Đề tài Tin Sinh học: Gen chịu hạn ở cây lạc (Arachis hypogaea Linn )

ĐỀ TÀI: GEN CHỊU HẠN Ở CÂY LẠC( Arachis hypogaea Linn )NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS VÕ VĂN TOÀNNGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ THƯƠNGLỚP: SINH HỌC THỰC NGHIỆM –K13Cây lạc ( Arachis hypogaea Linn) thuộc họ đậu (Leguminosae), có nguồn gốc ở Nam Mỹ, là cây công nghiệp ngắn ngày, có giá trị kinh tế cao. Cây lạc là một trong những cây lấy dầu quan trọng nhất của thế giới, Hạt lạc chứa 32-55% dầu, 16-34% protein, 13,3% gluxit, các axít amin và các chất khác. Cây lạc được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới: ấn Độ, Trung Quốc, Mỹ, Sênegal.... Châu Á đứng đầu thế giới cả về diện tích và sản lượng (chiếm 60% diện tích trồng và 70% sản lượng lạc của thế giới).     Ở nước ta cây lạc được trồng ở khắp các vùng: Đông bắc, Bắc Trung bộ, Đông Nam Bộ, Tây Nguyên.... lạc là cây trồng xuất khẩu quan trọng .Ở các tỉnh phía Bắc, diện tích trồng lạc hàng năm khoảng 160 nghìn ha, năng suất trung bình : 15-17 tạ/ha, riêng Trung du và miền núi phía Bắc thì lạc chủ yếu được trồng trên vùng đất bị hạn và bán khô hạn (vùng nước trời), chiếm 70-80%.Trồng Lạc sẽ tạo nền nông nghiệp bền vững vì nó là cây trồng chủ lực trong cơ cấu luân canh cải tạo đất. Song việc nghiên cứu chọn tạo bộ giống Lạc chịu hạn mới phù hợp cũng như áp dụng những biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến cho vùng này còn hạn chế,mới chỉ có một vài giống như: V79, L12,MD7 . Còn phần lớn diện tích ở vùng này nông dân vẫn sử dụng phổ biến những giống lạc địa phương năng suất thấp: Sư tuyển, Lạc gié, Lạc Senvà phần lớn vẫn trồng theo cách cũ QUY TRÌNH TẠO DÒNG LẠC CHỊU HẠNquy trình chọn dòng lạc chịu hạn theo cách sử dụng kết hợp các phương pháp nuôi cấy mô tế bào, gây đột biến bằng tia gamma và sử dụng chỉ thị phân tử RAPD; tách dòng và so sánh sự khác biệt trình tự gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn. Quy trình này có thể rút ngắn thời gian cần thiết và nâng cao hiệu quả cho công tác chọn giống lạc. CÁC GEN CHỊU HẠN Cystain là chất ức chế có bản chất protein. Sự biểu hiện của các gen cystatin thường trong điều kiện hạn,lạnh,mặn và ở các pha riềng rẽ của quá trình sinh trưởng phát triển của thực vật. Có rất nhiều gen liên quan đến khả năng chịu hạn của cây Lạc như: gen LEA, gen PLD, gen NCED, nhóm gen P5CS.Tuy nhiên trong những năm gần đây Cystain được bàn luận nhiều bởi mối liên quan của nó với tính chống chịu yếu tố bất lợi của ngoại cảnh bao gồm các yếu tố về hạn, lạnh, măn.CẤU TRÚC KHÔNG GIAN VÀ CƠ CHẾ ỨC CHẾ CỦA CYSTAIN** CẤU TRÚC KHÔNG GIAN Cấu trúc không gian cơ bản của cystain bao gồm 4->5 phiến nếp gấp β nằm song song và ngược chiều nhau. Các phiến β liên kết với vùng xoắn α vùng đầu NH2***CƠ CHẾ ỨC CHẾCystain đóng vai trò như cơ chất để xâm nhập vào trung tâm hoạt động của enzim và ngăn chặn việc đi vào của các cơ chất protein khác. Các thành phần trong cấu trúc không gian 3 chiều hình thành nên hình chạc 3 được cắm vào trong trung tâm hoạt động của enzim đích gồm 2 vòng lặp và một vùng đầu NH2TRÌNH TỰ NUCLEOTIT CỦA CYSTAIN Ở CÂY LẠCAGGATTAGTCAGCTAAATTTGTAACTGCTGAAACCATTTTTCATCTCCTCCTTTACTGTC TTTGGAGCTTCTGATTGCTGTTAGATACCAATCTGCAATCAAAGCAGATTATTTCGATTT CTAGCGCTTACAAATAGAAGAGTGGGGATACTATGGCTGCCTCAGTTGCCATGCAATCTT TTCTCGGTAGCCCAGTTGCCGGCGTCTCCAGCCGAAGAGGGCCAACTTCAGAGTCAGAAG CATGGCTGAAGAAAATGATAAAGAGACAGCAGACGCAGCTCCTCAGCCAACCCAGCCAAA TGTTGCCCAGCCTAATCCTGCCCCAAAACCAAAGGTCAGCACCAAATTTGAAGACGTTCT TGCGTTCAGCGGGCCTGGACCAGAGAGGATAAATGGCCGGCTTGCCATGATAGGGTTTGT TGCAGCTATAGGTGTAGAGCTAGGCAGGGGTCAGGATCTGTTCACTCAGATCAATGATGG TGGGCTGCAATGGTTCATTGGGACTAGCGTCTTGCTGTCTATAGCTTCCTTGATCCCTCT TTTTAGAGGGGTCAGGGCTGAAGCAG AccessionDescriptionMax score Total score Query coverage E value Max ident LinksFR828803.1Arachis hypogaea partial cystatin gene for cystein proteinase inhibitor, cultivar L18370370100%2e-99100%FR745399.1Arachis hypogaea cystatin gene for cystein proteinase inhibitor, cultivar L18370370100%2e-99100%FN811133.1Arachis hypogaea cystatin gene 1, exons 1-2 >emb|HE578279.1| Arachis hypogaea cys gene for cystatin, cultivar L18, isolated from R46 line337337100%2e-8997%HE575222.1Arachis hypogaea cst gene for cystatin, cultivar L18, isolated from dehydrated peanut line331331100%9e-8897%HE575221.1Arachis hypogaea cst gene for cystatin, cultivar L18, isolated from irradiated and dehydrated peanut line331331100%9e-8897%FR691053.1Arachis hypogaea cystatin gene for cystein proteinase inhibitor, cultivar L23331331100%9e-8897%EU723567.1Arachis diogoi cystatin mRNA, complete cds17617650%5e-4198%AY722693.1Arachis hypogaea cysteine proteinase inhibitor mRNA, complete cds17617650%5e-4198%      TRÌNH TỰ TƯƠNG ĐỒNG CỦA NUCLEOTITTRÌNH TỰ TƯƠNG ĐỒNG PROTEINKHUNG ĐỌC MỞ ORF CỦA GEN CYSTAINSO SÁNH TRÌNH TỰ TƯƠNG ĐỒNG TRÊN CLUSTALXKẾT THÚC