1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1. Ngoài nước

1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ

            Theo số liệu thống kê của tổ chức Nông lương thế giới (FAO) [9], năm 2009 diện tích trồng dưa chuột trên thế giới khoảng 1.958 nghìn ha, năng suất đạt 30,9 tấn/ha, sản lượng đạt 60.502,2 nghìn tấn. Trong đó, Trung Quốc là nước có diện tích trồng dưa chuột lớn nhất chiếm 52,9% về diện tích (1.037,4 nghìn ha) và 73,2% tổng sản lượng (42.256,2 nghìn tấn) so với thế giới. Tiếp đó là Iran với diện tích 82,9 nghìn ha; sản lượng 1.599,9 nghìn tấn chiếm 2,6% của thế giới (Bảng 1).

Bảng 1. Tình hình sản xuất dưa chuột của một số nước trên thế giới qua các năm 2008, 2009

(Nguồn: FAO.org, 2011)

Nhìn chung diện tích, năng suất và sản lượng dưa chuột của các nước trên thế giới biến động không nhiều qua các năm 2008 và 2009, trên 1.930 ha. Điều đó cho thấy dưa chuột có vai trò quan trọng trong sản xuất và tiêu dùng ở các nước trên thế giới. Đặc biệt là ở các nước phát triển như Trung Quốc, Nga, Mỹ...

Theo ước tính mức tiêu dùng rau tối thiểu cho mỗi người cần 90 - 110 kg/người/năm tức khoảng 250 -300g/người/ngày. Đối với một số nước phát triển nhu cầu tiêu dùng rau ở mức cao như Nam Triều Tiên 141,1 kg/người/năm; Newzealand 136,7 kg/người/năm, Hà Lan 202 kg/người/năm, Canada 227 kg/người/năm.

Bảng 2. Tình hình xuất nhập khẩu dưa chuột một số nước trên thế giới 2005

(Nguồn: FAO, 2006)

Từ Bảng 2 cho thấy, hiện nay 5 nước có khối lượng dưa chuột xuất khẩu lớn nhất là Tây Ban Nha (399,3 nghìn tấn), Mexico (398,9 nghìn tấn), Newtherland (360,1 nghìn tấn), Jordan (64,3 nghìn tấn) và Canada (54,9 nghìn tấn). Những nước đứng đầu về nhập khẩu là Hoa Kỳ (423,4 nghìn tấn), Đức (410,1 nghìn tấn), Anh (104,1 nghìn tấn), Newtherland (66,9 nghìn tấn), Pháp (59,0 nghìn tấn). Ở những nước như Hoa Kỳ, Newtherland công nghệ chế biến đồ hộp đang phát triển mạnh do đó ở những nước này vừa có khối luợng nhập khẩu và xuất khẩu rất lớn [9].

1.1.2. Tình hình nghiên cứu

Dưa chuột là loại cây trồng quan trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới. Quả dưa chuột ngoài được sử dụng làm rau ăn còn là nguyên liệu trong các ngành công nghiệp chế biến đồ hộp, dược phẩm,… So với các cây trồng khác như lúa, ngô, dưa chuột thường nhạy cảm với các yếu tố về khí hậu hay sâu bệnh hại [10]. Mặt khác, việc chọn tạo giống ở dưa chuột bằng phương pháp truyền thống cũng gặp khó khăn do sự bất hợp về loài [6]. Nhân giống dưa chuột bằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào đã được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Bằng phương pháp này có thể tạo ra số lượng cây theo mong muốn [1,2,4]. Nhiều nghiên cứu nhằm xây dựng quy trình nhân giống đã được các nhà khoa học quan tâm như nhân giống từ đoạn cắt lá mầm [2], mẫu lá [4], nuôi cấy hạt phấn, thân mầm [6] hay chồi đỉnh [1]. Một số nhóm tác giả khác lại tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các auxin và cytokinin trong quá trình nuôi cấy đền khả năng nhân nhanh [7]. Năm 2005, A.K.M. Mohiuddin và cộng sự đã nâng cao hiệu quả nhân giống bằng việc thay đổi nồng độ chất AgNO₃ trong môi trường nuôi cấy [2].

