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 :  14
 Số lượt truy cập :  36815336
Đột phá này có đánh dấu một chương biến dị di truyền biểu sinh mới trong chọn giống cây trồng không?
Thứ năm, 10-04-2025 | 08:41:34

Nguồn: Delfi Dorussen.

 

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một đột phá quan trọng trong việc mở khoá sức mạnh của biến dị di truyền biểu sinh trong lĩnh vực chọn giống cây trồng.

 

Biến dị di truyền biểu sinh1, giống như biến dị di truyền, có thể được di truyền và ảnh hưởng tới các tính trạng qua nhiều thế hệ. Tuy nhiên, biến dị di truyền biểu sinh không liên quan tới sự thay đổi trình tự gen cấu thành DNA.

 

Thay vì đó, giống như dấu câu và dấu nhấn trong một văn bản, những chỉ thị di truyền biểu sinh này và sự thay đổi trong bộ gen có ảnh hưởng tới cách thức trình tự di truyền được biểu hiện, ví dụ, bằng việc bật tắt gen để đáp ứng với những yếu tố kích hoạt từ môi trường.

 

Nếu chúng ta có thể khai thác các kiến thức về lĩnh vực di truyền này, chúng ta có thể gia tăng sự đa dạng đáng kể cho các nhà nghiên cứu và các nhà chọn giống khi họ tìm kiếm các tính trạng mới giúp cây trồng có khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu và kháng bệnh tốt hơn.

 

Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng quá trình methyl hoá DNA2, là một quá trình di truyền biểu sinh ở thực vật, và gen MET1-1 có vai trò quan trọng trong quá trình này.

 

Tuy nhiên, tác động của gen này rất khó nghiên cứu ở thực vật bởi vì sử dụng kỹ thuật di truyền để loại bỏ gen dẫn đến chết cây.

 

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu của Tiến sỹ Philippa Borril tại trung tâm John Innes đã nghiên cứu bộ gen phức tạp của lúa mì, bởi vì nó có ba bản sao của gen.

 

Trong một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Thực vật học Ứng dụng, họ đã sử dụng một kỹ thuật gọi là đột biến để loại bỏ vài gen, nhưng không phải tất cả bản sao của gen và quan sát những ảnh hưởng.

 

Họ đã phát hiện ra rằng vài đột biến biểu sinh một phần làm thay đổi quá trình methyl hoá DNA, và có những tính trạng di truyền có thể được ứng dụng trong chọn giống cây trồng. Ví dụ, họ đã xác định được lúa mì có thời gian ra hoa thay đổi, và đây là một tính trạng quan trọng để lúa mì thích nghi với các điều kiện trồng trọt khác nhau.

 

Nhóm nghiên cứu đã quan sát nhiều tính trạng khác nhau phụ thuộc vào cách nhiều gen bị loại bỏ mặc dù việc loại bỏ ba bản sao của gen vẫn gây chết cây.

 

Một khía cạnh đáng ngạc nhiên là số lượng phấn hoa và khả năng sinh sản của cây không bị ảnh hưởng bởi những sự thay đổi trong quá trình methyl hoá DNA.

 

Những đột biến biểu sinh đã được đề xuất như là một phương pháp mới để thúc đẩy sự đa dạng di truyền, nhưng sự thiếu các đột biến biểu sinh đã ngăn cản việc ứng dụng phương pháp này trong thực tế.

 

Tiến sỹ Borill, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Đó là những đột biến biểu sinh đầu tiên ở lúa mì. Nghiên cứu của chúng tôi chứng minh rằng bộ gen phức tạp của lúa mì, thường là một trở ngại trong quá khứ, có thể có lợi. Bởi vì nó có nhiều bản sao của gen MET1 chúng ta có thể tạo ra các đột biến một phần mang lại cho chúng ta một môi trường hạnh phúc, với những sự thay đổi một phần trong những cây trồng khoẻ mạnh. Điều này không thể thực hiện ở các cây trồng khác có bộ gen lưỡng bội ít phức tạp hơn.”

 

Đột phá của nhóm Borill trong việc sử dụng đột biến một phần có thể ứng dụng trên các loại cây trồng khác và cho những gen khác mà phương pháp chỉnh sửa gen đã chứng minh là gây chết cây.

 

Di truyền học biểu sinh là lĩnh vực mới và đang gia tăng ảnh hưởng đối với khoa học sự sống. Bằng việc áp dụng phương pháp này trên cây trồng, cánh cửa mở ra để tạo ra nhiều biến dị trên cây trồng bằng các biến dị biểu sinh, phương pháp biến dị di truyền chúng ta đã dùng hàng ngàn năm.

 

Tiến sỹ Borrill giải thích: “Chúng ta có thể nghĩ về biến dị di truyền trong bộ gen tương tự như việc thay đổi các từ cụ thể trong một chương sách. Trái lại, biến dị biểu sinh không thay đổi bản thân các từ. Thay vào đó, nó giống như việc làm nổi bật các từ cụ thể hoặc thêm dấu trang vào chương. Điều này mang lại cho chúng ta sự linh hoạt bổ sung để thay đổi bộ gen và thậm chí là các đặc điểm của thực vật”.

 

Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang tìm hiểu chính xác lý do tại sao các tính trạng giả định xuất hiện ở các đột biến MET1 - và mức độ mà những thay đổi quan sát được này bị ảnh hưởng bởi sự xóa gen hay do những thay đổi trực tiếp gây ra bởi quá trình methyl hóa.

 

Các thí nghiệm cũng sẽ kiểm tra xem những thay đổi này có ổn định qua các thế hệ hay không, điều này rất cần thiết để ứng dụng trong lai tạo cây trồng.

 

Sự dư thừa một phần làm giảm các tác động có hại của đột biến DNA methyltransferase 1-1(MRT1-1) trong lúa mì đa bội đã được công bố trên Tạp chí Thực vật học Ứng dụng.

 

Trương Thi Tú Anh theo Trung tâm John Innes.

 

1Epigenetics: di truyền học biểu sinh, là nghiên cứu về các biến đổi hóa học của các gen hoặc các protein liên kết với gen của một sinh vật (https://www.britannica.com/science/epigenetics).

2DNA methylation: quá trình methyl hoá DNA, là quá trình gắn nhóm methyl (-CH3) vào phân tử DNA (https://microbenotes.com/dna-methylation/).

Trở lại      In      Số lần xem: 107

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Tuần tin khoa học 492 (15-21/08/2016)
  • Sử dụng cây che phủ để loại bỏ chất ô nhiễm khỏi đất canh tác
  • Hấp thu không khí, tạo ra năng lượng
  • Tác động của pH đến năng suất, sự phát triển rễ và hấp thụ dinh dưỡng của cây hồ tiêu (Piper nigrum L.)
  • Sâu bệnh hại ngô chịu ảnh hưởng của khí hậu
  • Phản ứng với stress mặn của lúa (Oryza sativa L.) với sự đa dạng ở giai đoạn lúa trổ đến thu hoạch
  • Ảnh hưởng của ba khoảng cách hàng trên các đặc tính nông học và năng suất của năm giống đậu nành [Glycine max (L.) MERR.] vụ xuân hè 2015 tại tỉnh Vĩnh Long
  • Các phân tử nhỏ giúp tạo ra ngũ cốc thông minh hơn
  • Đánh giá tính thích nghi và ổn định của các dòng/giống Lúa thơm triển vọng ở đồng bằng sông Cửu Long
  • Giải trình hệ gien của bệnh nấm có thể giúp ngăn chặn bệnh hại chuối
  • Eiei-omics: những khám phá mới về di truyền cây ngô có thể giúp gia tăng năng suất cây trồng bền vững
  • Công cụ phân cắt DNA mới mang lại triển vọng đầy hứa hẹn cho công nghệ sinh học
  • Một gen tương đồng của cây lúa đối với gen của cây arabidopsis “agd2-like defense1” đóng góp vào tính kháng bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae
  • Mở khóa cơ sở di truyền của quá trình tiến hóa thích nghi: nghiên cứu tiết lộ sự sắp xếp lại nhiễm sắc thể phức tạp ở một loài côn trùng que
  • Tuần tin khoa học 940 (05-11/05/2025)
  • Xử lý bùn thải sinh học bằng giun Quế tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ
  • Đồng phân LuxR ký gửi trên cây populus deltoides, kích hoạt sự thể hiện gen đáp ứng với tín hiệu thực vật hoặc những peptides đặc biệt
  • Cây lúa có hiệu quả sử dụng nitơ tốt hơn
  • Khám phá thêm những bí mật về loài hoa hướng dương
  • Nghiên cứu sản xuất và sử dụng chế phẩm từ nấm Lecanicillium spp, để diệt rệp muội (Aphidae) gây hại cây trồng
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD