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 :  8
 Số lượt truy cập :  19942419
Tuần tin khoa học 611 (03-09/12/2018)
Thứ hai, 03-12-2018 | 11:36:17

Cải tiến tính chống chịu nóng và khô hạn của lúa mì và Arabidopsis

 

Stress do khô hạn và nhiệt độ nóng ảnh hưởng đáng kể đến năng suất lúa mì và nhiều cây trồng khác. Do đó, gen phản ứng đối với những stress như vậy rất quan trọng trong phát triển giống cây trồng mới, chúng có thể thích nghi với môi trường biến đổi do khí hậu. Trong một nghiên cứu về sự thể hiện gen, nhóm nghiên cứu của Trung Quốc thuộc ĐH “China Agricultural University”, đã ghi nhận gen TaPEPKR2 trong giống lúa mì TAM107; gen này phản ứng rất tốt với khô hạn và nóng, gen được tìm thấy trên nhiễm sắc thể 5B. Tiếp theo đó là nghiên cứu làm cách nào chuyển nạp gen đích ấy vào cây lúa mì khác có tên là Liaochun10 và vào trong cây mô hình Arabidopsis thông qua chuyển giạp gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium. Họ xác định được chức năng của gen trong cây lúa mì và cây trồng thuộc hai lá mầm. Thông qau xét nghiệm nhiệt độ nóng, xét nghiệm sự đứt gãy của ion, và xét nghiệm tính chống chịu mất nước, các nhà nghiên cứu này thấy rằng: sự đáp ứng của những cây được chuyển nạp gen đối với stress nóng và khô hạn biểu hiện rất tốt. Có sự thể hiện cao gen này trong cây cho thử nghiệm stress tốt hơn cây đối chứng (không thử nghiệm). Tính trạng chống chịu nóng và khô hạn đã được tăng cường trong cả cây lúa mì và cây Arabidopsis có có sự hiện diện của gen này. Kết luận: gen TaPEPKR2 có thể đóng vai trò điều tiết sự truyền tín hiệu của abscisic acid và những heat shock proteins trong những nghiệm thức thử nghiệm với stress. Xem Frontiers in Plant Science.

 

Gen của bông vải tăng cường phẩm chất sợi bông nâu

 

Sợi bông nâu (brown-colored cotton fiber) tăng là tính trạng quan trọng vì nó không cần nhuộm màu và tẩy trắng (bleaching) trong công nghệ dệt. Đây là tính trạng biểu hiện sự thân thiện với môi trường hơn bông trắng và sợi hóa học. Tuy nhiên, những nghiên cứu về màu nâu của sợi bông thường kết hợp với tính trạng năng suất thấp và phẩm chất sợi kém. Do đó, nghiên cứu về sinh hóa và sinh học phân tử của sự tạo màu sắc này vô cùng quan trọng để cải thiện màu, năng suất và chất lượng sợi bông cho phép ứng dụng rộng rãi. Nhóm nghiên cứu của Qian Yan thuộc Southwest University, Trung Quốc đã thành công trong việc cho thể hiện gen và phân tích cây   bông transgenic, cây mô hình Arabidopsis với gen chuyển nạp TT2, bao hàm sự tổng hợp  màu nâu của sợi bông. Gen này có tên là  GhTT23A được quan sát khi sợi bông tổng hợp sắc tố nâu. Họ còn tím thấy có sự tăng lên về số lượng gen này trong giiai đoạn thành tế bào sơ cấp dày lên  khi sợ bổng chuyển màu nâu với chất lượng xơ và tỷ lệ xơ vải (lint percentage) tương đương với xơ bông trắng. Do đó, gen này được xem như là gen đích để cải tiến năng suất và chất lượng bông vải, tạo xơ bông có màu nâu. Xem Plant Biotechnology Journal.

 

Thế hệ F3 của gống lúa phục vụ sạ khô thích nghi biến đổi khí hậu – Giải pháp SẠ KHÔ

 

 Lúa là cây lương thực quan trọng nhất trên thế giới, đặc biệt tại châu Á được canh tác bằng kỹ thuật cấy mạ trên đất đã được đánh bùn và có nước. Mặc dù kỹ thuật canh tác này có nhiều ưu điểm nhờ cấy bằng tay PTR (puddled transplanted rice), nhưng nó đòi hỏi nhiều công lao động , nước, và thâm canh cao, làm cho hệ thống canh tác ấy kém bền vững, kém lợi nhuận, và không hấp dẫn được nông dân. Đáp ứng với sự biến đổi của khí hậu, sự thiếu nước ngọt nghiêm trọng và giá công lao động tăng vọt, sản xuất lúa trong tương lai có quá nhiều thách thức, cho nên, sạ thẳng với hạt giống lúa khô (DDSR: dry direct seeded rice) được người ta chấp nhận trong chiến lược thay thế kỹ thuật PTR. Do thiếu giống lúa đáp ứng yêu cầu sạ khô như vậy phục vụ kỹ thuật DDSR người ta phải cải tiến giống lúa cao sản mới. Sự chuyển dịch kỹ thuật canh tác từ PTR sang  DDSR sẽ thích ứng được sự biến đổi khí hậu trong tương lai. Tại Viện Lúa Quốc Tế (IRRI), tính trạng kiểu hình và QTLs của những tính trạng ấy đã làm tăng khả năng thích nghi với các điều kiện của kỹ thuật sạ thẳng, ví dụ như các tính trạng của rễ lúa [số rễ nhánh (qNR4.1, qNR5.1) và mật độ lông rễ (qRHD1.1, qRHD5.1, qRHD8.1)] làm cho cây lúa có khả năng hấp thu dinh dưỡng cao hơn trong điều kiện sạ khô. Tính trạng cường lực tăng trưởng sớm (early vegetative vigor) (qEVV9.1), tính trạng chồi mạ xuất hiện sớm (early uniform emergence) (qEUE1.1, qEUE11.1), và tính trạng năng suất hạt trong điều kiện sạ khô (qGY1.1, qGY8.1, qGY10.1) cũng được xác định. Những chỉ thị phân tử đa hình xác định cường lực tăng trưởng sớm, rể nhánh ngang, mạ đồng đều và xuất hiện sớm, chống chịu khô hạn, năng suất trong điều kiện sạ khô, markers tương thích đặc biệt với gen đích kháng đạo ôn, bạc lá, sâu năn cũng được phân lập. Theo đó, một chương trình chọn giống lúa nhờ chỉ thị phân tử phối hợp nhiều gen có ích đối với stress phi sinh học và sinh học phục vụ cho kỹ thuật canh tác DDSR đã được hình thành với nền tảng di truyền liên kết với các marker có ích này tại  IRRI (Philippines) và Punjab Agricultural University, Ludhiana (India). Xem abstract

 

CRISPR-CAS9 trên cây lúa mì thông qua chuyển nạp gián tiếp nhờ AGROBACTERIUM

 

Các nhà khoa học đã sử dụng súng bắn gen (biolistics) phục vụ cho hệ thống chỉnh sửa hệ gen phức tạp của cây lúa mì vì những khó khắn khi chuyển nạp nhờ vi khuẩn Agrobacterium. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của Shujuan Zhang thuộc Shandong Academy of Agricultural Sciences, Trung Quốc, đã khắc phục yếu điểm này bằng cách xác định ba gen đích của lúa mì nhờ hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9 thông qua chuyển nạp gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium. Chuyển nạp gen gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium được xem như là phương pháp cho kết quả tốt hơn súng bắn gen bởi vì sản phẩm cuối cùng của nó là bản sao đơn và chuyên tính nhiều hơn trong chèn đoạn và hệ gen cây được chỉnh sửa không yêu cầu những công cụ hỗ trợ đắt tiền.Theo nghiên cứu này, 7 đích đến mục tiêu của các gen Pinbwaxy và DA1 được chọn lựa phục vụ chỉnh sửa gen. Các đột biến được tìm thấy thông qua “llumina sequencing”. Hiệu quả của chỉnh sửa gen khá đạt tại đích đến ấy, với  54,17 % đột biến có hiệu quả. Đột biến xảy tại tại A và B genomes nhưng không xảy ra tại D genome. Đột biến không chủ đích không thấy trong cây “mutant”. Như vậy áp dụng chuyển nạp gen gián tiếp thông qua vi khuẩn Agrobacterium trong hệ gen cây lúa mì hoàn toàn khả thi để cải tiến di truyền bằng chỉnh sửa gen. Xem BMC Plant Biology.

 

Sàng lọc CRISPR và TALENS, thông qua RIBONUCLEOPROTEINS

 

Các nhà khoa học phát triển ribonucleoprotein (RNP) là nến tảng trong sàng lọc sự cải biên hệ gen bởi hệ thống CRISPR và TALENs, vì những hạn chế của những phương pháp trước đó khi sàng lọc. Những pp như vậy là polymerase chain reaction (PCR) với enxyem phân cắt hạn chế, xét nghiệm T7EI cleavage, và chạy trình tự, tất cả đều tỏ ra hạn chế bởi yêu cầu chạy trình tự, không có tính ứng dụng cao cho các loài sinh vật đa bội thể, không phát hiện đột biến được dị hợp tử, và giá thành đắt. Nội dung của PCR/RNP nhờ “cleaving DNA sequences” là phương pháp đúng đắn đối với RNA trong “RNP complex” này. Hi vọng sẽ đạt được theo pp này là có có nhiều bands đối với cây chưa được chỉnh sửa và những bands đơn còn nguyên đối với cây đã được chỉnh sửa, cây lưỡng bội hoặc đa bội. Nhóm nghiên cứu của Zhen Liang thuộc University of Chinese Academy of Sciences đã trắc nghiệm pp này đối với cây lúa mì lục bội và cây lúa nước lưỡng bội. Chúng được chỉnh sửa gen bằng hệ thống CRISPR và TALENs. Kết quả cho thấy: tính nhạy cảm rất cao so với pp “DNA sequencing”, khả năng ứng dụng rất cao cho cây lúa mì lục bội thể, và có khả năng phát hiện ra những gen được chỉnh sửa khi sử dụng hệ thống TALENs. Phương pháp có giá thành rẽ, thời gian yêu cầu ngắn. xem Plant Biotechnology Journal.

 

CRISPR-CAS12A ứng dụng trên lúa

 

Phức hợp CRISPR-Cas9 có khả năng đánh dấu đích đến của trình tự gen mong muốn thông qua vị trí xác nhận được gọi là PAM. PAM sites của một số genomes đã nghiên cứu chỉ khác nhau có một chữ trong ba chữ NGG, Không phải PAM site se không thể xác định được đích đến bởi phức hợp CRISPR-Cas9. Hạn chế này có thể được khắc phục nhờ enzyme Cas12a hoặc Cpf1, ghi nhậm PAM khác hơn là Cas9. Nhóm nghiên cứu của Lanqin Xia thuộc Chinese Academy of Agricultural Sciences đã áp dụng CRISPR-Cas12a complex vào cây lúa thông qua xác định gen đích là OsPDS, gen này mã hóa protein “phytoene desaturase”, và gen OsSBEIIb mã hóa “starch branching enzyme Iib”. Họ hoàn thiện quy trình chuyển nạp nhờ vi khuẩn Agrobacterium để phóng thích phức chỉnh sửa gen đích rồi trắc nghiệm gen ấy về tính khá thi, mức độ hiệu quả,  hoạt động “multiplex” của phức hợp nói trên. Hiệu quả chỉnh sửa gen là 20 – 31 % trong “single targets”; và 1 – 9 % trong “multiple targets”. Multiplexing có khả năng áp dụng với enzyme Cas12a và những đoạn phân tử lớn hơn có tính chất chèn đoạn và mất đoạn được tạo ra so sánh với hệ thống Cas9. Khả năng áp dụng của Cas12a có thể được trắc nghiệm thêm trong nhiều loài cây trồng khác. Xem  Molecular Plant.

 

Chỉnh sửa gen lúa bằng LbCpf1 Variants. (A) CRISPR/Cpf1 constructs. (B) xét nghiệm PCR/T7E1 của những cây sự kiện được chỉnh sửa gen tại OsPDS sites.

Trở lại      In      Số lần xem: 96

[ 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