Đánh giá Đa dạng trình tự adn its của loài muồng ở việt nam

51
LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin phép được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới : TS. Phùng Thanh Hương Ths. Hà Thị Thu Những người Thày đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, dìu dắt, giúp đỡ và đặc biệt đã luôn truyền nhiệt huyết cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận. Xin chân thành cảm ơn các Thày, Cô giáo, các chị kỹ thuật viên - bộ môn Hóa sinh - trường Đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đề tài. Xin cảm ơn các anh, chị đang công tác tại Phòng Vi sinh phân tử - Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã hết lòng giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp. Cuối cùng xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn luôn là động lực, là nguồn cổ vũ, động viên giúp em hoàn thành chương trình đại học và khóa luận tốt nghiệp. Sinh viên Phạm Việt Cường

Upload: langtuthangpro

Post on 18-Aug-2015

239 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

các bạn liên hệ e-mail: [email protected] hoặc sms via 0949 278 106 ( không nhận cuộc gọi ) để có thể có được file. Ngoài ra nhận tải mọi tài liệu ở trang http://125.235.10.97/opacdigital/ ( thư viện đại học dược hà nội)

TRANSCRIPT

LI CM NVi lng knh trng v bit n su sc, em xin php c gi li cm n chn thnh nht ti :TS. Phng Thanh HngThs. H Th Thu Nhng ngi Thy trc tip hng dn tn tnh, du dt,gip v c bit lun truyn nhit huyt cho em trong sut qu trnh thc hin kha lun.XinchnthnhcmnccThy,Cgio,ccchkthutvin-bmnHasinh-trng i hc Dc H Ni to iu kin thun li gip em hon thnh ti.Xin cm n cc anh, ch ang cng tc ti Phng Vi sinh phn t - Vin Cng ngh sinh hc-VinHnlmKhoahc v Cng ngh Vit Nam ht lng gip em trong qu trnh thc hin ti tt nghip.Cuicngxincmngianh,bnblunlunlnglc,lnguncv,ng vin gip em hon thnh chng trnh i hc v kha lun tt nghip.

Sinh vin Phm Vit CngMC LCDANH MC T VIT TTDANH MC BNGDANH MC HNH NHT VN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Chng 1. TNG QUAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.Tng quan v vng phin m ni ca ADN ribosom (ITS-rADN) . . . . . . . . . . . 31.1.1.Cu trc ITS-rADN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.1.2.Vai tr ca ITS-rADN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.1.3.ng dng ca ITS-rADN trong nghin cu cy thuc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2.Tnh hnh nghin cu a dng di truyn cy thuc trn th gii v Vit Nam 81.2.1.Tnh hnh nghin cu a dng di truyn cy thuc trn th gii . . . . . . . . . . . . . . 81.2.2.Tnh hnh nghin cu a dng di truyn cy thuc Vit Nam. . . . . . . . . . . . . . . 91.3.Mung trung (Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.3.1.Gii thiu v h Cam (Rutaceae) v chi Xuyn tiu (Zanthoxylum). . . . . . . . . 101.3.2.Loi Mung trung (Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.) . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.3.3.Tnh hnh nghin cu v s dng loi Mung trung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Chng 2.I TNG V PHNG PHP NGHIN CU . . . . . . . . . . . . . 152.1.i tng, nguyn liu nghin cu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.1.1.i tng nghin cu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.1.2.Ha cht, sinh phm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.1.3.Trang thit b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.Phng php nghin cu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.1.Phng php tch chit ADN tng s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2.2.Phng php khuch i ADN bngPCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2.3.Phng php in di ADN trn gel agarose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.2.4.Phng php tch dng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.2.5.Phng php bin np ADN plasmid vo t bo kh bin E.coli . . . . . . . . . . . 222.2.6.Phng php tch chit ADN plasmid t vi khun. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.2.7.Phng php ct ADN bng enzym gii hn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.2.8.Phng php tinh sch ADN plasmid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.2.9.Phng php gii trnh t ADN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262.2.10.Phng php so snh trnh t ADN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Chng 3.THC NGHIM VKT QU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.1.Kt qu tch chit ADN tng s t l cy Mung trung .283.2.Kt qu khuch i ADN bng PCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.3.Kt qu chn dng gen ITS-rADN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.4.Kt qu tinh sch plasmid ti t hp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.5. Kt qu gii trnh t vng ITS-rADN ca 5 mu Mung trung . . . . . . . . . 333.6.Kt qu so snh trnh t nucleotid vng ITS-rADN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.6.1.Kt qu so snh trnh t nucleotid vng ITS-rADN gia 5 mu Mung trung.353.6.2.Kt qu so snh trnh t nucleotid vng ITS-rADN gia 5 mu Mung trung vi 2 trnh t ca chi Zanthoxylum c cng b trn ngn hng gen th gii . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.6.3.Kt qu cy phn loi trnh t ITS-rADN ca 5 mu Mung trung. . . . . . . . 38Chng 4. BN LUN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404.1. V quy trnh xc nh trnh t ITS-rADN ca loi Mung trung. . . . . . . . 404.2. V s a dng di truyn ca loi Mung trung Vit Nam . . . . . . . . . . . . . 41KT LUN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 XUT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44TI LIU THAM KHODANH MC T VIT TTA,T,G,C Adenin, Thymin, Guanin, CytosinADN Acid deoxyribonucleicrADN ADN m ha cho ARN ribosomAFLP Amplified Fragment Length PolymorphismATCC American Type Culture Collectionbp Base pairDMEM Dulbeccos Modified Eagles MediumDMSO DimethylsulfoxiddNTP Deoxyribonucleotid triphosphatE.coli Escherichia coliEDTA Ethylen Diamin Tetra acetic AcidEtBr Ethidium BromidHA22T T bo ung th biu m ganIGS Intergenic spacerIPTG Isopropyl -D-1- thiogalactopyranosidISSRInter-Simple Sequence RepeatITS Internal Transcribed Spacer (Vng phin m ni)ITS-rADN Internal Transcribed Spacer ribosomalAND (Trnh t ADN ribosom on ITS)K-562T bo ung th bch cu ngiKHTN Khoa hc t nhinLB Luria-BertaniOD Optical DensityPCR Polymerase Chain ReactionPP2A Protein phosphatase 2ARAPD Random Amplified Polymorphic DNASAMPL Selective Amplification ofMicrosatellite Polymorphic LociSDS Sodium Dodecyl SulphatTAE Tris - Acetic acid EDTATaq Thermus aquaticusX-gal 5-bromo-4-Chloro-3-Indolyl--D-GalactosidDANH MC BNGBng 1.1. Kch thc v phn trm G+C ca vng ITS1 v ITS2 ca mt s loi thc vt ht kn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Bng 2.1. Danh sch a im thu hi 5 mu Mung trung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Bng 2.2. Cp mi dng trong phn ng PCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15Bng 2.3. Thnh phn phn ng PCR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Bng 2.4. Chu trnh nhit ca phn ng PCR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Bng 2.5. Thnh phn phn ng to vertor ti t hp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Bng 2.6. Thnh phn phn ng ct plasmid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Bng 2.7. Thnh phn phn ng gii trnh t gen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Bng 2.8. Chu trnh nhit phn ng c trnh t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Bng 3.1. Kt qu kim tra tinh sch v nng ADN tng s . . . . . . . . . . . . 29Bng 3.2. T l %(G+C) vng ITS-rADN ca 5 mu Mung trung . . . . . . . . . . 35Bng 3.3. H s tng ngtrnh t vng ITS-rADN gia 5 mu Mung trung37Bng 3.4. H s tng ng trnh t vng ITS-rADN gia 5 mu ZA1-ZA5 v mu ZAK, ZSK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38DANH MC HNH NHHnh 1.1. Cu trc tng th ca vng ADN ribosom trong thc vt. . . . . . . . . . . . 3Hnh 1.2. Cu trc ca vng phin m ni ITS-rADN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Hnh 1.3. Mung trung (Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.) . . . . . . . . . . . . . . . 12Hnh 2.1. S ni dung nghin cu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Hnh 3.1. Kt qu tch chit ADN tng s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Hnh 3.2. Sn phm PCR ca 5 mu Mung trung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Hnh 3.3. nh in di th hin plasmid tch t t bo E.coli sau khi bin np ca cc mu ZA1 v ZA2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Hnh 3.4. nh in di th hin plasmid tch t t bo E.coli sau khi bin np ca cc mu ZA3, ZA4, ZA5.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Hnh 3.5. Sn phm ct plasmid bng enzym gii hn EcoRI . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Hnh 3.6. Sn phm tinh sch plasmid mang gen ITS-rADN. . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Hnh 3.7. Trnh t nucleotid on ITS-rADN ca 5 mu Mung trung. . . . . . 35Hnh 3.8. Kt qu so snh trnh t nucleotid vng ITS-rADN gia 5 mu Mung trung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Hnh 3.9.Cy phn loi5 mu Mung trung da trn so snh trnh t ITS-rADN 38T VN Vit Nam c nh gi l quc gia c ngun cy thuc t nhin phong ph v a dng vchngloilncngdnglmthuc.Tuynhinhinnaychckhong5%s loi c cng dng lm thuc c gii thiu v a vo khai thc, s loi cha c nghin cu v nh gi hincnrtln[3].Cngvinhucusdngcythuchngnmtrongncngycng tng,trongkhinguncythuc t nhin li cha c qun l khai thc cht ch dnn cn kitvslngvmtdntnhadng.Trongbicnhnhvycnnhanhchngthchin nhng bin php nhm bo v, s dng v pht trin ngun cy thuc mt cch hp l. Trong s nhngbinphp cn thit hin nay,nh gi a dng di truyn ngun cy thuc c vai tr c bitquantrng.Viclmnycnhiunghatrongnghincu,khaithcvsdngngun cythuc,nh:xydngvbotnngungen;chnto ging cho nng sut cao, cht lng tt;xcnhngungc,quanhtinha;nhndindcliumtcchchnhxc.Ngoira nhng d liu v cu trc gen ca cc qun th cy thuc cn cn thit cho chin lc khai thc v s dng hiu qu ngun ti nguyn cy thuc [14], [30]. nh gi a dng di truyn cy thuc, hin nay trn th gii c nhiu loi ch th ADN v marker phn t c s dng nh RAPD-PCR, AFLP, ITS-rADN, ADN lp th Trong s trnhtvngphinmnicaADNribosom(ITS-rADN) c bit n l marker phn t cnhiu u im ni tri trong nh gi a dng di truyn nh tnh cht va bo th, va siu bin c th gip xc nh ngun gc v quan h tin ha gia cc loi hoc gia cc c th trong cng mt loi, hay c lp li cao trong ADN nhn gip thc hin cc k thut khuch i, gii trnh t d dng hn [16], [40]. Mc d c ng dng rng ri trong nghin cu di truyn thc vt trn th gii nhng trnh t vng phin m ni ca ADN ribosom li hu nh cha c s dng trong nh gi a dng di truyn cy thuc Vit Nam.Mungtrung(Zanthoxylumavicennae(Lam.) DC.) l v thuc t lu c dn gian s dng cha bnh mn nga, l lot [10]. Gn y, mt s nghin cu trn th gii cho thy tc dng c ch s pht trin t bo ung th, tc dng khng khun ca dch chit t cy Mung trung[21],[43].Bncnhr,lcyMungtrungchanhiuhpchtthucccnhm: alkaloid(chimphnlnlberberin),terpenoid(tinhdu),flavanoidvcoumarin[5].Cth thy Mung trung l cy thuc c nhiu tim nng trong nghin cu sn xut dc phm. Tuy nhinnctahinchacnhiunghincuvloiMungtrung,nhngnghincuv Mung trung mi ch dng li vic xc nh thnh phn ha hc. Do vy cn y mnh nhiu nghin cu trn loi Mung trung hn na, trong bao gm cc nghin cu v di truyn, bo tn gen. Xut pht t nhng l do trn ti nhgiadngtrnhtADNITScaloiMungtrungVitNamc thc hin vi hai mc tiu sau:1.XcnhtrnhtvngITS-rADNca5muloiMungtrung(Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.) thu hi cc vng khc nhau ca Vit Nam.2.SosnhtrnhtvngITS-rADNgia5cthloiMungtrung(Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.) Vit Nam vi nhau v vi trnh t cng b trn ngn hng gen th gii, qua nh gi a dng di truyn loi Mung trung (Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC.) Vit Nam.Chng 1. TNG QUANTng quan v vng phin m ni ca ADN ribosom (ITS-rADN)Cu trc ITS-rADNTrongcchuiADNnhncatbothcvt,khuvccnghincunhiunhtl vng ADN ribosom 18S-26S v hai vng phin m ni (ITS1, ITS2) vi nhiu on lp v trnh t nucleotid [15]. Di y l s th hin cu trc tng th ca ADN ribosom .Hnh 1.1.Cu trc tng th ca vng ADN ribosom trong thc vt [33]V tr ca ADN ribosom trn nhim sc th.Cc on gen (18S-5,8S-26S) xp lin tip nhau trn ADN ribosom.ADN ribosom gm nhng on gen (18S-5,8S-26S) c xp lin tip nhau, chia ct cc ongennyl1vnglinktIGS(intergenicspacer)ckchthcthayitrongccqun th khc nhau, c khi l gia cc c th [33]. Trong on gen (18S-5,8S-26S) vng ITS nm gia n v 18S v 26S. Vng ITS c 3 phn: ITS1; 5,8S v ITS2, trong tiu n v 5,8S l vng ctrnhtbotntin ha cao. Vng ITSc chng minh l trnh t ADN mang nhng c tnh hu ch cho vic nghin cu pht sinh loi ca thc vt ht kn [16]. Hnh 1.2. Cu trc ca vng phin m ni ITS-rADN [16]Trongmtnghincuthngkchothymtsloithcvtchoa,kchthcca vngITS1 v ITS2 thng nh hn 300bp (ITS1: 187-298 bp; ITS2: 187-252 bp), ngc li, mtssinhvtnhnthtkhckchthcca2vngnyc th ln hn nhiu, v d nh cc loingvtcxngsng.Vngtiuphn5,8Sckchthckhngil163-164bp. thc vt, kch thc ca ton b vng ITS xp x 500-750 bp thc vt ht kn v xp x 1500-3700bpthcvthttrn.Vd:mtnghincuchothykchthcvngITScachi Phyllanthus dao ng trong t 571-597 bp, loi Breynia fruticosa c kch thc vng ITS l 608 bp v loi Euphorbia milii l 649 bp. Kch thc vng ITS nm xp x 600-800 bp [15], [16], [29]. VngITS1thngckchthclnhnvngITS2,vdnhmtsloisau: Adoxaceae,Asteraceae,Brassicaceae,Canellaceae,Malvaceae,Onagraceae,Polemoniaceae. Ngcli,mtsloivngITS2ckchthclnhnvngITS1nh:Betulaceae, Cucurbitaceae, Scrophulariaceaev Viscaceae. loi Solanaceae, hai vng ny c kch thc gn nh bng nhau. i vi nhng h ln nh: Fabaceae, Poaceae v Rosaceae, vng ITS1 c kch thc di hn hoc ngn hn vng ITS2. Vng ITS1 v ITS2 khc nhau c v kch thuc v % (G+C). Sau y l mt v d v kch thc v % (G+C) ca 2 vngITS1 v ITS2 ca mt s loi [16]. Bng 1.1. Kch thc v phn trm G+C ca vng ITS1 v ITS2 ca mt s loi thc vt ht kn [16]NhmITS1 ITS2Nhm Kch thc(bp)%(G+C) Kch thc(bp)%(G+C)Adoxaceae, Viburnum, 28 loi 224-231 59-69215-22759-69Betulaceae,Alnu, 3 loi 215-216 58-64 228-229 53-65Canellaceae,Canella, 1 loi 272 63 209 63Fabaceae,Galegeae, 31 loi 221-231 55-60 207-217 50-54Poaceae,Pooideae,10 loi 217-223 55-64 213-221 59-67Vai tr ca ITS-rADNGing nh nhng sinh vt nhn tht khc, h gen thc vt bc cao bao gm ADN nhn v ADN ngoi nhn. ADN ngoi nhn gm c ADN lp th v ADN ti th. ADN ti th do ch mang ngun gc t m, khng nh gi chnh xc c bn cht di truyn nn rt t c dng trong nghin cu pht sinh loi. ADN lp th thc vt c tnh bo th cao v c tn s t bin thp do c dng lm cn c tm hiu ngun gc ca cc loi v trn loi. Tuy nhin tm hiu ngungcccbcphnloi thp hn ADN nhn t ra c nhiu u th bi ADN nhn c mc tinhanhanhhn,chophpphntchcskhcbitvditruyngiaccloitrong cng mt chi hay gia cc c th ca cng mt loi. Bn cnh c nhiu bng chng chng minhkhitihincutrcccloicquanhditruynvicsdngADNngoinhncth lm sai lch ln n s phn loi [15], [17].VngphinmnicaADNribosom(ITS-rADN) lvnggenvamangtnhboth (on 5,8S) va mang tnh siu bin (vng ITS1 v ITS2) do c kh nng phn nh quan h tinhacngnhnhgi a dng di truyn mc chi, loi v di loi. Tri li, trnh t nucleotid ca vng 18S v ca ADN lp th c mc bo th qu cao nn khng chi tit phn nh gia cc c th trong cng mt loi [16], [40]. Songsongvictnhhuchnitrn,trnhtvngphinmnicaADNribosom cn c mt s u im ni bt khng nh u th trong nghin cu pht sinh loi v nh gi a dngditruyncathcvthtkn,l:thnht,vngITSmangctnhditruyncac b v m, khc vi cc marker ADN lp th hay ADN ti th ch mang c tnh di truyn ca m. Th hai, lp li cao trong ADN ribosom ca thc vt, mi on ADN c sp xp lp lihngnghnbncopynhimscth,slngtrnhtlplinythunlichovicpht hin, khuch i v xc nh trnh t ADN ribosom. Th ba, trnh t vng ITS c tnh ph qut, v th cp mi dng cho phn ng khuchi c th d dng s dng trong cc nghin cu m vnchoktquchiu.uimthtlvngITSckchthcnh(thng