Header Page of 132 a VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGUYỄN THỊ THANH NGA NGHIÊN CỨU TẠO DÒNG CÂY DƯA HẤU (CITRULUS LANATUS THUMB.) CHUYỂN GEN KHÁNG BỆNH VIRUS ĐỐM VÒNG PRSV LUẬN ÁN TIẾN SỸ SINH HỌC HÀ NỘI, 2015 Footer Page of 132 Header Page of 132 b VIỆN VIỆN HÀN HÀN LÂM LÂM KHOA KHOA HỌC HỌC VÀ VÀ CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ VIỆT VIỆT NAM NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Nguyễn Nguyễn Thị Thị Thanh Thanh Nga Nga NGHIÊN NGHIÊN CỨU CỨU TẠO TẠO DÒNG DÒNG CÂY CÂY DƢA DƢA HẤU HẤU (CITRULUS LANATUS THUMB.) (CITRULUS LANATUS THUMB.) CHUYỂN CHUYỂN GEN GEN KHÁNG KHÁNG BỆNH BỆNH VIRUS ĐỐM VÒNG PRSV VIRUS ĐỐM VÒNG PRSV Chuyên Chuyênngành: ngành:DiDitruyền truyềnhọc học Mã Mãsố: số:6262424201012121 LUẬN LUẬN ÁN ÁN TIẾN TIẾN SỸ SỸ SINH SINH HỌC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS LÊ TRẦN BÌNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS LÊ TRẦN BÌNH Viện Công nghệ Sinh học Viện Công nghệ Sinh học HÀ NỘI, 2015 HÀ NỘI, 2015 Footer Page of 132 Header Page of 132 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, GS.TS Lê Trần Bình tận tình hướng dẫn, bảo, dìu dắt, giúp đỡ thực hoàn thành luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Chu Hoàng Hà, TS Nguyễn Tường Vân, TS Lê Văn Sơn, TS Phạm Bích Ngọc, Ths Phạm Thị Vân tập thể cán Phòng Công nghệ Tế bào thực vật, Viện Công nghệ Sinh học tạo điều kiện làm việc, nhiệt tình giúp đỡ truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu cho suốt thời gian thực hoàn thành luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Bộ phận Đào tạo, phòng chức Ban lãnh đạo Viện Công nghệ Sinh học tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập bảo vệ luận án Tôi xin cảm ơn Trại Sinh học thực nghiệm Cổ Nhuế, Viện Công nghệ Sinh học hỗ trợ việc trồng thu hạt giống trình thực luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới lãnh đạo Trường Đại học Tây Bắc, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông – Lâm đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ để yên tâm học tập hoàn thành luận án Cuối cùng, xin dành lòng biết ơn sâu sắc tới người thân gia đình, bạn bè bên tôi, động viên góp ý cho suốt trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu đó! Hà Nội, ngày tháng 01 năm 2015 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Thanh Nga Footer Page of 132 Header Page of 132 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây công trình nghiên cứu tôi, số liệu kết trình bày luận án trung thực, công bố tạp chí khoa học chuyên ngành với đồng ý cho phép đồng tác giả Hà Nội, ngày tháng 01 năm 2015 Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Thanh Nga Footer Page of 132 Header Page of 132 iii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU……………………………………… 1.1 Giới thiệu dưa hấu bệnh hại dưa hấu………………………… 1.1.1 Cây dưa hấu…………………………………………………………… 1.1.2 Các loại bệnh hại dưa hấu……………………………………… …… 10 1.1.3 Bệnh virus hại dưa hấu………………………………………….……… 11 1.2 PRSV PRSV gây hại dưa hấu…………………… …………… 13 1.2.1 Phân loại ……………………………………………………………… 13 1.2.2 Cấu trúc………………………………………………………………… 14 1.2.3 Phạm vi kí chủ, chế truyền bệnh …………………………………… 19 1.2.4 Biện pháp phòng trừ …………………………………………………… 20 1.2.5 PRSV gây bệnh dưa hấu…………………………………………… 20 1.3 Ứng dụng kỹ thuật RNAi tạo trồng chuyển gen kháng virus… 21 1.3.1 Kỹ thuật RNAi………………………………………………………… 21 1.3.2 Ứng dụng kỹ thuật RNAi tạo trồng kháng virus…………… 26 1.3.3 Một số hạn chế công nghệ RNAi giải pháp…………………… 28 1.3.4 Một số nghiên cứu chuyển gen tạo tính kháng virus cho dưa hấu …… 29 Footer Page of 132 Header Page of 132 iv Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…………… 31 2.1 Vật liệu, địa điểm nghiên cứu…………………………………………… 31 2.1.1 Vật liệu thực vật………………………………………………………… 31 2.1.2 Chủng vi sinh vật, vector……………………………………………… 31 2.1.3 Dụng cụ, thiết bị, vật tư………………………………………………… 32 2.1.4 Hóa chất………………………………………………………………… 33 2.1.5 Địa điểm………………………………………………………………… 33 2.2 Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… 33 