Việc cải thiện quy trình giúp đẩy nhanh các nghiên cứu về chọn giống cây trồng năng suất cao

Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Việc cải thiện quy trình giúp đẩy nhanh các nghiên cứu về chọn giống cây trồng năng suất cao

Thứ tư - 07/12/2016 14:16

Trong lúc tìm cách để nâng cao năng suất của cà chua và một số cây trồng khác, các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách rút ngắn thời gian cần thiết để biến đổi bộ gen của cà chua xuống còn sáu tuần. Việc cải tiến này sẽ giúp tiết kiệm chi phí và nhân lực khi mà các nghiên cứu trên cà chua đang được đẩy mạnh.

Nhà nghiên cứu chuyển mẫu cà chua từ một đĩa môi trường tái sinh (Ảnh: Sheryl Sinkow)

Cà chua là một loài mô hình lý tưởng cho nhiên cứu về thực vật, nhưng các nhà khoa học tại Boyce Thompson Institute (BTI) đã làm cho nó trở nên hữu dụng hơn bằng cách rút ngắn thời gian cần thiết để biến đổi bộ gen của chúng xuống còn sáu tuần.
Trong lúc tìm cách để nâng cao năng suất cà chua và một số cây trồng khác, hai nhà khoa học Joyce Van Eck và Sarika Gupta đã phát triển một phương pháp tốt hơn để “biến nạp” vào cà chua – một quy trình liên quan đến việc chèn DNA vào bộ gen và phát triển cây mới. Bằng cách bổ sung hormone tăng trưởng thực vật auxin vào trong môi trường để hỗ trợ sự tăng trưởng tế bào cà chua, họ có thể thúc đẩy sự tăng trưởng của cây, và cuối cùng là đẩy nhanh quá trình nghiên cứu. Nghiên cứu cải tiến này đã được công bố trên tạp chí Plant Cell, Tissue and Organ Culture.
Thông thường, quá trình biến nạp được thực hiện bằng cách sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens để chèn một đoạn gen mới vào tế bào cà chua. Các tế bào sau biến nạp được cấy vào môi trường tái sinh chứa chất dinh dưỡng và hormone để kích thích phát triển thành cây mới. Những cây này được chuyển sang môi trường nuôi cấy cảm ứng tạo rễ trước khi đưa ra trồng trong nhà kính. Trong phương pháp mới này, Joyce Van Eck đã bổ sung auxin vào môi trường tái sinh và tạo rể để giúp giảm thời gian thực hiện quy trình từ 17 tuần xuống 11 tuần.
Theo Van Eck, “nếu bạn có thể thúc đẩy sự phát triển của cây, nhờ vào tác dụng của auxin, bạn có thể giảm thời gian cần thiết để tạo ra các dòng biến đổi gen”.
Các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Van Eck đã thực hiện việc biến nạp trên cà chua thường xuyên như là một phương pháp để tìm hiểu cách thức mà các các gen rieng lẻ ảnh hưởng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây. Quy trình mới của họ không chỉ giúp tiết kiệm thời gian, mà còn sử dụng ít vật liệu và tiết kiệm kinh phí hơn. Do đó, các nhà nghiên cứu có thể hoàn thành thí nghiệm sớm hơn và có khả năng thực hiện nhiều dự án hơn tại một thời điểm.
Dự án này đến từ một sự cộng nghiên cứu với phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor để xác định các con đường liên quan gen có thể được sử dụng để tạo ra giống cây trồng năng suất cao. “Chúng tôi đang tìm kiếm các gen và mạng lưới gen liên quan đến sự tăng sinh tế bào gốc, phát triển mô phân sinh, ra hoa và phân nhánh,” Van Eck cho biết, “với mục tiêu cuối cùng là có thể các gen mà chúng tôi phát hiện được trong cà chua, hiện đang được sử dụng như một mô hình, có thể giúp hiểu rõ những điều cần thực hiện để làm tăng năng suất cho một số cây trồng khác.

Tác giả bài viết: KS. Nguyễn Trường Giang

Nguồn tin: www.sciencedaily.com