KILOBOOKS.COM
1
Li cm n
Trc ht em xin chõn thnh gi li cm n n Phũng bnh hc
phõn t - Vin di truyn nụng nghip cựng cỏc cỏn b cụng nhõn viờn
trong phũng ó to iu kin giỳp em trong sut thi gian thc tp
va qua.
Em cng xin gi li cm n n Vin Cụng ngh Sinh hc Thc
phm - i hc Bỏch Khoa H Ni v cụ giỏo hng dn to iu
kin cho em hon thnh t thc tp k thut.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
2
Li m u
Vin Di truyn nụng nghip c thnh lp ngy 10/10/1989, tin thõn
ca Vin l Trung tõm Di truyn Nụng nghip (thnh lp nm 1984). Hin nay,
Vin nm trờn a bn huyn T Liờm, H Ni.
Chc nng chớnh ca Vin l :
-Nghiờn cu, ng dỳng cỏc phng phỏp di truyn hc hin i v cụng
ngh sinh hc chn to cỏc ging cõy trng cú nng sut cao, phm cht tt,
chng chu sõu bnh v cỏc iu kin bt li ca mụt trng.
-To cỏc chng vi sinh vt mi phc v bo qun v ch bin lng thc-
thc phm, sn xut cỏc loi ch phm sinh hc phc v nn nụng nghip bn
vng v bo v mụi trng.
-Tng cng hp tỏc quc t v tham gia o to cỏn b v lnh v Di
truyn v Cụng ngh sinh hc.
gi các sn phm ca q trình quang tng hp và to ht hoc các c quan tái
to khc cho kh nng sinh tn và phát trin. Bt c khi nào các t bào ca mt
cây hay mt b phn nào đó ca cây có kh nng thc hin mt hay nhiu chc
nng đc bit b can thip do các vi sinh vt hoc là yu t mơt trng bt li
thì các hot đng ca các t bào b gián đon, b thay đi hay b c ch hoc b
cht và cây trng tr nên b bnh.
u tiên bnh mi ch xy ra mt vài t bào và vn cha biu hin ra
nhng ch trong mt thi gian ngn, bnh lan rng và các b phn cây b bnh
bt đu thay đi và biu hin ra ngồi các triu chng bnh mà mt thng có
th thy đc. Da vào nhng thay đi mà cây th hin khi phn ng li s xâm
nhim ca vi sinh vt hay nh hng ca các yu t mơi trng bt li mà
chúng ta có th bit đc mc đ bnh ca cây. T đó bnh ca cây có th đc
đnh ngha là : mt chui các phn ng ca các t bào và các mơ thc vt vi
các vi sinh vt gây bnh hoc vi các yu t mơi trng mà ta có th nhìn thy
đc hoc khơng nhìn thy đc, dn đn nhng thay đi bt li theo hình dng,
chc nng, hoc tình trng ngun vn ca cây trng và có th dn đn s suy
yu hoc có th gây cht tồn phn hoc tng phn ca cây.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
4
Cỏc tỏc nhõn gõy bnh vi sinh vt thng gõy bnh bng cỏch can thip
vo quỏ trỡnh trao i cht ca t bo cõy thụng qua cỏc enzyme, cỏc cht c t,
cỏc cht iu ho sinh trng v cỏc loi cht khỏc m chỳng tit ra khi tip xỳc
vi cõy ch, hoc hp th dinh dng ca t bo ch phc v cho mc ớch s
dng ca chỳng. Mt s sinh vt khỏc li gõy bnh bng cỏch sng ký sinh v
phỏt trin, sinh sn trong h thng bú mch mụ g hay bú mch libe v hu qu
tt yu l lm tc nghn ng vn chuyn lờn xung ca nc v ca ng.
Ngoi ra, cỏc yu t mụi trng cng gõy bnh trờn thc vt khi tỏc ng vi
- Ni cy phơi non (phơi cha phân hố hồn tồn), phơi trng thành.
- Ni cy mơ so (callus)
- Ni cy t bào: T bào thc vt đn (ni cy huyn phù t bào), t bào
trn
Cơng ngh ni cy mơ, t bào thc vt da trên tính tồn nng ca t bào
do Haberlandtf phát biu (1898): Mi t bào ca c th đa bào có kh nng tim
tàng đ phát trin thành mt c th hồn chnh trong điu kin phù hp. C s
vt cht ca tính tồn nng là mi t bào trong c th đa bào đu cha đy đ
vt cht thơng tin di truyn. Khi to đc mơi trng ni cy phù hp, s dng
các cht điu khin sinh trng thc vt, ta có th hot hố gen cn thit đ bt
mt t bào bt k ca c th thc vt phát trin đc thành cây hồn chnh.
Phân hố và phn phân hố ca t bào cng là c s lý thuyt ca cơng
ngh này. Trong đó, s phân hố là vic chuyn nhng t bào phơi sinh tr
thành các t bào chun hố đ thc hin nhng chc nng khác nhau v sinh lý,
sinh hố; còn s phn phân hố là s chuyn các t bào đã chun hố tr li
trng thái phơi sinh, có kh nng phân chia đ cho ra các t bào mi.
iu kin đ t bào th hin tính tồn nng qua con đng phân hố và
phn phân hố là mơi trng ni cy.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
6
II.Mơi trng ni cy mơ t bào thc vt:
Mơi trng ni cy là yu t quan trng, nó quyt đnh cho s thành cơng
ca vic ni cy mơ t bào thc vt tách ri. Thành phn chính bao gm:
trong mơi trng ni cy.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
7
*Myo-Inositol là mt hp cht th cp có vòng thm (cha đc xp
vào vitamin), do s tham gia hình thành hp cht pectin to thành t bào,
có tác đng kích thích mnh m s phân chia ca t bào, đc s dng
vi lng ln ~ 100 mg/l.
5. Cht điu khin sinh trng: Là thành phn quan trng nht ca
mơi trng ni cy, giúp điu khin đc q trình phân hố và phn
phân hố t bào, th hin đc tính tồn nng ca t bào trong ni cy
t bào và mơ thc vt tách ri. Ngi ta thng s dng ch yu hai
nhóm cht điu khin sinh trng thc vt sau:
-
Auxin: kích thích q trình tng trng ca t bào, kích thích
s hình thành mơ so và r bt đnh. Các loi thng dùng là
IAA(axit indolaxetic), NAA(axit naphtyl axetic), IBA(axit
indol butyric), 2,4
DAA(axit Diclofenoxy axetic) Hàm lng
dùng nh 10
-5
-10
-7
mol/l.
-
Xytokinin: kích thích s phân chia t bào và to chi bt đnh.
0
C thỡ dng lng cũn khi nhit
nh hn 40
0
C li dng rn(gel). Agar cú kh nng ngm nc cao,
ch cn 6-12 g cú th lm ụng c 1l nc v khi trng thỏi rn thỡ
t bo v mụ thc vt vn d dng hp thu c cỏc cht dinh dng
t mụi trng.III. Nguyờn tc, k thut chung trong nuụi cy mụ t bo:
Ngy nay, hu ht cỏc nh nghiờn cu khoa hc u thng nht rng thnh
cụng ca nuụi cy mụ t bo ch t c khi nú tri qua 5 bc sau:
Bc 0: Bc chun b
Chn lc cõy m t tiờu chun sau:
- Cõy m cú c im di truyn, c im nụng, sinh hc quý ta cn.
- Cú kh nng sinh trng v phỏt trin tt.
- Sch bnh, c bit l sch virus.
- Nu trong t nhiờn khụng cú nhng cõy t tiờu chun trờn, phi trng cỏc
cõy m trong iu kin cỏch ly vi ngun bnh hoc ti u v iu kin
chm súc, dinh dng, bo v thc vt cú cõy m t tiờu chun.
Bc 1: Nuụi cy khi ng
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
9
đa thêm vào cht điu khin sinh trng, các cht b sung khác nh nc da,
nc chit nâm men, dch thu phân casein kt hp vi các yu t nhit đ, ánh
sáng nhm đt đc h s nhân chi cao nht mà vn đm bo sc sng, bn
cht di truyn, có th to thành cây hồn chnh, đt tiêu chun cây ging giai
đon sau . Tuy nhiên, tu tng đi tng ni cy, ngi ta có th đt đc h
s nhân cao bng vic kích thích s hình thành các cm chi hay kích thích s
phát trin ca các chi nách hoc thơng qua vic to cây t phơi vơ tính.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
10Bc 3: To cây hồn chnh
Khi đt đc mt kích thc nht đnh, các chi đc chuyn t mơi
trng trong bc 2 vào mơi trng to r. Thng sau 2-3 tun, t nhng chi
riêng l này s xut hin r. giai đon này, ngi ta b sung vào mơi trng
các auxin vì auxin là nhóm hormon thc vt quan trng có chc nng to r ph
t mơ ni cy. Tuy nhiên, mt s lồi nh chui hoc cây ngái s hình thành
r tt hn c đt đc trong mơi trng khơng có cht điu hồ sinh trng.
Bc 4: Thích ng cây in vitro trong điu kin t nhiên
Giai đon đa cây hồn chnh t ng nghim ra đt là bc cui cùng ca
quy trình ni cy mơ t bào.
Cây ly ra ng nghim phi đc ra sch agar bám trên b mt r đ tránh s
xâm nhp ca cơn trùng và nm mc.Theo Bhojwani và Razdan(1983), quy
trình này s thành cơng hn nu trc khi đa cây con ra đt ta m cây trên cát
có đ m 90% t 10 đn 15 ngày. Trong nhng khong thi gian này, r mi
đcc sinh ra và bt đu hình thành lá mi. Sau đó chuyn cây ra đt vi ch đ
+ Khc phc: Chn mu non gim hm lng tanin, polyphenol ;
gõy vt thng c gii ti thiu nht; x lý mu cy bng cỏch
ngõm trong dung dch axit hu c cú tớnh kh mnh: axit ascorbic,
axit xitric; b sung vo mụi trng than hot tớnh hp ph cỏc
cht núi trờn.
- Hin tng thu tinh hoỏ mu cy
+ Khi nuụi cy trong mụi trng lng v bỡnh nuụi b hn ch v
kh nng trao i khớ thỡ t bo v mụ thc vt b mng nc, tr
nờn trong sut, cú hỡnh dng khụng bỡnh thng
+ Khc phc: B sung vo mụi trng cht gõy ỏp sut cao, cht c
ch tng hp etilen, tng cng chiu sỏng v gim nhit
phũng nuụi .
IV. ng dng ca nuụi cy mụ t bo trong cụng tỏc ging cõy trng:
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
12
Ni cy mơ, t bào thc vt có th phc v rt nhiu lnh vc khác nhau.
Trong cơng tác ging cây trng, ni cy in vitro đc ng dng đ:
- Làm phong phú vt liu di truyn cho cơng tác chn ging.
- Duy trì, bo qun, nhân nhanh các ging và cá th có ý ngha khoa hc, có
giá tr kinh t cao.
- Làm sch virus, phc tráng ging b thối hố vì bnh.
Trong s đó, ng dng đ nhân nhanh ging vơ tính cây trng bng
phng pháp ni cy in vitro đc quan tâm hn c. Ngi ta c tính có
khong 300 loi cây có th đc nhân ging bng phng pháp này. Li ích ca
ng dng to ln trong cơng tác lai to và nhân nhanh ging cây trng. V.Kt qu và tho lun
Thc hin ni cy mơ đi vi loi mu là cây hoa cúc ly t vn ca
vin Di truyn nơng nghip.
- Mu cây đc ct b lá và ct thành nhng đon dài 5-7 cm.
- Ra mu bng nc ra bát lỗng sau đó ra li bng nc sch 3 ln.
- Ra mu bng cn 70 đ trong 1 phút đ sát trùng s b sau ra li bng
nc sch 3 ln.
- Kh trùng mu bng hydroperoxide trrong 10-15 phút sau đó tráng sch bng
nc ct.
- Ct cành thành tng đon ngn, mi đon có ít nht mt mt ng.
- Cy mu vào mơi trng ni cy có nng đ aucin-cytokinin thích hp, sau
3 tun các mt ng s phát trin thành chi.
- Thng sau q trình này câty đc ni cy bng phng pháp ct lát mng
đ có đc h s nhân nhanh ln.
-Sau khi đã có đc chi tin hành x lý ra r bàng cách ct chi cy vào mơi
trng thích hp,sau khong 2 tun s có r.
- Khi cây đã có r có th tin hành vic thích nghi cây vi điu kin sng t
nhiên trong vn m :có gi th thng là đt trn tru hun có b sung các
ngun cht dinh owng trong điu kin chiu sáng 50%.
- Mt thi gian sau,nu t l cây sng đt hn 85% có th đem cây con trng
trong điu kin bình thng.
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
14
Loi virus ny gõy ra cỏc loi khm v bin dng lỏ khỏc nhau, in hỡnh
nht l dng bin dng hỡnh kim, gõy nờn nhng thit hi nghiờm trng
trong sn xut c chua v thuc lỏ. Virus ny c lan truyn qua Aphis
gossyphii. Nú thuc nhúm Cucumovirus cú cu trỳc ARN mch n. Xut
hin dch bnh khụng cú quy lut bỏo trc.
Virus khm thuc lỏ - Tobacco Mosaic Viruses (TMV)
Loi virus ny gõy ra cỏc loi khm v phng lỏ khỏc nhau, in hỡnh nht
l dng khm san hụ gõy nờn nhng thit hi nghờim trng trong sn xut
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
16
cà chua, gây nh hng đn cht lng thuc lá. Virus này đc lan truyn
bng con đng c hc, đng thi đi vi cà chua virus này còn lan truyn
qua ht. Nó thuc nhóm Tobamovirus có cu trúc ARN mch đn.
Virus Y khoai tây – Potato Y Viruses (PVY).
Loi virus này gây ra các loi khm và các dng hoi t tht và gân lá
khác nhau, gây nên nhng thit hi nghiêm trng trong sn xut cà chua và
thuc lá. Vect ca virus này là các loi mui khác nhau. Nó thuc nhóm
polyvirus có cu trúc ARN mch đn.
2.S lan truyn virus trong t nhiên
Virus thc vt không th t lây nhim vào các mô, t bào ca vt ch mà
chúng ch thâm nhp vào khi các t bào hoc các mô ca vt ch b tn thng.
Trong t nhiên quá trình này đc thc hin thông qua các vi sinh vt khác,
nhng sinh vt mang virus t cây này truyn cho cây khác gi là vect truyn
bnh. Ngày nay nhng phng thc truyn bnh ca virus đã đc xác đnh,
c gi l tn ti khụng vnh vin (Non persistent).
- Cụn trựng sau vi gi mang virus t cõy bnh mi cú kh nng truyn
bnh sang cõy khỏc. Kh nng ny ch tn ti trong vi ngy liờn tc,
trng hp ny gi l bỏn vnh vin (semi-persistent).
- Cụn trựng ch cn 15 phỳt lõy nhim virus t cõy bnh nhng ch cú th
truyn bnh sau ú vi gi v truyn bnh liờn tc trong mt vi tun, gi l
truyn bnh vnh vin tun hon (persistent circulative).
- Cụn trựng sau 15 phỳt lõy virus cú th truyn bnh liờn tc sut c chu
k sng v c th h sau ú vn cũn nguyờn kh nng truyn bnh, gi l
truyn bnh vnh vin lan truyn (persistent psopagative).
3. K thut min dch liờn kt enzym
( ELISA enzym linked immuno _sorbent assay)
Phng phỏp th min dch da trờn phn ng gia mt khỏng nguyờn v
mt khỏng th l nhng protein cú trng lng phõn t ln thu c do to
min dch mỏu núng ca ng vt cú vỳ ( chut, th, nga, dờ ) bng nhng
phõn t gõy min dch ( protein, polysaccharides, ARN 2 mch b xung
, ).Trong trng hp ny khỏng th c gi l khỏng th a dũng
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN
KILOBOOKS.COM
18
(polyclonaux) vì chúng đc to ra t các dng hot hố ca mt qun th d
cht ca nhng t bào limpho B trong máu đng vt. Chúng là mt hn hp ca
các kháng th khác nhau phn ng vi nhiu đim cui ca kháng ngun hoc
nhng đnh ca phân t gây min dch. Phn ng kháng th – kháng ngun là
mt cơng c rt hiu nghim đ chun đốn bnh virut, vi khun, nm,
mycoplasma, tuyn trùng và các véc t truyn bnh. Hin nay k thut ELISA
còn giúp chúng ta xác đnh đc hàm lng thuc tr sâu (pesticide) tn d
19
đnh bng mt kháng th đc hiu hp th trên b mt vt cng ti các going ca
mt vi chun đ ( plaque de microtitration ) cu to bng polyvinyl hoc
polystyrene. Nhng phn ng khác nhau xy ra liên tip và nhng phân t t do
đc loi tr bng các ln ra. Phn ng ca virus cng tp trung và đc tng
cng bng mt pha đa thêm vào mt kháng th đc hiu có gn mt enzym
đánh du, có phn ng hồn tồn vi virus và đc tìm ra bng nhum màu
trong din bin gim dn ca enzym cht nn thích hp. S thu phân din ra
qua mt phn ng màu quan sát đc bng mt hoc đo bng dng c quang
hc. Trong trng hp khơng có virus trong mu kim tra, enzym gn vi kháng
th khơng gi li đc gi li và s khơng có mu.
Phng pháp ELISA khơng nhng đáp ng đc nhng tiêu chí phc tp mà
còn d dàng t đng hố và d dàng tìm kim nhng cht phn ng trên th
trng .
'ng dng ca ELISA trong vic phòng chng và phát hin bnh:
- Nhn bit các tác nhân gây bnh ch yu, đa ra nhng d liu v bnh dch
hc, xác đnh đc mc đ nhim đ qun lý đánh giá các ging kháng
bnh…
- Thu đc các ngun liu thc vt sch bnh bng quy trình chn ging
sch bnh nhng giai đon nhân ging khác nhau.
- Kim tra ngun liu thc vt nhp ni và ngn nga s xâm nhp ca các
bnh l vào lãnh th.
- Theo dõi thng xun các loi vi sinh vt, phát hin và dit tr dch có
th là các kho cha các vt truyn bnh (cơn trùng, tuyn trùng, nm…)
II.Vt liu và nghiên cu
1.Vt liu nghiên cu.
1.1 Vt liu thc vt.
Các mu cà chua thu thp ti vn thí nghim ca vin di truyn nơng
PO
4
42,9g Nc ct 2 ln 1000ml
- Dung dch PBS – T: PBS + 0,5ml Tween 20.
- Dung dch PBS – T – PVP
PBS – T + 2% PVP (polyvinyl pyrolidone)
- Dung dch hin màu (Substrate) pH9,8
Diethanolamine 97,00ml
NaN
3
0,20g
Nc ct 2 ln 900ml
2 Phng pháp nghiên cu
2.1 Phng pháp chun b mu.
- 0,5 gam mu đc ly các v trí khác nhau (Virus đ chn đốn bnh ta ly
mu lá, mt s mu ly ngn ) và đc nghin trong dung dch chit.
- Mu đc nghin trong dung dch dch chit vi t l 1/10 (1mg/ 10ml dung
dch đm). Sau đó dch nghin đc lc qua bơng thu tinh đ gi li nhng
phn thc vt khơng b nghin nát đ thu đc mt dch đng nht. Dch này
đc pha lỗng vi các t l khác nhau đ:
o Xác đnh ngng gii hn ca phép th (Gii hn đ hồ lỗng kháng
ngun).
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
21
Các bc tin hành
1. t kháng th đc hiu đã đc hồ lỗng trong dung dch đm coating
vào ging ca đa plaque (100l/ging).
Enzyme
Th cng
hp
t kháng th
c hiu
Kháng th
n c
a ph
n
ng
Ch
t n
n cho
phn ng
nhum màu
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
23
o trong 2h 37
0
C
o Ra đa plaque 3 ln bng dung dch PBS – T.
2. Cho dch cây nghiên cu đã đc hồ lỗng trong dung dch đm PNS –
T + PVP vào ging ca đa plaque (100l/ging).
o 37
0
C trong 2h hoc 1 đêm 4
0
THƯ VIỆN ĐIỆN TỬ TRỰC TUYẾN
KILOBOOKS.COM
24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
A
B TP 1 4 7 10 - 3 6 9
C TP 1 4 7 10 - 3 6 9
D + 2 5 8 TP 1 4 7 10
E + 2 5 8 TP 1 4 7 10
F - 3 6 9 + 2 5 8
G - 3 6 9 + 2 5 8
H
kt qu gn tng t nh mu i chng sch, thm chớ cú mu cũn cho
kt qu nh hn, iờự ny cho phộp ta kt lun mu c chua em phõn tớch
hon ton khụng b nhim TEV.
Vi bnh do virus TSV gõy ra, hu ht cỏc mu phõn tớch u cho kt qu O.D
nh hn mu i chng sch, ch cú mu s 2 l cho kt qu ln hn nhng li
ch ln hn cú 1.037 ln. Mu s 10 cú ch s O.D ln hn c ch s mu i
chng dng. Nh vy kt qu mu phõn tớch cho ta thy cõy ờm phõn tớch
bc u nhim virus TSV.
Cỏc yu t nh hng n kt qu ca DAS-ELISA:
1. nh hng ca nhit bo qun:
- Mu sau khi tỏch chit c chia ra bo qun cỏc nhit khỏc nhau 20, -4,
-20 v -84
0
C cho nhng giỏ tr OD khỏc nhau rừ rt. T s liu thu c cho
thy -84
0
C cho giỏ tr cao nht.
2. nh hng ca thi gian bo qun mu ti kt qu thớ nghim:
- Mu tin hnh thớ nghim ngay sau khi c tỏch chit cho kt qu chớnh xỏc
nht. Ngha l nờu skhụng bt buc phi bo qun mu trong -84
0
C cho kt qu
chớnh xỏc v nhy nht. Nu s dng mu qua bo qun kt qu s cho nhy
kộm hn v ch nờn dựng mt ln khụng nờn lp li.
3. nh hng ca thi gian bo qun a ti kt qu thớ nghim sau khi cho
khỏng th hỳt bỏm b mt cỏc ging:
- Khi so sỏnh giỏ tr OD i vi i chng bnh v i chng sch ca thớ
nghim ti cỏc thi im sau khi cho khỏng th hỳt bỏm b mt ging cho thy
thi gian bo qun a khỏc nhau khụng nh hng ti giỏ tr OD.
4. nh hng ca bt khớ khi cho dung dch cht hin mu vo trong mi ging