Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

.yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy
yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy
yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy
yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy
yyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyyy
yyyyyyyyyyyyyyyyyyyy ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

yyyyyyyyyyyyyyyyy

NGUYỄN VĂN TƢỜNG
NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP GEN NAC LIÊN QUAN
ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở MỘT SỐ GIỐNG NGÔ
ĐỊA PHƢƠNG HÀ GIANG - VIỆT NAM
KHÁC NHAU LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2014
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ii
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN MINH PHƢƠNG NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP GEN CYSTATIN Ở
MỘT SỐ GIỐNG LÚA CÓ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN
KHÁC NHAU
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 60 04 02 01

tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành một số thí nghiệm.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động
viên khuyến khích và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả sự giúp đỡ quý báu đó!

Thái Nguyên, ngày 1 tháng 03 năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Minh Phƣơng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT iv

2.4. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 39
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41
3.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, HOÁ SINH HẠT CỦA 9 MẪU LÚA
NGHIÊN CỨU 41
3.1.1. Đặc điểm hình thái và khối lƣợng hạt 41
3.1.2. Hàm lƣợng protein và lipid 42
3.1.3. Hoạt tính α – amylase 43
3.1.4. Hoạt tính protease 44
3.1.5. Chiều dài rễ của 9 giống lúa nghiên cứu ở giai đoạn cây non 44
3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA 9 GIỐNG LÚA Ở
GIAI ĐOẠN CÂY MẠ 46
3.3. KẾT QUẢ PHÂN LẬP GEN CYSTATIN 48
3.3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số 48
3.3.2. Kết quả nhân gen Cystatin 49
3.3.3. Kết quả xác định trình tự gen Cystatin 50
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54
1. Kết luận 54
2. Đề nghị 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

iv
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT

ABA

PCR
)
P5CS
Pyroline – 5 – carboylate synthase
TAE
Tris Acetate EDTA
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới từ năm 2000 – 2012 7
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam từ năm 2000 – 2012 9
Bảng 2.1. Đặc điểm của 09 giống lúa nghiên cứu 24
Bảng 2.2. Danh mục các thiết bị sử dụng 26
Bảng 2.3. Cặp mồi nhân gen cystatin 35
Bảng 2.4. Thành phần phản ứng nhân gen cystatin 35
Bảng 2.5 . Thành phần phản ứng gắn gen vào vector 36
Bảng 3.1. Hình thái và khối lƣợng hạt của 9 giống lúa 41
Bảng 3.2. Hàm lƣợng protein và lipid của 9 giống lúa 42
Bảng 3.3. Hoạt tính enzyme α – amylase của 9 giống lúa 43
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

1
MỞ ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Lúa gạo (Ozyza sativa L.) là cây lƣơng thực chiếm 10% diện tích trồng
trọt và là cây lƣơng thực chính nuôi sống hơn nửa dân số thế giới. Hiện nay,
lúa đƣợc xếp vào vị trí thứ hai sau lúa mì về diện tích và sản lƣợng. Lúa gạo
là nguồn cung cấp năng lƣợng lớn nhất cho con ngƣời. Trên thế giới, cây lúa
đƣợc khoảng 250 triệu nông dân trồng ở hơn 100 nƣớc trên thế giới. Ở Việt
Nam, lúa là cây lƣơng thực quan trọng đƣợc trồng ở nhiều vùng sinh thái khác
nhau, đa dạng về mùa vụ gieo trồng và hệ thống canh tác
Trong những thập kỉ qua, loài ngƣời đang đứng trƣớc nguy cơ bùng nổ
về dân số và theo FAO để đảm bảo mức tiêu dùng ổn định, mức tăng sản
lƣợng hàng năm cần gấp 2 lần so với mức tăng dân số. Trƣớc tình hình đó cây
lúa đã và đang là đối tƣợng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học.
Trong những năm gần đây, quá trình biến đổi khí hậu trên trái đất diễn
ra khá phức tạp, khó lƣờng theo chiều hƣớng xấu của môi trƣờng nhƣ: Hạn
hán, lũ lụt, xói mòn, thoái hoá đất,…Ở Việt Nam, trong những năm qua, do
còn có hạn chế về điều kiện tƣới tiêu, tập quán canh tác và đặc biệt là việc
chọn giống chịu hạn đƣa vào sản xuất chƣa đƣợc chú trọng, thêm vào đó là
diễn biến thời tiết phức tạp, hạn hán thƣờng xuyên xảy ra đã gây ảnh hƣởng
không nhỏ đến năng suất và chất lƣợng của nhiều loại cây trồng trong đó có
cây lúa. Cây lúa là loài cây tƣơng đối mẫn cảm với những điều kiện bất lợi
của ngoại cảnh và thuộc nhóm cây chịu hạn kém. Vì vậy, việc tạo ra các
giống lúa có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt là yêu cầu thực tiễn đề ra
cho các nhà khoa học.

