Loại cây này chứa 20-28% protein, giàu lysine và methionine, đóng vai trò thiết yếu cho khẩu phần dinh dưỡng của người dân ở vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới (Tripathi và cs., 2022; Volpato và cs., 2025). Bên cạnh đó, đậu xanh có khả năng cố định đạm, góp phần cải tạo đất và tăng tính bền vững cho hệ thống canh tác luân canh và xen canh (Nair và cs., 2013). Các phương pháp chọn giống truyền thống vẫn có ưu thế do mức biến đổi di truyền rộng và thời gian chọn lọc kéo dài (8-10 đời), nhưng những thách thức về biến đổi dòng và quy mô nuôi cấy đã thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ sinh học nhằm tăng cường khả năng sinh trưởng, kháng sâu bệnh và chịu điều kiện bất thuận (Yadav và cs., 2012; Bhowmik và cs., 2021).

Ảnh minh họa

Để triển khai công nghệ tái sinh in vitro và chỉnh sửa gen ở đậu xanh, hệ thống nuôi cấy in vitro đòi hỏi thiết kế kỹ lưỡng: các loài thuộc chi Vigna có đặc tính gen cao nhưng khả năng tái sinh còn hạn chế so với nhiều cây họ đậu khác, do đó cần tối ưu hoá phôi và các giai đoạn nuôi cấy đồng thời ứng dụng các yếu tố kích thích phát triển phù hợp (Atif và cs., 2013; Pratap và cs., 2018). Nghiên cứu tiền cứu cho thấy sự bắt đầu của tái sinh in vitro đậu xanh đã xuất hiện từ cuối thập kỷ 1970–1980, mở đường cho các phác thảo quy trình nuôi cấy mô, nuôi cấy mô liên kết và tái sinh hoàn chỉnh. Thành phần môi trường nuôi cấy và điều hòa sinh trưởng đóng vai trò then chốt, đặc biệt là vai trò của cytokinin như BAP trong việc thúc đẩy phát sinh mô sẹo và hình thành liên kết giữa các mô đinh hướng, cùng với auxin như NAA hay IAA để điều hòa tăng trưởng rễ và phát sinh chồi. Các nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy khả năng tái sinh và tối ưu hóa môi trường nuôi cấy phụ thuộc vào từng giống và kiểu mẫu cấy: ví dụ môi trường MS + BAP kết hợp với NAA 1,0 mg/l cho tăng sinh mô sẹo và hình thành chồi; giai đoạn tái sinh từ lá mầm đạt hiệu quả cao với MS + BAP 0,5–2,0 mg/l kết hợp IAA 0,1 mg/l, cho tỷ lệ ra chồi lên tới trên 80%, với giống HMB0024 cho hiệu quả 1,7 chồi/mẫu. Trong quá trình phát triển hệ thống rễ, môi trường MS cho thấy tỷ lệ phát triển rễ 50,0–61,7% ở giống HMB0036, thể hiện số lượng và chiều dài rễ vượt trội (10,1 rễ/mẫu và 9,0 cm chiều dài). Tóm lại, kết quả tổng hợp cho thấy điều kiện tối ưu để tạo callus từ chồi và thân là môi trường MS chứa 3–4 mg/l BAP kết hợp 1,0 mg/l NAA; còn để tái sinh chồi từ lá mầm, điều kiện tối ưu là MS với 0,5–2,0 mg/l BAP và 0,1 mg/l IAA. Đáng lưu ý là kanamycin ở mức 75–100 mg/l được xác định phù hợp cho sàng lọc và chuẩn bị cho các giai đoạn chuyển đổi gen hoặc chỉnh sửa gen ở đậu xanh, nhằm đảm bảo hiệu quả chọn lọc trong hệ thống nuôi cấy mô và tái sinh thực tế.

Kết quả này làm nổi bật sự nhạy cảm của quá trình nuôi cấy với từng loại mẫu cấy và từng giống, đồng thời cho thấy tiềm năng của kỹ thuật tái sinh in vitro kết hợp biến đổi di truyền để cải thiện đặc tính nông sinh và khả năng kháng bệnh. Điều này có ý nghĩa quan trọng cho quá trình cải thiện năng suất và tính bền vững của ngành đậu xanh ở khu vực nhiệt đới và bán nhiệt đới, khi mà nhu cầu về protein thực vật và an ninh lương thực ngày càng gia tăng. Việc tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy và hệ thống sàng lọc di truyền không chỉ giúp tăng tỉ lệ sống và hiệu suất tái sinh mà còn mở ra cơ hội áp dụng rộng rãi công nghệ chỉnh sửa gen nhằm phát triển các giống đậu xanh có khả năng thích nghi cao, chống chịu sâu bệnh tốt và cho năng suất ổn định dưới các điều kiện bất thuận.