Việt Nam công bố nhiều công trình liên quan đến công nghệ chỉnh sửa gene trên nông sản

Những năm trở lại đây, các nhà khoa học Việt Nam đã công bố nhiều công trình liên quan đến công nghệ chỉnh sửa gene trên nông sản, từ các kết quả đề tài khoa học cấp Thành phố, cấp Quốc gia, đến các bài báo khoa học đăng tải trên các tạp chí uy tín thế giới.

Đối với cây lúa

Với cây lúa, công nghệ chỉnh sửa gene đã được các nhà khoa học triển khai nghiên cứu và ứng dụng trong các đề tài khoa học cấp Quốc gia, nghiệm thu kết quả năm 2021: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉnh sửa hệ gene để cải tạo tính trạng mùi thơm và kháng bạc lá trên một số giống lúa chủ lực của Việt Nam” do Viện Di truyền Nông nghiệp (Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) chủ trì thực hiện.

Kết quả nghiên cứu đã xây dựng quy trình, tạo một số dòng lúa Bắc thơm 7. Trong điều kiện nhà lưới, tất cả dòng lúa BT7 chỉnh sửa gene đều không có sự khác biệt về chỉ tiêu nông học so với dòng lúa đối chứng không chỉnh sửa gene. Ba dòng lúa BT7 (1.12.07, 1.15.21 và 3.01.19) không thay đổi mức độ biểu hiện OsSWEET14 khi được lây nhiễm nhân tạo với 3 isolate Xoo (vi khuẩn gây bệnh bạc lá trên lúa – Xanthomonas oryzae pv. oryzae – Xoo). Cả 3 dòng lúa đều thể hiện tính kháng rõ rệt với VXO_ll và kháng nhẹ với VXO_96 cho thấy triển vọng cải tiến tính kháng bạc lá cho các giống lúa ưu tú như BT7 thông qua đột biến gene đích bằng công nghệ CRISPR/Cas9. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu cũng tạo ra dòng lúa OM5451 đã được chỉnh sửa gene BADH2 có mùi thơm tương đương giống OM6162 mà không bị thay đổi chất lượng.

Trên cây dưa leo

Nhằm bước đầu nghiên cứu thử nghiệm tạo giống dưa leo có khả năng kháng virus gây bệnh vàng gân dưa leo CVYV (Cucumber vein yellowing virus) và virus gây bệnh khảm lá dưa leo CMV (Cucumber mosaic virus), từ năm 2018, các nhà khoa học tại Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gene CRISPR/Cas9 trên cây dưa leo hướng đến tạo giống dưa leo có khả năng kháng virus”, kết quả vừa được Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM nghiệm thu trong năm 2022.

Phân tích cho thấy hầu hết các mẫu chuyển gene đều bị nhiễm virus và có sự khác biệt về mức độ lây nhiễm giữa các mẫu chuyển gene nhưng chưa cho thấy tính kháng virus biểu hiện rõ ràng ở tất cả các mẫu. Mặc dù cần những nghiên cứu đánh giá sâu hơn về khả năng kháng virus, nhưng đề tài của các nhà khoa học tại Trung tâm Công nghệ Sinh học TP.HCM đã góp phần tạo tiền đề ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 vào nghiên cứu tạo giống cây trồng tại Việt Nam, đặc biệt là tạo giống kháng virus cho nông sản.

 Đu đủ

Ngay từ năm 2016, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã nghiên cứu và áp dụng công nghệ chỉnh sửa gene trên cây đu đủ thông qua hệ thống CRISPR/Cas9 nhằm tìm ra phương pháp xử lý bệnh đốm vòng do virus PRSV (Papaya ringspot virus) gây ra.

Kết quả nghiên cứu đã tạo được cây đu đủ đột biến, định hướng trên gene eIF4E. Đánh giá bước đầu trong điều kiện nhà lưới cho thấy, các dòng đu đủ chỉnh sửa gene có tính kháng hoàn toàn với bệnh virus đốm vòng. Ngoài ra, ở các dòng cây đu đủ chỉnh sửa gene, không ghi nhận sự khác biệt về hình thái, sinh trưởng phát triển và khả năng tạo quả so với giống chưa chỉnh sửa gene.

Kết quả bước đầu của nhóm nghiên cứu về chỉnh sửa gene trên cây đu đủ đã được công bố trên Tạp chí Plant Cell Tissue and Organ Cultures của NXB Springer Nature vào tháng 11/2022, với tên bài báo: “Developing a robust in vivo hairy root system for assessing transgene expression and genome editing efficiency in papaya”.

Tăng chất lượng quả cà chua

Ngoài kháng virus gây bệnh, việc chỉnh sửa gene cũng nhắm đến mục tiêu tăng chất lượng nông sản, nghiên cứu “Ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gene để làm tăng hàm lượng đường và các axit amin có lợi cho sức khỏe trên quả cà chua” đã được các nhà khoa học của Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) thực hiện trên giống cà chua PT18 của Việt Nam.

Kết quả phân tích thành phần quả của các dòng cây được chỉnh sửa gene cho thấy, có sự gia tăng đáng kể hàm lượng đường và axit amin tổng.

Chia sẻ, học tập kinh nghiệm của các quốc gia đi trước và trao đổi, phổ biến thông tin về thành tựu của công nghệ chỉnh sửa gen, tiềm năng, lợi ích của công nghệ là việc làm cần thiết, liên tục để khai thác ứng dụng có hiệu quả công nghệ chỉnh sửa gen trong điều kiện Việt Nam phát triển nông nghiệp bền vững./.

NBCA