Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  30
 Số lượt truy cập :  33263341
Tuần tin khoa học 534 (12-18/06/2017)
Chủ nhật, 11-06-2017 | 07:52:35

SbNrat1 – Gen điều khiển chống chịu độ độc nhôm của cây cao lương

Những protein có thuật ngữ khoa học là NRAMP (viết tắt từ chữ: Natural Resistance Associated Macrophage Proteins) có vai trò quan trọng trong vận chuyển kim loại trong cây trồng. Những nghiên cứu trước đây cho rằng gen OsNrat1 (OsNramp4) của cây lúa (Oryza sativa) mã hóa một protein có tên là “aluminum transporter”, protein này rất cần thiết giúp cây lúa chống cịu độ độc nhôm trong đất chua, đất phèn. Các nhà khoa học thuộc Guangxi University, đứng đầu là Muxue Lu, đã định tính một thành viên NRAMP của họ  gen ấy trong cây cao lương (Sorghum bicolor), gen SbNrat1, gen này đồng dạng với OsNrat1. Gen SbNrat1 thể hiện cả trong rễ và trong chồi thân. Sự thể hiện này không bị kích thích bởi xử lý nhôm. Khi cho thể hiện trong nấm men (yeast), protein SbNrat1 vận chuyển các ion nhôm có tính chất “trivalent” (hóa trị ba), nhưng không vận chuyển được ion manganese và cadmium. Muốn chứng minh đầy đủ hơn tính chất “homology” (đồng dạng) với gen OsNrat1, người ta cho du nhập vào cây lúa đột biến gen osnrat1. Gen SbNrat1 thể hiện trong cây đột biến đã cứu được khả năng nhiễm độc nhôm. Tuy nhiên, không có tương quan giữa tính chống chịu độ độc nhôm và sự thể hiện gen SbNrat1 được tìm thấy. C1c số liệu nghiên cứu cho thấy những chức năng của gen SbNrat1 đóng vai trò như một “aluminum transporter” và nó được tiến hóa trên cơ sở tăng cường tính chống chịu độc nhôm của cây cao lương. Xem Plant Science.

 

Phát triển lúa đột biến có chủ đích đối với gen AvrXa23 trên cơ sở hệ thống chỉnh sửa genome TALENs

TALENS (viết tắt từ chữ: transcription activator-like effector nucleases) được áp dụng rất nhanh chóng như một công cụ chỉnh sửa genome (genome editing) trong nhiều loài sinh vật. các nhà khoa học Trung Quốc, đứng đầu là Fu-jun Wang thuộc Guangxi University và Chinese Academy of Agriculture Sciences trước đó đã dòng hóa thành công gen “TALE-coding avrXa23” từ vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa Xanthomonas oryzae pv. oryzae và phát triển AvrXa23 trên cơ sở hệ thống chỉnh sửa genome TALENs. Hiện nay, nhóm nghiên cứu này đã sử dụng hệ thống “AvrXa23-based TALENs” nói trên để kích hoạt các đột biến có chủ đích đối với yếu tố phiên mã ERF của cây lúa (ethylene response factor: ERF), gen OsERF922, để phục vụ cho việc trắc nghiệm hiệu quả của hệ thống chỉnh sửa genome này. Một cặp TALENs (T-KJ9/KJ10) được tổng hợp và được sử dụng cho nội dung chuyển nạp. Họ quan sát và ghi nhận rằng: tần suất đột biến xảy ra 15% trong mô sẹo (calli) của cây lúa chuyển gen thành công, với sự kiện mất hoặc chèn thêm nucleotide (nucleotide deletion or insertion) tại vùng đích mà người ta mong muốn. Nghiên cứu cho thấy hệ thống chỉnh sửa “AvrXa23-based TALENs” có thể được áp dụng để chỉnh sửa genome có chủ đích tại vị trí mong muốn trong cây lúa. Xem Journal of Integrative Agriculture.

 

Đại Học Nagoya phát triển hệ thống vector CRISPR-Cas9 có hiệu quả cao cho cây Arabidopsis

Hình: CRISPR/Cas9 vectors được dùng trong thí nghiệm. Ba promoters, 35S, WOX2 và RPS5A, được sử dụng để biểu hiện thành công Cas9. Backbone vectors thuộc series pFAST-R và protein huỳnh quang đỏ thể hiện TagRFP trong hạt transgenic. p35S-Cas9 trên cơ sở pFAST-R02, trong khi pX2-Cas9 và pKIR1.0 trên cơ sở pFAST-R01. Người ta cho chèn một phân tử cassette sgRNA được khuếch bởi PCR, vào vị trí của HindIII hoặc SbfI thông qua dòng phân tử (clone) theo kết quả phân cắt giới hạn của enzyme hoặc kỹ thuật “Gibson assembly”. LB, vai trái; BastaR, gen kháng basta; 35sT, 35S terminator; RB, vai phải; HygR, gen kháng hygromycin; hspT, heat shock protein terminator.

