Nghiên cứu tạo giống cây ăn quả kháng bệnh virus phổ rộng bằng chuyển gen đa đoạn
Các loại bệnh virus trên cây đu đủ và cây ăn quả có múi là một trong những nguyên nhân chính ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng, do vậy hạn chế sự tăng trưởng về diện tích và sản lượng.
Cho đến nay chưa có một loại thuốc bảo vệ
thực vật nào có khả năng chống lại bệnh do virus gây ra, có nhiều biện pháp
khác nhau đang được sử dụng để kiểm soát bệnh virus trên cây trồng tuy vậy mỗi
biện pháp đều có những hạn chế nhất định. RNAi được xem là một trong những kỹ
thuật đem lại nhiều kết quả khả quan và bắt đầu được ứng dụng rộng rãi trong
việc tạo ra các giống cây trồng chuyển gen kháng bệnh virus.
Xuất phát từ đòi hỏi của thực tế sản xuất ở
Việt Nam cần thiết phải có các giống cây đu đủ và cam quýt kháng bệnh và khả
năng của công nghệ RNAi trong tạo giống cây kháng bệnh virus, nhóm tác giả do TS Chu Hoàng Hà làm chủ nhiệm đề tài "Nghiên cứu tạo giống cây ăn quả kháng bệnh
virus phổ rộng bằng chuyển gen đa đoạn" đã cùng nhau nghiên cứu với
mục tiêu là tạo ra được cây đu đủ chuyển gen kháng bệnh đốm vòng và tạo được
cây cam quýt kháng bệnh tàn lụi.
Với quy trình nghiên cứu theo từng bước xác
thực:
- Phân lập gen: thông qua các kỹ thuật sinh
học phân tử và công nghệ gen như: RT-PCR, PCR, tách dòng phân tử và xác định
trình tự gen để thu được các gen mã hoá cho protein vỏ và protein mã hoá cho
repicase protein của các dòng virus PRSV và tristeza của Việt Nam.
- Thiết kế các gen CP và replicase nhân
tạo: tạo được các gen mang đa đoạn của các dòng virus khác nhau đảm bảo có tính
kháng bệnh phổ rộng. Sử dụng các gen này để thiết kế các Ti-vector phục vụ cho
chuyển gen vào cây đu đủ và cam quýt thông qua Agrobacterium.
- Hoàn thiện công nghệ chuyển gen: xây dựng
được kỹ thuật chuyển gen đa đoạn qua Agrobacterium cho cây đu đủ và một số
giống cây ăn quả có múi có giá trị kinh tế của Việt Nam
- Tiến hành chuyển gen có ích vào cây
trồng: Chuyển thành công các cấu trúc gen thiết kế được vào các giống đu đủ và
cây ăn quả có múi đặc sản ở Việt Nam.
- Đánh giá tính kháng bệnh của cây chuyển
gen: các dòng cây chuyển gen thu được sẽ được đánh giá tính kháng bệnh với các
loài virus PRSV với cây đu đủ và tristeza với cây cam quýt.
Với những bước trình tự nghiên cứu đó đề
tài đã tách dòng và xác định trình tự thành công gen mã hoá cho protein vỏ CP
và 28 chủng PRSV và 5 đoạn gen Nib của 5 dòng PRSV được phân lập ở các khu vực
khác nhau của Việt Nam.
Kết quả phân tích về đa dạng di truyền và
phát sinh chủng loại dựa trên tình tự các đoạn gen thu được của chủng CTV của
Việt Nam.
Đã biểu hiện thành công gen CTV-CP và CTV-CPm trong tế bào E.coli, các protein
tái tổ hợp này đã được tinh sạch đạt tiêu chuẩn để phục vụ cho bước sản xuất kháng
thể tiếp theo.
Đã thiết kế thành công 4 vector chuyển gen
mang cấu trúc RNAi. Đã tạo và lưu giữ các dòng vi khuẩn Agrobacterium mang
vector chuyển gen chứa cấu trúc RNAi của các gen đa đoạn trên.
Hoàn thiện quy trình tái sinh và chuyên gen
vao thân mầm cây cam Canh, cam Sành và cam xã Đoài thông qua A.tumfaciens. Tối
ưu hoá quy trình chuyển gen vào phôi soma đu đủ thông qua A.tumfaciens. Hoàn
thiện quy trình đánh giá cây chuyển gen kháng virus trong phòng thí nghiệm và
ngoài nhà lưới.
Có
thể tìm đọc toàn bộ Báo cáo KQNC Đề tài (số lưu trữ: (8113/2010) tại Cục Thông
tin KH&CN Quốc gia (http://db.vista.gov.vn).