Nghiên cứu sinh Nguyễn Bá Hoành bảo vệ thành công luận án Tiến sĩ Sinh học tại Trường Đại học Nông nghiệp Hoa Trung (Vũ Hán, Trung Quốc)

Ngày 26/5/2017, Trường Đại học Nông nghiệp Hoa Trung (Vũ Hán, Trung Quốc) đã tổ chức thành công Lễ bảo vệ luận án Tiến sĩ cho Nghiên cứu sinh Nguyễn Bá Hoành, sinh năm 1980, Giảng viên Bộ môn Di truyền-Vi sinh-PPGD, Viện Sư phạm Tự nhiên, Trường Đại học Vinh.

Với đề tài: “Abitotic stress resistance evaluation of rice co-overexpression of OsbZIP46CA1 and SAPK6”

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Tongmin Mou, GS.TS Lizhong Xiong

Hội đồng chấm luận án gồm 5 thành viên :

1.GS.TS. Jinxiong Shen (Chủ tịch Hội đồng)
2.GS.TS. Deming Jin (Ủy viên)
3.GS.TS. Shuangxia Jin (Ủy viên)
4.GS.TS. Jianliang Huang (Ủy viên)
5.GS.TS. Fazhan Qiu (Ủy viên)

Kết quả bảo vệ theo đánh giá của Hội đồng chấm luận án: 5/5 thành viên tán thành thông qua luận án.

NCS trình bày luận án trước Hội đồng

Những kết quả chính của luận án:

Luận án đã ứng dụng hệ thống vector MISSA để lắp ghép 2 gen liên quan đến tính chống chịu stress phi sinh học ở lúa (OsbZIP46CA1 và SAPK6) vào trong một cấu trúc và được chuyển vào giống lúa Kongyu 131 thông qua vi khuẩn Agrobacterium.

Các dòng chuyển 2 gen siêu biểu hiện mang đơn bản copy (kí hiệu XL22) đã được lựa chọn để tiến hành thực nghiệm đánh giá tính kháng hạn, kháng nhiệt độ (nóng, lạnh) trên đồng ruộng (kiểu hình, năng suất) và trong nhà kính ở giai đoạn cây con (khả năng sống sót, các chỉ tiêu sinh lý) so với cây chuyển đơn gen tương ứng (CA1-OE và SAPK6-OE) và cây không chuyển gen (KY131-N).

Kết quả thực nghiệm trên đồng ruộng cho thấy các dòng chuyển 2 gen XL22 dưới điều kiện hạn vừa phải cho năng suất, trọng lượng khô, tổng số hạt và số hạt chắc cao hơn ý nghĩa so với các dòng chuyển đơn gen CA1-OE, SAPK6-OE và cây không chuyển gen.

Kết quả về tỉ lệ mất nước và tỉ lệ sống sót ở giai đoạn cây con dưới điều kiện hạn cũng cho thấy khả năng kháng hạn được tăng cường ở các dòng XL22 so với dòng CA1-OE và SAPK6-OE. Kết quả phân tích RNA-Seq chỉ ra rằng nhiều gen liên quan đến phản ứng stress đã được kích hoạt trong các dòng XL22 được xử lí hạn, trong khi đó chỉ một số ít gen liên quan đến stress được kích hoạt trong các dòng chuyển đơn gen. Điều này có thể phần nào giải thích sự thể hiện khác nhau của các dòng này trong phản ứng với stress hạn.

Bên cạnh đó, thực nghiệm về tính chịu nóng (42^oC) và chịu lạnh (4^oC), cũng như phân tích các chỉ tiêu sinh lý của các dòng chuyển gen và KY131-N cũng đã được tiến hành. Kết quả cho thấy dòng XL22 có tỉ lệ sống sót cao hơn đáng kể so với dòng chuyển đơn gen và KY131-N. Hàm lượng malondialdehyde (MDA) và tỉ lệ rò rỉ điện phân tương đối của các dòng XL22 cũng thấp hơn đáng kể dưới điều kiện stress nhiệt độ. Chứng tỏ các dòng chuyển 2 gen có mức độ ôxi hóa lipit màng thấp hơn, dẫn đến tăng cường khả năng chịu nhiệt.

Toàn bộ kết quả của luận án cho thấy việc lắp ráp nhiều gen trong một tổ hợp thích hợp có thể trở thành một cách tiếp cận đầy hứa hẹn được áp dụng trong cải tiến di truyền của tính kháng stress ở cây lúa.

Những kết quả chính của luận án đã được đăng tải trên Tạp chí Khoa học Quốc tế chuyên ngành (Tạp chí Frontiers in Plant Science): Co-overexpression of the constitutively active form of OsbZIP46 and ABA-activated protein kinase SAPK6 improves drought and temperature stress resistance in rice. Front. Plant Sci. 8:1102. doi: 10.3389/fpls.2017.01102.