Analytic
Thứ Sáu, ngày 23 tháng 08 năm 2019, 09:25:27

Ứng dụng thành công công nghệ chỉnh sửa gene trong cải tạo giống cây trồng

PV - 10:35, 23/02/2023

Hiện nay, công nghệ chỉnh sửa hệ gene thông qua hệ thống CRISPR/Cas được xem là phương pháp chính xác và hiệu quả nhất được sử dụng trong cải tạo giống cây trồng, bởi nó cho phép tạo ra các đột biến theo định hướng, có thể tác động tới nhiều gene cùng một lúc và đặc biệt là có thể chọn được các dòng đột biến không mang theo bất cứ trình tự ADN ngoại lai trong hệ gene.

Ứng dụng thành công công nghệ chỉnh sửa gen trong cải tạo giống cây trồng - Ảnh 1.

Sự khác biệt về hình thái quả và các thông số sinh hóa của dòng cà chua đối chứng (WT) so với các dòng cà chua chỉnh sửa gen - Ảnh: VAST

Mới đây, nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã phát triển và ứng dụng thành công công nghệ này trong gây tạo đột biến định hướng để nâng cao hàm lượng đường và acid amin trong quả của giống cà chua Việt Nam.

Đây là sản phẩm trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu "Nghiên cứu nâng cao hàm lượng đường và amino acid trong quả cà chua (solanum lycopersicum) thông qua đột biến gene bằng hệ thống CRISPR/Cas9" do Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam tài trợ (mã số đề tài ĐLTE00.10/20-21), TS. Đỗ Tiến Phát làm chủ nhiệm.

Theo TS. Đỗ Tiến Phát, phần lớn các giống cà chua trên thế giới cũng như ở Việt Nam được chọn lọc theo hướng phục vụ tiêu thụ hàng ngày và sử dụng trong công nghiệp chế biến với đặc điểm sinh trưởng nhanh, quả to, năng suất cao… nhưng ít được quan tâm tới hương vị.

Để tăng hương vị và giá trị dinh dưỡng của quả cà chua, các nghiên cứu gần đây đã áp dụng công nghệ chỉnh sửa hệ gene để tác động vào một đường hướng sinh tổng hợp các chất trong quả. Một ví dụ điển hình là cà chua GABA, một giống cà chua chỉnh sửa gene của Nhật Bản, có khả năng hỗ trợ giảm căng thẳng và hạ huyết áp. Đây là một trong những loại cây chỉnh sửa gene đầu tiên được thương mại hóa trên thế giới.

Trên cơ sở đó, trong nghiên cứu của mình, nhóm hướng tới tăng hàm lượng đường, giúp cho quả cà chua có vị tốt hơn và tăng hàm lượng các acid amin có lợi cho sức khỏe.

TS. Đỗ Tiến Phát cùng nhóm nghiên cứu đã phát triển một hệ thống chỉnh sửa gene CRISPR/Cas9 mang 2 trình tự định hướng để tạo ra các đột biến có mục tiêu trong các vùng trình tự phía trước (uORF) của gene SlbZIP1 liên quan đến quá trình sinh tổng hợp đường và acid amin ở cây cà chua.

Để nghiên cứu vừa có tính khoa học, vừa có tính ứng dụng, nhóm nghiên cứu chọn đối tượng thực hiện chỉnh sửa là giống cà chua PT18 của Việt Nam. Đây là giống cà chua thuần và được trồng khá phổ biến ở nước ta trước đây. Kết quả phân tích thành phần quả của các dòng cây được chỉnh sửa gene cho thấy sự tăng lên đáng kể hàm lượng đường và acid amin tổng số.

Đáng chú ý, các dòng cà chua đột biến SlbZIP1-uORF mang các đặc tính mong muốn, như hàm lượng đường và acid amin cao hơn cây đối chứng (không chỉnh sửa), nhưng không ảnh hưởng xấu đến kiểu hình, cũng như khả năng sinh trưởng và phát triển của cây trong điều kiện phân tích tại phòng thí nghiệm, buồng sinh trưởng. Ngoài ra, các đột biến trong vùng SlbZIP1-uORF được xác định ở thế hệ T0 đã được di truyền ổn định cho thế hệ tiếp theo và không mang theo các đột biến ngoài mục tiêu.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tiềm năng của hệ thống chỉnh sửa gene CRISPR/Cas9 trong việc cải thiện chất lượng quả cà chua nói riêng và mở rộng ra các loại cây trồng quan trọng khác. Nghiên cứu đã được công bố trên Planta, một tạp chí uy tín về công nghệ sinh học thực vật, thuộc nhóm Q1 ISI.

Trước đó, từ năm 2017, hơn 20 nhà khoa học của Viện Công nghệ sinh học và Trường Đại học Khoa học và công nghệ Hà Nội (USTH) đã hợp tác, tiếp cận, phát triển công nghệ chỉnh sửa gen thông qua hệ thống CRISPR/Cas.

TS. Tô Thị Mai Hương, Phó trưởng Ban Nghiên cứu, đổi mới và chuyển giao công nghệ, (Trường USTH), thành viên của nhóm nghiên cứu công nghệ này cho biết, công nghệ chỉnh sửa gene là một thành tựu mang tính đột phá của khoa học. Năm 2020, giải Nobel về Hóa học đã được trao tặng 2 nhà khoa học nữ đặt nền móng cho việc ứng dụng thành công hệ thống CRISPR/Cas trong nghiên cứu chỉnh sửa hệ gene.

Khác với việc chuyển gene thông thường vẫn để lại các trình tự gene ngoại lai, công nghệ chỉnh sửa gene có thể tạo ra những đột biến giống như những đột biến tự nhiên và không chứa bất cứ thành phần DNA ngoại lai trong hệ gene. Do vậy, các sản phẩm tạo được có triển vọng cao trong ứng dụng vào thực tế sản xuất.

Hiện tại, nhóm tiếp tục phát triển công nghệ này trong nâng cao tính chống chịu với bệnh do nấm phấn trắng trên đậu tương, dưa chuột; tăng cường tính chịu mặn hay thiếu hụt dinh dưỡng của cây lúa; tăng năng suất ngô...

Đến nay, một số quốc gia đã chấp nhận việc sử dụng một số sản phẩm từ chỉnh sửa gene như Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc. Tuy nhiên, Việt Nam chưa có hành lang pháp lý cho các sản phẩm chỉnh sửa gene nên các nghiên cứu vẫn chỉ được triển khai trong phòng thí nghiệm.

Các nhà khoa học trong lĩnh vực này mong muốn các bộ, ngành sớm tiếp cận, xây dựng quy chế quản lý cho sản phẩm chỉnh sửa gene để có thể đưa kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất, cũng như được thương mại hóa trên thị trường./.


Tin nổi bật trang chủ
Đại sứ Hùng Ba: Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng là đồng chí thân thiết, người bạn chân thành của Đảng Cộng sản và Nhân dân Trung Quốc

Đại sứ Hùng Ba: Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng là đồng chí thân thiết, người bạn chân thành của Đảng Cộng sản và Nhân dân Trung Quốc

Đại sứ Trung Quốc tại Việt Nam Hùng Ba nhấn mạnh: Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng là nhà chính trị kiệt xuất, nhà lý luận vĩ đại, là đồng chí thân thiết và người bạn chân thành của Đảng Cộng sản Trung Quốc và Nhân dân Trung Quốc.
Thủ tướng chỉ đạo ứng phó với bão số 2, chủ động sơ tán người dân khỏi vùng nguy hiểm

Thủ tướng chỉ đạo ứng phó với bão số 2, chủ động sơ tán người dân khỏi vùng nguy hiểm

Tin tức - Minh Nhật - 1 giờ trước
Để ứng phó với bão số 2, Thủ tướng đề nghị theo dõi chặt chẽ diễn biến của bão, rà soát, chủ động sơ tán người dân ra khỏi khu vực nguy hiểm để bảo đảm an toàn, nhất là các hộ dân tại khu vực có nguy cơ xảy ra sạt lở đất, lũ quét.
Hà Giang: Tiêu hủy gần 1.000 con lợn nhiễm bệnh tả lợn châu Phi

Hà Giang: Tiêu hủy gần 1.000 con lợn nhiễm bệnh tả lợn châu Phi

Tin tức - Vũ Mừng - 4 giờ trước
Từ đầu tháng 7 đến hết ngày 16/7, toàn tỉnh Hà Giang có 122 hộ, 23 thôn thuộc 10 xã trên địa bàn 4/11 huyện, thành phố ghi nhận có lợn nhiễm bệnh tả lợn châu Phi. Tổng số lượng lợn đã tiêu hủy là 968 con với trọng lượng 35.073kg.
Vươn tới chân trời ước mơ

Vươn tới chân trời ước mơ

Giáo dục - Giang Lam - 4 giờ trước
Sinh ra với hình hài bé nhỏ, chân tay mềm yếu, đi lại khó khăn, tuổi thơ của Nguyễn Đức Long, thôn 14, xã Kim Phú, TP. Tuyên Quang (Tuyên Quang) là những ngày tháng ngược xuôi chữa bệnh. Chịu nhiều đau đớn do bệnh tật hành hạ nhưng chàng trai bé nhỏ ấy đã nỗ lực vươn lên, tốt nghiệp Thạc sỹ Khoa Công nghệ thông tin, trở thành Nghiên cứu viên làm việc tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Hành trình “thoát kén” của chàng trai ấy như nguồn cảm hứng mạnh mẽ cho mỗi bạn trẻ vươn tới chân trời ước mơ.
Bắc Kạn: Đánh thức tiềm năng, mở lối trồng dược liệu theo công nghệ cao

