Có thể chỉnh sửa, chèn hoặc triệt tiêu các gien ở thực vật bằng kỹ thuật CRISPR/Cas (CRISPR là hệ thống chỉnh sửa gien). Phương pháp này có thể được sử dụng để giúp cây trồng có khả năng chống chịu sâu, bệnh hoặc ảnh hưởng của môi trường tốt hơn. Giáo sư Holger Puchta, người đã 30 năm nghiên cứu ứng dụng này cho biết: “Trong những năm gần đây, lần đầu tiên chúng tôi có thể sử dụng CRISPR / Cas không chỉ để chỉnh sửa gien mà còn để thay đổi cấu trúc của nhiễm sắc thể. Các gien được sắp xếp tuyến tính dọc theo nhiễm sắc thể. Bằng cách thay đổi trình tự của chúng, chúng tôi có thể chỉ ra cách các đặc điểm mong muốn ở thực vật có thể được tách ra khỏi những đặc điểm không mong muốn”.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã có thể ngăn chặn sự trao đổi gien thường là một phần của quá trình di truyền nhưng có thể phá vỡ liên kết giữa các tính trạng. Puchta nói: “Chúng tôi có thể đóng một nhiễm sắc thể gần như hoàn toàn, khiến nó dường như vô hình, để tất cả các đặc điểm trên nhiễm sắc thể đó có thể được truyền lại trong một gói”. Cho đến nay, nếu các tính trạng của một loài thực vật được truyền cho nhau thì các gien của các tính trạng đó cần phải gần nhau trên cùng một nhiễm sắc thể. Nếu các gien như vậy nằm xa nhau trên một nhiễm sắc thể, chúng thường được phân tách trong quá trình di truyền, do đó, một tính trạng có lợi có thể bị mất trong quá trình lai tạo.

Trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã làm theo ví dụ của tự nhiên. Puchta nói: “Những sự đảo ngược này - một dạng di truyền tàng hình - cũng thường xuyên xảy ra ở quy mô nhỏ hơn ở các loài thực vật hoang dã. Chúng tôi đã học hỏi từ tự nhiên và áp dụng cũng như mở rộng kiến ​​thức về quá trình tự nhiên”.

Với sự hợp tác của Giáo sư Andreas Houben từ Viện Di truyền Thực vật và Nghiên cứu Cây trồng Leibniz (IPK), Puchta và nhóm của ông đã đảo ngược chín phần mười nhiễm sắc thể ở loài thực vật mô hình Arabidopsis thaliana (cải xoong). Chỉ ở các đầu của nhiễm sắc thể, các gien mới giữ được trình tự ban đầu của chúng. Puchta nói: “Với những đoạn này, nhiễm sắc thể có thể được truyền cho thế hệ tiếp theo giống như các nhiễm sắc thể khác và không bị mất hoàn toàn”.

Để nhân giống cây trồng hiệu quả, điều quan trọng là phải kết hợp càng nhiều đặc điểm thuận lợi trên một cây càng tốt. Puchta nói: “Tất nhiên các nhà lai tạo cây trồng muốn sản phẩm của họ ngon, có nhiều vitamin nhất có thể và cũng có khả năng kháng bệnh. Với phương pháp của chúng tôi, chúng tôi có thể thực hiện điều đó dễ dàng hơn trong tương lai”.