Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC TUẦN LỄ 11 THÁNG 08 ĐẾN 18 THÁNG 08 NĂM 2019
 

Gen OsNCED5 điều khiển chống chịu mặn, khô hạn và sự hóa già của lá lúa

Công trình khoa học này được công bố trên tạp chí Plant Science với gen OsNCED5 điều tiết tính trạng chống chịu stress do thiếu nước và mặn cũng như sự hóa già của lá lúa. Enzyme 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED) được người ta biết đến với chức năng có ảnh hưởng nhất định tới sự sinh tổng hợp abscisic acid (ABA) nhưng cơ chế phân tử của NCED trong quá trình phát trình của cây và tính chống chịu stress phi sinh học vẫn còn chưa rõ trong cây lúa. Do đó, các nhà khoa học Trung Quốc thuộc Hunan Normal University đã tiến hành nghiên cứu NCEDOsNCED5 trong hệ genome cây lúa. Gen OsNCED5 được cho thể hiện trong các mô, nó được kích thích bởi nghiệm thức phơi nhiễm cây lúa trong điều kiện mặn, stress do thiếu nước, và bóng tối. Khi gen bị khóa lại, những dòng lúa đột biến ức chế hàm lượng ABA thấp hơn và giảm mức chống chịu mặn cũng như khô hạn, làm chậm trể sự hóa già lá lúa. Mặt khác, cây lúa thể hiện mạnh mẽ gen OsNCED5 sẽ làm tăng cao hàm lượng ABA, cải tiến tính chống chịu mặn, khô hạn tốt hơn, thúc đẩy lá hóa già nhanh hơn. Theo đó, OsNCED5 có thể được sử dụng làm đối chứng cho sự phát triển và tính kháng với stress thông qua tiến trình điều tiết ABA trong cây lúa. Bài viết này sẽ công bố tháng 10-2019 (Plant Science.)

 

Gen cây lúa liên quan đến tính kháng thuốc cỏ phổ rộng

Các chuyên gia lúa gạo Nhật Bản thuộc National Agriculture and Food Research Organization (NARO) và nhiều đồng nghiệp khác đã tìm thấy một gen liên quan đến phổ kháng rộng đối với các loại thuốc diệt cỏ gốc β-triketone. Benzobicyclon (BBC), một thuốc diệt cỏ thuộc β-triketone, tỏ ra rất hữu hiệu trên nhiều cánh đồng lúa, tuy nhiên, một vài giống lúa thể hiện nhiễm đối với BBC. Sự khám phá ra nguyên nhân di truyền của tính trạng nhiễm này sẽ giúp cho các nhà chọn giống phát triển được giống cây trồng kháng BBC. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science. Nhà khoa học Nhật Bản của NARO là Hideo Maeda và ctv. xác định gen HPPD INHIBITOR SENSITIVE 1 (HIS1) trong cây lúa, gen này liên quan đến tính kháng BBC và những loại thuốc cỏ khác. Họ đã ghi nhận HIS1 mã hóa một enzyme đặc hiệu có chức năng giải độc những thuốc diệt cỏ này bằng cách thực hiện nhanh phản ứng phân giải. Nhiên cứu sâu hơn cho thấy giống lúa nhiễm BBC di truyền theo cách đột biến thành gen lặn his1 có tính chất “dysfunctional” (bất thường) trong loài phụ indica. Khi cho gen HIS1 thể hiện trong cây Arabidopsis, kết quả ghi nhận tính kháng không chỉ đối với BBC mà còn đối với bốn thuốc diệt cỏ khác thuộc β-triketone. Theo đó, gen HIS1 có thể được sử dụng để phát triển ca1cgio61ng cây trồng kháng thuốc diệt cỏ. Xem Science.

 

Chỉnh sửa gen không phân tử DNA bằng cách sử dụng CRISPR-Cas9 với ribonucleo -proteins

Các nhà khoa học thuộcNaturegenic đã ghi nhận một phương pháp mới thao tác kỹ thuật di truyền chính xác bằng cách sử dụng phức “CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein” (RNP). Người ta đã sử dụng phương pháp đột biến truyền thống, tùy thuộc vào các biến dị di truyền xảy ra từ ngẫu nhiên tự phát sinh hoặc đột biến nhân tạo, tuy nhiên, các phương pháp ấy đã dẫn đến xác suất tái sinh kém các tính trạng mong muốn. Phương pháp mới hiện này được công bố trên tạp chí Transgenic Research cho thấy kết quả chính xác hơn rất nhiều lần, có thể được áp dụng cho nhiều loài cây trồng khác nhau mà không cho phép DNA lạ (ngoại sinh) nào can thiệp trong genomes. Thoạt tiên, họ tiến hành thu thập các tế bào trần (protoplasts) sau khi loại thải thành tế bào, sau đó, đưa phức RNP vào nhân. Toàn thể cây được tái sinh từ tế bào đơn của protoplasts được thao tác kỹ thuật di truyền với RNP. Đây là kỹ thuật di truyền được thao tác thành công trên hệ gen cây trồng mà không để lại di chứng DNA lạ. Kết quả nghiên cứu này giúp chúng ta phát triển tính trạng mới trong cây trồng thông qua tái sinh tế bào trần (protoplast regeneration) một cách an toàn và chính xác, ít tốn thời gian. Xem tại Transgenic Research.

 

USDA chấp thuận khảo nghiệm ngoài đồng giống cà chua chỉnh sửa gen kháng bệnh virus

Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ(USDA) đã tài trợ ngân sách phục vụ nghiên cứu dự án “NexGen Plants of Australia” để thực nhiệm các khảo nghiệm trên đồng ruộng những dòng cà chua chỉnh sửa gen kháng bệnh virus. Đó là dòng cà chua Solanum lycopersicum NP-TV101-1, NP-TV101-2, NP-TV101-3,NP-TV201-1, NP-TV201-2, NP-TV201-3. Chúng được phát triển tại Đại Học Queensland. Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ đã khẳng định rằng sáu dòng cà chua này không dính vào các đạo luật của liên bang về cây trồng biến đổi gen. Cây cà chua được thao tác chỉnh sửa gen thông qua kết quả dùng súng bắn gen đối với những trình tự gen được sửa rồi, sau đó, cây được xem xét kiểu hình với bệnh do virus gây ra hiện tượng “spotted wilt” và “cauliflower mosaic”. Cây tùy thuộc vào phân tử RNA ghi nhận đích đến và chiến đấu với virus xâm nhiễm, nhưng pathogen tiến hóa khôn lường tránh né cơ chế kháng này. Cây cần thời gian để phát triển hệ thống tự vệ khác một khi sự kiện nói trên xảy ra. Thay vì chờ đợi tiến trình diễn ra trong tự nhiên, kỹ thuật “Nexgen assembled components” của phân tử DNA hiện có sẽ nhắm đến những chủng nòi phát sinh mới nhất của virus, thúc đẩu sự phát triển dần dần tính kháng đối với virus, theo ý kiến của Philippe Herve, CEO của công ty. Xem tại NexGen và USDA, hoặc Capital Press.

 

Thao tác di truyền gen kháng bệnh bạc lá lúa xa-13

Nguồn: Li CLi WZhou ZChen HXie CLin Y. 2019. A New Rice Breeding Method: CRISPR/Cas9 System Editing of the Xa13 Promoter to Cultivate Transgene-free Bacterial Blight Resistant Rice. Plant Biotechnol J. 2019 Jul 25. doi: 10.1111/pbi.13217.

Từ khi chỉnh sửa gen thành công trên cây mô hình Arabidopsis thông qua hệ thống CRISPR/Cas9 vào năm 2013 (Jiang et al., 2013) người ta đã tiếp tục thực hiện hàng loạt các gen có liên quan đến các tính trạng nông học quan trọng bằng thào tác chỉnh sửa hệ gen cây lúa, bao gồm gen có liên quan đến màu sắc phiến lá OsYSA, CAO1,OsPDS; gen có liên quan đến phẩm chất gạo OsWaxyOsBADH2; gen có liên quan đến tính hữu thụ OsPMS3; gen có liên quan đến cấu trúc hình dạng cây lúa LZAY1OsIPA1 (Liu et al., 2017). Tuy nhiên, hầu hết các báo cáo khoa học ấy đều áp dụng một đột biến qua phân tử sgRNA tại một gen đích nào đó, và hầu hết các vị trí đột biến đã được tuyển chọn trong vùng mã hóa của gen (gene coding region). Hơn nữa, một vài gen không thể đáp ứng với chiến lược này để chỉnh sửa các vùng CDS bởi vì chức năng chuyên biệt của chúng. Ví dụ, gen xa-13 là một gen có tính chất “pluripotent” (đa chức năng) - gen lặn điều khiển tính kháng bệnh bạc lá lúa, điều tiết tính kháng cùng một lúc với chức năng điều khiển sự phát triển túi phấn.

Xem https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13217

Hình mô tả: hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 thao tác trên promoter của gen lặn xa-13 để tạo ra giống lúa kháng bệnh bạc lá không có transgene.


Các bài viết khác
Video Clip
Hỗ Trợ
Thống kê lượt truy cập
số người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cập
số người truy cậpHôm nay:65
số người truy cậpHôm qua:249
số người truy cậpTuần này:395
số người truy cậpTháng này:6550
số người truy cậpTất cả:321855
số người truy cậpĐang trực tuyến:8