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 :  10
 Số lượt truy cập :  33182604
Kỹ thuật tự nhiên điều chỉnh làm giảm hoạt động của gen mang lại tiềm năng cho ngành nông nghiệp.
Thứ sáu, 22-03-2024 | 08:41:43

Sự can thiệp RNA, RNAi, là một công nghệ làm bất hoat gen tự nhiên đã được sử dụng trong nông nghiệp trong nhiều năm, nhưng khoa học chỉ mới bắt đầu khám phá và có thể được áp dụng một cách có chủ đích bên ngoài phòng thí nghiệm. RNAi hoạt động như một công tắc điều chỉnh dần hoạt động của các gen, kiểm soát mức độ biểu hiện của gen mục tiêu ở thực vật thay vì loại bỏ hoàn toàn gen đó.

 

Năm 1992 việc phát hiện ra khả năng làm chậm quá trình chín của cà chua, những quả cà chua được hái xanh để vận chuyển. Một ví dụ về đặc tính làm chậm quá trình chín của quả do áp dụng công nghệ bất hoạt gen RNA, RNAi, trước khi nguyên lý cơ bản được hiểu rõ và thuật ngữ này được hình thành.

 

Qua nhiều năm, các nhà khoa học trên toàn cầu đã hiểu rõ hơn về RNAi. Một nhóm, thông qua Hội đồng Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp, CAST, đã xuất bản một bài viết về tiềm năng biến đổi của RNAi trong nông nghiệp hiện đại. Tiêu đề “Can thiệp RNA trong Nông nghiệp: Phương pháp, Ứng dụng và Quản lý”.

 

Tiến sỹ Keerti Rathore, nhà công nghệ sinh học thực vật tại Texas A&M AgriLife thuộc Khoa Khoa học Đất và Cây trồng, là một trong sáu nhà khoa học đứng đầu nhóm tác giả, Ana María Vélez Arango tham gia cùng các tác giả và là trợ lý giáo sư Đại học Nebraska-Lincoln cùng Kenneth Narva, người đứng đầu Bộ môn côn trùng học, xuất bản trên tạp chí GreenLight Biosciences.

 

RNAi là một cơ chế làm bất hoạt gen thường thấy ở thực vật, động vật và nấm. Nó được cho là có tác dụng như một biện pháp phòng vệ tự nhiên chống lại virus và những kẻ tấn công vào tế bào khác. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra nhiều ứng dụng của RNAi cho sức khỏe và nông nghiệp. Các tác giả của bài báo cho biết RNAi đã trở thành một công cụ tăng cường và bảo vệ cây trồng một cách hiệu quả. Kỹ thuật này nhắm vào RNA thông tin cụ thể, hay mRNA, trong sinh vật và đưa ra giải pháp thay thế thân thiện với môi trường sử dụng thuốc trừ sâu truyền thống. Độ đặc hiệu cao của nó giảm thiểu tác dụng không mong muốn đối với các sinh vật không phải mục tiêu, cải thiện tính an toàn và hiệu quả.

 

Giải thích công nghệ RNAi

 

Rathore cho biết công nghệ RNAi đã được sử dụng để mang lại lợi ích cho sản xuất nông nghiệp trong nhiều năm. Nhưng các cơ chế tạo nên những đặc điểm mong muốn được tạo ra bởi công nghệ chưa được đặt tên trước đây cần được hiểu rõ hơn.

 

Đu đủ là cây trồng đầu tiên cho thấy khả năng kháng virus nhờ công nghệ RNAi. Khi virus đốm vòng trên cây đu đủ làm thiệt hại đến ngành sản xuất đu đủ ở Hawaii vào cuối những năm 90, các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell đã tìm cách phát triển một giống đu đủ kháng bệnh. Rathore cho biết những nhà nghiên cứu này có thể không biết nó hoạt động như thế nào vào thời điểm đó, nhưng họ đã sử dụng RNAi để cứu trên cây đu đủ của Hawaii. Nghiên cứu RNAi bổ sung đã được tiến hành bằng cách sử dụng một số loại bí kháng virus có bán trên thị trường.

 

Keerti Rathore trong khu thí nghiệm với những cây bông có hàm lượng gossypol cực thấp được tạo ra bằng cách can thiệp RNA, một kỹ thuật làm bất hoạt gen. Nguồn:Texas A&M AgriLife Beth Luedeker.

 

Ông nói: “Mọi người không biết về cơ chế cơ bản (RNAi), nhưng họ đã sử dụng nó.

 

Rathore giải thích rằng RNAi làm bất hoạt gen mục tiêu ở thực vật hoặc động vật theo một cách đặc biệt.  Khác với CRISPR vốn nhắm mục tiêu và loại bỏ hoàn toàn các gen.

 

“CRISPR giống như một công tắc bật/tắt”, Rathore nói. “Toàn bộ chức năng của gen sẽ biến mất khi nó bị loại bỏ. Ngược lại, RNAi giống như một công tắc điều chỉnh độ sáng dùng để điều chỉnh ánh sáng trong phòng, nhưng trong trường hợp này, nó làm giảm mức độ biểu hiện gen”.

 

Ông cho biết gen và các sản phẩm của chúng có vai trò hữu ích trong đời sống của thực vật hoặc động vật. Nếu gen đó bị loại bỏ hoàn toàn thì có thể gây ra những tác động không mong muốn. “Nếu bạn sử dụng RNAi để giảm mức độ biểu hiện gen xuống 50-90%, bạn có thể tránh được những tác động bất lợi của việc loại bỏ hoàn toàn. Ngoài ra, bạn có thể nhắm mục tiêu vào một gen để vô hiệu hóa RNAi theo cách đặc hiệu cho từng mô”.

 

Nghiên cứu RNAi tại Texas A&M AgriLife

 

Tại Đại học Texas A&M, các nhà nghiên cứu như Rathore đang nghiên cứu để cải thiện chất lượng sản phẩm thực phẩm. Sự phát hiện ra gossypol của Rathore là một ví dụ điển hình. Hạt bông có gossypol cực thấp là sản phẩm đầu tiên sử dụng RNAi được một trường đại học sản xuất và trải qua quá trình bãi bỏ quy định – được Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ , USDA và Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt.

 

Rathore cho biết, Gossypol, một hợp chất độc hại có trong cây bông giúp bảo vệ cây khỏi côn trùng và một số bệnh. Nhưng vì gossypol cũng có trong hạt nên chúng không thể được sử dụng làm thực phẩm hoặc thức ăn cho động vật không nhai lại mặc dù hàm lượng protein và dầu cao. Rathore cho biết điều này đặc biệt quan trọng vì nhiều nước sản xuất bông, đặc biệt là ở châu Á và châu Phi, đang phải chịu nạn đói và suy dinh dưỡng.

 

Tuy nhiên, vào năm 2019, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đã bật đèn xanh cho hạt bông có hàm lượng gossypol cực thấp được sử dụng làm thực phẩm cho người và thức ăn chăn nuôi dựa trên công trình của Rathore là loại bỏ độc tính trong hạt, điều mà ông đang nghiên cứu gần 25 năm.

 

Ông nói: “RNAi cho phép chúng ta làm bất hoạt gen gossypol trong hạt giống, khi hạt phát triển thành cây, mọi thứ trong cây sẽ trở lại bình thường ngoại trừ thế hệ hạt giống tiếp theo. Với CRISPR, bạn không thể đạt được độ đặc hiệu của mô như với RNAi. Việc làm cho gen bất hoạt đặc hiệu cho phép chúng ta tạo ra hạt bông có hàm lượng gossypol cực thấp. Nếu chúng ta loại bỏ hoàn toàn nó, côn trùng sẽ nhắm tới cây đó nhiều hơn”.

 

Rathore cho biết, việc nhắm mục tiêu đặc hiệu vào mô của một gen khác bằng cách sử dụng RNAi cũng đã cho phép các nhà khoa học Úc tăng mức độ oleic trong dầu hạt bông, khiến nó gần như tốt như dầu ô liu.

 

Sự chấp nhận RNAi trên toàn thế giới

 

Các tác giả của bài báo, tại Cơ quan Nghiên cứu Nông nghiệp của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, Cơ quan Kiểm tra Sức khỏe Động thực vật và Viện Thực phẩm và Nông nghiệp Quốc gia, tin rằng công RNAi có thể đóng vai trò là nguồn lực quan trọng cho các cơ quan quản lý, các nhà hoạch định chính sách và công chúng.

 

Rathore cho biết mối quan tâm công nghệ RNAi tiếp tục tăng lên cho việc kiểm soát sâu bệnh. Bài viết đưa ra các ứng dụng hiện tại của RNAi trong nông nghiệp, cung cấp các quan điểm pháp lý đối với thuốc trừ sâu dựa trên RNAi và thảo luận về những thách thức cũng như triển vọng của công nghệ này trong nông nghiệp thương mại.

 

Ông nói: “Khi mọi người trở nên quen thuộc hơn với công nghệ, tôi tin rằng nó sẽ được chấp nhận rộng rãi hơn. Có nhiều sản phẩm hơn đang được tung ra thị trường. Quá trình bất hoạt RNAi đã được sử dụng để giảm mức độ caffeine trong cây cà phê, nơi hiện nay có thể tạo ra cà phê với hàm lượng caffeine thấp mà không cần chiết xuất hóa học. Chúng tôi muốn truyền tải thông tin ứng dụng đến mọi người về công nghệ này và những lợi ích mà nó có thể mang lại”.

 

Công nghệ RNAi đang phát triển áp dụng trên các lĩnh vực khác nhau và có mặt trên thị trường trong việc kiểm soát sâu hại rễ ngô. Thay vì tạo ra đặc điểm bên trong cây, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm một loại thuốc phun để kiểm soát các loài côn trùng gây hại cụ thể bằng cách ức chế sự sinh trưởng và phát triển của chúng.

 

Rathore cho biết: “Công nghệ này có thể giúp chúng ta duy trì năng suất bằng cách giảm chi phí trồng trọt và mang lại sự an toàn cho con người và môi trường bằng cách giảm nhu cầu về hóa chất độc hại”.

 

Dương Thị Lan Oanh theo Đại học Texas A&M.

 

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 cây 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