Trang thông tin về luậN ÁN



tải về 33.8 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu15.05.2018
Kích33.8 Kb.
#38541

TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN

Tên đề tài luận án: Phân lập Agrobacterium rhizogenes và nghiên cứu ảnh

hưởng lên khả năng sinh tổng hợp Vinca alkaloid của rễ tơ cây dừa cạn (Catharanthus roseus)

Chuyên ngành: Hóa sinh

số: 62 42 30 15

Họ tên nghiên cứu sinh: NGUYỄN NHƯ NHỨT Khóa đào tạo: 21

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. BÙI VĂN LỆ

Cơ sở đào tạo: Trường ĐH KHTN – ĐHQG.HCM



  1. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN:


Cây dừa cạn (Catharanthus roseus) là một trong những cây dược liệu có giá trị được sử dụng từ rất lâu thông qua hoạt tính của các alkaloid. Do hàm lượng của các hợp chất này trong cây dừa cạn tự nhiên rất thấp nên nhiều kỹ thuật khác nhau đã và đang được áp dụng để cải thiện hàm lượng của chúng. Nuôi cấy rễ tơ cây dừa cạn được cảm ứng bằng vi khuẩn Agrobacterium rhizogenes cũng là một kỹ thuật tiềm năng để ứng dụng vào sản xuất công nghiệp.

Từ 235 mẫu đất vùng rễ một số cây trồng ở Việt Nam đã phân lập được mười ba dòng A. rhizogenes có khả năng xâm nhiễm tạo rễ tơ trên bốn giống cây dừa cạn VIN002, VIN005, VIN072 và VIN077. Ở các điều kiện in vitro đã chọn lọc, chủng A. rhizogenes C18 có thể cảm ứng tạo rễ tơ trên giống dừa cạn VIN002, VIN005 và VIN072 đạt tỷ lệ 79,9%, 73,0% và 69,6% tương ứng. Chủng C26 đạt tỷ lệ cảm ứng tạo rễ tơ 58,3% trên giống dừa cạn VIN077.

Điều kiện thích hợp để nuôi cấy bảo quản các dòng rễ tơ dừa cạn là ở 25 - 27oC trong tối và trên môi trường thạch Gamborg’s B5 cho các dòng rễ từ giống VIN002 và VIN005 và trên môi trường thạch White cho rễ tơ từ giống VIN072 và VIN077.

Từ các dòng rễ đã cảm ứng được, đã chọn lọc được bốn dòng rễ từ bốn giống dừa cạn có khả năng tăng trưởng sinh khối và sinh tổng hợp alkaloid cao. Trong đó hai dòng VIN002-12 và VIN005-07 tăng trưởng tốt trong môi trường 1/2B5 và hai dòng rễ VIN072-15 và VIN077-09 tăng trưởng tốt trong môi trường 1/2W. Nguồn carbon và pH ban đầu thích hợp để nuôi cấy bốn dòng rễ chọn lọc này là susrose 2% và pH 6,0 – 6,5.



Cả bốn dòng rễ tơ đều có khả năng sinh tổng hợp alkaloid cao hơn so với rễ cây in vivo bình thường và cây được gây nhiễm trực tiếp với hai chủng C18 và C26. Đặc biệt là hai dòng rễ VIN002-17 và VIN077-09 có hiện diện nhiều alkaloid có giá trị và với khả năng tăng trưởng nhanh hơn rễ thường trong môi trường không có hormone đã cho thấy tiềm năng ứng dụng của hai dòng rễ này trong nghiên cứu thu nhận sinh khối giàu alkaloid. Ngoài ra, kết quả cũng cho thấy tiềm năng ứng dụng chủng A. rhizogenes C18 để làm tăng hàm lượng các alkaloid có giá trị trong lá của cây dừa cạn VIN005 bằng cách gây nhiễm trực tiếp trên thân.
  1. NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN:


    • Phân lập và nhận diện được 13 chủng A. rhizogenes hiện diện trong đất vùng rễ của các loại cây trồng ở Việt Nam có khả năng cảm ứng rễ tơ trên cây dừa cạn.

    • Xây dựng được quy trình cụ thể tạo rễ tơ ở 4 giống dừa cạn.

    • Xác định được môi trường khoáng cơ bản, ánh sáng và nhiệt độ để nuôi cấy bảo quản rễ tơ dừa cạn giúp hạn chế sự phát triển thành sẹo tự phát.

    • Khi sử dụng A. rhisogenes như yếu tố ngoại sinh để xâm nhiễm vào thân cây dừa cạn in vivo không ảnh hưởng lên sự tăng trưởng của cây nhưng làm tăng khả năng sinh tổng hợp alkaloid. Tuy nhiên, khả năng sinh tổng hợp alkaloid (đáng chú ý là Ajmalicine) còn tăng cao hơn nếu sử dụng A. rhizogenes như yếu tố nội sinh thông qua hệ thống rễ tơ được cảm ứng bởi A. rhizogenes.

