Tài liệu Mẫu thuyết minh đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường của sv đại học nông lâm thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Trường Đại học Nông Lâm THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG 1. TÊN ĐỀ TÀI 2. MÃ SỐ Nghiên cứu hoàn thiện quy trình chuyên gen cry 1 Ac lên cây Arabidopsis thaliana bằng phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium temefacien. 3. LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU Tự Xã hội Giáo nhiên Nhân văn dục 5. THỜI GIAN THỰC HIỆN 4. LOẠI HÌNH NGHIÊN CỨU Kỹ Nông Y thuật Lâm - Ngư Dược Môi trường Cơ bản Ứng dụng Triển khai 12 tháng Từ tháng 3 năm 2011 đến tháng 3 năm 2012 6. CƠ QUAN CHỦ TRÌ Tên cơ quan: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN Địa chỉ: Xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên Điện thoại: 0280.3 651 675 Fax: 0280 852 921 E-mail: [email protected] 7. CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ và tên : Nguyễn Văn Thông Lớp: K40_CNSH Khoa: CNSH & CNTP Địa chỉ NR: Điện thoại NR : Điện thoại di động: 0973919602 E-mail:[email protected] Họ tên giáo viên hướng dẫn: Bùi Tri Thức Khoa: CNSH & CNTP Điện thoại: 01275275678 8. NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Họ và tên - Nguyễn Tuấn Thành Đơn vị công tác và Nội dung nghiên cứu cụ thể lĩnh vực chuyên môn được giao Sinh viên lớp - Nghiên cứu ảnh hưởng của thời K40_CNSH gian hút chân không đến hiệu Trường ĐH.Nông lâm quả chuyển gen. Thái Nguyên Chữ ký Sinh viên lớp - Nghiên cứu ảnh hưởng của K41_CNSH nồng độ dịch khuẩn đến hiệu quả Trường ĐH.Nông lâm chuyển gen. Thái Nguyên 1 -Nguyễn Thị Hồng Vân Sinh viên lớp K40_CNSH Trường ĐH.Nông Lâm Thái Nguyên Sinh viên lớp K41_CNSH Trường ĐH.Nông Lâm Thái Nguyên - Đánh giá kết quả chuyển gen bằng phương pháp PCR với mồi đặc hiệu. - Đánh giá khả năng di truyền của gen Cry1Ac trong cây Arabidopsis Thaliana qua 3 thế hệ. 9. ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị Nội dung phối hợp nghiên cứu Họ và tên người đại diện đơn vị 2 10. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI 10.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài Arabidopsis thaliana là thực vật hai lá mầm có hoa nhỏ thuộc họ cải (Brassicaceae) có nguồn gốc ở châu Âu, châu Á và tây bắc châu Phi. Là một cây hàng năm, có chiều cao khoảng 20-25 cm, lá có màu xanh tím, dài khoảng 1,5-5 cm, rộng khoảng 2-10 mm, mép lá có răng cưa thô,toàn bộ bề mặt lá được bao phủ bởi một lớp lông nhỏ. Hoa có đường kính 3mm, quả dài 5-20 mm, mỗi quả chứa 20-30 hạt. Mặc dù, Arabidopsis thaliana có ít ý nghĩa trực tiếp trong nông nghiệp nhưng nó có nhiều đặc điểm thuận lợi cho công tác nghiên cứu, đặc biệt là trong kĩ thuật di truyền. Cây có hệ gen nhỏ, chỉ khoảng 125 Mb (125x106 nu) đã được giải mã hoàn toàn và chỉ có 5 cặp nhiễm sắc thể. Chu kỳ sinh trưởng của cây ngắn chỉ khoảng 6-8 tuần, cho nhiều hạt và dễ dàng nuôi trồng trong một không gian hẹp. Arabidopsis thaliana được phát hiện lần đầu tiên ở thế kỷ mười sáu bởi Johannes Thal tại vùng núi Harz, thuộc nước Đức. Lúc đó ông đặt tên cho nó là Pilosella Siliquosa, sau đó người ta đổi tên cho nó là Arabidopsis Thaliana theo tên của người phát hiện. Vào năm 1873, trong báo cáo khoa học về một đột biến Alexander Braun đã lần đầu tiên tổng kết các tiềm năng của cây Arabidopsis Thaliana làm mô hình sinh học cho di truyền . Trong thập niên 1950, 1960 John Langridge và Geogre Redei công bố các công trình chứng tỏ vai trò quan trọng của Arabidopsis trong các thí nghiệm sinh học. Đến năm 1980, Arabidopsis bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu thực vật trên thế giới. Hiện nay,cùng với các loài thực vật thường được nghiên cứu như ngô, thuốc lá, dạ yên thảo,…Arabidopsis Thaliana được sử dụng nghiên cứu rất nhiều nhờ những đặc tính, ưu điểm của nó, genome có kích thước nhỏ bé, tốc độ tăng trưởng nhanh tạo điều kiện cho các thí nghiệm quy mô lớn về hạn hán, khả năng chịu mặn, khả năng kháng sâu bệnh ở cây trồng. Phần lớn gene của loài Arabidopsis thaliana tương tự như gene được tìm thấy trong hàng ngàn loài thực vật khác nhau. Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu gene của các loài cây khác. Thành công này mở ra triển vọng là khả năng sửa đổi gene để hoạt hoá các đặc tính đáng mong muốn của cây trồng, ví dụ việc sửa đổi gene nhằm nâng cao sản lượng ngũ cốc và hàm lượng protein trong nông sản thực phẩm, hoặc tạo ra các loại cây có thể sản sinh dầu và các hoá chất tốt hơn, phục vụ nhu cầu trong công nghiệp và y học Trên thế giới, ứng dụng rất nhiều cây Arabidopsis Thaliana như một cây mô hình, trước khi thực hiện chuyển gen trên cây mục tiêu các nhà khoa học thường kiểm tra khả năng chuyển trên cây Arabidopsis Thaliana. Ở Việt Nam, cây Arabidopsis Thaliana đã được trồng và ứng dụng nghiên cứu trong một số phòng thí nghiệm sinh học đem lại kết quả khá khả quan. Nhiệm vụ hiện nay là cần phải nhanh chóng nghiên cứu hoàn thiện các nghiên cứu chuyển gen trên cây Arabidopsis Thaliana. Từ đó ứng dụng chuyển các gen cần thiết vào các đối tượng cây trồng nông nghiệp nhằm đem lại chất lượng cây trồng tốt, hiệu quả kinh tế cao. 10.2. Danh mục các công trình nghiên cứu có liên quan a) Của chủ nhiệm và những người tham gia thực hiện đề tài -Tham gia thực hiện đề tài“ Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ BA và NAA tới khả năng tái sinh, nhân nhanh và tạo cây hoàn chỉnh từ mô vảy củ hoa loa kèn chịu nhiệt Lilium formolongo” của Đỗ Mạnh Cường. b) Của những người khác 3 11. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Arabidopsis Thaliana là cây cỏ hoang dại thuộc họ cải không có ứng dụng trực tiếp trong nông nghiệp nhưng nó có nhiều ưu điểm rất thuận lợi trong quá trình nghiên cứu đặc biệt là trong kĩ thuật di truyền. Ở Việt Nam, hiện nay lĩnh vực nghiên cứu tạo sinh vật biến đổi gen, nghiên cứu chuyển gen vào cây trồng đang được tiếp cận, đầu tư và triển khai nghiên cứu, ứng dụng với sự chú trọng đặc biệt. Nhiều gen quý có giá trị ứng dụng như năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu đã được phân lập và nghiên cứu nhằm chuyển vào cây trồng để tạo nên những giống lý tưởng. Nhiều phương pháp chuyển gen khác nhau như phương pháp bắn gen, phương pháp sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens… đã được áp dụng thành công trên hàng loạt đối tượng cây trồng quan trọng như lúa, cà chua, cà tím, đậu xanh, cà phê, thuốc lá, khoai lang… Nhưng vấn đề chuyển gen vào thực vật còn gặp rất nhiều khó khăn và tỷ lệ thành công còn tương đối thấp, nhiều cây trồng chuyển gen vẫn chỉ đang dừng lại ở mức độ nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, và thời gian để xác định hiệu quả và tỷ lệ thành công của cây trồng chuyển gen là tương đối dài. Do vậy việc nghiên cứu, đánh giá hiều quả chuyển gen vào cây trồng hầu hết các phòng thí nghiệm thường tiến hành thử nghiệm trên cây Arabidopsis thaliana trước( do thời gian sinh trưởng của nó tương đối ngắn) Xuất phát từ những lý do trên chúng tôi đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình chuyển gen cry1Ac lên cây Arabidopsis thaliana bằng phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefacien” 4 12. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Hoàn thiện quy trình chuyển gen Cry1Ac lên cây Arabidopsis Thaliana bằng phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefacien. 13. TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Số TT 1 2 3 4 5 Các nội dung, công việc thực hiện chủ yếu -Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hút chân không đến hiệu quả chuyển gen. -Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dịch khuẩn đến hiệu quả chuyển gen. -Đánh giá kết quả chuyển gen bằng phương pháp PCR với mồi đặc hiệu. -Đánh giá khả năng di truyền của gen Cry1Ac trong cây Arabidopsis Thaliana qua 3 thế hệ -Hoàn thiện số liệu, viết báo cáo. Thời gian (bắt đầu-kết thúc) 3 tháng (Từ tháng 3-6/2011) 2 tháng (Từ tháng 6-8/2011) 2 tháng (Từ tháng 8-10/2011) 4 tháng (Từ tháng 10/20112/2012) 1 tháng (Từ tháng 2-3/2012) Dự kiến kết quả -Xác định được thời gian hút chân không thích hợp cho hiệu quả chuyển gen tối ưu -Xác định được nồng độ dịch khuẩn thích hợp cho hiệu quả chuyển gen tối ưu -Đạt kết quả chuyển gen thành công -Gen Cry1Ac có khả năng di truyền ổn định qua 3 thế hệ trong cây Arabidopsis thaliana -Đạt tốt 5 14. SẢN PHẨM VÀ ĐỊA CHỈ ỨNG DỤNG  Tên sản phẩm (ghi cụ thể) - Sản phẩm đào tạo:01 đề tài sinh viên nghiên cứu khoa học - Sản phẩm khoa học:01 bài báo khoa học cấp quốc gia - Sản phẩm ứng dụng: +Kết quả nghiên cứu sẽ được tổng hợp thành các bài báo gửi đăng ở các tạp chí khoa học của quốc gia: Tạp chí nông nghiệp, tạp chí Đại Học Thái Nguyên. +Báo cáo tổng kết của đề tài đạt được dùng phục vụ công tác nghiên cứu khoa học của sinh viên tại trường đại học nông lâm và làm tài liệu tham khảo cho sinh viên. +Kết thúc đề tài, có thể ứng dụng kết quả của đề tài để tạo ra cây trồng chuyển gen có khả năng kháng sâu cao.  Địa chỉ có thể ứng dụng Phòng công nghệ tế bào, Viện Khoa Học Sự Sống Đại Học Thái Nguyên Phòng nuôi cấy mô tế bào thực vật, Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên 6 15. KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ NGUỒN KINH PHÍ Tổng kinh phí:3000.000 VND Trong đó: Kinh phí sự nghiệp khoa học công nghệ Trường: Các nguồn kinh phí khác (cơ sở hỗ trợ, tài trợ của cá nhân, tổ chức ...): Dự trù kinh phí theo các mục chi: St t I 1 2 II 1 2 ... III 1 2 ... IV 1 2 ... V 1 2 ... VI 1 2 Khoản chi, nội dung chi Trả công và thuê khoán hợp đồng Xây dựng đề cương chi tiết đề tài Chuyên đề 1: nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian hút chân không tới hiệu quả chuyển gen Chuyên đề 2: nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dịch khuẩn tới hiệu quả chuyển gen Chuyên đề :đánh giá kết quả chuyển gen bằng phương pháp PCR với cặp mồi đặc hiệu Chuyên đề 4: đánh giá khả năng di truyền của gen Cry1Ac trên cây Arabidopsis thaliana tqua 3 thế hệ Nguyên, nhiên vật liệu và thiết bị Nguyên, nhiên vật liệu Thiết bị, máy móc .... Công tác phí Điều tra, khảo sát Tham dự hội nghị, hội thảo ... Mua tài liệu, số liệu, dịch tài liệu, in ấn Mua tài liệu Hợp đồng cung cấp số liệu ... Hội nghị, hội thảo khoa học Hội thảo nội bộ của đề tài Hội thảo khoa học ... Quản lý Nghiệm thu cơ sở Quản lý hành chính Tổng cộng Thời gian thực hiện Tổng kinh phí Phân nguồn kinh phí Kinh Nguồn phí nhà khác nước Ghi chú 2.610.000 50.000 500.000 500.000 800.000 760.000 300.000 200.000 100.000 90.000 50.000 40.000 3.000.000 7 Ngày tháng 3 năm 2011 Chủ nhiệm đề tài (Họ và tên, ký) Giáo viên hướng dẫn (Họ và tên, ký) Ngày Ngày tháng 3 năm 2011 Cơ quan quản lý (Ký và ghi rõ họ tên) tháng 4 năm 2011 Cơ quan chủ trì ThS. Nguyễn Hữu Thọ Thuyết minh phô tô thành 05 bản trên giấy A3 8