Đột biến hướng bên trong lúa mì thông qua cảm ứng đơn bội bởi ngô. Thực hiện: IPK.

Một nghiên cứu mới được công bố gần đây trên Tạp chí Công nghệ Sinh học Thực vật chứng minh làm thế nào có thể đạt được đột biến định hướng tại chỗ trong hầu như bất kỳ tế bào mầm lúa mì nào bằng cách thụ phấn giữa lúa mì với ngô chuyển gen cas9/guide-RNA (gRNA).

Ví dụ, các biến thể alen mới được tạo ra cho các gen lúa mì BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 1 (BRI1) và SEMIDWARF 1 (SD1) có liên quan đến việc điều chỉnh chiều cao của cây tính trạng quan trọng về mặt nông học.

Tổng cộng đã có 15 đột biến gen đặc hiệu mục tiêu độc lập được xác định trong số 174 cây lúa mì. Đột biến thu được ở trên nền 6 loại lúa mì, bao gồm ba loại lúa mì phổ biến mùa xuân BW, W5 và K15, loại lúa mì mùa đông S96, cũng như hai loại lúa mì cứng D6 và D7. Đột biến đã được tìm thấy trong cả ba mô típ mục tiêu thuộc hệ gen được giải quyết. Không gen nào trong số 15 đột biến mang bất kỳ gen chuyển nào. Hiệu quả trong việc hình thành cây đột biến dao động từ 3,6% đến 50%.

"Những tiến bộ chính đạt được trong nghiên cứu hiện tại bao gồm giảm sự phụ thuộc kiểu gen, cơ hội tạo ra nhiều loại cây lúa mì mang các biến thể alen khác nhau của gen mục tiêu chỉ bằng một cây ngô chuyển gen cas9/gRNA, cũng như sự sản xuất đột biến gen đặc hiệu mục tiêu mà nó được nhân giống ngay lập tức và thường không có bất kỳ sự chuyển gen nào”, tiến sĩ Nagaveni Budhagatapalli, người đóng vai trò chính trong nghiên cứu được tiến hành tại Viện Nghiên cứu Di truyền Thực vật và Cây trồng Leibniz (IPK) Gatersleben cho biết.

Tuy nhiên, vẫn còn chỗ để tăng hiệu quả của phương pháp này, ví dụ, bằng biểu hiện Cas9 và gRNA mạnh hơn tại mốc thời gian có liên quan hoặc bằng cách phát triển các giao thức được cải tiến cho việc  sản xuất thực vật đơn bội tăng gấp đôi.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org