- Xác định hoạt tính của α – amylase, protease trong hạt của 09 giống lúa
nghiên cứu.
- Xác định chiều dài rễ 5 ngày tuổi ở giai đoạn cây non.
- Khuyếch đại, tách dòng và xác định trình tự gen cystatin ở 1 giống lúa
có khả năng chịu hạn tốt và 1 giống lúa chịu hạn kém.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. CÂY LÚA
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Lúa có nguồn gốc nhiệt đới và cận nhiệt đới khu vực Đông Nam châu
Á và châu Phi. Lúa là loài thực vật sống một năm, lá mỏng, bản hẹp, hoa nhỏ
tự thụ phấn mọc thành cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống. Cây lúa có
tên khoa học là Ozyza sativa L., có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24, là cây thân thảo
sinh sống hàng năm. Thời gian sinh trƣởng của các giống dài ngắn khác nhau
khoảng 60 – 250 ngày.
Lúa trồng hiện nay do giống lúa dại Oryza fatua hình thành thông qua
quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài. Sự tiến hoá của cây lúa gắn liền với sự
phát triển của loài ngƣời, đặc biệt là ở châu Á. Theo các tài liệu ghi chép, cây
lúa đƣợc trồng ở Trung Quốc khoảng 2800 – 2700 năm TCN. Ở Việt Nam,
theo các tài liệu đã đƣợc công bố thì cây lúa đƣợc trồng phổ biến và nghề
trồng lúa đã khá phồn thịnh ở thời kì đồ Đồng (4000 - 3000 năm TCN) [8].
Trên thế giới, cây lúa phân bố khá rộng, từ vĩ tuyến 53
0
B (sông Amua
biên giới Trung Quốc – Nga) đến vùng xích đạo và vĩ tuyến 400 N
(Achentila), từ vùng thấp 3m dƣới mặt nƣớc biển độ cao 2700m [12]. Hiện

trụ và bao phần non của thân. Phiến lá hẹp, phẳng và dài hơn bẹ lá (trừ lá thứ
hai). Lá thìa là vảy nhỏ và trắng hình tam giác. Tai lá gồm một cặp hình lƣỡi
liềm. Lá đƣợc hình thành từ các mầm lá ở mắt thân. Tốc độ ra lá thay đổi theo
thời gian sinh trƣởng và điều kiện ngoại cảnh.
Hoa lúa thuộc dạng điển hình của cây hoà thảo gồm vỏ trấu trong, vỏ
trấu ngoài, hai mày trấu, nhị đực có 6 bao phấn, nhụy gồm bầu nhụy và 2 vòi
nhụy. Khi bông lúa nở hoa, vỏ trấu mở ra, 6 bao phấn vƣơn ra ngoài tung
phấn lên vòi nhuỵ. Ở lúa có quá trình thụ tinh kép. Hạt lúa về bản chất là một
quả, hạt gạo gồm 2 phần là nội nhũ và phôi. Nội nhũ là phần dự trữ chất dinh
dƣỡng để nuôi phôi. Phôi nằm ở phía cuống của hạt thóc. Khi nảy nầm, phôi
sẽ phát triển thành mầm và rễ để bắt đầu một chu trình phát triển mới [8].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