Bắc Kạn: Đánh thức tiềm năng, mở lối trồng dược liệu theo công nghệ cao

Kinh tế - Minh Nhật - 4 giờ trước
Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Kạn phê duyệt triển khai Đề án đầu tư hỗ trợ phát triển vùng trồng dược liệu quý tại huyện Ba Bể. Đây là lần đầu tiên địa phương này triển khai một dự án trồng dược liệu quy mô lớn nhằm đánh thức tiềm năng đã nhiều năm chưa được khai phá.
Chuyên gia Mỹ Latinh khẳng định Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng là nhà lý luận vĩ đại của chủ nghĩa xã hội

Chuyên gia Mỹ Latinh khẳng định Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng là nhà lý luận vĩ đại của chủ nghĩa xã hội

Thời sự - PV - 9 giờ trước
Từ bên kia bán cầu, các chuyên gia ở Mỹ Latinh đã bày tỏ lòng tiếc thương, nêu bật vai trò, đóng góp của Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng trong quá trình xây dựng, chỉnh đốn Đảng, chống tham nhũng và phát triển đất nước cũng như lý luận về chủ nghĩa xã hội.
Tin trong ngày - 19/7/2024

Tin trong ngày - 19/7/2024

Bản tin trong ngày của Báo Dân tộc và Phát triển, ngày 19/7, có những thông tin đáng chú ý sau: Khó khăn trong thực hiện mô hình hỗ trợ sản xuất từ các chương trình MTQG. Yên Bái: 17 hộ dân thôn Đoàn Kết bị cô lập do mưa lớn. Ấn tượng Đội văn nghệ cồng chiêng của đồng bào Co. Cùng các thông tin khác trong vùng đồng bào DTTS và miền núi.
Thủ khoa khối C của Hà Giang: Không đi học thêm, không cuốn vào mạng xã hội!

Thủ khoa khối C của Hà Giang: Không đi học thêm, không cuốn vào mạng xã hội!

Giáo dục - Huy Toán - 9 giờ trước
“Hôm nay, con vừa nhận được kết quả tốt từ Kỳ thi tốt nghiêp THPT, vừa vinh dự được đứng trong hàng ngũ của Đảng, con mừng muốn khóc”. Đó là tâm sự xúc động của Hậu Thúy Hằng, cô học trò người Tày xuất sắc của lớp 12A, Trường THCS – THPT Linh Hồ, huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang.
Tổng Bí thư, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình viếng Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng

Tổng Bí thư, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình viếng Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng

Thời sự - PV - 9 giờ trước
Chiều ngày 20/7, tại Bắc Kinh, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Trung Quốc, Chủ tịch nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa, Chủ tịch Quân ủy Trung ương Trung Quốc Tập Cận Bình đã đến Đại sứ quán Việt Nam tại Trung Quốc viếng, chia buồn sâu sắc và ghi sổ tang trước việc đồng chí Nguyễn Phú Trọng, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam từ trần.
Tình cảm của Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng với đồng bào DTTS: Tài sản vô giá trong sự nghiệp xây dựng, phát triển khối đại đoàn kết toàn dân tộc

Tình cảm của Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng với đồng bào DTTS: Tài sản vô giá trong sự nghiệp xây dựng, phát triển khối đại đoàn kết toàn dân tộc

Thời sự - Hà Anh - 9 giờ trước
Trên cương vị lãnh đạo Đảng, Nhà nước, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng luôn dành tình cảm và sự quan tâm đặc biệt đến đồng bào các DTTS trên cả nước. Tình cảm và sự quan tâm đặc biệt ấy chính là tài sản vô giá trong sự nghiệp xây dựng, phát triển khối đại đoàn kết toàn dân tộc…
Tang lễ Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng được tổ chức theo nghi thức Quốc tang

Tang lễ Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng được tổ chức theo nghi thức Quốc tang

Thời sự - BDT - 20:35, 20/07/2024
Tang lễ đồng chí Nguyễn Phú Trọng, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam được tổ chức theo nghi thức Quốc tang. Trong hai ngày Quốc tang (25/7 và 26/7), các cơ quan, công sở, nơi công cộng treo cờ rủ, không tổ chức các hoạt động vui chơi giải trí công cộng.
Danh sách Ban Lễ tang Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng

Danh sách Ban Lễ tang Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng

Thời sự - BDT - 20:33, 20/07/2024
Đồng chí Tô Lâm, Ủy viên Bộ Chính trị, Chủ tịch nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam làm Trưởng Ban Lễ tang đồng chí Nguyễn Phú Trọng, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam.