Transgenic brinjal plants (Solanum melongena cv. Co2) expressing cryIAb gene from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) were evolved by Agrobacterium-mediated transformation system. In the present study, 7 T 0 lines (P-Co2IAb-5, P-Co2IAb-9, P-Co2IAb-10, P-Co2IAb-12, P-Co2IAb-16, P-Co2IAb-17 and P-Co2IAb-22) harboring cryIAb gene were obtained. PCR and Southern blotting analyses proved the presence and integration of cryIAb in these lines. A polyclonal rabbit anti-CryIAb antiserum detected the expression of a 65 kDa CryIAb polypeptide in all these lines. Expression of CryIAb protein in those transgenic lines was also confirmed by lateral flow sticks (CryIAb) assay. Molecular analyses in T 1 progenies harboring cryIAb gene proved the presence and expression of the transgene of interest. The chi-square (χ 2 ) tests revealed a 3:1 segregation ratio for cryIAb gene in the lines viz., P-Co2IAb-5 and P-Co2IAb-9, indicating that the transgene was integrated at a single locus.The transgenic lines thus obtained in this study were used to investigate the potential of the CryIAb protein in controlling the root knot nematode, Meloidogyne incognita. Bioassay for root knot nematode resistance in T 1 plants expressing CryIAb showed that there was a significant decrease in number of galls and eggmasses in cryIAb-transgenic lines (P-Co2IAb-5 and P-Co2IAb-9) as compared to control. In addition, there was a significant decrease in the number of eggs per eggmass on those transgenic lines tested than the non-transgenic controls. Thus, transgenic Bt-brinjal plants could also form a part of an integrated nematode management program.

Cytokinin (CK) is an important phytohormone, which not only plays significant role in plant development but also involves in mediating plant stress tolerance. Previous studies showed that the drought tolerance can be improved by stress-inducible overexpression of adenine isopentenyl transferase (IPT), which is a critical enzyme in CKs biosynthesis. To study the role of soybean GmIPT10 in regulating plant tolerance, we successfully generated GmIPT10-overexpressing transgenic soybean plants and screened a line carrying homozygous, single copy of transgene. Analyzing several physiological traits of this line demonstrated that it possessed stress tolerance characteristics, including increased primary root and shoot lengths, better production of shoot biomass, higher number of trifoliate leaves, and higher survival rate than the non-transgenic plants under drought condition. The net house experiments also showed that the GmIPT10-overexpressing transgenic soybean had a greater relative water content compared to the control genotype under applied drought condition. Therefore, this report indicated that plant drought tolerance might be enhanced via regulating expression of GmIPT10.

Các yếu tố phiên mã NAC là tác nhân điều hòa quan trọng trong phản ứng của thực vật để đáp ứng với hạn hán và mặn, hai yếu tố stress thẩm thấu ảnh hưởng nhiều nhất tới năng suất cây đậu tương. Trong nghiên cứu trước của chúng tôi, GmNAC085 đã được xác định là gen điều hòa tiềm năng liên quan đến tính chịu hạn ở cả mô rễ và chồi của đậu tương. Trong nghiên cứu này, sự biểu hiện của gen GmNAC085 được tiếp tục đánh giá ở giống đậu tương chịu hạn tốt DT51 và chịu hạn kém MTD720 dưới các điều kiện xử lý stress thẩm thấu khác biệt. Cây 12 ngày tuổi được xử lý mất nước và mặn ở 0 giờ, 2 giờ và 10 giờ. Kết quả cho thấy, khi mất nước, sự biểu hiện của gen tăng rất nhiều lần ở cả chồi và rễ, đặc biệt là ở chồi. Cụ thể, đối với giống DT51, gen có biểu hiện tăng 30 lần ở chồi và 5 lần ở rễ tại 2 giờ; tương tự tăng 260 lần ở chồi và 8 lần ở rễ khi xử lý 10 giờ; ở giống MTD720 là 15 lần và 28 lần ở rễ, 499 lần và 494 lần ở chồi lần lượt tại 2 giờ và 10 giờ. Tương tự, khi xử lý mặn lần lượt tại 2 giờ và 10 giờ, GmNAC085 biểu hiện tăng cường ở cả mô chồi và rễ. Gen biểu hiện tăng 35 lần và 656 lần ở chồi, 2 lần và 14 lần ở rễ của DT51 sau xử lý 2 giờ và 10 giờ. Trong khi đó, ở MTD720 là 10 lần và 377 lần ở chồi, 5 lần và 26 lần ở rễ. Kết quả này cho thấy GmNAC085 không chỉ liên quan đến đáp ứng hạn ở cây đậu tương mà còn liên quan đến một số phản ứng đáp ứng tác nhân vô sinh khác. Vì vậy, GmNAC085 là gen tiềm năng cho phương pháp chuyển gen nhằm tăng tính chống chịu ở đậu tương nói riêng và cây nông nghiệp nói chung. Từ khóa: Đậu tương, GmNAC085, hạn hán, mặn, qRT-PCR MỞ ĐẦUĐậu tương (Glycine max) là cây công nghiệp quan trọng ở nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam (Tran, Nguyen, 2010). Tuy nhiên, ngày nay các yếu tố ngoại cảnh bất lợi đang ngày càng ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất, sản lượng của đậu tương trên toàn thế giới (Thao, Tran, 2012). Đối với đậu tương, stress thẩm thấu bao gồm hạn hán và mặn là những stress vô sinh gây thiệt hại rất lớn. Trong đó, hạn hán ảnh hưởng nghiêm trọng nhất so với các nhân tố vô sinh khác, nó ảnh hưởng xấu đến sinh lý, phát triển của cây và có thể dẫn tới giảm sản lượng hạt đến 40% (Thao, Tran, 2012). Cùng với đó, stress mặn ,cũng là nhân tố chính tác động đến cây trồng bao gồm cả đậu tương, ước tính ảnh hưởng đến khoảng 7% diện tích đất trồng trọt trên toàn thế giới. Mức độ nhiễm mặn trong đất hiện nay là mối lo ngại cho sản xuất nông nghiệp toàn cầu . Để đáp ứng lại với điều kiện bất lợi, thực vật sẽ hoạt hóa một số cơ chế tự vệ nhằm gia tăng tính chống chịu trước điều kiện bất lợi, trải qua hàng loạt những phản ứng truyền tín hiệu phức tạp, dẫn đến sự kích hoạt của những gen và quá trình đáp ứng cần thiết (Hoang et al., 2014). Quá trình này được điều khiển bởi những yếu tố phiên mã (transcription factors-TFs). Nhiều nghiên cứu đã xác định thành công khoảng 4300 yếu tố phiên mã ở đậu tương, chiếm 7% trên tổng số gen (Mochida et al., 2009). Họ yếu tố phiên mã NAC (NAC TFs), một trong những họ lớn nhất, đặc trưng cho một số loài thực vật trong đó có đậu tương, biểu hiện khả năn...

Climate change has made abiotic stresses such as drought and salinity bigger threats to ecosystem and global food security. In response to unfavorable conditions, physiological, biochemical and molecular activities in plants are altered. Particularly, various members of NAC (NAM, ATAF1/2, CUC2) transcriptional factor family have been reported to be the key regulators in modulating multiple biological processes of plant responses to osmotic stress conditions caused by drought and salinity. Previously, transgenic studies have shown the positive regulatory role of GmNAC085, a NAC transcription factor from soybean (Glycine max), in plant resistance against drought stress. Therefore, in this study, we extended the investigation on its contribution to salinity stress. According to our RT-qPCR analyses, expression of several important stress-related genes was significantly induced in the transgenic soybean plants in comparison with the wild-type plants, including antioxidant enzyme-encoding genes (GmSOD, GmAPX and GmCAT), sodium-proton antiporter encoding gene (GmNHX1) and proline metabolic gene (GmP5CS). Furthermore, biochemical results were also in agreement with the molecular data, with enhanced antioxidant enzyme activities of peroxidase and catalase, and in couple with lower cellular content of the reactive oxygen species hydrogen peroxide in the transgenic plants. Taken these altogether, the transgenic plants might acquire advantages in dealing with oxidative stress using enzymes and proline, as well as cellular Na+ removal under salinity stress conditions. Therefore, underlying mechanisms of GmNAC085 associated with salinity stress should be fully elaborated to find out its potential utility in crop improvement.

Maximal crop performance potential and land area suitable for cultivation are usually restricted by adverse environmental conditions. Among the abiotic factors, salinity stress is considered as one of the main threats, which causes ionic toxicity, dehydration and oxidative stresses on the plants. Alarmingly, the impact of salinity is predicted to be more severe in the forthcoming years due to global warming. Therefore, development of new cultivars with better salinity resistance with mimimized yield penalty under the adverse condition, either by breeding or genetic engineering approach, has attracted a great attention from the scientists. In this review, important parameters used in evaluation of plant resistance ability against salinity stress are discussed, which highlights the necessity to obtain multi-sets of biological data ranging from analyses of morphological alterations to physiological, biochemical and molecular responses, as well as by performing -omics studies to find out network of salinity-responsive pathways. Literature review also demonstrates that the relevance of salinity condition setup in terms of concentration and duration is required in experimental design. Furthermore, recent investigations on genome duplication, activities of non-coding sequence or epigenetics also reveal their regulatory roles in shaping plant response and tolerance degree toward salinity stress. Collection of such data not only contributes to widen scientific understanding of plant response mechanisms and adaptation to this stress factor but also facilitates the identification of important genes associating with plant tolerance to salinity. Therefore, the presented information could be used as a reference for the salinity stress-related studies serving for crop innovation and transgene function characterization.