Luận văn Phân lập promoter của gen mã hóa cho enzyme cinnamyl alcohol dehydrogenase (cad) và thiết kế vector chuyển gen mang đoạn gen mã hóa cho enzyme cinnamoyl coa reductase (ccr) từ cây bạch đàn uro (eucalyptus urophylla s.t. blake)

Chi Bạch đàn Eucalyptus thuộc họ Sim Myrtaceae có hơn 700 loài, hiện đã được trồng ở hơn 30 nước trên thế giới từ vĩ độ 58 0 Bắc đến 46 0 Nam. Bạch đàn mọc tự nhiên và có nguồn gốc từ châu Úc, chúng có thể sinh trưởng dưới một phổ sinh thái rộng như tập trung ở các vùng thấp ven biển, nhưng cũng có thể mọc ở những vùng cao (2000m so với mặt biển) hay vùng khô cạn (sa mạc hoặc bán sa mạc) [4]. Cây bạch đàn thuộc loại đại mộc, cao 25 – 50m, có cây cao tới 100m. Đường kính thường đạt 120-180 cm. Vỏ ngoài màu xám trắng hoặc nâu, đỏ nâu, xám xanh , bong mảng hoặc nứt dọc, vỏ thân chứa tinh dầu Eucalyptone thơm mùi dầu tràm. Lá đơn, khi cây còn non lá thường mọc đối, sau đó có dạng lá đơn mọc cách, không có lá kèm; mép lá nguyên, phiến lá dày, gân phụ thường nối với nhau ở đầu gân thành một đường song song với mép lá. Hoa lưỡng tính, nụ hình thoi. Khi hoa nở nửa trên hình chóp nón rụng đi, để lộ nhị và nhụy. Nhị nhỏ, rời nhau, rất nhiều, màu trắng vàng. Nhuỵ có bầu trung, một phần gắn liền với ống đài, một phần nhô lên. Quả khô, khi chín nứt ở đỉnh. Hạt nhiều, thường có góc cạnh, rất nhỏ. Ngày nay bạch đàn là một trong những loài cây gỗ lâm nghiệp rất quan trọng, được trồng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới đặc biệt là ở các vùng nhiệt đới và ôn đới, giữa các vĩ độ 45 o N và 40 o B như: Braxin, Trung Quốc, Ấn Độ, với diện tích canh tác khoảng 12 triệu hecta [4]. Ở Việt Nam đã gây trồng bạch đàn từ những năm 1930 ở cả hai miền Nam, Bắc. Hiện nay có 10 loài bạch đàn đang được trồng phổ biến là: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên + Bạch đàn urô Eucalyptus urophylla, thích hợp với vùng đất đồi trung du. + Bạch đàn trắng Eucalyptus camaldulensis , thích hợp với vùng đồng bằng. + Bạch đàn trắng Eucalyptus alba, thích hợp với vùng gần biển. + Bạch đàn lá nhỏ Eucalyptus tereticornis, thích hợp với vùng đồi Thừa Thiên Huế. + Bạch đàn liễu Eucalyptus exserta, thích hợp với vùng cao miền Bắc Việt Nam. + Bạch đàn chanh Eucalyptus citriodora , thấp, lá có chứa tinh dầu mùi sả. + Bạch đàn lá bầu Eucalyptus globules , thích hợp với vùng cao nguyên. + Bạch đàn to Eucalyptus grandis, thích hợp với vùng đất phù sa. + Bạch đàn ướt Eucalyptus saligna, thích hợp với vùng cao nguyên Đà Lạt. + Bạch đàn Mai đen Eucalyptus maidenii , thích hợp với vùng cao Lâm Đồng. Cây bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla S.T. Blake), vật liệu mà chúng tôi chọn nghiên cứu là loài cây gỗ lớn, sinh trưởng nhanh, chiều cao có thể đạt tới 20-25m, đường kính có thể đạt tới 100cm. Thân thẳng, vỏ trơn nhẵn với nhiều vết đốm màu trắng hoặc hồng. Tán hình tháp, phân cành thấp. Cành và lá non có màu đỏ tía. Lá đơn mọc cách hình ngọn giáo dài, phiến lá dài 16-19cm, rộng 3,5-4cm, cuống lá mảnh dài 1,5cm, hơi lõm ở mặt trên. Hoa tự tán, thường gồm 4-7 hoa trong một cụm, cuống hoa rất ngắn. Quả nang nứt ở đỉnh, nhiều hạt nhỏ. Mùa quả chín từ tháng 4-5. Bạch đàn urô là cây ưa sáng, mọc nha nh, cho năng suất cao. Cây ưa đất ẩm sâu, nhưng cũng có thể mọc được trên đất đồi trọc khô, nghèo dinh dưỡng. Bạch đàn urô sinh trưởng ở độ cao 1200m so với mực nước biển, với nhiệt độ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyê trung bình năm khoảng 24 -28 0 C và lượng mưa trung bình từ 2000-3000mm/năm. Trên vùng đất đồi trung du Phú Thọ, bạch đàn urô 4 tuổi có chiều cao trung bình là 10,34m, đường kính trung bình của thân đạt 9,54cm và sinh khối gỗ đạt 34.108kg/ha [6]. Cũng như nhiều loài bạch đàn khác, bạch đàn urô cho gỗ cứng làm nguyên liệu sản xuất giấy, đóng đồ dùng thông thường Ngoài ra, nó còn được dùng làm cực truyền điện, các cột trụ lâu dài và cột xây dựng, trong kết cấu nặng hoặc nhẹ, đồ mỹ nghệ và làm gỗ dán boong tàu. Nó có vai trò bảo vệ trên các bờ sông và tạo bóng mát. Vì các loài này không có nhu cầu thổ nhưỡng lớn, nên nó thích hợp cho việc tái sinh rừng ở cả đất bị ngập nước và đất khô của vùng nhiệt đới thấp. Với sự phát triển của các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại, hiệu suất cao và tin sinh học, nhiều nghiên cứu về bộ gen c ủa các loài cây đã được giải mã thành công, như cây (Arabidopsis thaliana) và đặc biệt trong số này bao gồm cả những loài cây quan trọng trong nông nghiệp như lúa (Oryza sativa) và trong lâm nghiệp như cây dương (Populus trichocarpa). Thông tin về bộ gen của những loài cây này đã trở thành những công cụ rất có giá trị trong các nghiên cứu về chức năng và sự tương tác giữa các gen, những nghiên cứu về tiến hoá và sự phân bố gen trong các quần thể thực vật. Thực vật hạt kín được cho là có nhiều điểm tương đồng về bộ gene, các quá trình trao đổi chất với các loài cây mô hình, chính vì vậy mà những nghiên cứu trên các loài cây này là những thông tin và công cụ quan trọng cho các loài cây thuộc họ khác, ví dụ chi Bạch đàn (Eucalyptus) của họ Sim (Myrtaceae) [10]. Những nghiên cứu về gen trên cây bạch đàn bao gồm nhiều khía cạnh về cấu trúc, chức năng và thành phần trong trình tự của bộ gen. Đặc điểm của bộ gen, bao gồm trong nhân và ngoài nhân, được xác định dựa trên việc tạo ra bản đồ liên kết các vị trí chỉ thị phân tử và các locus tính trạng số lượng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Những nghiên cứu về chức năng của gen chủ yếu tập trung vào việc tách dòng và xác định các gen mới, phân tích sự biểu hiện của gen, định vị gen trên các locus quy định tính trạng số lượng, mối liên kết giữa tính đ a hình DNA và hình thái cá thể, và cuối cùng là tạo ra các dòng cây chuyển gen mang các tính trạng mong muốn.