Bên cạnh các nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống, một số nhà khoa học đã ứng dụng kỹ thuật chuyển gen cây trồng để cải thiện tính trạng cho các giống dưa chuột [3,5]. Gần hai thập kỷ qua, phương pháp chuyển gen gián tiếp thông qua vi khuẩn Agrobacterium và phương pháp chuyển gen trực tiếp đã được áp dụng trên cây dưa chuột [8]. Cho đến nay, nhiều quy trình chuyển gen cho dưa chuột đã được xây dựng. Tadayuki Wako và cộng sự (2000) đã chuyển thành công gen ZYMV tạo được 2 dòng dưa chuột kháng bệnh vàng lá do virus gây ra từ giống Aofushinari của Nhật Bản [5]. Zhimin Yin và cộng sự (2005) đã xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả chuyển gen, bao gồm kiểu gen, loại mẫu nuôi cấy, cấu trúc vector và chủng vi khuẩn sử dụng cho biến nạp,…[3]. Prem Anand Rajagopalan và Rafael Perl Treves (2005) cho thấy có thể nâng cao hiệu quả chuyển gen bằng thông qua thay đổi phương pháp tạo mẫu để biến nạp, hiệu quả chuyển gen GUS đạt 1,7% [6].

1.2. Trong nước

1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Ở Việt Nam, dưa chuột được xem là một trong những loại rau chủ lực, có diện tích 19.874 ha, năng suất 16,88 tấn/ha, sản lượng 33.537 tấn chỉ đứng sau cà chua. Các vùng trồng dưa chuột lớn của cả nước bao gồm các tỉnh phía Bắc thuộc vùng đồng bằng sông Hồng. Phía Nam, các huyện ngoại thành TP. Hồ Chí Minh, đồng bằng sông Cửu Long như Tân Hiệp - Tiền Giang, Châu Thành - Cần Thơ, Vĩnh Châu - Sóc Trăng. Miền Trung và Tây Nguyên gồm vùng rau truyền thống như Đà Lạt, Đơn Dương, Đức Trọng (Lâm Đồng), các tỉnh duyên hải miền Trung (Thừa Thiên Huế...).

Bảng 3. Diện tích, năng suất và sản lượng một số loại rau chủ lực năm 2004

(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2009)

            Sản phẩm làm ra từ dưa chuột không chỉ để tiêu thụ tại chỗ mà một lượng khá lớn được chế biến và xuất khẩu sang thị trường nước ngoài như Nga, Mông Cổ, Nhật Bản,... Theo số liệu thống kê từ Tổng cục Hải quan kim ngạch xuất khẩu các loại dưa chuột vào cuối tháng 04 năm 2007 đạt trên 571 nghìn USD, tăng 38% so với cùng kỳ tháng 03/2007.

Bảng 4. Kim ngạch xuất khẩu các loại dưa chuột cuối tháng 4 năm 2007

Nhìn chung, kim ngạch xuất khẩu hàng rau quả của Việt Nam trong 8 tháng đầu năm 2008 đều tăng ổn định so với cùng kỳ năm 2007. Trong đó, kim ngạch xuất sang các thị trường chủ lực như Đài Loan, Nhật Bản đều tăng khá mạnh, 3 thị trường đứng đầu về kim ngạch xuất khẩu hàng rau quả của nước ta trong 8 tháng đầu năm là Nhật Bản, Đài Loan và Indonesia. Dưa chuột vẫn là chủng loại đứng đầu về kim ngạch xuất khẩu trong tất cả các loại rau.

Bảng 5. Kim ngạch xuất khuẩn một số loại rau 8 tháng đầu năm 2008

1.2.2. Tình hình nghiên cứu

Ở Việt Nam để tăng năng suất dưa chuột đã có nhiều biện pháp như trồng dưa chuột bằng phương pháp thuỷ canh, cải tiến quy trình trồng dưa chuột ngoài đồng, trong nhà có mái che, nhập nội các giống dưa chuột cho năng suất cao,... Tuy nhiên cho đến nay chưa có giống dưa chuột nuôi cấy mô hay chuyển gen được đưa ra đánh giá ở diện rộng trên đồng ruộng. Công tác nghiên cứu về dưa chuột đã được thực hiện chủ yếu trên các lĩnh vực [10]:

* Thu thập, nhập nội nguồn gen các giống dưa chuột tạo cơ sở cho lai tạo và nghiên cứu.

* Tạo nguồn vật liệu bằng lai tạo và xử lý đột biến bằng các tác nhân hóa học.

* Chọn và tạo các giống dưa chuột cho chế biến và sản xuất trái vụ.

* Bước đầu nghiên cứu công nghệ sản xuất rau sạch (hàm lượng nitrat, dư lượng thuốc hóa học, kim lọa nặng và vi sinh vật dưới ngưỡng cho phép).

* Tập trung việc phát triển các giống dưa chuột tốt trong sản xuất, chuyển giao công nghệ sản xuất rau cho nông dân.

Một số giống dưa chuột đã được chọn tạo:

- Giống dưa chuột CV5 và CV11 (Viện nghiên cứu Rau quả). Qua nghiên cứu và các mô hình thử nghiệm tại các tỉnh như Hưng Yên, Bắc Giang, Vĩnh Phúc… cho thấy hai giống dưa chuột CV5 và CV11 sinh trưởng phát triển khoẻ, thân lá màu xanh đậm, phân cành khá, nhiều hoa cái, tỷ lệ đậu quả cao.

- Giống dưa chuột Hữu Nghị: là giống lai giữa giống Việt Nam (Quế Võ) và Nhật Bản (Nasu Fuxinari) do Viện Cây lương thực và thực phẩm chọn tạo cho năng suất cao, phẩm chất tốt, chín sớm, chống bệnh, thích hợp trồng trong vụ Đông ở đồng bằng sông Hồng.

- Giống PC1, Sao xanh 1 do Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự lai tạo. Thời gian sinh trưởng tương đối ngắn, cho năng suất cao, ổn định, được người tiêu dùng ưa thích 

Ngoài ra còn có các loại giống nhập nội cũng đã được đưa vào trồng thí nghiệm như:

- Giống CS758: Nhập nội từ Thái Lan và đã được đưa vào trồng thử nghiệm. Kết quả cho thấy, giống dưa leo CS758 (F1) sau trồng 38 ngày là cho thu hoạch, bình quân mỗi cây cho 6 quả. Năng suất đạt khoảng 3 tấn/sào

- Mummy 331: Nhập nội từ Thái Lan, sinh trưởng khá, ra nhánh mạnh, bắt đầu cho thu hoạch 35 – 37 ngày sau khi gieo (NSKG), quả suông đẹp, to trung bình (dài 16 - 20 cm, nặng 160 - 200 g), vỏ màu xanh trung bình, gai trắng, thịt chắc, phẩm chất ngon, dòn, không bị đắng, năng suất trung bình 30 - 50 tấn/ha.

- Giống 759: Nhập nội từ Thái lan, sinh trưởng mạnh, cho thu hoạch 35 - 37 NSKG, quả thẳng, to trung bình, gai trắng, màu sắc quả hơi nhạt, năng suất và tính chống chịu tương đương Mummy 331.

- Mỹ Trắng: Nhập nội từ Thái Lan, cây phát triển và phân nhánh tốt, cho thu hoạch 35 - 37 NSKG, tỉ lệ đậu quả cao, quả to trung bình, màu trắng xanh, gai trắng.

- Mỹ Xanh: Nhập nội từ Thái Lan, cây sinh trưởng tốt, chống chịu tốt hơn giống Mỹ Trắng, quả to tương đương Mỹ Trắng nhưng cho nhiều quả và năng suất cao hơn.

- Happy 2 và Happy 14: Nhập nội từ Hà Lan, cây phát triển rất mạnh nên cần giàn cao, cây cho 100 % hoa cái, có 10 % cây đực cho phấn. Quả to (dài > 20 cm, nặng > 200g), màu xanh trung bình, ruột nhỏ, gai trắng nên quả giữ được rất lâu sau thu hoạch. Dưa Happy chống chịu tốt bệnh đốm phấn và cho năng suất cao tương đương các giống F1 khác.

            Các giống dưa chuột ở địa phương:

- Dưa leo Xanh: Tăng trưởng khá, ít đâm nhánh nên phải trồng dầy, cho quả rất sớm (32 - 35 NSKG), quả to trung bình, vỏ xanh trung bình, gai đen, dưa cho năng suất từ 20 - 40 tấn/ha.

- Dưa Tây Ninh: Tăng trưởng mạnh, đâm nhánh mạnh, hoa cái xuất hiện trên dây nhánh nên cho thu hoạch muộn (40 - 42 NSKG), quả to dài hơn dưa leo xanh, vỏ xanh trung bình, có sọc. Dưa Tây Ninh chịu nóng tốt, thích hợp canh tác trong thời điểm giao mùa hơn dưa Xanh và cho năng suất cao hơn.

Các loại dưa chuột địa phương khác như: Cao Bằng, Yên Mỹ, Hà Tây, Thanh Hóa, Củ Chi, Bình Thạnh, Đà Lạt...

            Nhìn chung các giống dưa chuột hiện có của chúng ta còn chưa đáp ứng được yêu cầu về sản xuất và tiêu dùng. Các giống địa phương vẫn chưa được khai thác triệt để trong công tác chọn giống dưa chuột ở Việt Nam. Chưa có những giống chuyên dùng cho chế biến và phục vụ xuất khẩu mà thường phải nhập từ nước ngoài như: giống dưa chuột lai F1 TO, TK của Nhật Bản; giống dưa chuột bao tử nhập từ Thái Lan MTXTE; giống Marina quả chùm hoặc giống Levina quả đơn, v.v.., giá hạt giống cao. Đó là một yếu tố quan trọng dẫn đến chi phí sản xuất trên đơn vị diện tích tăng [10].

1.3. Danh mục các công trình đã công bố thuộc lĩnh vực của đề tài của chủ nhiệm và những thành viên tham gia nghiên cứu (họ và tên tác giả; bài báo; ấn phẩm; các yếu tố về xuất bản)

1. A. Vasudevan, N.Selvaraj, P.Sureshkumar, and A.Ganapathi (2001) Multiple Shoot Induction from the Shoot Tip Explants of Cucumber (Cucumis sativus L.), Cucurbit Genetics Cooperative Report 24: 8-12
2. A. K. M. Mohiuddin, Zaliha C. Abdullah1, M. K. U. Chowdhury and Suhaimi Napis (2005) Enhancement of Adventitious Shoot Regeneration in Cucumis sativus L. using AgNO3, Plant Tissue Cult. 15(1): 15-23
3. A. Vasudevan, N. Selvaraj, A. Ganapathi and C.W. Choi (2007) Agrobacterium-mediated Genetic Transformation in Cucumber (Cucumis sativus L.), American Journal of biotechnology and Biochemistry 3 (1): 24-32
4. Naseem AHMAD, Mohammad ANIS (2005) In Vitro Mass Propagation of Cucumis sativus L. from Nodal Segments, Turk J Bot 29: 237-240
5. Tadayuki Wako, Fumihiro terami, Kaoru Hanada and Yutaka Tabei (2001) Resistance to Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV) in transgenic cucumber plants (Cucumis sativus L.) harboring the coat protein gene of ZYMV, Bull. Natl.Res.inst.Veg.,Ornam. Plants and Tea, Japan 16: 175-186
6. Prem Anand Rajagopalan and Rafael Perl-Treves (2005) Improved Cucumber transformation by a modified explant dissection and selection protocol, HortScience 40(2): 431-435
7. Yutaka Tabei, Emi seino and Shigeo Nishimura (1995) Liquid culture and short induction period enhanced somatic embryogenesis in cucumber (Cucumis sativus L.), Plant tissue culture letters, 12(1): 79-83
8. Zhimin Yin, Grzegorz Bartoszewski, Maria Szwacka, Stefan Malepszy (2005) Cucumber transformation methods –the review, Biotechnologia 1(68) 95-113
9. Fao.org
10. Tạ Thị Thu Cúc, Hồ Hữu An, Nghiêm Thị Bích Hà (2002) Giáo trình Cây rau, Trường ĐHNN Hà Nội, Nxb Nông nghiệp
11. Nguyễn Tiến Dũng, Ngô Xuân Bình, Hà Văn Chiến, Nguyễn Văn Đồng (2010) Nghiên cứu khả năng tiếp nhận gen của một số giống đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) của Việt Nam thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Tạp Chí NN và PTNT, số 11 (69-74).
12. Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Văn Đồng, Ngô Xuân Bình (2010) Đánh giá khả năng tái sinh chồi ở một số giống đậu tương (Glycine Max (L.) Merrill) của Việt Nam bằng phương pháp nuôi cấy nốt lá mầm phục vụ nghiên cứu chuyển gen. Tạp chí KH và CN, Bộ Khoa học và Công nghệ, số 9 (615) (37-39).
13. Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Thị Tình, Bùi Trí Thức, Ngô Xuân Bình (2011) Nghiên cứu khả năng tiếp nhận gen của một số giống đậu tương(Glycine max (L.) Meril) của Việt Nam thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Kỷ yếu Hội thảo Khoa học Công nghệ tuổi trẻ các trường Đại học và Cao Đẳng khối Nông – Lâm – Ngư – Thủy toàn quốc tháng 5 năm 2011. (338- 343).
14. Nguyễn Tiến Dũng, Nguyễn Thị Tình,  Nguyễn Thị Quyên, Ngô Xuân Bình (2011) Nghiên cứu khả năng tái sinh cây từ lá mầm phôi hạt non ở một số giống đậu tương (Glycine max (L.) Meril). Tạp chí NN và PTNT số 13 (22-27).

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Dưa chuột (Cucumis sativus L) (hay còn gọi là dưa leo) là cây trồng phổ biến trong họ bầu bí Cucurbitaceae, có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới ẩm thuộc nam Châu Á [10]. Trong quả dưa chuột chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như: protit 0,8g%; glucid 3,0g%; xenlulo 0,7g%; năng lượng 16 kcalo/100g; canxi 23mg%; phospho 27mg%; sắt 1mg%; natri 13mg%; kali 169mg%; caroten 90mg; vitamin B1 0,03mg%; vitaminC 5,0mg%, rivophlavin 0,075 mg% và niaxin 0,03 mg% [10]. Dưa chuột là loại rau thông dụng và là vị thuốc có giá trị cho con người. Hiện nay, dưa chuột là cây rau chiếm vị trí quan trọng trong sản xuất rau trên thế giới, là loại rau ăn quả thương mại quan trọng, được trồng lâu đời và trở thành thực phẩm của nhiều quốc gia trên thế giới. Diện tích dưa chuột trên thế giới là 1.958 nghìn ha, năng suất trung bình 30,9 tấn/ha, sản lượng đạt 60.520,2 tấn (FAO, 2010).  Trong đó, những nước dẫn đầu về diện tích gieo trồng và năng suất như: Trung Quốc, Nga, Nhật Bản, Mỹ, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ, Ai Cập, Tây Ban Nha (FAO, 2010).

