CHÌA KHÓA ĐỘT BIẾN GEN KHÁNG SÂU BỆNH HẠI BÔNG

Một nghiên cứu mới được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS) xác định một đột biến di truyền thống trị tạo ra tính kháng đối với bông biến đổi gen trong sâu bướm của sâu đục quả bông, một trong những loài gây hại phá hoại nhất trên thế giới.

Các nhà côn trùng học từ Đại học Arizona (UA), Đại học Tennessee và Đại học Nông nghiệp Nam Kinh tại Trung Quốc đã hợp tác trong nghiên cứu ba phần này. Mục tiêu của họ là xác định đột biến kháng Bt trong sâu đục quả, chỉnh sửa chính xác một gen của sâu đục quả để chứng minh sự đột biến này gây ra sự kháng thuốc và phát hiện khả năng kháng bệnh lây lan qua các cánh đồng bông ở Trung Quốc.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh DNA của sâu đục quả kháng thuốc và nhạy cảm với thuốc, và thu hẹp tìm kiếm từ 17.000 gen thành một vùng chỉ có 21 gen liên quan đến tính kháng. Họ phát hiện ra rằng 17 trong số các gen mã hóa cho các protein được sản xuất bởi sâu bướm. Bruce Tabashnik, Giáo sư của trường Đại học Khoa học Đời sống và Nông nghiệp UA cho biết chỉ có một sự khác biệt nhất quán trong 17 gen. Có một vị trí mà tất cả các sâu đục quả kháng có một cặp base DNA và tất cả các sâu đục quả nhạy cảm có một cặp base DNA khác. Cặp base then chốt này nằm trong một gen mới được xác định có tên HaTSPAN1, mã hóa cho tetraspanin - một protein chứa bốn phân đoạn trải rộng màng tế bào.

Để xác định liệu đột biến đơn này có gây ra tính kháng hay không, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR để thay đổi chính xác chỉ gen HaTSPAN1. Khi gen này bị gián đoạn trong kháng sâu đục quả, chúng trở nên hoàn toàn nhạy cảm với Bt. Ngược lại, khi đột biến được đưa vào DNA của các bollworms nhạy cảm, chúng trở nên đề kháng - chứng minh rằng cặp base đơn lẻ này thay đổi một mình gây ra sự đề kháng.

Để biết thêm chi tiết về nghiên cứu này, tham khảo thông cáo báo chí từ University of Arizona.