5
Quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây lúa từ khi gieo hạt đến khi
thu hoạch trải qua 3 giai đoạn chính là: giai đoạn tăng trƣởng, giai đoạn sinh
sản và giai đoạn chín. Mỗi giai đoạn giữ một vai trò nhất định trong suốt đời
sống của cây lúa và yêu cầu những điều kiện ngoại cảnh và dinh dƣỡng khác
nhau [8].
* Giai đoạn tăng trưởng
Là thời kì từ khi gieo hạt đến khi có đòng. Giai đoạn này chia làm 2 thời
kì chính là: thời kì mạ và thời kì đẻ nhánh. Thời kì mạ là thời gian từ khi gieo
đến khi đẻ nhánh, với các giống có thời gian sinh trƣởng khoảng 100 ngày thì
thời kì mạ khoảng 18 – 22 ngày. Thời kì đẻ nhánh là thời gian từ khi cây lúa đẻ
nhánh đến khi có đòng. Thời kì này kéo dài khoảng 20 – 25 ngày [8].
* Giai đoạn sinh sản
Là thời gian từ khi có đòng đến khi lúa trỗ bông, kéo dài khoảng 30 –
35 ngày tùy thuộc vào giống lúa.
* Giai đoạn chín

Lipid trong hạt gạo chứa khoảng 1% - 3%, nếu gạo xay chiếm khoảng
2,02% , còn gạo đã xát chỉ chiếm khoảng 0,52% .
Trong lúa gạo còn có 1 số vitamin cần thiết nhất nhƣ B1, B2, B6, PP
Ngoài ra, trong hạt gạo còn có chứa một số loại chất khoáng cần thiết.
1.1.5. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam
1.1.5.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới
Nhiều nhà khoa học cho rằng, cây lúa trồng có nguồn gốc ở Đông Nam
châu Á, trong đó Ấn Độ, Miến Điện và Việt Nam là những nơi xuất hiện nghề
trồng lúa đầu tiên của loài ngƣời.
Qua bảng 1.1 cho thấy, sản lƣợng lúa từ năm 2000 – 2012 dao động
trong khoảng 598,97 triệu tấn đến 719,7triệu tấn. trong vòng 13 năm sản
lƣợng lúa đã tăng 120,73 triệu tấn. Diện tích trồng lúa từ năm 2000 – 2012
cũng tăng từ 154,11 triệu ha lên 163,19 triệu ha. Năng suất lúa trên thế giới

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

7
trong 13 năm tăng từ 38,9 tạ/ha lên 44,1 tạ/ha. Nhƣ vậy, diện tích, sản lƣợng
và năng suất lúa trên thế giới liên tục tăng.
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới từ năm 2000 – 2012
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lƣợng
(triệu/tấn)
2000
154,11
38,9

158,95
43,1
685,01
2009
158,30
43,4
686,97
2010
161,65
43,5
703,2
2011
163,63
44,3
725,0
2012
163,19
44,1
719,7
(Nguồn FAOSTAT, 2014)
1.1.5.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam
Nghề trồng lúa ở Việt Nam có lịch sử lâu đời nhất so với nghề trồng lúa
ở các nƣớc châu Á. Theo các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ấn Độ, Việt
Nam Cây lúa đã có mặt từ 3000 - 2000 năm Trƣớc Công Nguyên. Tổ tiên
chúng ta đã thuần hóa cây lúa dại thành cây lúa trồng và đã phát triển nghề
trồng lúa đạt đƣợc những tiến bộ nhƣ ngày nay.
Trƣớc năm 1945, diện tích trồng lúa ở 2 đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ
là 1,8 triệu và 2,7 triệu ha với năng suất bình quân 13 tạ / ha và sản lƣợng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

9
Diện tích trồng lúa dao động từ 7,655 nghìn ha đến 7,750 nghìn ha.
Diện tích trồng lúa của năm 2012 tăng so với năm 2000 là 0,095 nghìn ha.
Nhìn chung, diện tích trồng lúa ở Việt Nam lúc giảm lúc tăng nhƣng sản
lƣợng và năng suất lúa thì tăng liên tục, chứng tỏ các giống cho năng suất cao
đã đƣợc đƣa vào trồng trọt.
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam từ năm 2000 – 2012
Năm
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lƣợng
(triệu/tấn)
2000
7,655
42,5
32,550
2001
7,484
42,8
32,000
2002
7,485
45,5
34,364
2003

40,00
2011
7,660
55,4
42,40
2012
7,750
56,3
43,66
(Nguồn FAOSTAT, 2014)
1.2. HẠN VÀ ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN CỦA CÂY LÚA
1.2.1. Hạn và ảnh hưởng của hạn tới cây trồng
Nƣớc là thành phần bắt buộc của tế bào sống, có nƣớc thực vật mới
hoạt động bình thƣờng đƣợc. Nhƣng hàm lƣợng nƣớc trong thực vật không
giống nhau, thay đổi tùy thuộc loài hay các tổ chức khác nhau của cùng một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

10
loài thực vật. Hàm lƣợng nƣớc còn phụ thuộc vào thời kỳ sinh trƣởng của cây
và điều kiện ngoại cảnh mà cây sống. Cung cấp nƣớc cho cây là điều kiện
không thể thiếu đƣợc để đảm bảo thu hoạch tốt. Việc thỏa mãn nhu cầu nƣớc
cho cây là điều kiện quan trọng nhất đối với sự sống bình thƣờng của cây.
Ngƣợc lại, hạn là hiện tƣợng xảy ra khi cây bị thiếu nƣớc.
Hạn là khái niệm dùng để chỉ sự thiếu nƣớc của thực vật do môi trƣờng
gây nên làm ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của thực vật. Hạn cũng
có thể đƣợc định nghĩa là sự thiếu lƣợng nƣớc do mƣa hoặc tƣới nƣớc trong
một thời gian dài tạo ra sự cạn kiệt độ ẩm trong đất và gây nên tổn thƣơng cho
thực vật [9]. Có ba loại hạn cơ bản: hạn đất, hạn không khí và hạn sinh lý.
Hạn đất xảy ra khi lƣợng nƣớc dự trữ cho cây hấp thu trong đất bị cạn kiệt

phóng và tích luỹ NH
3
gây ngộ độc cho cây và có thể là chết cây [9].
Hoạt động sinh lý bị kì hãm: Thiếu nƣớc sẽ ức chế hoạt động quang
hợp vì khí khổng đóng nên thiếu CO
2
, lục lạp có thể bị phân huỷ, ức chế sự
tổng hợp diệp lục, lá bị héo khô rồi chết làm giảm diện tích quang hợp. Sự
vận chuyển các sản phẩm quang hợp ra khỏi lá về cơ quan dự trữ bị tắc
nghẽn. Thiếu nƣớc sẽ làm tăng hô hấp vô hiệu, về sau giảm hô hấp nhanh,
hiệu quả sử dụng năng lƣợng của hô hấp rất thấp vì hô hấp sản sinh ra nhiệt là
chính.
Đối với thực vật nói chung và cây lúa nói riêng, hạn ảnh hƣởng nhất
tới hai quá trình sinh trƣởng và phát triển của cây đó là giai đoạn cây non
và giai đoạn ra hoa. Hạn là nguyên nhân chính của sự mất mùa và làm giảm
năng suất gieo trồng. Do đó, nƣớc đƣợc xem là yếu tố rất nhạy cảm trong
sự sinh trƣởng của tế bào. Thiếu nƣớc cũng ảnh hƣởng đến quá trình phân
hoá hoa và đặc biệt là quá trình thụ tinh. Khi gặp hạn, hạt phấn không nảy
mầm, ống phấn không sinh trƣởng đƣợc, sự thụ tinh không xảy ra và hạt bị
lép.
1.2.2. Cơ sở sinh lý, hóa sinh và di truyền của tính chịu hạn của cây lúa
1.2.2.1. Cơ sở sinh lý của tính chịu hạn của cây lúa
Trong điều kiện thiếu nƣớc cực đoan cây lúa có hai cơ chế chủ yếu để
chống chịu hạn, đó là sự thích nghi và phát triển của bộ rễ, đồng thời duy trì

