn công.
5.2. Con Đường Tín Hiệu Jasmonic Acid
Côn trùng ăn lá kích hoạt tổng hợp jasmonic acid (JA) từ linolenic acid. Lipoxygenase, allene oxide synthase, cyclase tham gia sinh tổng hợp JA. JA-Ile là dạng hoạt động cao, liên kết với receptor COI1. Phức hợp SCF-COI1 phân hủy JAZ repressor giải phóng MYC transcription factor. MYC kích hoạt biểu hiện gene phòng thủ bao gồm MKS2, protease inhibitor. Feedback regulation qua JAZ mới tổng hợp điều chỉnh mức độ đáp ứng. Cross-talk với ethylene và abscisic acid tinh chỉnh phản ứng.
5.3. Đáp Ứng Toàn Thân Và Bộ Nhớ Miễn Dịch
Tín hiệu từ lá bị hại di chuyển qua phloem đến các phần khác. Peptide signal, electrical signal, ROS wave truyền tín hiệu nhanh. Lá chưa bị tấn công tăng biểu hiện gene phòng thủ trước khi tiếp xúc. Priming tạo trạng thái sẵn sàng đáp ứng nhanh hơn lần sau. Histone modification và DNA methylation ghi nhớ stress trước. Transgenerational inheritance truyền khả năng kháng tăng cường cho con cháu. Seed priming với elicitor cải thiện kháng sâu ở cây con.
VI. Ứng Dụng MKS2 Trong Cải Thiện Giống Cà Tím Kháng Sâu
Nghiên cứu gene MKS2 mở ra hướng tiếp cận mới trong chọn tạo giống. Marker-assisted selection sử dụng SNP liên kết với MKS2 chọn cây kháng. Overexpression MKS2 trong cây chuyển gene tăng nồng độ methylketone. CRISPR/Cas9 chỉnh sửa promoter tăng cường biểu hiện trong lông tuyến. Pyramiding nhiều insect resistance genes tạo kháng rộng phổ bền vững. Eggplant secondary metabolism được tối ưu hóa cho sản xuất hợp chất phòng thủ. Giống kháng giảm 30-50% sử dụng thuốc trừ sâu hóa học. Chi phí sản xuất giảm, năng suất và chất lượng quả tăng. An toàn thực phẩm được cải thiện do ít tồn dư thuốc bảo vệ thực vật. Môi trường được bảo vệ khỏi ô nhiễm hóa chất nông nghiệp. Nông dân hưởng lợi từ giảm chi phí đầu vào và tăng thu nhập. Người tiêu dùng có sản phẩm an toàn, chất lượng cao hơn.
6.1. Chiến Lược Chọn Giống Sử Dụng Marker Phân Tử
Xác định SNP và InDel trong gene MKS2 liên kết với phenotype kháng. Phát triển KASP marker hoặc CAPS marker cho screening quy mô lớn. Genotyping tập đoàn breeding population xác định cá thể mang allele tốt. Marker-assisted backcrossing chuyển MKS2 vào giống thương mại. Genomic selection sử dụng genome-wide marker dự đoán giá trị giống. QTL mapping xác định vùng genome ảnh hưởng methylketone content. Kết hợp phenotyping methylketone và genotyping tăng hiệu quả chọn lọc.
6.2. Công Nghệ Chuyển Gene Và Chỉnh Sửa Gene
Agrobacterium-mediated transformation đưa MKS2 overexpression construct vào cà tím. Promoter constitutive như CaMV 35S hoặc trichome-specific promoter. CRISPR/Cas9 activation system tăng biểu hiện MKS2 nội sinh. Base editing thay đổi nucleotide trong promoter tạo binding site mới. Multiplexing chỉnh sửa đồng thời nhiều gene trong pathway. Regeneration cây chuyển gene qua organogenesis hoặc somatic embryogenesis. Characterization cây T0 và T1 xác nhận integration và biểu hiện.
6.3. Đánh Giá Hiệu Quả Kháng Sâu Và An Toàn Sinh Học
Bioassay với rệp, bọ trĩ, sâu xanh đánh giá mức độ kháng. Choice test và no-choice test xác định preference của côn trùng. Phân tích methylketone content bằng GC-MS trong lá và quả. Field trial nhiều địa điểm, nhiều vụ đánh giá hiệu quả thực tế. Theo dõi tác động đến côn trùng có lợi và thiên địch. Phân tích an toàn thực phẩm: độc tính cấp, bán trường diễn, mãn tính. Substantial equivalence so sánh thành phần dinh dưỡng với giống gốc.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (280 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN CR so KHUÁT LÊ UYÊN VY Solanum melongena LUẬN AN TIEN SĨ SINH HOC Thanh phố Hồ Chí Minh, 2023 ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN ex KHUAT LE UYEN VY NGHIEN CUU CAC GENE METHYLKETONE SYNTHASE 2 (MKS2) O CAY CA TIM Solanum melongena Ngành: HOA SINH HOC Mã số ngành: 62 42 01 16 Phản biện 1: PGS. Nguyễn Bảo Quốc Phản biện 2: PGS. Nguyễn Phương Thảo Phản biện 3: TS. Phan Tường Lộc Phản biện độc lập 1: GS.
Dương Tan Nhựt Phản biện độc lập 2: PGS. Nguyễn Bảo Quốc NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. NGUYEN THỊ HONG THƯƠNG 2. PHAM THỊ ANH HONG TP.
Hồ Chí Minh — Năm 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ ngành Hóa sinh học, với đề tài “Nghiên cứu các gene methylketone synthase 2 (MKS2) ở cây ca tím Solanum melongena” là công trình khoa học do Tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Hong Thuong và PGS. Pham Thị Anh Hồng. Những kết quả nghiên cứu của luận án hoàn toàn trung thực, chính xác và không trùng lắp với các công trình đã công bồ trong và ngoài nước.
Nghiên cứu sinh KHUAT LÊ UYÊN VY LỜI CẢM ƠN Trong suốt khoảng thời thực hiện luận án Tiến sĩ, sự hướng dẫn, sự giúp đỡ, sự quan tâm và sự động viên mà tôi nhận được là không thé nao ké hết. Bằng tat cả sự trân quý, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến: TS. Nguyễn Thị Hồng Thương - Cô vừa là một người “Thầy”, vừa là một người “Chị” luôn đồng hành cùng tôi từ nghiên cứu khoa học cho đến các van dé trong công việc và cuộc song. Nhận được sự hướng dẫn của Cô là một điều may mắn cho tôi.
Bên cạnh Cô, tôi “trưởng thành” từng ngày. “Tôi của ngày hôm nay” có sự tiến bộ vượt bậc so với “tôi của lúc trước khi gặp Cô” trong phương pháp nghiên cứu, trong cách phân tích - đánh giá - biện luận và giải quyết giải van dé. Pham Thị Ánh Hồng — người đã đặt những viên gạch đầu tiên trên con đường nghiên cứu của tôi. Cô là giáo viên hướng dẫn của tôi từ khóa luận tốt nghiệp Đại học, luận văn Thạc sĩ và đến bây giờ là luận án Tiến sĩ.
Cô luôn quan tâm, lo lắng, chỉ bảo và định hướng cho tôi trong nhiều vấn đề, không chỉ là nghiên cứu khoa học. Hơn nữa, Cô cũng là người dẫn dắt tôi đến với Bộ Môn Sinh Hóa, đến với sự nghiệp giảng dạy, để hôm nay tôi được đứng trên bục giảng và truyền đạt lại những kiến thức, những kinh nghiệm mà tôi đã được học hỏi từ Cô. Các Thay, Cô trong hội đồng báo cáo đề cương, chuyên dé, hội đồng cấp đơn vị chuyên môn, hội đồng cấp cơ sở đào tạo, phản biện độc lập (PGS. Bùi Văn Lệ, PGS.
Nguyễn Tiến Thắng, PGS. Hồ Huỳnh Thùy Dương, GS. Dương Tấn Nhựt, GS. Lê Huyền Ái Thúy, PGS.
Nguyễn Bảo Quốc, PGS. Nguyễn Phương Thảo, PGS. Ngô Đại Nghiệp, TS. Nguyễn Vũ Phong, TS.
Phan Tường Lộc, TS. Phạm Quốc An, TS. Nguyễn Dương Tâm Anh, TS. Nguyễn Hoàng Khuê Tú) đã có những góp ý quý báu giúp luận án này ngày một hoàn thiện hon.
Tập thể nhóm nghiên cứu HTG — mọi người đã luôn chia sẻ và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện các thí nghiệm. Cảm ơn các bạn Sinh viên tôi đã từng hướng dẫn vì tôi đã học hỏi được nhiều điều tốt đẹp từ các bạn! ii Các Thầy, Cô, Anh, Chị, Em đồng nghiệp trong Bộ Môn Sinh Hóa - nơi tôi đã, đang và sẽ gang bó dé học tập và làm việc. Tôi luôn nhận được sự quan tâm, chia sẻ, và động viên của tất cả các thành viên trong Bộ môn — những người luôn dành sự ưu tiên cho tôi để tôi có thé hoàn thành luận án này. Những điều tốt đẹp nhất luôn được dành lại sau cùng, đó chính là Gia Đình của tôi (Ba Mẹ tôi, Chồng tôi và các con của tôi).
Cảm ơn vì Gia Đình luôn là nơi dé trở về sau những lo toan vất vả. Cảm ơn sự yêu thương và hy sinh mà Ba Me va Người bạn đời đã dành cho tôi. Cảm ơn Anh vì đã luôn thấu hiểu, cảm thông, ủng hộ và luôn luôn đồng hành cùng tôi mọi lúc, mọi nơi. Cảm ơn sự hiện diện của các con.
Cảm ơn sự đáng yêu của các con đã giúp tôi vượt qua được những thời điểm khó khăn! Một lân nữa xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhât dén tat ca! 11 MỤC LỤC LOT CAM ĐOAN. -5- 55c 5< 2EEEE2121127171211211211112112111111111 11111 ere i LOL CAM ON 057. ii MỤC LUC. icesssssssessessesssessecsecsusssessscssssussusssscsessussusessesecsussussssssecsessueassesecsesscaseeseeseess iii DANH MỤC CHU VIET TAT oncccccccscsssssssssscscsesesscesscscscssssscscscseseesesescecssssssscaeaes x DANH MUC BANG 611 ỒŒŸ.
xii DANH MỤC HINH .ccscscsssscssssesesssscscsecssscssscscsesucsssesscscsesesesssscseescseseeecseaees xiv CHƯƠNG 1: MO ĐẦU.2 Mục tiêu của đề tai c.1 Mục tiêu tong quát.2 Mục tiêu CU thỂ.3 Nội dung của đề tài.-- ¿5c St SE k EEE121211111 1171121121111.4 Ý nghĩa khoa học của đề tài.5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài. 4 CHƯƠNG 2: TONG QUAN TÀI LIỆU.1 Cà tím Solanum MelOngend. Sà 319v v1 kg ng kg 6 2.1 Phân loại khoa học và nguồn gốc của loài Solanum melongena L.2 Cơ sở dữ liệu bộ gene của ca tím S. «+ cc<scss+se+s 7 2.2 Methylketone synthase 2 tham gia chính trong con đường sinh tổng hợp 2- methylketone ở cà chua dai S$.
habÐrOCÏ@If€S. Sàc cà siitsirrrrreeresrrree 8 2.3 Hệ gene methylketone synthase 2 ở thực vVật.4 Sự đa dạng trong hoạt tính xúc tác in vivo của các MKS2 từ thực vật.5 Methylketone synthase 2 là acyl-ACP thioesterase có cau trúc gấp cuộn kiểu Mi 0n 000i: 011 0 .6 Hợp chất 2-methylketone và tiềm năng ứng dụng.1 Giới thiệu về hợp chất methylketone.2 Vai trò của 2-methylketone ở thực Vat .-- ---c cSĂSsssSsssirsesresee 21 iv 2.3 Một số ứng dung của methylketone trong đời sống .1 Tạo hương cho thực phẩm va mỹ phẩm.2 Ung dụng tiềm năng của 2-methylketone trong sản xuất năng lượng Ôn.7 Tổng hop 2-methylketone - Thách thức và cơ hội.1 Tổng hợp 2-methylketone bang con đường hóa học.2 Sinh tổng hợp 2-methylketone ở thực Vat .3 Ứng dụng nguồn gene MKS2 từ thực vật trong sinh tông hợp 2- methylketone bằng kỹ thuật biến biến dưỡng vi sinh vật.8 Con đường truyền tín hiệu phòng vệ ở thực vật .9 Vai trò của yếu tố điều hòa cis trong điều hòa hoạt động gene.10 Các thuật ngữ cơ bản liên quan cơ sở đữ liệu trình tự.-----«<s- 33 CHƯƠNG 3: ĐÓI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN 10100577.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu.1 Đối tượng nghiên cứu.2 Vật liệu nghiÊn CỨU.- - --G c 3319911891119 31 19 1 1 11 1 ng ng ng kg 37 3.--- Ác St SnH HH HH HH, 39 3.2 Phương pháp nghiên CỨU.- - G2 33193 291191119111 1 11H ng ng ng rệt 40 3.1 Dự đoán số lượng và cấu trúc của các gene MKS2 ở cà tím S.2 Tach chiết RNA tổng số va DNA bộ gene của ca tim S.1 Tach chiết RNA tổng 86 .2 Tach chiết DNA bộ gene .3 Tổng hop cDNA tit RNA tổng SỐ .4 Thiết kế mỗi cho phan ứng PCR. 2-2-2 £+S£2EE+EE+EE2EEzEEerxerreee 43 3.1 Nguyên tắc chung trong thiết kế mỖi.2 Thiết kế mỗi dùng dé phân lập các trình tự mã hóa protein SmMKS2 (CDS_ SmM K S2) .3 Thiết kế mỗi dùng dé nhân bản và giải mã trình tự các gene M7600.5 Phân lập các CDS_SmMKS2 và gSmMKS2 bang kỹ thuật PCR.6 Cau trúc các plasmid tái tổ hợp pJET1.2-SmMKS2-2 Va PJET1.7 Thiết kế phan ứng RT-qPCR o.1 Thanh phan và chu trình nhiệt của phản ứng RT-qPCR.2 Lựa chọn gene tham ChiẾU.3 Thiết kế mỗi sử dụng trong phản ứng RT-qPCR .4 Khảo sát nhiệt độ gắn môi trong phan ứng RT-qPCR .5 Khảo sát hiệu suất nhân bản của các phản ứng RT-qPCR.6 Định lượng tương đối mức độ biéu hiện của các gene mục tiêu 3.8 Khao sát mức độ biểu hiện phiên mã của các gene SnmMKS2 ở các mô khác nhau của cây cà tím S.9 Khao sát sự biểu hiện phiên mã của các gene SmMKS2 trong đáp ứng với các tín hiệu căng thắng.-- ¿2:22 2+22E+2EE2EEE2EEEEE2EE2EEEEerkrrrrees 53 3.10 Phan tích hoạt tính xúc tác in vivo của các protein sSmMKS2.1 Cau trúc plasmid tái tổ hợp pETDuet- I-sSmwMKS2- 1/2/3.2 Cau trúc plasmid tái tổ hợp pETDuet-1-sSmMKS2-2-D77E .3 Cam ứng biéu hiện protein SmMKS2 trong tế bao E.4 Kiểm tra sự biểu hiện của protein SmMKS2 trong tế bao E. coli C41(DE3) bằng phương pháp SDS-PAGE.5 Phân tích hoạt tính enzyme in vivo của protein SnMKS2 thông qua phân tích thành phần Ø-ketoacid trong dịch nuôi cấy.11 Công cụ tin-sinh học được sử dụng trong nghiên cứu.-- --- -- 62 vi CHƯƠNG 4: KET QQU Ả.1 Phân lập và xác định cau trúc exon-intron của các gene mã hóa protein tương đồng với methylketone synthase 2 từ cà tím S.1 Dự đoán số lượng gene mã hóa protein tương đồng với protein ShMKS2 ở CA THM 0990//72/2/742/.2 Phân lập, giải mã trình tự và xác định cấu trúc gene ŠuMKS2-1.1 Dự đoán trình tự và cau tric gene SnMKS2-1 bằng công cụ tin-sinh 4.2 Phân lập và giải mã trình tự mã hóa SmMKS2-1 (CDS_SmMKS2-T) từ cả tím S.3 Phan lập và giải mã trình tự gene SnMKS2-1 (gSmMKS2-1) từ cà tím Š.3 Phan lập, giải mã trình tự va xác định cau trúc gene SmMKS2-2 .1 Dự đoán trình tự và cấu trúc gene SmMKS2-2 bằng công cụ tin-sinh 4.2 Phân lập và giải mã trình tự mã hóa SmMKS2-2 (CDS_SmMKS2-2) từ cả tím S.3 Phân lập và giải mã trình tự gene SmMKS2-2 (gSmMKS2-2) từ cà tím S.4 Phân lập, giải mã trình tự và xác định cấu trúc gene SrnmMKS2-3.1 Dự đoán trình tự va cấu trúc gene SnMKS2-3 bằng công cụ tin-sinh 4.2 Phân lập và giải mã trình tự mã hóa SmMKS2-3 (CDS_SmMKS2-3) từ cà tím S.3 Phân lập và giải mã trình tự gene SmMKS2-3 (gSmMKS2-3) từ cà ti S.2 Phân tích một số đặc điểm điều hòa phiên mã của các gene SmMKS2 ở cà tím S.1 Khao sát nhiệt độ gắn môi trong phan ứng RT-qPCR.2 Xác định hiệu suất của các phan ứng RT-qPCR .3 Biểu hiện phiên mã của gene SmAPRT ở cà tím S.4 Phân tích sự biểu hiện phiên mã của gene SnMKS2-1, SmMKS2-2 và SmMKS2-3 ở các mô khác nhau của cà tím S.5 Phân tích sự biểu hiện phiên mã của các gene SnMKS2-1, SmMKS2-2 và SmMKS2-3 trong đáp ứng với các tín hiệu căng thăng.6 Yếu tố điều hòa cis liên quan đến các đáp ứng căng thăng của thực vật hiện diện trên vùng khởi động phiên mã của các gene SmMKS2-1/273 .3 Phân tích hoạt tính xúc tác in vivo của các protein sSmMKS2-1, ssmMKS2-2 và 62:11.1 Cau trúc plasmid tái tổ hop pETDuet-1-sSmMKS2-1, pETDuet-1- sSmMKS2-2 và pETDuet-1-sSMMKS2-3 vecsccsscessessesssessessessssssessessesseesses 110 4.2 Kiểm tra sự biểu hiện của các protein sSmMKS2 trong tế bao E.3 Chức năng xúc tác in vivo của sSmMKS2-1, sSmMKS2-2 và sSmMKS2-3 thé hiện qua thành phan Ø-ketoacid tích lũy trong dịch nuôi cấy chủng E.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Từ khóa và chủ đề nghiên cứu
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án tiến sĩ nghiên cứu gene methylketone synthase 2 (MKS2) ở cà tím Solanum melongena. Phân tích cơ chế sinh tổng hợp gene, đóng góp cho công nghệ sinh học cây trồng.
Luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Năm bảo vệ: 2023.
Luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" thuộc chuyên ngành Hóa sinh học. Danh mục: Công Nghệ Sinh Học.
Luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" có bao nhiêu trang?
Luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" có 280 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Gene methylketone synthase 2 ở cà tím Solanum melongena" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.