Nghiên cứu giá trị biểu hiện MicroRNA trong tuyển chọn giống lúa kháng bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae

• Tác giả: Nguyễn Bằng Phi
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Bảo Quốc
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu giá trị biểu hiện MicroRNA trong tuyển chọn giống lúa kháng bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Những đóng góp mới của luận án
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa, Magnaporthe oryzae. Hệ thống miễn dịch của thực vật chống lại tác nhân gây bệnh
• 2.2. Tính kháng di truyền của lúa đối với nấm gây bệnh đạo ôn, M.
• 2.3. Vai trò của các phân tử RNAs nhỏ liên quan đến tính kháng bệnh đạo ôn trên lúa
• 2.4. Quá trình sinh tổng hợp microRNA ở thực vật
• 2.5. Vai trò và chức năng của các miRNAs làm tăng khả năng kháng nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa, Magnaporthe oryzae
• 2.6. Vai trò và chức năng của các miRNAs làm giảm khả năng kháng nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa, Magnaporthe oryzae
• 2.7. Vai trò và chức năng của gen OsNramp6
• 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.3. Vật liệu nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp xác định và đánh giá khả năng chống chịu với nấm M. oryzae trên các giống lúa thí nghiệm
• 3.4.2. Phương pháp chiết xuất RNA
• 3.4.3. Phương pháp xác định sự hiện diện của phân tử osa-miR7695 trên các giống lúa thí nghiệm
• 3.4.4. Phương pháp xác định sự biểu hiện của phân tử osa-miR7695, osa-miR169a, osa-miR160a và OsNramp6 trên các giống lúa chống chịu và mẫn cảm
• 3.4.5. Phương pháp xác định sự biểu hiện của các biến thể phiên mã OsNramp6
• 3.4.6. Phương pháp xác định microRNA tiềm năng
• 3.4.7. Phương pháp phân tích thống kê
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đánh giá khả năng chống chịu/mẫn cảm với nấm M. oryzae trên các giống lúa bằng phương pháp PCR
• 4.2. Xác định sự hiện diện của phân tử osa-miR7695 trên các giống lúa thí nghiệm
• 4.3. Đánh giá mức độ biểu hiện của phân tử osa-miR7695 trên các giống lúa thuộc nhóm chống chịu và mẫn cảm với nấm gây bệnh đạo ôn, M.
• 4.4. Phân tích giá trị biểu hiện của phân tử osa-miR7695 trên các giống lúa chống chịu và mẫn cảm với nấm M.
• 4.5. Đánh giá biểu hiện của phân tử osa-miR160a trên các giống lúa chống chịu và mẫn cảm với nấm gây bệnh đạo ôn, Magnaporthe oryzae
• 4.6. Đánh giá biểu hiện của phân tử osa-miR169a trên các giống lúa chống chịu và mẫn cảm với nấm gây bệnh đạo ôn, Magnaporthe oryzae
• 4.7. Đánh giá mức độ biểu hiện của OsNramp6 trên các giống lúa chống chịu và mẫn cảm với nấm M.
• 4.8. Phân tích mức độ và giá trị biểu hiện của các biến thể phiên mã OsNramp6 ở nhóm lúa chống chịu và nhóm lúa mẫn cảm với nấm M.
• 4.9. Nhận diện các microRNAs tiềm năng trong việc điều hòa OsNramp6
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào giá trị biểu hiện của MicroRNA trong việc tuyển chọn giống lúa kháng bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae gây ra. MicroRNA là các phân tử RNA nhỏ đóng vai trò quan trọng trong điều hòa gen, đặc biệt là trong việc tăng cường khả năng kháng bệnh thực vật. Nghiên cứu này nhằm đánh giá mức độ biểu hiện của các MicroRNA như osa-miR7695, osa-miR169a, và osa-miR160a trong việc điều hòa khả năng kháng bệnh của cây lúa.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định giá trị biểu hiện của các MicroRNA trong việc điều hòa khả năng kháng bệnh của cây lúa đối với Magnaporthe oryzae. Nghiên cứu cũng nhằm tìm hiểu vai trò của các biến thể phiên mã của gen OsNramp6 trong quá trình này.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các phương pháp chọn giống cây trồng hiệu quả, đặc biệt là trong việc tuyển chọn giống lúa kháng bệnh. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong công nghệ sinh học để cải thiện năng suất và chất lượng lúa gạo.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp Real-time PCR để đánh giá mức độ biểu hiện của các MicroRNA và biến thể phiên mã của gen OsNramp6. Các công cụ tin sinh học cũng được áp dụng để phân tích dữ liệu và xác định các phân tử marker tiềm năng.

2.1. Phương pháp xác định biểu hiện MicroRNA

Phương pháp Real-time PCR được sử dụng để đo lường mức độ biểu hiện của các MicroRNA như osa-miR7695, osa-miR169a, và osa-miR160a trên các giống lúa kháng và mẫn cảm với Magnaporthe oryzae.

2.2. Phân tích biến thể phiên mã

Nghiên cứu cũng tập trung vào việc phân tích các biến thể phiên mã của gen OsNramp6 để hiểu rõ hơn về cơ chế điều hòa khả năng kháng bệnh của cây lúa.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ biểu hiện của osa-miR7695 trên các giống lúa kháng bệnh cao hơn từ 2 đến 4 lần so với các giống mẫn cảm. Điều này cho thấy osa-miR7695 có tiềm năng lớn trong việc tuyển chọn giống lúa kháng bệnh. Ngoài ra, các biến thể phiên mã của gen OsNramp6 cũng được xác định là có vai trò quan trọng trong quá trình kháng bệnh.

3.1. Biểu hiện của osa miR7695

Kết quả cho thấy osa-miR7695 có mức độ biểu hiện cao hơn đáng kể trên các giống lúa kháng bệnh, đặc biệt ở thời điểm 72 giờ sau khi nhiễm bệnh. Điều này khẳng định vai trò của osa-miR7695 trong việc điều hòa khả năng kháng bệnh.

3.2. Vai trò của biến thể phiên mã OsNramp6

Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các biến thể phiên mã của gen OsNramp6 có sự khác biệt đáng kể về mức độ biểu hiện giữa các giống lúa kháng và mẫn cảm, đặc biệt là OsNramp6.4.

IV. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu đã chứng minh được giá trị biểu hiện của MicroRNA trong việc tuyển chọn giống lúa kháng bệnh đạo ôn. Các kết quả này mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng công nghệ sinh học để cải thiện khả năng kháng bệnh của cây trồng.

4.1. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong việc phát triển các phương pháp chọn giống hiệu quả, giúp tăng cường khả năng kháng bệnh của cây lúa và cải thiện năng suất.

4.2. Hướng nghiên cứu tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về vai trò của các MicroRNA khác và các biến thể phiên mã trong việc điều hòa khả năng kháng bệnh của cây trồng.