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

12
áp suất thẩm thấu của tế bào để hút đƣợc nhiều các phân tử nƣớc từ môi
trƣờng [9].

giá khả năng chịu hạn của cây lúa.
Protease đóng vai trò rất quan trọng trong cơ thể thực vật, nhất là trong
thời kỳ nảy mầm của hạt. Nó tham gia vào quá trình phân giải protein dự trữ
trong hạt nhằm cung cấp amino acid cho thời kỳ phát triển đầu tiên của cây.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

13
Protease cũng tham gia vào phân giải các protein lạ hoặc protein bị biến tính
khi gặp điều kiện cực đoan (hạn, lạnh, nóng…) [7].
Abscisic acid (ABA) là hocmone thực vật liên quan đến sự điều chỉnh
sinh lý, sinh trƣởng và phát triển, đáp ứng với môi trƣờng của thực vật bậc
cao. ABA đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình của tế bào thực vật
nhƣ: sự phát triển của hạt, sự ngủ, sự nảy mầm, sinh trƣởng phát triển, đáp
ứng với stress của môi trƣờng. ABA chủ yếu đƣợc tổng hợp ở rễ cây do phản
ứng với stress của môi trƣờng. Khi cây gặp hạn, ABA có vai trò điều chỉnh sự
trao đổi nƣớc trong cây hạn chế sự mất nƣớc và làm cây thích nghi đƣợc với
điều kiện khô hạn. Về cơ chế ngƣời ta cho rằng ABA làm biến đổi điện hóa
qua màng và do đó điều tiết sự tiết ion K
+
[15].
Proline là một amino acid có tác dụng bảo vệ các cấu trúc nội bào và
các đại phân tử khi tế bào gặp các điều kiện bất lợi về áp suất thẩm thấu trong
tế bào, đồng thời là một amino acid ƣa nƣớc có khả năng giữ và lấy nƣớc cho
tế bào, ngăn chặn sự xâm nhập của ion Na
+
tƣơng tác với protein màng, ngăn
chặn sự phá hủy của màng và các phức protein khác. Các kết quả nghiên cứu
đều cho thấy khi cây trồng gặp hạn thì cây giảm tổng hợp protein và tăng tổng
hợp proline [7].

tối thiểu. Protein LEA đƣợc tạo ra hàng loạt trong giai đoạn muộn của quá
trình hình thành phôi, nó hạn chế sự mất nƣớc do điều kiện ngoại cảnh bất lợi
và đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh quá trình mất nƣớc khi hạt
chín. Nó là một trong những nhóm protein quan trọng liên quan đến điều kiện
mất nƣớc của tế bào. Nhóm gen mã hóa loại protein LEA còn đóng vai trò
quan trọng trong sự chịu khô của hạt. Khi hiện tƣợng mất nƣớc xảy ra, RNA
của chúng xuất hiện trong hạt đang hình thành và dần trở thành một lƣợng lớn
gồm nhiều loại RNA thông tin khác nhau trong hạt chín và bị phân giải hết
trong quá trình nảy mầm. Ngoài ra LEA không những điều chỉnh quá trình
mất nƣớc khi hạt chín, mà còn hạn chế sự mất nƣớc bắt buộc do các điều kiện
ngoại cảnh bất lợi gây ra.
Mức độ phiên mã của gen LEA đƣợc điều khiển bởi ABA và mức độ
mất nƣớc của tế bào, áp suất thẩm thấu trong tế bào. Nhiều gen LEA đã đƣợc
nghiên cứu, phân lập, xác định chức năng. Một đặc điểm nổi bật của nhóm
protein này là: giàu amino acid không ƣa nƣớc, không chứa cystein và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

