KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI

NGHIÊN CỨU CƠ BẢN VỀ GENE VÀ HỆ GENE

Giải mã hệ gene các giống lúa Việt Nam
- Giải mã hệ gene các giống lúa chất lượng và chống chịu (hương thơm, chịu mặn, chịu hạn, kháng rầy nâu, bạc lá…); lập bản đồ toàn genom (GWAS);  phát triển các chỉ thị phân tử SNP và ứng dụng trong chọn tạo giống


                   Giải mã hệ gene các giống lúa Việt Nam
Nghiên cứu chức năng gene
- Phân lập và nghiên cứu đặc tính của các gene có giá trị: năng suất, chất lượng, kháng sâu, bệnh và chống chịu các điều kiện bất lợi ngoại cảnh (chịu hạn, lạnh, mặn...)

- Thiết kế các vector để tạo giống cây trồng biến đổi gen.


Nghiên cứu phát hiện các gene liên quan đến sự phát triển bộ rễ, cấu trúc bông, số hạt/bông trên cây lúa


                   Phân lập gene tăng cường tính chịu hạn ở cây trồng
Lập bản đồ phân tử
Lập bản đồ phân tử các gene quy định khả năng kháng sâu, bệnh và chống chịu các điều kiện bất lợi ngoại cảnh ở cây lúa (kháng rầy nâu, bạc lá, đạo ôn, virus, chịu ngập, chịu hạn, chịu mặn...); gene bất dục đực TGMS; gene kháng bệnh xanh lùn và chất lượng xơ tốt ở cây bông; gene kháng bệnh đốm lá muộn trên cây lạc…


Bản đồ gen kháng bệnh rầy nâu (BphZ), đạo ôn (Pi35) trên cây lúa và gen kháng bệnh xanh lùn (Kxl) trên cây  bông
CHỌN GIỐNG TRUYỀN THỐNG KẾT HỢP VỚI ĐỘT BIẾN THỰC NGHIỆM TRONG CHỌN TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG
Kết hợp phương pháp truyền thống, đột biến thực nghiệm và công nghệ sinh học, Viện đã chọn tạo được 48 giống quốc gia, trong đó có 22 giống lúa, 6 giống đậu tương, 1 giống rau, 7 giống hoa, 4 giống cây ăn quả, 3 giống nấm và 5 giống cây trồng khác; 53 giống sản xuất thử bao gồm 15 giống lúa, 6 giống đậu tương, 2 giống rau, 13 giống hoa, 9 giống cây ăn quả, 7 giống nấm, 1 giống cỏ và 3 giống mía. Viện đã xây dựng 29 quy trình tiến bộ kỹ thuật, được công nhận và áp dụng trong sản xuất.


Một số giống lúa điển hình: Giống lúa DT10 năng suất cao, chống đổ tốt, thích ứng rộng, trồng phổ biến từ những năm 90 của thế kỷ trước, đến nay vẫn được canh tác trên diện tích hàng ngàn ha ở một số tỉnh phía Bắc; giống lúa Khang dân đột biến năng suất cao, thích ứng rộng, đã và đang được gieo trồng với diện tích hàng trăm ngàn ha, là một trong những giống lúa phổ biến nhất trong sản xuất hiện nay; bộ giống lúa chất lượng cao (DS1, J01, J02, QR1, QR14…) đáp ứng yêu cầu về gạo chất lượng cao phục vụ cho nội tiêu, xuất khẩu và chuyển đổi cơ cấu cây trồng


Các giống đậu tương do Viện tạo ra, đặc biệt là giống DT84 năng suất cao, thích ứng rộng, đã và đang 
được gieo trồng trên diện tích hàng trăm ngàn ha, chiếm hơn một nửa tổng diện tích đậu tương của cả nước
CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG NHÂN NHANH VÀ TẠO GIỐNG CÂY TRỒNG
Công nghệ tế bào thực vật
Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào xây dựng các quy trình nhân giống sạch bệnh; phục tráng, khai thác phát triển nguồn gene một số giống cây trồng quan trọng (lúa, mía, hoa-cây cảnh, cây dược liệu, cây lâm nghiệp, cây sắn, khoai môn-sọ, cây ăn quả có múi ...); xây dựng quy trình nuôi cấy lát mỏng, tạo phôi vô tính và nhân giống bằng bioreactor một số giống hoa phong lan; quy trình nhân giống mía sạch bệnh quy mô công nghiệp; quy trình cứu phôi hạt lép, hạt nhỏ; dung hợp tế bào trần; quy trình nuôi cấy bao phấn ngô, lúa, tạo hàng loạt dòng đơn bội kép phục vụ chọn giống.


Tạo dòng cam, bưởi không hạt bằng các kỹ thuật cứu phôi, hạt lép,hạt nhỏ và dung hợp tế bào trần


                    Nhân nhanh invitro các loại giống cây trồng


             Nuôi cấy bao phấn, noãn chưa thụ tinh tạo dòng thuần ở ngô


Xử lý đột biến bằng chiếu xạ tia  ion nặng, cứu phôi và chọn dòng sắn có năng suất cao. Tạo mô sẹo phôi hóa và tái sinh chồi ở cây Sắn phục vụ cho chuyển gen tăng cường hàm lượng tinh bột
Nghiên cứu tạo giống cây trồng biến đổi gene
Đã chuyển các gen kháng hạn (ZmNF-YB2, OsNACs, DREB2A, …), kháng sâu (cry1Ac), kháng thuốc diệt cỏ (CP4-EPSPS) vào lúa, ngô và đậu tương.
Nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật giám định cây trồng và sản phẩm biến đổi gen.


              Tạo dòng ngô chuyển gen kháng sâu Cry1Ac

                     Tạo dòng đậu tương chuyển gen chịu hạn
Ứng dụng kỹ thuật chọn giống phân tử (MAS, MABC) trong chọn tạo giống kháng bệnh, chống chịu với điều kiện bất lợi
Ứng dụng phương pháp chọn giống bằng chỉ thị phân tử (MAS) và đặc biệt đã sử dụng quy trình MABC để chuyển các gen mục tiêu vào các giống lúa nhằm cải tiến năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu, đồng thời giữ nguyên các đặc tính quý của giống ban đầu, tạo tiền đề khoa học cho chọn tạo giống kháng đa yếu tố thích ứng với biến đổi khí hậu.

                  Chọn giống bằng MAS (bên trái) và MABC (bên phải)
Giống lúa Khang Dân 18 mang gen Sub1 chịu ngập tại Nam Định và giống OM6976 mang gen Saltol chịu mặn tại Bạc Liêu được chọn tạo bằng phương pháp MABC.