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
Nông nghiệp 4.0 – Cơ hội cho nông nghiệp Việt Nam

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  11
 Số lượt truy cập :  19911874
Tuần tin khoa học 595 (13-19/08/2018)
Thứ bảy, 11-08-2018 | 06:30:10

Gen OsRACK1A của cây lúa điều tiết tính chống chịu mặn

 

Phân tử receptor kích hoạt hệ men “C kinase 1” (RACK1) là một protein có trong phản ứng truyền tín hiệu. Nhóm nghiên cứu của Dongping Zhang thuộc Đại học Yangzhou  cùng với nhiều đồng nghiệp thuộc các trường đại học Trung Quốc, nghiên cứu gen RACK1A (OsRACK1A) để tìm hiểu về tính chống chịu mặn của cây lúa. Phân tích cho thấy OsRACK1A là một thành phần trong sự kiện biểu hiện có tính chất điều hòa dưới điều kiện nhịp sinh học được lập trình. Việc ức chế gen OsRACK1A sẽ dẫn đến làm tăng cường tính chống chịu stress mặn. Gen ức chế OsRACK1A trong cây lúa transgenic còn tích tụ nhiều abscisic acid (ABA) và điều tiết theo kiểu “up” gen mã hóa ABA cũng như gen nhạy cảm với stress. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu tìm thấy protein OsRACK1A tương tác với nhiều protein khác trong phản ứng khi bị stress mặn. Kết quả là gen OsRACK1A được điều tiết bởi đồng hồ sinh học (circadian rhythm), có trong phản ứng điều tiết chống chịu stress mặn. Xem tạp chí Rice.

 

Sự thể hiện mạnh mẽ gen TaWRKY2 làm tăng cường tính chống chịu hạn của cây lúa mì

 

Khô hạn là stress chính gây hại nghiêm trọng sự tăng trưởng của cây trồng và năng suất. Một nnghiên cứu trước đó cho thấy gen TaWRKY2 của cây lúa mì đóng vai trò quan trọng trong chống chịu stresss khô hạn. Hiện nay các nhà khoa học thuộc Chinese Academy of Sciences, đứng đầu là Huiming Gao đã nghiên cứu sâu hơn gen TaWRKY2 và promoter của nó. Promoter của gen TaWRKY2 được tìm thấy có tác dụng kích thích khi bị khô hạn, mặn và nhiệt độ nóng cũng như khi bị xử lý bởi abscisic acid (ABA). Họ tạo ra cây lúa mì chyển gen biểu hiện thành công TaWRKY2 và nhận thấy rằng cây mạ thể hiện một cách đáng kễ sự chống chịu khô hạn so với cây lúa mì nguyyên thủy. Hơn nữa, dòng lúa mì transgenic chứa hàm lượng cao hơn protein proline, đường hòa tan và hàm lượng diệp lục. Trong suốt giai đoạn bị khô hạn trước khi trổ bông, sự tăng trưởng của cây “wildtype” bị ức chế, trong khi sự tăng trưởng của cây biểu hiện mạnh mẽ gen TaWRKY2 vẫn tiếp tục phát triển cho đến khi trổ. Ảnh hưởng tích lũy của stress khô hạn làm năng suất vẫn tăng ở cây lúa mì transgenic. Gen TaWRKY2 có khả năng làm tăng cường tính chống chịu khô hạn và làm tăng năng suất lúa mì. Gen này là ứng cử viên triển vọng làm cải thiện tính chống chịu khô hạn của các giống lúa mì cao sản. Xem Frontiers in Plant Science.

 

Chỉnh sửa gen điều khiển năng suất lúa

 

Năng suất lúa là tính trạng phức hợp và quan trọng được điều khiển bởi đa gen. Nhiều gen phối hợp nhau để điều khiển năng suất lúa đã được nghiên cứu cho đến nay, trong số đó có những gen làm tăng năng suất với sự kiện mất chức năng của chúng (loss of function). Tuy nhiên, những đột biến ấy xảy ra ngẫu nhiên cho thấy nguồn tài nguyên di truyền hạn chế trong nghiên cứu năng suất lúa. Các nhà khoa học Trung Quốc nghiên cứu chỉnh sửa hệ gen bằng CRISPR-Cas9 đối với hai gen điều khiển năng suất lúa. Đứng đầu là Liyu Huang cùng với nhóm nghiên cứu của Đại Học Yunnan đã chỉnh sửa gen Grain number 1a (Gn1a) và DENSE AND ERECT PANICLE1 (DEP1). Phân tích kiểu hình của những đột biến mới phát sinh ấy, người ta xác định alen đột biến Gn1aDEP1, liên quan đến ưu thế về năng suất đối với những alen khác quyết định năng suất của cây lúa cao sản. Nghiên cứu này chứng minh rằng những alen ưu việtcủa hai gen GnlaDEP1 có thể được phát triển bởi đột biến nhân tạo thông qua công nghệ chỉnh sửa hệ gen. Xem The Crop Journal.

 

Phân tử regulator của sự cộng sinh tạo nốt rễ của cây Lotus japonica

 

 Trong suốt giai đoạn cộng sinh của vi khuẩn Rhizobia cây họ đậu, phân tử “receptor” của cytokinin có tên là LHK1 (Lotus Histidine Kinase 1) trở nên vô cùng quan trọng trong sự hình thành nốt rễ. Tuy nhiên, cơ chế làm thế nào cytokinin truyền tín hiệu trong cộng sinh như vậy, vẫn còn làm điếu bí ẩn. Muốn có những hiểu biết nhiều hơn nữa về vấn đế ấy, nhóm nghiên cứu đứng đầu là Kai Cai thuộc Huazhong Agricultural University, Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu protein tương tác với LHK1 trong cây đậu hoang dại “lotus” (Lotus japonica) (xem hình), protein “LjCZF1”. Protein LjCZF1 protein có tên chuyên môn là “C3HC4‐type RING finger”. Nó được bảo tồn rất chặt chẽ trong thực vật. LjCZF1 tương tác đặc biệt với LHK1 trong rất nhiều xét nghiệm sinh học được thực hiện trong cây thuốc lá. Sự biểu hiện của gen LjCZF1 được điều tiết theo kiểu “up”sau khi người ta chủng vi khuẩn cố định đạm Rhizobia vào cây học đậu. Người ta tạo ra đột biến có chủ đích “knockout” gen LjCZF1 thông qua hệ thống CRISPR-Cas9 trong cây lotus – kết quả là cây đột biến có số lượng nốt sần giảm, số lượng “infection threads” giảm.Mặt khác, cây transgenic biểu hiện mạnh mẽ gen LjCZF1 cho số lượng “infection threads” tăng, số lượng nốt sần tăng. Như vậy gen LjCZF1 là một regulator tích cực trong sự cộng sinh tạo ra nốt sần . Xem Journal of Integrative Plant Biology.

 

Vai trò của “malate transporters” đối với năng suất lúa

 

Kích cỡ bông lúa là một yếu tố cực trọng đối với năng suất lúa (bông to hay bông nhỏ). Trong suốt giai đoạn tăng trưởng và phát triển của cây lúa, sự biến dạng của hoa lúa (spikelet) thường xuất hiện ở cả hai vị trí: hoa lúa ở đầu bông và hoa lúa ở cuối bông trong điều kiện canh tác bất lợi, làm cho năng suất hạt giảm nghiêm trọng. Yueqin Heng và cộng sự thuộc Chinese Academy of Agricultural Sciences đã nghiên cứu hiện tượng thoái hóa bông lúa trên dòng lúa đột biến, panicle apical abortion1-1 (paab1-1), để biết được sự thoái hóa hoa lúa như thế nào (spikelet abortion). Dòng đột biến có gen paab1-1 biểu hiện sự thoái hóa các hoa lúa ở đầu bông trong giai đoạn cuối của của sự phát triển bông lúa. Phân tích cho thấy rằng hoa lúa ở đầu bông của dòng đột biến paab1-1 trãi qua sự chết của tế bào được lập trình sẵn. Phân tích sâu hơn cho thấy alen paab1-1 có trong đột biến gen OsALMT7, mà gen này mã hóa một phân tử “transporter” có tên là “aluminum-activated malate” có trong màng plasma, và thể hiện trong mô mạch vận chuyển nhựa nguyên, nhựa luyện khi phát triển bông lúa. Bông của cây lúa đột biến paab1-1 có ít malate hơn cây lúa wildtypes ở đầu bông lúa. Thêm vào đó, người ta chủng malate vào bông lúa paab1-1, điều này có thể cứu được sự thoái hóa của hoa lúa. Đột biến knockout thông qua hệ thống CRISPR-Cas9 đối với gen OsALMT7 của hệ gen cây lúa cho thấy chức năng của gen này, với hiện tượng thoái hóa bông lúa do đột biến paab1-1. Như vậy gen OsALMT7 có cức năng trung gian trong vận chuyển  malate đến vị trí đầu bông lúa, điều này rất cần thiết để bông lúa phát triển bình thường, phác họa một vai trò chủ chốt của malate trong quản lý nguồn và sức chứa để cây lúa đạt năng suất mong muốn. Xem The Plant Cell.

 

CRISPR Gene-Editing Technology, Better with Cas12a

 

Cas9 là enzyme đầu tiên được sử dụng trong công nghệ chỉnh sửa hệ gen theo hệ thống CRISPR. Nếu công cụ này không hoạt động tốt hơn, nhà nghiên cứu thuộc University of Texas, bang Austin, Hoa Kỳ đã tìm thấy Cas12a, phổ biến hơn Cpf1, và chính xác hơn trong đánh dấu gen đíchphục vụ sự cải biên tốt hơn Cas9. Thông qua thông số về di truyền số lượng, nhóm nghiên cứu này đã xác định rằng cơ chế đặc biệt để xác định gen đích thuộc về hệ thống CRISPR-Cas12a. Kết quả cho thấy Cas12a hoạt động giống như một "velcro" trong hệ thống chỉnh sửa hệ gen, trong khi Cas9 hoạt động như một "super glue." Do vậy, cần chuyển đổi sang Cas12a, để giàm bới những đột biến không chủ đích. Xem UT NewsMolecular Cell.

 

Cây “populus” có thể được thao tác bằng kỹ thuật di truyền

 

Nghiên cứu trên cơ sở đồng ruộng trên diện rộng nhóm cây rừng biến đổi gen GM (genetically modified) cho thấy kỹ thuật di truyền có thể ngăn ngừa hiện tượng cây non mới tạo ra không phát triển. Cây poplars (Populus alba) là cây gỗ mọc nhanh nhất làm nguyên liệu cho công nghiệp giấy, gỗ ván ép và nguyên liệu phục vụ trang trí nội thất, bàn ghế, tủ. Cây poplars có cây đực và cây cái riêng biệt, trong khi đó hoa cái tạo ra hạt và hoa đực sinh ra phấn hoa phục vụ cho sự thụ tính. Các nhà khoa học của Oregon State University đứng đầu là Giáo Sư Steve Strauss đã quan sát kỹ 3.300 cây poplar trên diện tích 9-acre qua bảy năm liên tiếp. Strauss và cộng sự đã đánh giá những phương pháp tiếp cận khác biệt nhau  đề có cây poplar mang cả hai giới tính, cây bất thụ (sterile), họ tập trung vào 13 gen bao gồm gen điều khiển hình thành hoa hoặc kiểm soát cách thức phát dục. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra có một sự cải biên làm cho cây ngăn ngừa được việc sản sinh ra những cành giâm hữu tính sống sót khỏe mà không ảnh hưởng gì đến những tính trạng nông học khác, đáng tin cậy qua nhiều năm. Những nghiên cứu của họ đã tập trung vào cây poplar cái trổ bông sớm, giúp cho công việc nghiên cứu tốt hơn, nhưng những gen này đích đến ở đâu vẫn chưa biết để tạo ảnh hưởng trên cả hạt phấn và hạt giống, điếu ấy sẽ cho chúng ta cách tiếp cận tổng quát đối với phương pháp ngăn chận cái không muống xảy ra. Xem  Oregon State University.

 

Hình: Khu thí nghiệm cây poplar của Oregon State University

Trở lại      In      Số lần xem: 177

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cậy 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