2.2.1 Xây dựng quy trình tái sinh in vitro dưa hấu……………………… 34 2.2.2 Đánh giá ảnh hưởng số yếu tố đến trình chuyển gen vào dưa hấu thông qua chuyển gen gus ……………………………………… 39 2.2.3 Chuyển cấu trúc RNAi/CP-Nib-HCpro vào dưa hấu…………………… 44 2.2.4 Phân tích chuyển gen kháng PRSV 45 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………… 49 3.1 Xây dựng quy trình tái sinh dưa hấu ………………………………… 49 3.1.1 Khả tái sinh chồi cụm chồi …………………………………… 49 3.1.2 Kết kích thích kéo dài chồi………………………………………… 54 3.1.3 Kết tạo rễ cho chồi ………………………………………………… 55 3.1.4 Ảnh hưởng giá thể tiếp nhận đến khả thích ứng in vitro… 56 3.1.5 Tổng kết quy trình tái sinh …………………………………………… 58 3.2 Kết đánh giá ảnh hưởng số yếu tố đến trình chuyển gen vào dưa hấu thông qua chuyển gen gus ……………………………… … 59 3.2.1 Đánh giá khả sống sót dưa hấu môi trường chứa chất Footer Page of 132 Header Page of 132 v chọn lọc Km 59 3.2.2 Ảnh hưởng nồng độ vi khuẩn (OD600) đến hiệu chuyển gen 60 3.2.3 Ảnh hưởng thời gian biến nạp đến hiệu chuyển gen 61 3.2.4 Kết biến nạp gen gus vào dưa hấu ………………………………… 63 3.2.5 Kết phân tích dòng chuyển gen gus ……………………… 65 3.2.6 Kết chuyển gen gus vào dưa hấu 67 3.3 Kết biến nạp cấu trúc RNAi vào dưa hấu 68 3.4 Kết phân tích biểu gen đánh giá khả kháng virus dòng chuyển gen 69 3.4.1 Phân tích dòng chuyển gen T0 69 3.4.2 Phân tích dòng chuyển gen T1 79 Chƣơng BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU….…………………… 83 4.1 Khả nuôi cấy in vitro dưa hấu……………………………….… 83 4.2 Khả chuyển gen dưa hấu…………………………………….…… 86 4.3 Tạo tính kháng virus chuyển gen dưa hấu……………………… 90 4.4 Triển vọng dòng chuyển gen bối cảnh GMO chung 94 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 96 KẾT LUẬN 96 ĐỀ NGHỊ 97 SUMMARY 98 NHỮNG CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO Footer Page of 132 Header Page of 132 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Footer Page of 132 ADN Axit Deoxyribonucleic ARN Axit Ribonucleic BAP - Benzyl Amino Purin IAA Indol - - Axetic Axit IBA - Indol Butyric Axit NAA α - Naptalen Axetic Axit bp Base pair CP Coat protein Nib Nuclear Inclusion Body protein HC-Pro Helper component-proteinase dNTP Deoxyribonucleotide triphosphate EDTA Ethylene diamine Tetra-acetic Acid LB Luria-Bertani PCR Polymerase Chain Reaction RT-PCR Reverse transcription polymerase chain reaction RNAi RNA interference miRNA microRNA siRNA small interfering RNA mRNA messenger RNA dsRNA double-stranded RNA RISC RNA-induced silencing complex Taq Thermus aquaticus Header Page of 132 Footer Page of 132 vii PRSV Papaya ringspot virus Km kanamycin Cefo Cefotaxime X-gluc 5-bromo-4-chloro-3-indolyl glucuronide gus beta-glucuronidase Header Page 10 of 132 viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng dưa hấu…………………………… Bảng 1.2 Danh sách vi sinh vật gây hại chủ yếu dưa hấu ………… 10 Bảng 2.1 Thành phần loại môi trường tái sinh có bổ sung IBA BAP… 36 Bảng 2.2 Thành phần loại môi trường tái sinh có bổ sung IBA, BAP, NAA…………………………………………………………………………… 36 Bảng 2.3 Nồng độ GA3 sử dụng MT kéo dài chồi…………………… 37 Bảng 2.4 Nồng độ IBA sử dụng MT tạo rễ …………………………… 37 Bảng 2.5 Thành phần loại giá thể thích ứng in vitro ……………… 38 Bảng 2.6 Các nồng độ Km sử dụng 39 Bảng 2.7 Thành phần loại môi trường 40 Bảng 3.1 Ảnh hưởng tuổi mầm tái sinh chồi………………………… 50 Bảng Ảnh hưởng tổ hợp IBA, BAP, NAA đến phát sinh chồi… 53 Bảng 3.3 Ảnh hưởng GA3 IBA đến kích thích kéo dài chồi có kích thước < 1cm…………………………………………………….…….… 54 Bảng 3.4 Ảnh hưởng IBA môi trường đến khả tạo rễ chồi dưa hấu……………………………………………………………… … 56 Bảng 3.5 Ảnh hưởng giá thể đến khả thích ứng môi trường 58 Bảng 3.6 Ảnh hưởng nồng độ Km đến phát triển chồi 60 Bảng 3.8 Kết biến nạp gen gus vào dưa hấu…………………………… 64 Bảng 3.9 Kết chuyển cấu trúc RNAi/CP-Nib-HCpro vào dưa hấu 67 Bảng 3.10 Kết biến nạp cấu trúc RNAi/CP-Nib-HCpro vào dưa hấu 69 Footer Page 10 of 132 Header Page 118 of 132 105 29 COMPTON ME (2000) Interaction between explant size and cultivar affects shoot organogenic competence of watermelon cotyledons HortScience, v.35, p.749-750 30 Compton ME, Gray DJ, Gaba VP (2004) Use of tissue culture and biotechnology for the genetic improvement of watermelon Plant Cell Tissue Organ Cult 77: 231-43 31 Crall JM, Elmstrom GW & McCuistion Jr FT (1994) SSDL: a highquality icebox watermelon breeding line resistant to fusarium wilt and anthracnose HortScience 29: 707–708 32 Crall JM, Elmstrom GW & McCuistion Jr FT (1994) SSDL: a highquality icebox watermelon breeding line resistant to fusarium wilt and anthracnose HortScience 29: 707–708 33 Cuong Viet Ha (2007), Detection and identification of potyviruses and geminiviruses in Vietnam, PhD thesis, Queensland University of Technology 34 Davis AR, King SR, Jarret RL, Levi A, Tadmor Y (2004) Lycopene and Total Carotenoid Content as Descriptors for Citrullus lanatus: Limitations and Preliminary Trials Cucurbit Genetics Cooperative Report 27:34-40 35 Denli AM, Tops BB, Plasterk RH, Ketting RF, Hannon GJ (2004) Processing of primary microRNAs by the Microprocessor complex Nature 432(7014):231-5 36 Di Nicola-Negri E, Brunetti A, Tavazza M, Ilardi V (2005) Hairpin RNAmediated silencing of Plum pox virus P1 and HC-Pro genes for efficient and predictable resistance to the virus Transgenic Res 14(6):989-94 37 Đinh Thị Phòng, Nguyễn Thị Thư (2007) Chuyển gen gus vào đỉnh phôi hạt chín giống Đậu tương ĐT12 thông qua Agrobacterium Tumefaciens Tạp chí Công nghệ Sinh học 5(4): 417-478 Footer Page 118 of 132 Header Page 119 of 132 106 38 Dong JZ, Jia SR (1991) High efficiency plant regeneration from cotyledons of Watermelon (Citrullus lanatus Schrad.) Plant Cell Reports v9: 559 – 562 39 Droste A, Pasquali G, Helena M and Zanettini B (2000) Integrated bombardment and Agrobacterium transformation system: An alternative method for soybean transformation Plant Mol Biol Rep., 18: 51-59 40 Dykxhoorn, D.M., Novina, C.D., and Sharp, P.A (2003) Killing the messenger: short RNAs that silence gene expression Nat Rev Mol Cell Biol 4, 457-467 41 Edwardson JR and Christie RG (1986) Viruses infecting forage legumes Florida Agriculture Experiment Station Monograph series 42 Ellul P, Lelivelt C, Naval MM, Noguera FJ, Sanchez S, Atarés A, Moreno V, Corella P, and Dirks R (2007) Watermelon, Transgenic Crops V 43 Ellul P, Rios G, Atare A, Roig L A, Serrano R, Moreno V (2003) The expression of Saccharomyces cerevisiae HAL1 gene increases salt tolerance in transgenic watermelon [ Citrullus lanatus( Thunb ) Matsum & Nakai ] Theor Appl Genet 107: 462-469 44 Ellul P,· Ríos G,· Atarés A, Roig LA, Serrano R, Moreno V (2003) The expression of the Saccharomyces cerevisiae HAL1 gene increases salt tolerance in transgenic watermelon [Citrullus lanatus (Thunb.) Matsun & Nakai.] Theor Appl Genet (2003) 107:462–469 45 Ender C, Meister G (2010) Argonaute proteins at a glance J Cell Sci 123:1819–1823 46 FAO http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor 47 Febres VJ, Lee RF, Moore GA (2008) Transgenic resistance to Citrus tristeza virus in grapefruit Plant Cell Reports 27 (1): 93-104 Footer Page 119 of 132 Header Page 120 of 132 107 48 Fehér T (1993) Watermelon: Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai In: Kalloo G & Bergh BO (eds) Improvement of Vegetable Crops (pp 295–311) Pergamon Press, Oxford 49 Fire A, Xu S, Montgomery MK, Kostas SA, Driver SE, Mello CC (1998) Potent DNA specific genetic interference by bouble – stranded RNA in Caenorhabditis elegans Nature, 139, pp 806 – 811 50 Fuentes A, Ramos PL, Fiallo E, Callard D, Sanchez Y, Peral R, Rodriguez R, Pujol M (2006) Intron-hairpin RNA derived from replication associated protein C1 gene confers immunity to tomato yellow leaf curl virus infection in transgenic tomato plants Transgenic Res 15:291–304 51 Fuentes A, Ramos PL, Fiallo E, Callard D, Sánchez Y, Peral R, Rodríguez R, Pujol M (2006) Intron-hairpin RNA derived from replication associated protein C1 gene confers immunity to tomato yellow leaf curl virus infection in transgenic tomato plants Transgenic Res 2006 Jun;15(3):291-304 52 Gaba, V.; Zelcer, A.; Gal-On, A.(2004) Cucurbit biotechnology – the importance of virus resistance In Vitro Cell Dev Biol Plant 40:346–558; 53 Gafni Y and Epel BL (2002) The role of host and viral proteins in intra- and inter-cellular trafficking of geminiviruses Physiologica and Molecular Plant Pathology 60, 231-241 54 Gal-On A and Raccah B (2000) A point mutation in the FRANK motif of the potyvirus helper component-protease gene alters symptom expression in cucurbits and elicits protection against the severe homologous virus Phytopathology 90, 467-473 55 Ganasan K, Huyop F (2010) In vitro Regeneration of Citrullus lanatus cv Round Dragon Journal of Biological Sciences 10 (2): 131 – 137 56 Gawel NJ, Jarret RL (1991) A modified CTAB DNA extraction procedure for Musa and Ipomoea Plant Mol Biol Rep 9: 262-266 Footer Page 120 of 132 Header Page 121 of 132 108 57 Gillaspie AG, Wright JM (1993) Evaluation of Citrullus sp.germplasm for resistace to watermelon mosaic virus Plant Dis 77: 352-354 58 Gonsalves D, Tripathi S, Carr JB, Suzuki JY (2009) Papaya Ringspot Virus The Plant Health Instructor DOI: 10.1094/PHI-I-2010-1004-01 59 Gottula J and Fuchs M (2009) Toward a Quarter Century of Pathogen-Derived Resistance and Practical Approaches to Plant Virus Disease Control Advances in Virus Research 75, p 161-183 60 Gregory RI, Chendrimada TP, Shiekhattar R (2006) MicroRNA biogenesis: isolation and characterization of the microprocessor complex Methods Mol Biol 342:33-47 61 Guner N, Strange EB, Wehner TC, Pesic-VanEsbroeck Z (2002) Methods for screening watermelon for resistance to papaya ringspot virus type-W Sci Hortic 94:297-307 62 Guner N, Todd C Wehner (2004) The genes of watermelon HortScience 39(6):1175-1182 63 Haley B, Zamore PD (2004) Kinetic analysis of the RNAi enzyme complex Nat Struct Mol Biol 11(7):599-606 64 Hallan V, Gafni Y (2001) Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) capsid protein (CP) subunit interactions: implications for viral assembly Arch Virol 2001;146(9):1765-73 65 Hammond SM, Bernstein E, Beach D, Hannon GJ (2000) An RNA-directed nuclease mediates post-transcriptional gene silencing in Drosophila cells Nature 404(6775):293-6 66 Hannon, G.J (2002) RNA interference Nature 418, 244–251 67 He, L., Hannon, G.J (2004) MicroRNAs: Small RNAs with a big role in gene regulation Nat Rev Genet 5(7): 522 531 Footer Page 121 of 132 Header Page 122 of 132 109 68 http://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/2468?qlookup=watermelon&fg=Fruits +and+Fruit+Juices&format=&man=&lfacet=&max=25&new=1 69 Irvine DV, Zaratiegui M, Tolia NH, Goto DB, Chitwood DH, Vaughn MW, Joshua-Tor L, Martienssen RA (2006) Argonaute slicing is required for heterochromatic silencing and spreading Science 313(5790):1134-7 70 James C (2006), Contribution of GM Technology to the Livestock Sector, website: http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/11/default.asp 71 James C (2011) Global Status of Commercialized Biotech/ GM crops: ISAAA Brief No 43 72 Jefferson RA, Burgess SM, Hirsh D (1986) β-Glucuronidase from Escherichia coli as a gene-fusion marker Proc Natl Acad Sci USA 83: 8447–8451 73 Jefferson, R.A (1987) Assaying chimeric genes in plants: The GUS gene fusion system Plant Mol Biol Rep 5, 387-405 74 Ji X (2008) The mechanism of RNase III action: how dicer dices Curr Top Microbiol Immunol 320:99-116 75 Jones L, Ratcliff F, Baulcombe DC (2001) RNA-directed transcriptional gene silencing in plants can be inherited independently of the RNA trigger and requires Met1 for maintenance Curr Biol 11(10):747-57 76 Jones-Rhoades MW and Bartel DP (2004) Computational Identification of Plant MicroRNAs and Their Targets, Including a Stress-Induced miRNA Molecular Cell, Vol 14, 787–799 77 Kai Z, Yan-Bing N, Xue-Ping Z (2005) Transgenic tobacco plants expressing dsRNA can prevent infection by Tobacco Mosaic virus Chin J Agr Biotechnol 2: 201 - 205 78 Kalantidis, K., Psaradakis, S., Tabler, M and Tsagris, M (2002) The occurrence of CMV-specific short RNAs in transgenic tobacco expressing Footer Page 122 of 132 Header Page 123 of 132 110 virus-derived double-stranded RNA is indicative of resistance to the virus Mol Plant Microbe Interact 15, 826–833 79 Kamachi S, Mochizuki A, Nishiguchi M, Tabei Y (2007) Transgenic Nicotiana benthamiana plants resistant to cucumber green mottle mosaic virus based on RNA silencing Plant Cell Rep 26(8):1283-8 80 Kasschau KD, Carrington JC (2001) Long-distance movement and replication maintenance functions correlate with silencing suppression activity of potyviral HC-Pro Virology 285(1):71-81 81 Kidner, C.A., and Martienssen, R.A (2004) Spatially restricted microRNA directs leaf polarity through ARGONAUTE1 Nature 428, 81–84 82 Krubphachaya P, Juíek M, Kertbundit S (2007) Induction of RNA-mediated Resistance to Papaya Ringspot Virus Type W Journal of Biochemistry and Molecular Biology, Vol 40(3):404-411 83 Krug MGZ, Stipp LCL, Rodriguez APM (2005) In vitro organogenesis in watermelon cotyledons, Pesq Agropec bras., Brasília, v.40, n.9, p.861-865 84 Kucharek T (2000) Alternaria Leaf Spot of Cucurbits, PP, 32 website: http://plantpath.ifas.ufl.edu/takextpub/FactSheets/pp0032.pdf 85 Lagos-Quintana M, Rauhut R, Lendeckel W, Tuschl T (2001) Identification of novel genes coding for small expressed RNAs Science 294(5543):853-8 86 Lau NC, Lim LP, Weinstein EG, Bartel DP (2001) An abundant class of tiny RNAs with probable regulatory roles in Caenorhabditis elegans Science 294(5543):858-62 87 Lê Thị Ánh Hồng (2002) Bệnh học phân tử thực vật Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 88 Lê Trần Bình, Phan Văn Chi, Nông Văn Hải, Trương Nam Hải, Lê Quang Huấn (2003) Áp dụng kỹ thuật phân tử nghiên cứu tài nguyên sinh vật Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Footer Page 123 of 132 Header Page 124 of 132 111 89 Lee RC, Ambros V (2001) An extensive class of small RNAs in Caenorhabditis elegans Science 294(5543):862-4 90 Lee Y, Kim M, Han J, Yeom KH, Lee S, Baek SH, Kim VN (2004) MicroRNA genes are transcribed by RNA polymerase II EMBO J 23(20):4051-60 91 Li J, Tang Y, Qin Y, Li X & Li H (2012) Agrobacterium-mediated transformation of watermelon (Citrullus lanatus) African Journal of Biotechnology Vol 11(24), pp 6450-6456 92 Ling KS, Harris KR, Meyer JDF, Levi A, Guner N, Wehner TCW, Bendahmane A, Havey MJ (2009) Non-synonymous single nucleotide polymorphisms in the watermelon eIF4E gene are closely associated with resistance to Zucchini yellow mosaic virus Theor Appl Genet 120:191-200 93 Liu, H.K., C Yang and Z.M Wei (2004) Efficient Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of soybean using an embryonic tip regeneration system Planta, 219: 1042- 1049 94 López C, Cervera M, Fagoaga C, Moreno P, Navarro L, Flores R, Peña L (2010) Accumulation of transgene-derived siRNAs is not sufficient for RNAimediated protection against Citrus tristeza virus in transgenic Mexican lime Mol Plant Pathol 11:33–41 95 Lund E, Dahlberg JE (2006) Substrate selectivity of exportin and Dicer in the biogenesis of microRNAs Cold Spring Harb Symp Quant Biol 71:59-66 96 Ma JB, Yuan YR, Meister G, Pei Y, Tuschl T, Patel DJ (2005) Structural basis for 5'-end-specific recognition of guide RNA by the A fulgidus Piwi protein Nature 434(7033):666-70 97 Ma SQ, Xu Y, Gong GY, Zhang HY, Shen HL (2005) Analysis on the inheritance to PRSV-W and ZYMC-CH and their linkage in watermelon J Fruit Sci 22:731-733 Footer Page 124 of 132 Header Page 125 of 132 112 98 Mette MF, Aufsatz W, van der Winden J, Matzke MA, Matzke AJ (2000) Transcriptional silencing and promoter methylation triggered by doublestranded RNA EMBO J 19(19):5194-201 99 Mohr HC (1986) Watermelon breeding In: Bassett MJ (ed) Breeding Vegetable Crops (pp 37–66) AVI Publishing Co., Inc, Westport, CT 100 Napoli C, Lemieux C, Jorgensen R (1990) Introduction of a Chimeric Chalcone Synthase Gene into Petunia Results in Reversible Co-Suppression of Homologous Genes in trans Plant Cell 2(4):279-289 101 Nguyễn Thị Phương Thảo, Ninh Thị Thảo, Vũ Thị Hà (2010) Nghiên cứu nhân nhanh In vitro dưa hấu (Citrullus lanatus), Tạp Chí Khoa học Phát triển, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội (8) 3: 418 – 425 102 Niao NS, Sen HS, Man WS, Lin YJ, Xing ZF, Wei LD, You WS, Ming ZG, Sheng SF (2005) Creation of trivalent transgenic watermelon resistant to virus infection Journal of Agricultural Biotechnology 2005, 13(1): 10-15 103 Nikam TD, Ghane SG, Nehul JN and Barmukh RB (2009) Induction of morphogenic callus and multiple shoot regeneration in Monordica cymbalaria Fenzl Indian Journal of Biotechnology, 8: 442 – 447 104 Nishantha Jayathilake (2004) Defining the molecular basis of host range in Papaya ringspot virus (PRSV) Australia PhD thesis, Queensland University of Technology 105 Pare JM, Hobman TC (2007) Dicer: structure, function and role in RNAdependent gene-silencing pathways In: Polaina J, MacCabe AP (ed) Industrial enzymes, Springer, Berlin, pp 421–438 106 Park SM, Lee JS, Jegal S, Jeon BY, Jung M, Park YS, Han SL, Shin YS, Her NH, Lee JH, Lee MY, Ryu KH, Yang SG, Harn CH (2005) Transgenic watermelon rootstock resistant to CGMMV (Curcumber green mottle mosaic virus) infection Plant Cell Rep 24: 350-356 Footer Page 125 of 132 Header Page 126 of 132 113 107 Patil BL, Ogwok E, Wagaba H, Mohammed IU, Yadav JS, Bagewadi B, Taylor NJ, Kreuze JF, Maruthi MN, Alicai T, Fauquet CM (2011) RNAimediated resistance to diverse isolates belonging to two virus species involved in Cassava brown streak disease Mol Plant Pathol 12:31–41 108 Phạm Thị Vân, Nguyễn Minh Hùng, Hà Viết Cường, Lê Văn Sơn, Lê Trần Bình Chu Hoàng Hà (2009) Tạo thuốc kháng virus TMV kỹ thuật RNAi Hội thảo uốc gia Bệnh hại Thực vật Việt Nam, 25-26/7 Viện Nghiên cứu Bông phát triển NN Nha Hố - Ninh Thuận Tr 32-40 109 Phạm Thị Vân, Nguyễn Văn Bắc, Lê Văn Sơn, Chu Hoàng Hà, Lê Trần Bình (2008) Tạo thuốc kháng bệnh virus khảm dưa chuột kỹ thuật RNAi Tạp chí Công nghệ Sinh học 6(4A), p 679-687 110 Pirinc V, Onay A, Yildirim H, Adiyaman F, Isikalan C and Basaran D (2003) Adventitious shoot organogenesis and plant regeneration from cotyledons of Diploid Diyarbakir Watermelon (Citrullus lanatus cv “Surme”) Turk J Biol 27: 101 – 105 111 Pradeep K, Satya VK, Selvapriya M, Vijayasamundeeswari A, Ladhalakshmi D, Paranidharan V, Rabindran R, Samiyappan R, Balasubramanian P, Velazhahan R (2012) Engineering resistance against Tobacco streak virus (TSV) in sunflower and tobacco using RNA interference Biol Plant 56:735– 741 112 Purcifull DE, Edwardson J, Hiebert EL, Gonsalves D (1984) Papaya ringspot virus, CMI/AAB description of plant viruses No 292 113 Reddy D V R., Sudarshana M R., Fuchs M., Rao N C and Thottappilly G (2009) Genetically Engineered Virus-Resistant Plants in Developing Countries: Current Status and Future Prospects Advances in Virus Research 75, p 185220 Footer Page 126 of 132 Header Page 127 of 132 114 114 Redfern AD, Colley SM, Beveridge DJ, Ikeda N, Epis MR, Li X, Foulds CE, Stuart LM, Barker A, Russell VJ, Ramsay K, Kobelke SJ, Li X, Hatchell EC, Payne C, Giles KM, Messineo A, Gatignol A, Lanz RB, O’Malley BW, Leedman PJ (2013) RNA-induced silencing complex (RISC) proteins PACT, TRBP, and Dicer are SRA binding nuclear receptor coregulators Proc Natl Acad Sci USA 110:6536–6541 doi:10 1073/pnas.1301620110 115 Reinhart BJ, Weinstein EG, Rhoades MW, Bartel B, Bartel DP (2002) MicroRNAs in plants Genes Dev 16(13):1616-26 116 Rhee Y, Gurel F, Gafni Y, Dingwall C, Citovsky V (2000) A genetic system for detection of protein nuclear import and export Nat Biotechnol 2000 Apr;18(4):433-7 117 Riley KJ, Yario TA, Steitz JA (2012) Association of Argonaute proteins and microRNAs can occur after cell lysis RNA 18:1581–1585 118 Rimando AM, Perkins-Veazie PM (2005) Determination of citrulline in watermelon rind J Chromatog A, 1078:196-200 119 Rivas FV, Tolia NH, Song JJ, Aragon JP, Liu J, Hannon GJ, Joshua-Tor L (2005) Purified Argonaute2 and an siRNA form recombinant human RISC Nat Struct Mol Biol 12(4):340-9 120 Romano N, Macino G., (1992) Quelling: transient inactivation of gene expression in Neurospora crassa by transformation with homologous sequences Mol Microbiol 6(22):3343-53 121 Ruiz-Ferrer V, Voinnet O (2007) Viral suppression of RNA silencing: 2b wins the golden fleece by defeating argonaute Bioassays 29:319–323 122 Satyajit Saurabh, Ambarish S Vidyarthi, and Dinesh Prasad (2013) RNA interference: concept to reality in crop improvement Planta Mar 2014, Volume 239, Number 3: 543-564 Footer Page 127 of 132 Header Page 128 of 132 115 123 Schwarz DS, Hutvágner G, Du T, Xu Z, Aronin N, Zamore PD (2003) Asymmetry in the assembly of the RNAi enzyme complex Cell.115(2):199208 124 Schwarz DS, Hutvágner G, Haley B, Zamore PD (2002) Evidence that siRNAs function as guides, not primers, in the Drosophila and human RNAi pathways Mol Cell 10(3):537-48 125 Schwind N, Zwiebel M, Itaya A, Ding B, Wang M, Krczal G, Wassenegger M (2009) RNAi-mediated resistance to potato spindle tuber viroid in transgenic tomato expressing a viroid hairpin RNA construct Mol Plant Pathol 10:459– 469 126 Shalaby TA, Omran SA, Baioumi YA (2008) In vitro propagation of two triploid hybrids of watermelon through adventitious shoot organogenesis and shoot tip culture Acta Biologica Szegediensis Volume 52(1):27-31 127 Shinichiro K, Atsuko M, Masamichi N, Yukata T (2007) Transgenic Nicotiana benthamiana plants resistant to Cucuber green mottle mosaic virus bases on RNA silencing Plant cell Report 1283-1288 128 Simón-Mateo C, García JA (2011) Antiviral strategies in plants based on RNA silencing Biochim Biophys Acta 1809:722–731 129 Smith NA, Singh SP, Wang MB, Stoutjesdijk PA, Green AG, Waterhouse PM (2000) Total silencing by intron-spliced hairpin RNAs, Nature 407(6802):319-20 130 Song JJ, Smith SK, Hannon GJ, Joshua TL (2004) Crystal structure of argonaute and its implications for RISC slicer activity Science, 305:1434-1437 131 Strange EB, Gumer N, Pesic-VanEsbroeck Z, Wehner TC (2002) Screening the watermelon gernplasm collection from to Papaya ringspot virus type-W Crop Sci 42:1324-1330 Footer Page 128 of 132 Header Page 129 of 132 116 132 Sultana RS, Bari MA (2003) Effect of Different Plant Growth Regulators on Direct Regeneration of Watermelon (Citrulus lanatus Thumb.) Plant Tissue Cult 13(2): 173-177 133 Suratman F, Huyop F, Wagiran A, Rahmat Z, Ghazali H and Parveez GKA (2010), Cotyledon with Hypocotyl Segment as an Explant for the Production of Transgenic Citrullus vulgaris Schrad (Watermelon) Mediated by Agrobacterium tumefacien Biotechnology (2): 106-118 134 Swain S., Powell D.A (2004) Papaya Ringspot Virus Resistant Papaya: A Case Study, http://www.plant.uoguelph.ca/safefood/gmo/papayarep.htm 135 Tabei, Y.; Nishio, T.; Kurihara, K.; Kanuo, T (1994) Selection of transformed callus in a liquid medium and regeneration of transgenic plants in cucumber (Cucumis sativus L.) Breed Sci 44:47–51; 136 Tolia NH, Joshua-Tor L (2007) Slicer and the argonautes Nat Chem Biol 3(1):36-43 137 Tricoli DM, Carney KJ, Russell PF, Quemada HD, McMaster RJ, Reynolds JF & Deng RZ (2002) Transgenic plants expressing DNA constructs containing a plurality of genes to impart virus resistance United States Patent No 6,337,431 138 Tyagi H, Rajasubramaniam S, Rajam MV, Dasgupta I (2008) RNAinterference in rice against rice tungro bacilliform virus results in its decreased accumulation in inoculated rice plants Transgenic Res 17:897–904 139 Unseld S, Höhnle M, Ringel M, Frischmuth T (2001) Subcellular targeting of the coat protein of African cassava mosaic geminivirus Virology 286(2):373-83 140 Van der Krol AR, Mur LA, Beld M, Mol JN, Stuitje AR (1990) Flavonoid genes in petunia: addition of a limited number of gene copies may lead to a suppression of gene expression Plant Cell 2(4):291-9 Footer Page 129 of 132 Header Page 130 of 132 117 141 Vanitharani R, Chellappan P, Fauquet CM (2003) Short interfering RNAmediated interference of gene expression and viral DNA accumulation in cultured plant cells Proc Natl Acad Sci USA 100:9632–9636 142 Vengadesan G, Prem Anand R, Selvaraj N, Perl-treves R, and Ganapathi A (2004) Transfer and expression of nptII and bar genes in cucumber (cucumis sativus l.) In Vitro Cell Dev Biol.—Plant not known:1–6 143 Verdel A, Jia S, Gerber S, Sugiyama T, Gygi S, Grewal SI, Moazed D (2004) RNAi-mediated targeting of heterochromatin by the RITS complex Science 303(5658):672-6 144 Volpe TA, Kidner C, Hall IM, Teng G, Grewal SI, Martienssen RA (2002) Regulation of heterochromatic silencing and histone H3 lysine-9 methylation by RNAi Science 297(5588):1833-7 145 Wang HL, Wang Y, Giesman-Cookmeyer D, Lommel SA, Lucas WJ, (1998) Mutations in viral movement protein alter systemic infection and identify an intercellular barrier to entry into the phloem long-distance transport system Virology 245(1):75-89 146 Wang MB, Abbott DC, Waterhouse PM (2000) A single copy of a virusderived transgene encoding hairpin RNA gives immunity to barley yellow dwarf virus Mol Plant Pathol 1(6):347-56 147 Wehner TC (2008) Watermelon (p 381-418) In: J Prohens and F Nuez, eds Handbook of Plant Breeding; Vegetables I: Asteraceae, Brassicaceae, Chenopodiaceae, and Cucurbitaceae Springer Science+Business LLC, New York, NY, 426 p.17 148 Wei, L., G Guangqin and Z Guochang (2000) Agrobacterium-mediated transformation: state of the art and future prospect Chinese Science Bulletin, 45(17): 1537-1545 Footer Page 130 of 132 Header Page 131 of 132 118 149 Wesley SV, Helliwell CA, Smith NA, Wang MB, Rouse DT, Liu Q, Gooding PS, Singh SP, Abbott D, Stoutjesdijk PA, Robinson SP, Gleave AP, Green AG, Waterhouse PM (2001) Construct design for efficient, effective and high-throughput gene silencing in plants Plant J 27(6):581-90 150 Wingard SA (1928) Hosts and symptoms of ring spot, a virus disease of plants J Agric Res 37: 127 – 153 151 Xu Y, Kang D, Shi Z, Shen H, Wehner T (2004) Inheritance of Resistance to Zucchini Yellow Mosaic Virus and Watermelon Mosaic Virus in Watermelon Journal of Heredity 2004:95(6):498–502 152 Yang CF, Yu TA, Chiang CH, Wu HW, Li CM, Chen JH Yeh SD (2011) Generation of transgenic watermelon resistant to Zucchini yellow mosaic virus and Papaya ringspot virus type W Plant cell reports 30(3):359-71 153 Yap YK, Duangjit J, Panyim S (2009) N-termianl of Papaya ringspot virus type W (PRSV-W) helper component proteinase (HC-Pro) is essential for PRSV systemic infection in zuzzhini Virus Genes 38:461-467 154 Zamore PD, Tuschl T, Sharp PA, Bartel DP (2000) RNAi: double-stranded RNA directs the ATP-dependent cleavage of mRNA at 21 to 23 nucleotide intervals Cell 101(1):25-33 155 Zhang H, Kolb FA, Jaskiewicz L, Westhof E, Filipowicz W (2004) Single processing center models for human Dicer and bacterial RNase III Cell 118(1):57-68 156 Zhong WH, Jie ZP, Chen XJ, Huai Z, Sheng ZH (2003) Virus Resistance in Transgenic Watermelon Plants Containing a WMV-2 Coat Protein Gene JGG 2003, 30(1): 70-75 157 Zhou X, Ruan J, Wang G, Zhang W (2007) Characterization and identification of microRNA core promoters in four model species PLoS Comput Biol 3(3):e37 Footer Page 131 of 132 Header Page 132 of 132 119 158 Zhou Y, Yuan Y, Yuan F, Wang M, Zhong H, Gu M, Liang G (2012) RNAidirected down-regulation of RSV results in increased resistance in rice (Oryza sativa L.) Biotechnol Lett doi:10.1007/s10529-012-0848-0 159 Zilberman D, Cao X, Jacobsen SE (2003) ARGONAUTE4 control of locusspecific siRNA accumulation and DNA and histone methylation Science 299: 716–719 Footer Page 132 of 132 ... NGHIÊN NGHIÊN CỨU CỨU TẠO TẠO DÒNG DÒNG CÂY CÂY DƢA DƢA HẤU HẤU (CITRULUS LANATUS THUMB.) (CITRULUS LANATUS THUMB.) CHUYỂN CHUYỂN GEN GEN KHÁNG KHÁNG BỆNH BỆNH VIRUS ĐỐM VÒNG PRSV VIRUS ĐỐM VÒNG... virus đốm vòng PRSV Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình tái sinh chuyển gen vào dưa hấu Việt Nam - Tạo dòng dưa hấu chuyển gen có khả kháng với virus PRSV Nội dung nghiên cứu 3.1 Nghiên cứu. .. nghiên cứu ứng dụng việc tạo tính kháng virus thực vật Xuất phát từ sở lý luận thực tiễn nêu trên, tiến hành đề tài: Nghiên cứu tạo dòng dưa hấu (Citrulus lanatus Thumb.) chuyển gen kháng bệnh virus