ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT SỐ DÒNG ĐẬU TƯƠNG THẾ HỆ TG1 MANG GENE GmDREB7 ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BIỂU HIỆN
Từ khóa
DOI:
https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13248Tóm tắt
Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là cây trồng có tầm quan trọng kinh tế đáng kể.Tuy nhiên, năng suất của đậu tương ngày càng bị đe dọa bởi tình trạng đất bị nhiễm mặn, do lượng mưa giảm, bón phân hóa học quá mức và mực nước biển dâng cao.Phân họ gene DREB ở đậu tương đóng vai trò then chốt trong việc điều hòa biểu hiện gene phản ứng với yếu tố bất lợi từ ngoại cảnh như hạn hán, lạnh giá và mặn.Trong nghiên cứu này, các dòng đậu tương chuyển gene biểu hiện quá mức gene GmDREB7 đã được đánh giá trong điều kiện nhà kính bằng cách sử dụng stress muối (150–250 mM NaCl) và xử lý hạn hán mô phỏng.Các thông số chính được đánh giá bao gồm các đặc điểm hình thái, hàm lượng proline, protein và lipid, cũng như các chỉ số sinh lý liên quan đến khả năng chống chịu các stress.Kết quả cho thấy sự tích lũy proline tăng đáng kể ở tất cả các dòng chuyển gene so với cây WT, với mức tăng từ 136,59% đến 267,03%, đặc biệt đáng chú ý ở các dòng TG1-5 và TG1-10.Chiều cao cây giảm nhẹ được quan sát thấy ở các dòng chuyển gene, không có sự khác biệt đáng kể nào được tìm thấy về số quả trên cây, trọng lượng 100 hạt, hàm lượng protein và lipid so với WT.Các chỉ số tương đối về khả năng chịu hạn và chịu mặn cao nhất ở TG1-5 và TG1-10, lần lượt dao động từ 11,717 đến 20,992 và 17,919 đến 18,260.Những phát hiện này cho thấy sự biểu hiện quá mức GmDREB7 đã tăng sự tích lũy proline và mang lại khả năng chịu hạn và chịu mặn tốt hơn, mở ra một phương pháp đầy hứa hẹn để phát triển các giống đậu tương chống chịu được stress thông qua kỹ thuật di truyền.Lượt tải
Tài liệu tham khảo
R. Waadt, C. A. Seller, P. K. Hsu, Y. Takahashi, S. Munemasa, and J. I. Schroeder, “Plant hormone regulation of abiotic stress responses,” Nature Reviews Molecular Cell Biology, vol. 23, no. 10, pp. 680-694, 2022.
P. Tarolli et al., “Soil salinization in agriculture: Mitigation and adaptation strategies combining nature-based solutions and bioengineering,” Iscience, vol. 27, no. 2, 2024, Art. no. 108830.
P. K. Agarwal, K. Gupta, S. Lopato, and P. Agarwal, “Dehydration responsive element binding transcription factors and their applications for the engineering of stress tolerance,” Journal of Experimental Botany, vol. 68, no. 9, pp. 2135-2148, 2017.
A. R. Yadav et al., “Role of DREB genes in the regulation of salt stress-mediated defense responses in plants,” Journal of Applied Biology & Biotechnology, vol. 11, no. 1, pp. 1-9, 2023.
P. Bhatnagar-Mathur, J. S. Rao, V. Vadez, S. R. Dumbala, A. Rathore, K. Yamaguchi-Shinozaki, and K. K. Sharma, “Transgenic peanut overexpressing the DREB1A transcription factor has higher yields under drought stress,” Molecular Breeding, vol. 33, pp. 327-340, 2014.
A. A. de P. Rolla et al., “Phenotyping soybean plants transformed with rd29A: AtDREB1A for drought tolerance in the greenhouse and field,” Transgenic Research, vol. 23, pp. 75-87, 2014.
S. Kim, C. H. Kim, and W. S. Yang, “Physiologically active molecules and functional properties of soybeans in human health- A current perspective,” International Journal of Molecular Sciences, vol. 22, no. 8, 2021, Art. no. 4054.
Y. W. Liu, M. Chen, Z. S. Xu, G. Y. Zhang, L. C. Li, and Y. Z. Ma, “Dehydration-responsive element binding protein 7 [Glycine max],” GenBank: ABQ42206.1, 2007. [Online]. Available: https://www.ncbi.nlm. nih.gov/protein/146552064. [Accessed October 15, 2024].
Y. T. H. Nguyen, T. Q. Tu, N. H. Nguyen, D. V. Nguyen, H. T. Tran, P. T. Do et al., “A novel soybean transcription factor, DREB7, regulates RD29A and SODFe gene expression in transgenic tobacco plants,” In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, vol. 59, no. 3, pp. 275-284, 2023.
M. I. Dar, M. I. Naikoo, F. Rehman, F. Naushin, and F. A. Khan, “Proline accumulation in plants: roles in stress tolerance and plant development,” in Osmolytes and plants acclimation to changing environment: emerging omics technologies. Springer, 2016, pp. 155-166.
M. V. Nguyen, Biochemistry Practice. Hanoi National University Publishing House, 2001, pp. 66-91.
L. S. Bates, R. P. Waldren, and I. D. Teare, “Rapid determination of free proline for water-stress studies,” Plant Soil, vol. 39, pp. 205–207, 1973, doi: 10.1007/BF00018060.
J. H. Shin, J. N. Vaughn, H. Abdel-Haleem, C. Chavarro, B. Abernathy, K. D. Kim, and Z. Li, “Transcriptomic changes due to water deficit define a general soybean response and accession-specific pathways for drought avoidance,” BMC Plant Biology, vol. 15, no. 1, 2015, Art. no. 26.
R. Katam et al., “Proteomics, physiological, and biochemical analysis of cross tolerance mechanisms in response to heat and water stresses in soybean,” PLOS One, vol. 15, no. 6, 2020, Art. no. e0233905.
X. Wang, Y. Li, X. Wang, X. Li, and S. Dong, “Physiology and metabonomics reveal differences in drought resistance among soybean varieties,” Botanical Studies, vol. 3, no. 1, 2022, Art. no. 8.