15
tryptophan, có vùng xoắn

và có khả năng chịu nhiệt. Chúng thay thế vị trí
nƣớc trong tế bào và thực hiện các chức năng nhƣ: cô lập ion, bảo vệ protein
màng tế bào, hủy protein biến tính và điều chỉnh áp suất thẩm thấu [9], [40],
[35].
LEA đƣợc chia thành các nhó sau: nhóm 2-D19, nhóm 2-D11 (còn gọi
là đehydrin), nhóm 3-D7, nhóm 4-D113, nhóm 5-D29, nhóm 6-D95.
Gen LEA nhóm 3-D7 đã đƣợc phân lập từ mRNA của lúa và công bố
trên Ngân hàng gen với mã số AF046884 có chiều dài là 603bp, mã hoá cho
protein dài 200 amino acid [54].

mạnh sẽ làm tăng hàm lƣợng proline, có vai trò tăng áp suất thẩm thấu của tế
bào và cây trong điều kiện hạn hán [14].
Ở các loài thực vật tổng hợp mạnh prolin thì cây có tính chống chịu tốt
hơn so với các loài thực vật khác trong điều kiện hạn, mặn,…Ví dụ cây lúa
đƣợc chuyển gen P5CS chống chịu stress tốt hơn hẳn giống đối chứng. Gần
đây gen P5CS đã đƣợc phân lập thàmh công ở cây lúa. Kết quả phân lập cho
thấy gen P5CS làm cho tính chống chịu của cây lúa đƣợc cải thiện rõ rệt.
1.2.3. Tình hình nghiên cứu đặc tính chịu hạn của cây lúa
Cây lúa sống trong ruộng nƣớc, là cây cần và ƣa nƣớc điển hình nên từ
“lúa nƣớc” bao giờ cũng gắn liền với cây lúa. Ở nƣớc ta đại bộ phận ruộng lúa
đều tƣới ngập nƣớc, tuy nhiên cũng có những giống lúa có khả năng chịu hạn
(lúa cạn, lúa nƣơng ) sinh trƣởng hoàn toàn phụ thuộc vào nƣớc trời, nhƣng
năng suất không cao bằng lúa nƣớc. Lại có những giống lúa chịu đƣợc nƣớc
sâu, ở vùng Ðồng Tháp Mƣời những giống lúa cổ truyền có thể chịu ngập sâu
đến 3 mét [9].
Nhu cầu về nƣớc qua các thời kỳ sinh trƣởng phát triển của cây lúa
cũng khác nhau. Thời kỳ nảy mầm: hạt lúa khi bảo quản thƣờng phải giữ độ
ẩm 13%, khi ngâm ủ hạt thóc hút nƣớc đạt 22% thì có thể hoạt động và nảy
mầm tốt khi độ ẩm đạt 25-28%. Những giống lúa cạn lại đƣợc gieo khô khi
đất đủ ẩm hoặc trời mƣa có nƣớc mới nảy mầm và mọc đƣợc. Thời kỳ mạ: từ
sau gieo đến mạ mũi chông thì chỉ cần giữ ruộng đủ ẩm. Trong điều kiện nhƣ
vậy rễ lúa đƣợc cung cấp nhiều oxy để phát triển và nội nhũ cũng phân giải
thuận lợi hơn. Khi cây mạ đƣợc 3-4 lá thì có thể giữ ẩm hoặc để một lớp nƣớc
nông cho đến khi nhổ cấy. Thời kỳ ruộng cấy: từ sau cấy đến khi lúa chín là
thời kỳ cây lúa rất cần nƣớc. Nếu ruộng khô hạn thì các quá trình sinh trƣởng
gặp trở ngại rõ rệt.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

17