 

Hệ thống CRISPR-Cas9 đã và đang được sử dụng phổ biến như một công cụ trong thao tác kỹ thuật di truyền trên bộ genome của nhiều loài sinh vật khác nhau. Trong khi một vài vectors phục vụ CRISPR-Cas9 ở thực vật đã được công bố, vẫn còn có những nội dung đạt mức hiệu quả thấp. Hiroki Tsutsui và Tetsuya Higashiyama thuộc Nagoya University, Nhật Bản  đã phát triển thành công CRISPR-Cas9 vector phục vụ thao tác kỹ thuật di truyền trong cây Arabidopsis thaliana, vector pKAMA-ITACHI Red (pKIR). Những “habors” của vector này là promoter RIBOSOMAL PROTEIN S5 A (RPS5A), nó điều khiển Cas9. Promoter RPS5A duy trì sự biểu hiện cao có tính chất nền tảng (constitutive expression) ở tất cả các giai đoạn phát triển, từ hình thành “té bào trứng” đến tế bào sinh mô (meristematic cells). Các đột biến được kích hoạt bởi pKIR được vận chuyển đến tế bào tinh trùng của thế hệ T1. Phân tích kỹ hơn ở thế hệ T2 cho thấy rằng pKIR kích hoạt hết sức mạnh mẽ các đột biến di truyền được. Kết quả cho thấy hệ thống pKIR có thể được xem là công cụ hữu hiệu để chỉnh sửa genome cây Arabidopsis. Xem Plant and Cell Physiology.

 

Phát hiện ra  “Plant Brain” điều khiển sự phát triển hạt

Các nhà khoa học của Đại Học Birmingham đã thực hiện một công trình nghiên cứu cho thấy có một nhóm các tế bào có chức năng giống như một bộ não (brain) đối với khả năng làm việc của phôi mầm thực vật để đánh giá những điều kiện môi trường (ngoại cảnh) và điều khiển hạt nẩy mầm. Quyết định của thực vật để nẩy mầm là một tiến trình căn bản mà tiến trình này xảy ra trong cuộc đời của cây ấy. Hết sức nhanh chóng, cây này có thể bị tổn thương bởi những điều kiện vô cùng khắc nghiệt của mùa đông giá rét; hết sức muộn màng, nó có thể bị bị cạnh tranh khốc liệt bởi cây khác, ra hoa sớm hơn nó rất nhiều. Các nhà khoa học này chứng minh rằng trung tâm quyết định (decision-making center) của thực vật, ví dụ cây Arabidopsis có hai loại hình tế bào: một thúc đẩy tiến trình hạt ngủ nghỉ (seed dormancy), một thúc đẩy tiến trình nẩy mầm. Cả hai nhóm tế bào ấy thông tin lẫn nhau, mỗi một thứ được trợ giúp bởi hormone khác nhau, rồi một cơ chế có tính chất “analogous” (tương tự) với bộ não của người thực hiện việc quyết định hành động theo hướng nào.  Xem Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) hoặc University of Birmingham News.

 

Các nhà khoa học của Salk nghiên cứu giúp cây trồng bơm sắt nhờ các gen rất biến hóa

Các nhà khoa học của Viện nghiên cứu Salk đã tìm thấy các thể biến thiên của những gen (variants) giúp cây trồng phát triển được trong điều kiện môi trường nghèo chất sắt, có thể giúp nông dân cải thiện năng suất cây trồng và tạo ra nguồn nông sản giàu sắt phục vụ cho dinh dưỡng người và gia súc. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications. Phó Giáo Wolfgang Busch và ctv của Salk cùng với những đồng nghiệp ở Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology, đã sử dụng hạt cây mô hình Arabidopsis thuộc những “strains” có ở Thụy Điển. Người ta trồng những cây này trên các biểu loại đất có hàm lượng sắt vô cùng khác biệt nhau. Họ trồng các hạt ấy trên đất nghèo ion sắt và theo dõi sự tăng trưởng của rễ. Sau đó, họ sử dụng phương pháp GWAS (Genome Wide Association Study), để xem xét sự liên kết của gen với tính trạng mong muốn, ví dụ như chiều dài của rễ. Điều ấy đã dẫn đến kết quả phát hiện ra gen FRO2, gen này liên kết vô cùng chặt chẽ với kiểu hình tính trạng chiều dài rễ. Các loại hình khác của gen được xếp thành hai nhóm: một nhóm liên kết với kiểu hình rễ ngắn, và nhóm còn lại là kiểu hình rễ dài.  Họ đã làm không hoạt động gen FRO2 trong một vài cây, mà những cây đó có bộ rễ mọc rất cằn cỗi. Kết đến, họ thay thế gen này với một trong hai dạng hình nói trên và cho cây trồng trên điều kiện nghèo sắt. Kết quả đã chứng minh rằng những dạng kháng của gen có liên quan đến hoạt động mạnh mẽ của gen FRO2 gene đều có thể có chức năng  tăng trưởng rễ và sức khỏe của cây trong điều khiện đất nghèo sắt.  Vì FRO2 có trong tất cả các cây, nên thúc đẩy sự thể hiện của gen của cây trồng hoặc tìm kiếm những dạng hình khác nữa  giúp cây phát triển trong đất nghèo sắt, làm tăng đáng kể năng suất trong điều kiện biến đổi khí hậu và bùng nổ dân số toàn cầu.  Xem Salk.

 

Hình: Cây con (hình dưới) và rễ (hình trên) của cây Arabidopsis thaliana cho thấy một variant của gen FRO2 (bên phải) thể hiện tốt hơn trong tăng trưởng ở điều kiện đất nghèo sắt so với variant FRO2 (bên trái).

 

THÔNG BÁO

KHÓA ĐÀO TẠO: An toàn sinh học trong công nghệ sinh học thực vật

 KHÓA ĐÀO TẠO: An toàn sinh học trong công nghệ sinh học thực vật (Biosafety in Plant Biotechnology) theo hình thức e-learning cho người đã tốt nghiệp đại học, phục vụ các nhà sinh học và các nhà luật học, được tổ chức tại IPBO (International Plant Biotechnology Outreach), Ghent University, Belgium. Thời gian học: ngày 1 tháng 11 năm 2017. Xem chi tiết course website.

Trở lại      In      Số lần xem: 1125

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD