THIẾT KẾ VECTOR MANG miRNA NHÂN TẠO ỨC CHẾ ĐẶC HIỆU SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN MPG1 Ở NẤM ĐẠO ÔN (MAGNAPORTHE GRISEA) GÂY BỆNH TRÊN LÚA

Ngày nhận bài: 02-07-2025

Ngày xuất bản: 02-07-2025

DOI: https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2013.11.6.

Lượt xem

0

Download

0

Số: Tập 11 Số 6 (2013)

Chuyên mục:

NÔNG HỌC

Cách trích dẫn:

Thảo, N., Hiếu, N., Hương, P., & Linh, N. (2025). THIẾT KẾ VECTOR MANG miRNA NHÂN TẠO ỨC CHẾ ĐẶC HIỆU SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN MPG1 Ở NẤM ĐẠO ÔN (MAGNAPORTHE GRISEA) GÂY BỆNH TRÊN LÚA. Tạp Chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 11(6). https://doi.org/10.31817/tckhnnvn.2013.11.6.

THIẾT KẾ VECTOR MANG miRNA NHÂN TẠO ỨC CHẾ ĐẶC HIỆU SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN MPG1 Ở NẤM ĐẠO ÔN (MAGNAPORTHE GRISEA) GÂY BỆNH TRÊN LÚA

Nguyễn Thị Phương Thảo (*) 1, 2 , Nguyễn Tràng Hiếu 1, 2 , Phan Thị Hương 1, 2 , Nguyễn Thị Thùy Linh 1, 2

  • Tác giả liên hệ: [email protected]
  • 1 Khoa Công nghệ sinh học, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội
  • 2 Trung tâm Khảo nghiệm khuyến nông khuyến ngư Thái Bình

    • Từ khóa

    Gen MPG1, lúa chuyển gen, miRNA, nấm đạo ôn (Magnaporthe grisea)

    Tóm tắt


    Ở những quốc gia có điều kiện khí hậu nóng ẩm, chẳng hạn như Việt Nam, bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe grisea gây thiệt hại đặc biệt nghiêm trọng trên lúa. Gen MPG1 liên quan tới quá trình hình thành vòi áp, quá trình phát triển triệu chứng bệnh và hình thành bào tử. Do vậy việc ức chế biểu hiện của gen này có thể khiến nấm không gây được bệnh trên lúa. Nghiên cứu đã tiến hành nhân dòng một đoạn mang thông tin mã hóa của gen MPG1trên 4 mẫu nấm đạo ôn tại Việt Nam và kết quả giải trình tự cho thấy đoạn gen MPG1 có tính đồng nhất đạt 99,3-100% trên các mẫu nấm nghiên cứu cũng như mẫu đối chứng (Guy-11, mã số trên genbank: L20685.2). 2 trình tự miRNA nhân tạo được thiết kế sử dụng khung miRNA-319a của Arabidopsis thaliana nhằm ức chế đặc hiệu gen MPG1 ở nấm đạo ôn. Các miRNA nhân tạo này đã được cài vào vector biểu hiện ở thực vật pPS1 để tạo cấu trúc chuyển gen vào cây lúa thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Kết quả chuyển cấu trúc pre-amiR-P1 vào giống lúa J02 đã thu được 18 dòng lúa chuyển gen, các dòng lúa chuyển gen này thích nghi và sống sót trong điều kiện nhà lưới.

    Tài liệu tham khảo

    Huang C.L., Hwang S.Y., Chiang Y.C. and Lin T.P. (2008). Molecular Evolution of the Pi-ta Gene Resistant to Rice Blast in Wild Rice (Oryza rufipogon). Genetics, 179: 1527–1538.

    Huang Z., Mason H.S. (2004). Conformational analysis of hepatitis B surface antigen fusions in an Agrobacterium-mediated transient expression system. Plant Biotechnology, 2: 241–249.

    Irie T., Matsumura H., Terauchi R., Saitoh H. (2003). Serial Analysis of Gene Expression (SAGE) of Magnaporthe grisea: genes involved in appressorium formation. Molecular Genetics Genomics, 270: 181–189.

    Jia Y., McAdams S.A., Bryan G.T., Hershey H.P. and Valent B. (2000). Direct interaction of resistance gene and avirulence gene products confers rice blast resistance. The EMBO Journal, 19(15): 4004-4014.

    Kadotani N., Nakayashiki H., Tosa Y., and Mayama S. (2003). RNA Silencing in the Phytopathogenic Fungus Magnaporthe oryzae. MPMI, 16(9): 769–776.

    Lê Cẩm Loan, Nguyễn Đức Tài, Phạm Văn Dư (2006). Hiệu lực của gen kháng bệnh đạo ôn (Pyricularia grisea) trên lúa. Báo cáo khoa học Hội thảo quốc gia Bệnh cây và Sinh học phân tử, lần thứ 5 – Đại học Nông nghiệp Hà Nội, 98-101.

    Liu S.P., Li X., Wang C.Y., Li X.H., He Y.Q. (2003). Improvement of resistance to rice blast in Zhenshan 97 by molecular marker-aided selection. Acta Botanica Sinica, 45(11): 1346-1350.

    Nguyễn Hoàng Lộc, Trương Thị Bích Phượng, Nguyễn Văn Song, Phan Thị Phương Nhi, Trương Thị Trâm Chi, Dương Thị Thảo Trang (2008). Phân tích gen Pi-ta kháng bệnh đạo ôn ở một số giống lúa (Oryza sativa L.). Tạp chí Công nghệ sinh học, 2(6): 221-226.

    Nguyễn Mạnh Cường, Nguyễn Thị Lang (2004). Ứng dụng chỉ thị phân tử SSR (Simple - sequence – repeat) và STS (Sequence tagged site) marker để chọn giống lúa kháng bệnh đạo ôn. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 12:1669-1672.

    Orbach M.J., Farrall L., Sweigard J.A.., Chumley F.G. and Valent B. (2000). A Telomeric Avirulence Gene Determines Efficacy for the Rice Blast Resistance Gene Pi-ta. The Plant Cel., 12:2019–2032.

    Ozawa K.. (2008). Establishment of a high efficiency Agrobacterium -mediated transformationsystem of rice (Oryza sativa L.), Plant Sci.., 176: 522-527.

    Phan Hữu Tôn (2004). Khả năng chống bệnh đạo ôn (Pyricularia oryzae) Bắc Việt Nam và đặc điểm nông sinh học một số dòng lúa chứa gen chống bệnh. Tạp chí KHKT Nông nghiệp, 1(2): 3-8.

    Rahman Z.A. (2010). Production of transgenic Indica rice (Oryza sativa L.) Cv. MR 81 via particle bombardment system. Emirates Journal of Food and Agriculture, 22(5): 353-366.

    Rahman Z.A., Zulkifli A.S., Naziah B., Advina L.J., Zamri Z. and Sreeramanan S. (2011). Preliminary investigations of Agrobacterium-mediated transformation in indica rice MR219 embryogenic callus using gusA gene. African Journal of Biotechnology, 40: 7805-781.

    Ramkumar G., Biswal A.K., Mohan K.M., Sakthivel K., Sivaranjani A.K.P., Neeraja C.N., Ram T., Balachandran S.M., Sundaram R.M., Prasad M.S., Viraktamath B.C. and Madhav M.S. (2010). Identifying novel alleles of rice blast resistance genes Pikh and Pita through allele mining. International Rice Research Notes, 0117-4185.

    Roberts J.K., Pitkin J.W., Adams T.H. (2008). In planta RNAi control of fungi. US Patent Application 20080022423.

    Scardaci S.C. (2003). A New Diseases in California. University of California-Davis: Agronomy Fact Sheet Series 1997-2.

    Schwab, R., Palatnik J.F., Riester M., Schommer C., Schmid M. and Weigel D. (2005). Specific effects of microRNAs on the plant transcriptome. Dev. Cel., 8: 517–527.

    Schwab R., Ossowski S., Riester M., Warthmann N., and Weigel D. (2006). Highly specific gene silencing by artificial microRNAs in Arabidopsis. Plant Cel., 18: 1121–1133.

    Schwarz D.S., Hutvagner G., Du T., Xu Z., Aronin N. and Zamore P.D. (2003). Asymmetry in the assembly of the RNAi enzyme complex. Cel., 115: 199–208.

    Seidman C.E., Struhl K., Sheen J. and Jessen T. (1997). Current protocols in molecular biology. John Wiley & Sons, Inc.

    Shahzadi R., Ahmed A.H. and Shah M.M. (2010). Optimization of DNA extraction from seeds and fresh leaf tissues of wild marigold (Tagetes minuta) for polymerase chain reaction analysis. Genet Mol. Res., 9: 386-393.

    Tabien R.E., Li Z., Paterson A.H., Marchetti M.A., Stansel J.W., Pinson S.R.M. (2000). Mapping of four major rice blast resistance genes from ‘Lemont’ and ‘Teqing’ and evaluation of their combinatorial effect for field resistance. Theor. Appl. Genet., 101: 1215–1225.

    Talbot N.J., Kershaw M.J., Wakley G.E., De Vries O., Wessels J. (1996). MPG1 Encodes a fungal hydrophobin involved in surface interactions during infection-related development of Magnaporthe grisea. Plant Cel., 8: 985–999.

    Talbot N.J., Y.P. Salch, M. Ma and J.E. Hamer (1993). Karyotype variation within clonal lineages of the rice blast fungus, Magnaporthe grisea. Appl. Environ. Microbiol., 59: 585-593.

    Talbot N.J., Kershaw M.J., Wakley G.E., De Vries O., Wessels J., et al. (1996) MPG1 Encodes a fungal hydrophobin involved in surface interactions during infection-related development of Magnaporthe grisea. Plant Cel., 8: 985–999.

    Valent B. and Trick H. (2006). Use of RNA interference for fungal disease resistance. http://www.reeis.usda.gov/web/crisprojectpages/201494.html. Cited 15/05/2011.

    Van de Craen M., Goh P.Y., Logghe M.G., Khu Y.L., Mortier K. and Bogaert T.A.O.E (2006). Method for down-regulating gene expression in fungi. US Patent application publication. 20060247197.

    Van de Craen M., Goh P.Y., Logghe M.G., Khu Y.L., Mortier K. and Bogaert T.A.O.E (2010). Method for down-regulating gene expression in fungi. US Patent application publication. 20100311819.

    Warthmann N., Chen H., Ossowski D., Weigel S., Hervé P. (2008). Highly specific gene silencing by artificial miRNAs in rice. PLoS One. 3(3): 18-29.