Luận văn thạc sĩ về phân lập gen cystatin 10 liên quan đến khả năng kháng mọt của giống ngô

• Tác giả: Nguyễn Thị Hường
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Vũ Thanh Thanh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu gen cystatin 10 và khả năng kháng mọt ở giống ngô
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÂY NGÔ
• 1.2. Nguồn gốc và phân loại cây ngô
• 1.3. Đặc điểm sinh học của cây ngô
• 1.4. Đặc điểm hóa sinh hạt ngô
• 1.5. Giá trị kinh tế
• 1.6. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
• 1.7. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
• 1.8. MỌT NGÔ VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MỌT NGÔ ĐẾN QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN NÔNG SẢN
• 1.9. Đặc điểm của mọt hại ngô (Sitophilus zeamais Motschulsky)
• 1.10. Côn trùng hại ngô trong quá trình bảo quản nông sản
• 1.11. CYSTEINE PROTEINASE VÀ CYSTATIN
• 1.12. Cystatin - chất ức chế Cysteine proteinase
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 2.2. Địa điểm nghiên cứu
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Phương pháp sinh lí
• 2.3.2. Phương pháp sinh học phân tử
• 2.3.3. Phương pháp xác định trình tự nucleotide
• 2.3.4. Phương pháp xử lí trình tự gen
• 2.3.5. Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG MỌT CỦA CÁC GIỐNG NGÔ BẰNG NHIỄM MỌT NHÂN TẠO
• 3.2. KẾT QUẢ PHÂN LẬP GEN CYSTATIN 10
• 3.2.1. Kết quả tách chiết RNA tổng số
• 3.2.2. Kết quả tổng hợp cDNA và nhân gen
• 3.2.3. Kết quả tinh sạch sản phẩm PCR
• 3.2.4. Kết quả tách dòng gen
• 3.2.5. Kết quả tách plasmid tái tổ hợp
• 3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ GEN
• 3.3.1. Kết quả so sánh trình tự gen Cystatin 10 của hai mẫu ngô BG và HG
• 3.3.2. Kết quả so sánh hai trình tự nghiên cứu (BG, HG) với hai trình tự đã được công bố (CB2, MX4) và BN000514 trên GenBank
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về gen cystatin 10 và khả năng kháng mọt ở giống ngô

Gen cystatin 10 là một trong những gen quan trọng trong việc nghiên cứu khả năng kháng mọt ở giống ngô. Cystatin là một loại protein ức chế cysteine proteinase, có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thực vật khỏi các tác nhân gây hại như côn trùng và vi sinh vật. Nghiên cứu này nhằm mục đích phân lập và xác định trình tự gen cystatin 10 ở một số giống ngô, từ đó đánh giá khả năng kháng mọt của chúng.

1.1. Cystatin 10 và vai trò của nó trong thực vật

Cystatin 10 là một protein có khả năng ức chế hoạt động của cysteine proteinase, giúp thực vật chống lại các yếu tố bất lợi từ môi trường. Nghiên cứu cho thấy cystatin có thể tăng cường khả năng kháng bệnh và côn trùng, đặc biệt là trong các giống ngô có khả năng kháng mọt tốt.

1.2. Tầm quan trọng của giống ngô trong nông nghiệp

Giống ngô không chỉ là nguồn thực phẩm quan trọng mà còn là nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm. Việc phát triển các giống ngô kháng mọt sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm thiểu thiệt hại do côn trùng gây ra.

II. Vấn đề kháng mọt ở giống ngô và thách thức hiện tại

Khả năng kháng mọt ở giống ngô đang trở thành một vấn đề cấp bách trong nông nghiệp. Mọt ngô (Sitophilus zeamais) là một trong những loài gây hại chính, ảnh hưởng đến chất lượng và năng suất ngô. Việc nghiên cứu và phát triển các giống ngô kháng mọt là cần thiết để đảm bảo an toàn thực phẩm và phát triển bền vững.

2.1. Tác động của mọt ngô đến sản xuất nông nghiệp

Mọt ngô gây ra thiệt hại lớn cho sản xuất ngô, làm giảm chất lượng hạt và năng suất. Các nghiên cứu cho thấy thiệt hại do mọt có thể lên đến 30% sản lượng ngô trong một số điều kiện bảo quản không tốt.

2.2. Thách thức trong việc phát triển giống ngô kháng mọt

Việc phát triển giống ngô kháng mọt gặp nhiều thách thức, bao gồm sự đa dạng di truyền của các giống ngô và khả năng thích nghi của mọt. Cần có các phương pháp nghiên cứu hiện đại để xác định và phát triển các gen kháng hiệu quả.

III. Phương pháp nghiên cứu gen cystatin 10 trong giống ngô

Nghiên cứu gen cystatin 10 được thực hiện thông qua các phương pháp sinh học phân tử hiện đại. Các bước bao gồm thu thập mẫu, tách chiết RNA, tổng hợp cDNA và nhân gen bằng kỹ thuật RT-PCR. Phân tích trình tự gen sẽ giúp xác định sự khác biệt giữa các giống ngô kháng và không kháng mọt.

3.1. Quy trình tách chiết và phân lập gen

Quy trình tách chiết RNA tổng số từ mẫu ngô được thực hiện theo phương pháp chuẩn. Sau đó, cDNA được tổng hợp và nhân gen cystatin 10 bằng phản ứng RT-PCR, giúp xác định trình tự gen một cách chính xác.

3.2. Phân tích trình tự gen và so sánh

Trình tự gen cystatin 10 được phân tích và so sánh với các trình tự đã công bố trên ngân hàng gen. Việc này giúp xác định sự tương đồng và khác biệt giữa các giống ngô, từ đó đánh giá khả năng kháng mọt.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong trình tự gen cystatin 10 giữa các giống ngô kháng và không kháng mọt. Những giống ngô có gen cystatin 10 hoạt động mạnh mẽ cho thấy khả năng kháng mọt tốt hơn, mở ra hướng đi mới cho việc phát triển giống ngô kháng sâu bệnh.

4.1. Đánh giá khả năng kháng mọt của các giống ngô

Các thí nghiệm cho thấy giống ngô có gen cystatin 10 hoạt động mạnh mẽ có khả năng kháng mọt tốt hơn. Điều này chứng tỏ rằng gen cystatin 10 có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ ngô khỏi côn trùng gây hại.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển các giống ngô mới có khả năng kháng mọt, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm ngô trong nông nghiệp.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu gen cystatin 10 mở ra nhiều triển vọng cho việc phát triển giống ngô kháng mọt. Việc ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn giống sẽ giúp tạo ra các giống ngô có năng suất cao và khả năng kháng sâu bệnh tốt hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Tương lai của nghiên cứu gen trong nông nghiệp

Nghiên cứu gen trong nông nghiệp sẽ tiếp tục phát triển, giúp tạo ra các giống cây trồng có khả năng thích ứng tốt hơn với điều kiện môi trường và kháng lại các tác nhân gây hại.

5.2. Định hướng phát triển giống ngô kháng mọt

Định hướng phát triển giống ngô kháng mọt sẽ tập trung vào việc ứng dụng các công nghệ sinh học hiện đại, từ đó tạo ra các giống ngô có năng suất cao và chất lượng tốt, góp phần đảm bảo an ninh lương thực.