    • Sàng lọc được hai dòng rễ VIN002-12 và VIN077-09 có khả năng sinh tổng hợp Catharanthine, Vincristine, Vindoline, Vinblastin có giá trị trong y dược ở điều kiện nuôi cấy bình thường (không sử dụng yếu tố kích thích hay cảm ứng và không có bổ sung hormone).



  1. CÁC ỨNG DỤNG/ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HAY NHỮNG VẤN ĐỀ CÕN BỎ NGỎ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU:


    • Sử dụng 13 chủng A. rhizogenes làm công cụ chuyển gene để nghiên cứu khai thác rễ tơ từ thực vật.

    • Thực hiện nhiều nghiên cứu xa hơn hướng đến sản xuất Vinca alkaloid, đặc biệt là hai dòng VIN002-12 và VIN077-09 do có chứa nhiều alkaloid có giá trị trong y dược.




CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS. TS. Bùi Văn Lệ

NGHIÊN CỨU SINH

Nguyễn Như Nhứt

XÁC NHẬN CỦA CƠ SỞ ĐÀO TẠO PHÓ HIỆU TRƯỞNG


Trần Lê Quan

THESIS INFORMATION
Thesis title: Isolate Agrobacterium rhizogenes and research on effects

on Vinca alkaloid biosynthesis of Catharanthus roseus

hairy roots

Speciality: Biochemistry

Code: 62 42 30 15

PhD student: NGUYEN NHU NHUT

Academic year: 21

Supervisor: Ass. Pro. BUI VAN LE

At: University of Science, VNU.HCM

  1. ABSTRACT:


Catharanthus roseus is one of the valuable medicinal plants used for a long time by the activity of alkaloids. Due to the low content of these compounds in the wild Madagascar periwinkle, many different techniques have been applied to improve their content. Agrobacterium rhizogenes-induced hairy root culture is also a potential technique for application to industrial production of these alkaloids.

From 235 samples of rhizophere soil of some Vietnamese crops, thirteen strains of A. rhizogenes were able to induce forming hairy roots on four periwinkle varieties (VIN002, VIN002, VIN072, VIN072 and VIN077) isolated. In selective in vitro conditions, A. rhizogenes C18 strain had the highest induction percentage in VIN002, VIN005 and VIN072 varieties with 79.9%, 73.0% and 69.6% respectively. The same result was obtained at 58.3% by A. rhizogenes C26 strain for C. roseus VIN077.

The appropriate conditions for maintenance culturing the C. roseus hairy root lines were at 25 - 27oC in the dark and on Gamborg's B5 agar for the lines induced from VIN002 and VIN005 and on White agar for the lines formed from VIN072 and VIN077.

There were four hairy root lines with high biomass and alkaloid biosynthesis potential selected respectively from four C. roseus varieties. Of these, two hairy root lines VIN002-12 and VIN005-07 grew well in 1/2B5 medium and the two lines VIN072-15 and VIN077-09 grew well in 1/2W medium. The source of carbon and initial pH suitable for culturing these four selective lines were 2% susrose and pH 6.0 - 6.5.

All four selective hairy root lines had higher alkaloid biosynthesis than normal in vivo plant roots and plants were directly infected with C18 and C26 strains. In particular, the two lines VIN002-17 and VIN077-09 were rich in valuable alkaloids and their ability to grow faster than normal roots in a hormone free medium had shown the potential application of these two lines in study on production of alkaloid-rich hairy root biomass.

In addition, the results also demonstrated the potential for application of the A. rhizogenes C18 strain to increase the content of valuable alkaloids in the leaves of VIN005 by infecting directly on the stem.


  1. NOVEL RUSULTS OF THESIS:


    • Isolated and identified the 13 strains of A. rhizogenes from rhizophere soil of some Vietnamese crops capable of inducing formation of hairy roots on C. roseus.

    • Established four specific hairy root inducing processes in four C. roseus

varieties.

    • Determine the basic mineral media, light and temperature for culture of preserved C. roseus hairy roots to reduce formation of spontaneous calli.

    • When A. rhisogenes applied as exogenous factors to infect C. roseus in vivo, it didn’t affect the growth of the plant but increased the alkaloid biosynthesis. However, the alkaloid biosynthesis ability (special Ajmalicine) was higher when A. rhizogenes are used as endogenous elements through the hairy root system induced by A. rhizogenes.

    • Collected two hairy root lines VIN002-12 and VIN077-09 were capable of biosynthesis of Catharanthine, Vincristine, Vindoline, Vinblastine are valuable in medicine under normal culture conditions (without stimulants or inducers and supplemental hormone).



  1. APPLICATIONS/APPLICABILITY/FURTHER RESEARCHES:


    • Apply 13 strains of A. rhizogenes as a transgenetic tool for the study of hairy roots from many plants.

    • Much further research is directed towards the production of Vinca alkaloid, especially VIN002-12 and VIN077-09 because of the high valuable alkaloids in medicine.




SUPERVISOR

Ass. Pro. Bui Van Le

PhD. STUDENT

Nguyen Nhu Nhut


CONFIRMATION OF THE UNIVERSITY OF SCIENCE VICE PRESIDENT


Tran Le Quan

tải về 33.8 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©ru.originaldll.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương