Báo cáo tổng kết Đề tài Tăng cường tính chống chịu và cải tiến chất lượng giống lúa bằng công nghệ sinh học thực vật

QUẢ NỔI BẬT VÀ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Bảng 4.1: Báo cáo tóm tắt kết quả thực hiện từ 2002 - 2005 TT Tên sản phẩm Số lượng Chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Kết quả đạt được 1 Qui trình đánh giá tính chịu mặn, hạn ở lúa 02 Đạt tiêu chuẩn của IRRI Áp dụng có hiệu quả cao đối với các giống lúa và điều kiện ở Việt Nam 2 Qui trình chuyển gen vào mô sẹo hạt lúa chín thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens 01 Hiệu quả chuyển gen đạt 5-10% Trình độ tiên tiến có thể triển khai tại các phòng thí nghiệm trong nước 3 Qui trình qui phạm đánh giá, phân tích cây chuyển gen trong phòng thí nghiệm và nhà lưới an toàn 01 Đảm bảo độ chính xác và an toàn sinh học Trên cây lúa và các cây nông nghiệp khác 5 Phân lập và thiết kế gen 03 Cấu trúc phù hợp để chuyển vào các giống lúa ở Việt Nam Sử dụng được để thiết kế các gen chịu hạn và mặn, tăng cường PA 6 Gen tăng cường tính chịu hạn (OAT) và mặn (nhaA) ở lúa 02 Sử dụng để chuyển gen vào lúa hiệu quả Đã được sử dụng chuyển gen thành công vào mô sẹo hạt lúa chín 7 Gen tăng cường hàm lượng axít amin Cystathionine gamma synthase (CGS) 01 Sử dụng để chuyển gen vào lúa Đã được sử dụng chuyển gen thành công vào mô sẹo hạt lúa chín 71 8 Các dòng lúa chuyển gen nhaA và OAT 14 Có gen nhaA và gen OAT trong cây Thế hệ T0 và có biểu hiện PCR dương tính thế hệ T1 (11 dòng mang gen nhaA, 3 dòng mang gen OAT) 9 Xác định các chất trong phổ trao đổi chất bằng GC/MS 132 Đảm bảo độ chính xác cao Sử dụng để tìm kiếm các chất trao đổi làm chỉ thị đối với tính chịu mặn và chịu hạn 10 Thư viện cDNA ở lúa 01 Dữ liệu để cung cấp cho các nghiên cứu tiếp theo Sử dụng để sàng lọc các đoạn gen quan tâm 11 Ngân hàng dữ liệu về các gen điều khiển phiên mã (TF) 2512 Có độ chính xác cao Trong 2512 vi bản gồm 44 họ gen, đã xác định 6 gen cảm ứng rất mạnh dưới tác động của khô hạn và muối Đ tài đã hoàn thành tt các hng mc công vic nh đã ký trong thuyt minh đ tài c th nh sau: 1. Bộ sưu tập 68 giống lúa chịu hạn và chịu mặn của Việt Nam đang được nhân và lưu giữa tại Viện Công nghệ sinh học 2. Hoàn thiện và tối ưu hóa phương pháp xử lý tính chịu muối và hạn đối với các giống lúa phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. 3. Đã xây dựng và tối ưu hóa hệ thống nuôi cấy mô tế bào để chuyển gen vào lúa với nguồn vật liệu ban đầu là hạt lúa chín (thay vì phôi non rất khó chủ động) đã được thiết lập. 4. Đã xây dựng được qui trình qui phạm đánh giá cây chuyển gen trong phòng thí nghiệm và nhà kính an toàn sinh học. 5. Thiết kế được các gen nâng cao tính chịu hạn, mặn và gen nâng cao hàm lượng axít amin CGS để chuyển vào cây lúa. 6. Đã thu được 11 dòng cây mang gen nhaA, 3 dòng cây mang gen OAT và 15 dòng cây mang gen CGS. 7. Đã tạo được thư viện cDNA ở lúa từ các giống lúa xử lý mặn và hạn sử dụng để sàng lọc các đoạn gen quan tâm. 8. Bước đầu đã xác định 6 gen cảm ứng mạnh dưới tác động của khô hạn và 72 muối (Alfin-like-5, Alfin-like-28, AP2-EREBP-43, ARR-B2, C2C2-Dof-5, C2C2-Dof-11) trong Ngân hàng dữ liệu về các gen điều khiển phiên mã (TF) bao gồm 2512 vi bản mang 44 họ gen. 4.3. TRÌNH ĐỘ CÔNG NGHỆ - Lần đầu tiên trong lĩnh vực công nghệ sinh học có một đề tài mà cả hai bên đối tác đều muốn tập trung khai thác những thành tựu mới nhất của thế giới về Giải mã genom cây lúa nước. - Sử dụng các trang thiết bị hiện đại, các kỹ thuật tiên tiến có độ tin cây cao để đánh giá giá khả năng chịu hạn và mặn ở cây lúa, các phương pháp hiện đại để xác định các chất trong phổ trao đổi chất bằng GC/MS và xây dựng thư viện cDNA để phục vụ nghiên cứu, tìm kiếm các chỉ thị liên quan đến tính chống chịu, sàng lọc các gen nâng cao hàm lượng axít amin. Đây là cơ sở tốt để tạo tiền đề cho hướng nghiên cứu mới về nâng cao tính chống chịu và tăng cường chất lượng ở giống cây trồng. - Trình độ công nghệ về thiết kế gen và chuyển gen vào cây lúa đạt trình độ tương đương quốc tế. - Các kết quả nghiên cứu mà đề tài thu được chứng tỏ trình độ của các cán bộ khoa học nước ta trong lĩnh vực công nghệ sinh học hiện đại tương đương với các nước trong khu vực và thế giới. Các kết quả thu được có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao trong việc nghiên cứu tính chống chịu và cải tiến chất lượng giống cây trồng bằng công nghệ sinh học thực vật. 4.4. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG Bảng 4.2: Khả năng áp dụng của đề tài TT Tên tiến bộ kỹ thuật Cơ quan tạo ra Nơi được chuyển giao Hiệu quả kinh tế Pháp lý cho việc áp dụng 1 Qui trình đánh giá tính chịu mặn, hạn ở cây lúa Viện Công nghệ sinh học Viện Max Planck – CHLB Đức, Các phòng thí nghiệm quan tâm Phân loại và đánh giá nhanh các dòng - giống lúa có khả năng chịu hạn và mặn Sẽ đăng ký quyền tác giả 2 Qui trình chuyển gen Viện Công Viện Max Tạo giống cây 73 vào mô sẹo hạt lúa chín thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens nghệ sinh học Planck – CHLB Đức, Các phòng thí nghiệm quan tâm trồng chuyển gen 3 Qui trình qui phạm đánh giá, phân tích cây chuyển gen trong phòng thí nghiệm và nhà lưới an toàn Viện Công nghệ sinh học Các phòng thí nghiệm và cơ quan tạo giống và thử nghiệm cây trồng chuyển gen An toàn và có độ chính xác cao 4 Sưu tập trình tự các gen OAT, nhaA và CGS Viện Công nghệ sinh học và Viện Max Planck – CHLB Đức Các phòng thí nghiệm quan tâm Sử dụng thiết kế gen cho phù hợp để chuyển vào cây trồng khác ngoài cây lúa 5 Gen tăng cường tính chịu hạn (OAT) và mặn (nhaA) ở lúa Viện Công nghệ sinh học Các phòng thí nghiệm quan tâm Tăng cường tính chịu hạn và mặn ở giống cây trồng Sẽ đăng ký quyền tác giả Các dòng lúa chuyển gen nhaA và OAT Viện Công nghệ sinh học Các cơ quan tạo giống cây trồng Tạo giống lúa chịu mặn và hạn Sẽ đăng ký quyền tác giả Gen tăng cường hàm lượng axít amin Cystathionine gamma synthase (CGS) Viện Max Planck – CHLB Đức và Viện Công nghệ sinh học Viện Công nghệ Sinh học Nâng cao hàm lượng axít amin Cystathionine gamma synthase (CGS) ở các giống lúa Việt Nam Hợp tác nghị định thư trong khuôn khổ của đề tài này Ngân hàng dữ liệu về các gen điều khiển phiên mã (TF) Viện Max Planck – CHLB Đức và Viện Công nghệ sinh học Các phòng thí nghiệm quan tâm Tìm kiếm nhanh và sử dụng các gen điều khiển phiên mã Hợp tác nghị định thư trong khuôn khổ của đề tài này 74 4.5. ĐÀO TẠO Bảng 4.3: Danh sách các học viên được đao tạo TT Năm Họ và tên Tên Luận văn, luận án Bậc đào tạo 1 2003- 2007 Nguyễn Hữu Cường Nghiên cứu tăng cường hàm lượng axít amins nhóm sulfur ở cây lúa Oryza sativa L. Tiến sỹ 2 2004- 2008 Đỗ Thị Phúc Cải tiến chất lượng giống lúa liên quan đến kháng các điều kiện stress của môi trường: Vai trò của polyamine trong việc chịu mặn và hạn Tiến sỹ 3 2002- 2006 Lê Xuân Đắc Nghiên cứu chọn tạo giống giống lúa chất lượng cao bằng công nghệ sinh học Tiến sỹ 4 2004- 2007 Nguyễn Phương Thảo Nghiên cứu về proteomic ở cây lúa chuyển gen Tiến sỹ 5 2003- 2004 Nguyễn Hải Yến Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống chuyển gen ở lúa Cao học Bảng 4.4: Danh sách các cán bộ được nâng cao trình độ TT Thời gian đào tạo Họ và tên Nội dung đào tạo Cơ quan 1 4/2003- 5/2003 Lê Xuân Đắc Sử dụng phần mềm BLAST khai thác Ngân hàng dữ liệu về các gen điều khiển phiên mã (TF) Viện Max Planck – CHLB Đức 2 4/2003- 5/2003 Nguyễn Hồng Châu Sử dụng các thiết bị để phân tích phổ trao đổi chất bằng GC/MS và xây dựng thư viện cDNA Viện Max Planck – CHLB Đức 3 2002, 2003, 2004 Lê Trần Bình Trao đổi hợp tác nghiên cứu khoa học và đào tạo Viện Max Planck, Đại học tổng hợp Greifswald - CHLB Đức 4 22/11/2005 Các cán bộ nghiên cứu khoa học thuộc Viện CNSH, Viện KHNN Việt Nam, Viện DTNN... (35 người) Bài giảng tập huấn về chuyển gen nâng cao hàm lượng axít amin và Quá trình đồng hóa sulfur ở thực vật TS. Reiner Hoefgen và TS. Hesse Holger Viện Max Planck – CHLB Đức 75 4.6. SẢN PHẨM KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Bộ sưu tập các giống lúa chịu hạn và chịu mặn của Việt Nam đang được nhân và lưu giữa tại Viện Công nghệ sinh học: 68 giống 2. Qui trình đánh giá tính chịu mặn, hạn ở cây lúa: 02 qui trình 3. Qui trình chuyển gen vào mô sẹo hạt lúa chín thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens: 01 4. Qui trình qui phạm đánh giá, phân tích cây chuyển gen trong phòng thí nghiệm và nhà lưới an toàn: 01 5. Trình tự và các gen OAT, nhaA và CGS: 3 trình tự và 3 gen 6. Các dòng lúa chuyển gen nhaA, OAT và CGS: 27 dòng (11 dòng mang gen nhaA, 3 dòng mang gen OAT và 15 dòng mang gen CGS) 7. Thư viện cDNA ở lúa: 01 thư viện sử dụng để sàng lọc các đoạn gen quan tâm 8. Ngân hàng dữ liệu về các gen điều khiển phiên mã (TF): tại địa chỉ với 2512 gen gồm 2261 loci mã hóa và xắp xếp thành 44 họ gen khác nhau 9. Ngân hàng dữ liệu về khối phổ các chất đã biết và chất chưa biết MSTs đó được lưu giữ trong Ngân hàng có thể khai thác, trao đổi thông tin và trích dẫn khi công bố qua GMD Web-Site 10. Đào tạo: 01 cao học, 4 nghiên cứu sinh 11. Đào tạo nâng cao: 2 cán bộ tại viện Max Planck - CHLB Đức 12. Lớp tập huấn: 01 lớp cho 35 cán bộ khoa học 13. Bài báo khoa học: 7 bài đăng tạp chí trong nước, 4 bài đăng tạp chí nước ngoài và 2 Poster trình bày hội nghị Quốc tế. 76 4.7. HỢP TÁC QUỐC TẾ Bảng 4.5: Nội dung hợp tác quốc tế TT Cơ quan phối hợp Nội dung phối hợp 1 Đại học Tổng hợp Greifswald Đào tạo nghiên cứu sinh 2 Viện Max Planck về Sinh lý thực vật phân tử Đào tạo nghiên cứu sinh, đào tạo cán bộ khoa học Việt Nam nâng cao trình độ và sử dụng các phần mềm, các thiết bị hiện đại và tiên tiến, trao đổi phân tích mẫu nghiên cứu 3 EU (Bỉ, Tây Ban Nha, Pháp, Trung Quốc) Phối hợp cung cấp gen, vector pCAMBIA1300, pCAMBIA-1390/Ubill, cung cấp giống lúa Songhua 4 Đại học tổng hợp Nagoya Nhật Bản Đào tạo nghiên cứu sinh 5 Viện Nông lâm nghiệp - Đại học Tổng hợp Tshukuba - Nhật Bản Cung cấp giống lúa Nipponbare 4.8. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ - Tổng kinh phí SNKH: 800 triệu - Tổng kinh phí đã quyết toán: - Kinh phí phân bổ cho các hạng mục: Bảng 4.6: Tình hình sử dụng kinh phí Chỉ tiêu Số tiền (VNĐ) A. Tình hình chung 1. Kinh phí được cấp 800.000.000 2. Kinh phí đã quyết toán 800.000.000 B. Giải trình kinh phí đã quyết toán lũy kế từ khi khởi đầu đến thời điểm nghiệm thu Mục 109: Điện nước 10.000.000 Mục 110: Văn phòng phẩm 5.004.000 Mục 113: Công tác phí 4.350.000 Mục 114: Chi phí thuê khoán chuyên môn 156.075.000 Mục 115: Đoàn ra 173.873.969 Mục 116: Đoàn vào 167.697.031 Mục 119: Chi phí nghiệp vụ chuyên môn: vật tư, hóa chất 240.000.000 Mục 134: Các khoản chi khác (chi phí, hội thảo, hội nghị, in ấn tài liệu) 43.000.000 Tổng cộng 800.000.000 77 4.9. DANH SÁCH CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ TẠP CHÍ TRONG NƯỚC 1. Nguyễn Thị Hồng Châu, Trần Thanh Thu, Michel Jacobs, Ramon Serrano, Emmanuel Guiderdoni, Lê Trần Bình (2004). Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng lúa Zhongzua (Japonica) chuyển gen. Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 2, sô 1, tr: 93 - 100. 2. Nguyễn Thị Hồng Châu, Nguyễn Phương Thảo, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (2003). Chuyển gen thông qua Agrobacterium tumefaciens vào giống lúa C71. Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 2, tr: 219 - 226. 3. Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội, Lê Trần Bình (2003). Mối tường quan giữa hàm lượng proline và tính chống chịu ở cây lúa, Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 1. tr. 85 - 94 4. Nguyễn Minh Hùng, Đinh Thị Phòng, Lê Duy Thành, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (2003). Nghiên cứu mức độ methyl hóa ADN genom một số giống lúa chọn tạo bằng công nghệ tế bào thực vật. Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Nxb. KH & KT Hà Nội, tr: 923 - 926 5. Nguyễn Thị Tâm, Lê Trần Bình (2003). Ảnh hưởng của nhiệt độ cao lên hoạt độ α -amylase và hàm lượng đường tan ở hạt nảy mầm của một số giống và dòng lúa chọn lọc từ mô sẹo chịu nóng, Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 1. tr. 101 - 108. 6. Nguyễn Thị Tâm, Nguyễn Thị Tỵ, Lê Trần Bình (2003). Đánh giá một số đặc điểm hóa sinh của các dòng lúa chọn lọc có nguồn gốc từ mô sẹo chịu nhiệt độ cao. Báo cáo Khoa học Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc 2003. Nxb. KH & KT Hà Nội, tr: 958 - 961. 7. Nguyễn Thị Tâm, Lê Văn Sơn, Lê Trần Bình (2003). Ứng dụng kỹ thuật phân tích sự đa hình các đoạn ADN được nhân bản ngẫu nhiên (RAPD) vào việc đánh giá các dòng lúa chọn lọc từ mô sẹo chịu nhiệt độ cao. Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Nxb. KH & KT Hà Nội, tr: 1003 - 1007. TẠP CHÍ NƯỚC NGOÀI 8. Frenzel T, Miller A, Engel KH (2002) Metabolite profiling - A Fractionation method for analysis of major and minor compounds in rice grains. Cereal 78 Chemistry 79 (2): 215-221 9. Kopka J, Schauer N, Krueger S, Birkemeyer C, Usadel B, Bergmüller E, Dörmann P, Gibon Y, Stitt M, Willmitzer L, Fernie AR, Steinhauser D (2005) GMD@CSBDB: The Golm Metabolome Database. Bioinformatics 21: 1635- 1638. 10. Sato S, Soga T, Nishioka T, Tomita M (2004) Simultaneous determination of the main metabolites in rice leaves using capillary electrophoresis mass spectrometry and capillary electrophoresis diode array detection. Plant Journal 40:151–163. 11. Schauer N, Steinhauser D, Strelkov S, Schomburg D, Allison G, Moritz T, Lundgren K, Roessner-Tunali U, Forbes MG, Willmitzer L, Fernie AR, Kopka J (2005) GC-MS libraries for the rapid identification of metabolites in complex biological samples. FEBS Letters 579:1332-1337 POSTERS 12. Do PT, Erban A, Scherling C, Drechsel O, Heyer AG, Kopka J, Zuther E (2005). Investigation of polyamine biosynthesis in Indica rice varieties with different levels of salt tolerance. 5th International Rice Symposium, Manila, Philippines. 13. Zuther E, Drechsel O, Do PT, Erban A, Kopka J, Heyer AG (2004) Characterization of polyamine biosynthesis in different indica varieties of Oryza sativa under salt stress conditions. 3rd Plant Genomics European Meeting, Lyon, France 4.10. HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI Giữa hệ thống quản lý của Bộ BMBF, Đức và Bộ KH&CN, Việt Nam có sự khác nhau cơ bản về thời gian thực hiện đề tài, trong khi MPIMP được BMBF cho thực hiện đề tài trong thời gian từ năm 2002 đến 2007 thì đề tài đối ứng của Viện Công nghệ sinh học được Bộ KH&CN cho phép tiến hành từ năm 2002 đến 2004. Vì vậy không tránh khỏi những khâu lệch rất lớn vì rất nhiều nội dung mang tính kế thừa. Vì vậy, đề tài phía đối tác Việt Nam đã phải gia hạn thời gian thực hiện đến năm 2005. 79 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN 1. Bộ sưu tập 68 giống lúa chịu hạn và chịu mặn của Việt Nam đang được nhân và lưu giữ tại Viện Công nghệ sinh học. 2. Hoàn thiện và tối ưu hóa phương pháp xử lý tính chịu muối và hạn đối với các giống lúa phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. Kết quả xử lý mặn thu được 5 giống chịu mặn tốt (Chăm, Chăm biển, IR57311, Cườm và Nước mặn), 7 giống chịu mặn trung bình (CR203, Nước mặn 1, Đốc đỏ, Nếp mặn, Đốc phụng, C71 và Cha va) và 6 giống mẫn cảm (C70, DR2, Lúa mặn, Songhua, Taipei và Nipponbare). Kết quả xử lý hạn thu được 7 giống chịu hạn khá tốt (CR203, Khẩu chăm, Trà lĩnh, IR57311, C70, LC-93-1 và Nếp mèn), 7 giống chịu hạn trung bình (LC-93-4, Cườm, C71, Taipei, Lúa mặn, Lốc dâu, K.lua nương) và 7 giống mẫn cảm (DR2, LC-93-2, Lốc, Khẩu nón, Khẩu hom, Songhua, Nipponbare). 3. Kết quả xử lý mặn cho thấy (i) Giữa các nhóm có sự khác biệt rất rõ về hàm lượng polyamin, (ii) Các giống mẫn cảm có hàm lượng Putrescine cao hơn hẳn, (iii) Hàm lượng Putrescine tỷ lệ thuận với khả năng chịu mặn, (iv) Hàm lượng Putrescine tăng lên khi xử lý với nồng độ NaCl tăng dần. Hoạt động của enzym Arginindecarboxylase (ADC) ở những giống mẫn cảm tăng lên rất rõ rệt. Thí nghiệm chuyển các gen chủ chốt làm thay đổi hàm lượng polyamin đang được tiến hành. 4. Để có thể định lượng chính xác thành phần axít amin trong gạo, phương pháp thủy phân protein tổng số của hạt gạo bằng vi sóng được hoàn thiện kết hợp với việc tách chiết bằng các hệ dịch đệm khác nhau cho phép hình thành một hệ thống gồm nghiền chiết protein từ gạo, thủy phân bằng vi sóng, tạo dẫn xuất và định lượng với HPLC cho phép phân tích được hàm lượng axít amin trong lượng siêu nhỏ (mg) bột gạo. 80 5. Xây dựng ngân hàng dữ liệu về Tác nhân phiên mã ở lúa. Thông qua việc tra cứu và thu thập thông tin về gen hiện nay một Ngân hàng dữ liệu về các đoạn gen Tác nhân phiên mã ở cây lúa đã chính thức được thành lập và đưa vào hoạt động từ 01.09.2004 với địa chỉ với 2512 gen gồm 2261 loci mã hóa và xắp xếp thành 44 họ gen khác nhau. 6. Thông qua việc thiết kế hàng trăm cặp mồi đặc hiệu và tiến hành kỹ thuật RT- RT-PCR đã đánh giá được mức độ biểu hiện của các đoạn gen điều khiển khi cây mạ bị xử lý mặn tại hai thời điểm. Kết quả cho thấy: với giá trị abs(log2(FoldChange))>3.32 và hệ số biến đổi đạt khoảng 10 lần hoặc kích thích hoặc ức chế thì ở hai giống nghiên cứu là Chàm và DR2 có đến 12%, tức là 313 gen trong số 2512 gen được coi là cảm ứng hoặc ức chế do mặn. 7. Trong số đó có 19 gen được chọn để thiết kế mồi cho việc nhân đoạn gen ngược đầu 5’ từ codon khởi đầu trở lên. Kết quả đã nhân được đoạn DNA của 16 gen, trong đó có 3 mồi không cho kết quả. Hiện nay, các đoạn gen được nhân đang được đọc trình tự. Bước đầu đã xác định 6 gen cảm ứng mạnh dưới tác động của khô hạn và muối (Alfin-like-5, Alfin-like-28, AP2-EREBP-43, ARR-B2, C2C2-Dof-5, C2C2-Dof-11). 8. Đã thiết lập một ngân hàng các chất trao đổi của lá và rễ lúa khi phân tích phổ GC-TOF-MS. Ngân hàng dữ liệu về khối phổ các chất đã biết và chất chưa biết MSTs đó được lưu giữ trong Ngân hàng có thể khai thác, trao đổi thông tin và trích dẫn khi công bố qua GMD Web-Site golm.mpg.de/gmd.html. Tiến hành phân tích phổ GC-TOF-MS trên cây mạ đã có 132 MSTs được xác định, trong đó có 109 chất thuộc các chất trao đổi sơ cấp. Có một số chất bị biến đổi thành 2 hoặc nhiều dẫn xuất hóa học do hóa chất cần thiết dùng cho kỹ thuật GC-MS. Tuy vậy, vẫn còn 148 MSTs của cây mạ chưa được biết đến. Chúng cũng xuất hiện thường xuyên ở Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabaccum, Lotus japonicus, hoặc Lycopersicon spec. Việc tìm kiếm các chất đặc hiệu ở rễ và lá lúa được chú ý, nhưng ưu tiên hơn vẫn là việc tìm kiếm các chất trao đổi trong rễ và lá có ý nghĩa chỉ thị đối với tính chịu mặn và chịu hạn. 9. Đã xây dựng và tối ưu hóa hệ thống nuôi cấy mô tế bào để chuyển gen vào lúa với nguồn vật liệu ban đầu là hạt lúa chín (thay vì phôi non rất khó chủ động) đã được thiết lập. 81 10. Bước đầu thu được 15 dòng cây chuyển gen CGS, các dòng cây này đang trồng, theo dõi sự hoạt động của gen này trong phytotron. Hạt giống thế hệ T1 sẽ được thu từ những cây trồng trong phytotron và tiếp tục các nghiên cứu khác. Các gen khác như Serinacetyltransferase, Homoserinkinase (plastid) và Homoserinkinase (cytosolic) đang được hoàn thiện để chuyển gen nhằm cải thiện thành phần axít amin trong gạo của các giống lúa Việt Nam. 11. Đối với các dòng cây chuyển gen nhaA ở giống lúa C71 kết quả thu được 11 dòng cây dương tính. Đối với gen OAT đã thu được 3 dòng cây dương tính trên giống lúa DR2. 5.2. ĐỀ NGHỊ 1. Giữa hệ thống quản lý của Bộ BMBF, Đức và Bộ KH&CN, Việt Nam có sự khác nhau cơ bản về thời gian thực hiện đề tài, trong khi MPIMP được BMBF cho thực hiện đề tài trong thời gian từ năm 2002 đến 2007 thì đề tài đối ứng của Viện Công nghệ sinh học được Bộ KH&CN cho phép tiến hành từ năm 2002 đến 2004. Vì vậy không tránh khỏi những khâu lệch rất lớn vì rất nhiều nội dung mang tính kế thừa. Mặc dù thế, thông qua việc khai thác các nguồn tài chính khác đề tài đã tận dụng được lực lượng cán bộ Việt Nam được nhận học bổng 322 gửi đi làm NCS ở MPIMP để tham gia thực hiện nhiều nội dung quan trọng của đề tài bằng những kinh nghiệm thu nhận được trước đó tại Viện Công nghệ sinh học góp phần thúc đẩy tiến độ của đề tài. 2. Đề nghị có những điều chỉnh trong công tác quản lý để có sự phù hợp tốt hơn về thời gian và tiến độ giữa các bên và tiếp tục thực hiện những nội dung còn chưa hoàn tất. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trong nước 1. Nguyễn Thị Hồng Châu, Trần Thanh Thu, Michel Jacobs, Ramon Serrano, Emmanuel Guiderdoni, Lê Trần Bình (2004). Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng lúa Zhongzua (Japonica) chuyển gen. Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 2, sô 1, tr: 93 - 100 2. Nguyễn Thị Hồng Châu, Nguyễn Phương Thảo, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (2003). Chuyển gen thông qua Agrobacterium tumefaciens tumefaciens vào giống lúa C71. Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 2, tr: 219 - 226. 3. Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội, Lê Trần Bình (2003). Mối tường quan giữa hàm lượng proline và tính chống chịu ở cây lúa, Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 1. tr. 85 - 94 4. Nguyễn Minh Hùng, Đinh Thị Phòng, Lê Duy Thành, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (2003). Nghiên cứu mức độ methyl hóa DNA genom một số giống lúa chọn tạo bằng công nghệ tế bào thực vật. Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Nxb. KH & KT Hà Nội, tr: 923 - 926 5. Nguyễn Thị Tâm, Lê Trần Bình (2003). Ảnh hưởng của nhiệt độ cao lên hoạt độ α -amylase và hàm lượng đường tan ở hạt nảy mầm của một số giống và dòng lúa chọn lọc từ mô sẹo chịu nóng, Tạp chí Công nghệ sinh học, tập 1, số 1. tr. 101 - 108. 