Ở Việt Nam, dưa chuột chiếm diện tích lớn trong nhóm cây rau chủ lực hiện nay. Năm 2004, diện tích dưa chuột đạt 19.874 ha, năng suất 16,88 tấn/ha, sản lượng 33.537 tấn (chỉ xếp sau cà chua 20.648 ha) (Tổng cục thống kê, 2005). Sản phẩm dưa chuột chủ yếu được sử làm rau xanh, một phần dùng cho công nghiệp chế biến đồ hộp và xuất khẩu. Mặc dù dưa chuột có khả năng thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, tuy nhiên hiện nay diện tích trồng dưa chuột đều năm rải rác, manh mún không có quy hoạch. Phần lớn, diện tích trồng dưa chủ yếu tập trung ở các khu vực xung quanh thành phố lớn – nơi có thị trường tiêu thụ mạnh. Trong quá trình sản xuất thâm canh dưa chuột, sâu bênh hại là một trong những nguyên nhân gây trở ngại cho người sản xuất. Ở các quốc gia tiên tiến trên thế giới, thâm canh dưa chuột được tiến hành trong nhà lưới, nhà có mái che, với các kỹ thuật vệ sinh an toàn nghiêm ngặt nên hạn chế được tối đa sâu bệnh hại. Sản xuất dưa chuột ở Việt Nam chủ yếu trên đồng ruộng tự nhiên, nên sâu bệnh phá hại nhiều. Theo kết quả điều tra của dự án ADB lưu vực sông Hồng (2006), tại hai nơi trồng dưa chuột xuất khẩu là Hải Dương và Bắc Ninh, người sản xuất đã sử dụng một lượng thuốc trừ sâu cao gấp 5 lần so với trồng thâm canh cây lúa. Một trong các giải pháp hạn chế sâu bệnh hại trên cây dưa chuột là chọn tạo các giống kháng sâu bệnh, trong đó việc ứng dụng kỹ thuật chuyển gen để tạo các dòng dưa chuột mang tính trạng mong muốn. Trong phạm vi đề tài, nhóm nghiên cứu tiến hành: “Nghiên cứu khả năng tái sinh cây invitro và tiếp nhận gen Gus ở cây Dưa chuột (Cucumis sativus L)”. Kết quả nghiên cứu của đề tài làm tiền đề cho việc chuyển gen mang các tính trạng kháng sâu, bệnh hay nâng cao chất lượng dưa chuột.

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu khả năng tái sinh cây invitro của một số giống dưa chuột khu vực miền núi phía Bắc.

- Nghiên cứu khả năng tiếp nhận gen lạ của một số giống dưa chuột nghiên cứu

- Đánh giá hiệu quả chuyển gen GUS

Nội dung 1: Nghiên cứu khả năng tái sinh cây invitro

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi

Thí nghiệm được tiến hành với 7 công thức (CT) như sau:

CT1: Nền + 0mg BAP/l ; CT2 : Nền + 0,3mg BAP/l; CT3:  Nền + 0,5mg BAP/l; CT4: Nền + 0,7mg BAP/l; CT5: Nền + 1,0mg BAP/l; CT6: Nền + 1,3mg BAP/l; CT7: Nền + 1,5mg BAP/l  

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của kinetin đến khả năng tái sinh chồi

Thí nghiệm được tiến hành với 7 công thức (CT) như sau:

CT1: Nền + 0mg kinetin/l ; CT2 : Nền + 0,3mg kinetin /l; CT3: Nền + 0,5mg kinetin /l; CT4: Nền + 0,7mg kinetin/l; CT5: Nền + 1,0mg kinetin /l; CT6: Nền + 1,3mg kinetin/l; CT7: Nền + 1,5mg kinetin/l  

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của GA₃ đến khả năng kéo dài chồi

Thí nghiệm được tiến hành với 7 công thức (CT) như sau:

CT1: Nền + 0mg GA₃/l ; CT2 : Nền + 0,3mg GA₃ /l; CT3: Nền + 0,5mg GA₃ /l; CT4: Nền + 0,7mg GA₃/l; CT5: Nền + 1,0mg GA₃ /l; CT6: Nền + 1,3mg GA₃ /l; CT7: Nền + 1,5mg GA₃/l

Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ

Thí nghiệm được tiến hành với 7 công thức (CT) như sau:

CT1: Nền + 0mg IBA/l ; CT2 : Nền + 0,3mg IBA /l; CT3: Nền + 0,5mg IBA /l; CT4: Nền + 0,7mg IBA/l; CT5: Nền + 1,0mg IBA /l; CT6: Nền + 1,3mg IBA /l; CT7: Nền + 1,5mg IBA/l  

Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến hiệu quả chuyển gen

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ vi khuẩn (OD) đến hiệu quả chuyển gen.

Thí nghiệm được tiến hành với 5 công thức như sau:

CT1: OD = 0,3; CT2: OD = 0,5; CT3: OD = 0,8; CT4: OD = 1,0; CT5: OD = 1,3

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian biến nạp đến hiệu quả chuyển gen.

Thí nghiệm được tiến hành với 6 công thức như sau:

CT1: 5 phút; CT2: 7 phút; CT3: 10 phút; CT4: 12 phút; CT5: 15 phút; CT6: 30 phút

Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của yếu tố tăng cường khả năng xâm nhiễm của vi khuẩn

Thí nghiệm được tiến hành với 4 công thức:

CT1: không áp dụng các yếu tố tăng cường (đ/c)

CT2: sử sóng siêu âm

CT3: Sử dụng hút chân không

CT4: kết hợp hút chân không và siêu âm

Nội dung 3: Nghiên cứu khả năng tiếp nhận gen của một số giống dưa

Khả năng tiếp nhận gen của một số giống dưa được tiến hành dựa trên các yếu tố tối ưu ở Nội dung 2.

Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả chuyển gen

Hiệu quả chuyển gen của các giống dưa được đánh giá bằng phương pháp nhuộm GUS hoặc thông qua phân tích PCR.     

Tải file Nghiên cứu khả năng tái sinh cây invitro và tiếp nhận gen Gus ở cây dưa chuột (Cucumis sativus L) tại đây

1. Nghiên cứu khả năng tái sinh invitro

Hạt của các giống dưa chuột được thu thập và bảo quản ở 4⁰C để phục vụ nghiên cứu. Hạt được khử trùng bằng dung dich NaOCl ở nồng độ 15% trong thời gian 30 phút. Nuôi cấy nảy mầm hạt trên môi trường MS sau 3-5 ngày. Cắt bỏ trụ dưới, tách riêng phần lá mầm sử dụng làm mẫu nuôi cấy. Mảnh lá mầm được nuôi cấy trên môi trường tái sinh chồi. Sau 14 ngày tái sinh cắt bỏ toàn bộ lá mầm và chuyển sang môi trường kéo dài chồi và ra rễ.

2. Nghiên cứu khả năng tiếp nhận gen của các giống dưa chuột

Giống dưa chuột có khả năng tái sinh invitro tốt (lựa chọn ở Nội dung 1) được tiến hành đánh giá khả năng tiếp nhận gen lạ bằng phương pháp chuyển gen gián tiếp thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens: phần lá mầm được tách sau nuôi cấy nảy mầm 3-5 ngày, tiến hành gây tổn thương xung quanh nốt lá mầm và lây nhiễm với vi khuẩn mang gen chỉ thị GUS trong 10 phút. Mẫu sau biến nạp được đồng nuôi cấy ở 25⁰C. Đánh giá khả năng tiếp nhận gen sau 5 ngày đồng nuôi cấy.

3. Phương pháp đánh giá hiệu quả chuyển gen

Mẫu biến nạp sau 5 ngày đồng nuôi cấy được loại bỏ vi khuẩn và đánh giá khả năng tiếp nhận gen thông qua gen chỉ thị GUS theo phương pháp của Jefferson, R. (1997). Mẫu được nhuộn bằng dung dịch X-Gluc ở 37⁰C trong 48h. Tiếp đó, mẫu được rửa bằng dung dịch cồn 70% trong 48h. Hiệu quả chuyển gen được xác định dựa trên số mẫu có biểu hiện màu xanh chàm trên tổng số mẫu kiểm tra. Mức độ tiếp nhận được đánh giá thông qua màu sắc và vùng biểu hiện.

4. Phương pháp xử lý thống kê

Kết quả thí nghiệm được xử lý thống kê bằng các phần mềm SAS 9.0 hoặc IRRISTAT

Đề tài góp phần nâng cao năng lực nghiên cứu cho cán bộ và sinh viên của Nhà trường

Sản phẩm của đề tài:

(i) Góp phần đẩy mạnh phát triển nâng cao năng suất chất lượng dưa chuột của Việt Nam

(ii) Là tiền đề cho các nghiên cứu chuyển gen khác nhau trên cây dưa chuột

Trường Đại học Nông Lâm