6. Nguyễn Thị Tâm, Nguyễn Thị Tỵ, Lê Trần Bình (2003). Đánh giá một số đặc điểm hóa sinh của các dòng lúa chọn lọc có nguồn gốc từ mô sẹo chịu nhiệt độ cao. Báo cáo Khoa học Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc 2003. Nxb. KH & KT Hà Nội, tr: 958 - 961. 7. Nguyễn Thị Tâm, Lê Văn Sơn, Lê Trần Bình (2003). Ứng dụng kỹ thuật phân tích sự đa hình các đoạn DNA được nhân bản ngẫu nhiên (RAPD) vào việc đánh giá các dòng lúa chọn lọc từ mô sẹo chịu nhiệt độ cao. Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học sự sống. Nxb. KH & KT Hà Nội, tr: 1003 - 1007. 83 Quốc tế 7. Ali M.L., Patha M.S., Zhang J., Bai G., Sarkarung S., Nguyen H.T. (2000), Mapping QTLs for roots traits in a recombinant inbred population from two indica ecotypes in rice, Theoretical & Applied Genetics 101: 756-766. 8. Baker N R, Bradoury M, Farage P et. al (1989). Phyl. Trans. Roy. .Soc. London. V. 323B. No 1216. P.295. 9. Bjorkman O, Demmeng B (1987). Plant. 170. P. 489- 504. 10. Bouchereau A., Aziz A., Larher F., Martin-Tanguy J. (1999), Polyamines and environmental challenges: Recent development, Plant Sci 140: 103-125. 11. Butler W L (1978). Annu. Rew. Plant. Physoil. 29. P. 345-378. 12. Czempinski K., Zimmermann S., Ehrhardt T., Muller-roeber B. (1997), New structure and function in plant K+ channels: KCO1, an outward rectifier with a steep Ca2+ dependency, EMBO J 16: 2565-2575. 13. Demming B, Bjokman O (1987). Plant. V. 171. N02. P.171. 14. Dubey R.S., Singh A.K. (1999), Salinity induces accumulation of soluble sugars and alters the activity of sugar metabolizing enzyme in rice plants, Biologia Plantarum 42: 133-239. 15. Erdei L., trivedi S., Takeda K., Matsumoto H., (1990), Effects of osmotic and salt stresses on the accumulation of polyamines in leaf segment from wheat varieties differing in salt and drought tolerance, J. Plant Physiol 137: 165-168. 16. Fiehn C.C., Kopka J., Dormann P., Altmann T., Trethewey R.N., Willmitzer L. (2000), Metabolic profiling for plant function genomics, Nature Biotechnology 18: 1157-1161. 17. Fiehn O., Kopka J., Trethewey R.N., Willmizez L. (2000), Identification of uncommon plant metabolites based on calculation of elemental composition using gas chromatography and quadrupole mass spectrometry, Anal Chem 72: 3573-3580. 18. Frenzel T, Miller A, Engel KH (2002) Metabolite profiling - A Fractionation method for analysis of major and minor compounds in rice grains. Cereal Chemistry 79 (2): 215-221 84 19. Fukai S., Cooper M. (1995), Development of drought-resistant cultivars using physiomorphological traits in rice, Field Crops Research 40: 67-86. 20. Fukai S., Cooper M. (1995), Devepment of drought-resistant cultivars using physio-morphological traits in rice, Field Crops res 40: 67-86. 21. Goicoechea N., Szalai G., Antolin M.C., Sanchez-Diaz M., Paldi E. (1998), Influence of arbuscular mycorrhizae and rihzobium on free polyamines and proline levels in water-stresses alfalfa, J. Plant Physiol 153: 706-711. 22. Gregory J.F. (1998), Nutritional properties and significance of vitamin