Bộ môn Bệnh học phân tử

1. Giới thiệu chung

- Địa điểm trụ sở chính: Viện Di truyền Nông nghiệp, Đường Phạm Văn Đồng, Hà Nội

- Điện thoại: +84 243 748 1321
- Fax:             +84 243 754 3196                                

2. Chức năng, nhiệm vụ:
•    Chức năng

• Nghiên cứu cơ chế gây bệnh, chống chịu của thực vật với các tác nhân gây bệnh và bất lợi môi trường.

• Nghiên cứu phương pháp/bộ kit/chế phẩm chẩn đoán và kiểm soát tác nhân gây bệnh; chọn tạo các giống cây trồng kháng bệnh và chống chịu với bất lợi môi trường dựa trên các kĩ thuật sinh học phân tử.

•    Nhiệm vụ

• Nghiên cứu phân lập, xác định đặc tính và tiềm năng ứng dụng của các gen liên quan đến tính kháng bệnh và đáp ứng điều kiện môi trường bất lợi ở cây trồng.

• Nghiên cứu phân lập và đặc tính các tác nhân gây bệnh để phát triển các quy trình kiểm soát tác nhân gây bệnh, qui trình chọn tạo cây trồng sạch bệnh và kháng bệnh.

• Thiết kế các hệ thống vector chuyển gen và chỉnh sửa gen kháng bệnh và đáp ứng điều kiện môi trường bất lợi để chuyển vào các đối tượng cây trồng.

• Hoàn thiện quy trình chuyển gen và chỉnh sửa gen trên một số đối tượng cây trồng chính. Tiến hành chuyển gen và chỉnh sửa gen liên quan tới kháng bệnh và chống chịu với điều kiện bất lợi môi trường của các đối tượng cây trồng; phân tích, đánh giá cây chuyển gen và chỉnh sửa ở điều kiện phòng thí nghiệm, nhà kính và đồng ruộng có kiểm soát.

• Nghiên cứu phát triển các phương pháp chẩn đoán nhanh, hiệu quả bệnh hại thực vật và sản xuất một số kit, chế phẩm sinh học phát hiện và phòng trừ bệnh hại.

• Chọn tạo giống cây trồng kháng bệnh và chống chịu với điều kiện môi trường bất lợi như hạn, mặn, lạnh... bằng các công nghệ chọn giống chính xác.

3.    Cơ cấu tổ chức

Trưởng Bộ môn: TS. Nguyễn Duy Phương
Điện thoại: 0983 249 148; Email: phuongbio@gmail.com; phuongnd.agi@mard.gov.vn
Phó Trưởng Bộ môn: TS. Cao Lệ Quyên
Điện thoại: 0896622986; Email: lequyen19@gmail.com
Địa chỉ: Tầng 4, Nhà Thí nghiệm và điều hành, Viện Di truyền Nông nghiệp
Nguồn nhân lực hiện tại: Tổng số cán bộ, viên chức, hợp đồng của đơn vị là 09 người, trong đó có 4 Tiến sỹ, 5 Thạc sỹ.
 

4. Thành tích đạt được

Kết quả nghiên cứu và thành tích nổi bật trong giai đoạn 15 năm trở lại đây

• Hoàn thiện các phương pháp chẩn đoán sớm bệnh trên cây trồng do virus, vi khuẩn và nấm chính xác, giá thành rẻ bằng các công nghệ miễn dịch huyết thanh (ELISA), công nghệ DNA trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng, phục vụ cho các nhà sản xuất và nông dân.

• Hợp tác nghiên cứu và thử nghiệm thành công chế phẩm bảo vệ thực vật vi sinh (Chaetomium) phòng trừ một số nấm bệnh đặc hiệu như Phytophthora, Fusarium, Rhizocotina…; chuyển giao chế phẩm sinh học mới ketimium trong sản xuất cây trồng.

• Đào tạo các lớp ngắn hạn cho các cán bộ nghiên cứu, cán bộ giảng dạy về phương pháp chẩn đoán bệnh nhanh, nhạy, sớm (ELISA, PCR) và các kỹ thuật nhân nhanh tập đoàn cây mẹ sạch bệnh.

• Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống kháng sâu bệnh và chất lượng cao ở một số cây có củ.

• Làm chủ công nghệ chuyển gen và chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 trên một số đối tượng cây trồng chính, đặc biệt là cây lúa, ngô, mía và khoai tây.

• Phát triển thành công các hệ thống vector chuyển gen và chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 cho các đối tượng cây trồng chủ lực của Việt Nam như lúa, ngô, mía, cà chua, khoai tây, thuốc lá...

• Phát triển thành công quy trình và bộ kit Dot-ELISA chẩn đoán virus gây bệnh lùn sọc đen phương Nam SRBSDV trên lúa và rầy.

• Nghiên cứu chức năng của một số gen mã hóa nhân tố phiên mã liên quan tới cơ chế đáp ứng chống chịu hạn và mặn ở các giống lúa Việt Nam, bao gồm OsRap2.4, OsNLI-IF, OsDREB2A, OsNAC1...

• Thu thập, phân lập và lưu giữ bộ chủng vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa Xanthomonas oryzae pv. oryzae từ các vùng trồng lúa trọng điểm của Việt Nam trong giai đoạn từ 2013 - 2024.

• Xác định được đa dạng di truyền và cơ chế gây bệnh ở mức độ phân tử quần thể vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa Xanthomonas oryzae pv. oryzae Việt Nam.

• Phát triển thành công dòng lúa Bắc thơm 7 và TBR225 kháng bệnh bạc lá lúa phổ rộng bằng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9.

Đề tài, dự án hợp tác quốc tế:

• Project "Functional analysis of transcription factors in rice for improvement of high salt & drought tolerance in Plant" (5/2010 – 10/2011). TWAS research Grants programme for research units (UNESCO FR:3240230329). Project leader: Prof. Dr. Pham Xuan Hoi.

• Dự án "Ứng dụng Công nghệ Sinh học trong nghiên cứu và phát triển sự kiểm soát không dùng hóa chất trong sản suất cà phê ở Việt Nam – Phân lập và nghiên cứu đặc tính của nấm Colletotrichum và tuyến trùng trên cây cà phê" (Giai đoạn 1/2009 – 12/2011). Thuộc Chương trình hợp tác Việt Nam – Thụy Điển (VS/BT.02). Chủ nhiệm dự án: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

Đề tài cấp nhà nước:

• Đề tài " Phân lập và thiết kế các vector mang gen điều khiển tính chịu hạn phục vụ công tác tạo giống cây chuyển gen" (2004 – 2011). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài "Chọn tạo giống bông biến đổi gen chịu hạn" (2009-1012). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài nhánh: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài "Nghiên cứu xây dựng qui trình chuẩn đoán virus gây bệnh lùn sọc đen phương nam ở Việt Nam bằng kỹ thuật sinh học phân tử" (9/2011 – 8/2014). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài "Nghiên cứu chức năng của các gen mã hóa nhân tố phiên mã biểu hiện trong điều kiện hạn, mặn ở lúa" (01/2012 – 12/2014). Thuộc Chương trình Nghiên cứu cơ bản - Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia. Chủ nhiệm đề tài: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài "Nghiên cứu, tuyển chọn và xác định đặc tính của vi khuẩn nội sinh phân hủy N-acyl-L-homoserine lactone (AHLs) sử dụng trong phòng trừ bệnh thối nhũn cây trồng do vi khuẩn Erwinia carotovora subsp. carotovora gây ra" (3/2013 – 3/2016). Thuộc Chương trình Nghiên cứu cơ bản - Quỹ phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia. Chủ nhiệm đề tài: TS. Hoàng Hoa Long.

• Đề tài "Chọn tạo giống bông biến đổi gen chịu hạn" (2009 – 2013). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài nhánh: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài “Phân lập thiết kế gen chịu hạn phục vụ công tác tạo giống ngô biến đổi gen” (2014 - 2018). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài nhánh: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉnh sửa hệ gen để cải tạo tính trạng mùi thơm và kháng bạc lá trên một số giống lúa chủ lực của Việt Nam” (2017-2020). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài: TS. Cao Lệ Quyên.

• Dự án Sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện công nghệ sản xuất kit chẩn đoán virus gây bệnh lùn sọc đen phương nam” (2019 - 2020). Thuộc Chương trình trọng điểm phát triển Công nghệ sinh học nông nghiệp - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm dự án: TS. Nguyễn Duy Phương.

•  Dự án “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử và chỉnh sửa hệ gen trong chọn tạo giống lúa năng suất, chất lượng, chống chịu sâu bệnh và bất lợi ngoại cảnh” (2018-2021). Thuộc Chương trình Đổi mới công nghệ quốc gia -Bộ Khoa học và Công nghệ. Chủ nhiệm dự án nhánh: TS. Nguyễn Văn Cửu.

•  Đề tài “Nghiên cứu khai thác và phát triển nguồn gen dược liệu Na rừng (Kadsuracoccinea (Lem.) A. C. Smith tại các tỉnh Bắc Trung bộ (2019-2022). Thuộc Chương trình Quỹ gen - Bộ Khoa học và Công nghệ. Chủ nhiệm đề tài nhánh: TS. Cao Lệ Quyên.

•  Đề tài “Nghiên cứu cải tiến giống lúa về vi chất dinh dưỡng bằng công nghệ sinh học” (2021-2024). Thuộc Chương trình Nghị định thư với Trung Quốc - Bộ Khoa học và Công nghệ. Chủ nhiệm đề tài nhánh: TS. Nguyễn Duy Phương.

•  Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp gây đột biến chính xác nhằm nâng cao tính chịu hạn/nóng trên giống lúa Việt Nam bằng công nghệ CRISPR/Cas9” (2023-2025). Thuộc Chương trình độc lập - Bộ Khoa học và Công nghệ. Chủ nhiệm đề tài: TS. Cao Lệ Quyên.

•  Đề tài “Nghiên cứu khai thác, phát triển nguồn gen Mướp đắng rừng Mắc Kháy Khau của tỉnh Bắc Kạn và Mướp đắng Đia của tỉnh Nghệ An” (2023 - 2025). Thuộc Chương trình Quỹ gen - Bộ Khoa học và Công nghệ. Chủ nhiệm đề tài nhánh: TS. Nguyễn Duy Phương.

•  Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 làm tăng số hàng hạt của giống ngô Việt Nam” (2023-2027). Thuộc Đề án phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030 - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

•  Đề tài “Nghiên cứu metagenome của vi sinh vật vùng rễ cây cà phê Robusta ở một số vùng trồng trọng điểm tại Việt Nam” (2021 - 2024). Thuộc Chương trình Nghị định thư với Italy - Bộ Khoa học và Công nghệ.

Đề tài cấp Bộ/tỉnh:

• Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình chuyển hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 vào cây mía (Saccharum officinarum L.), Khoai tây (Solanum tuberosum) và Bạch đàn (Eucalyptus)” (2023-2025). Thuộc Nhiệm vụ thường xuyên Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ tế bào thực vật - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Duy Phương.

• Đề tài “Nghiên cứu giải pháp phòng trị bệnh xơ đen và thối thân xì mủ trên cây Mít Hậu Giang (Artocarpus heterophyllus Lamk.)” (2023 - 2025). Thuộc Đề tài KHCN tỉnh Hậu Giang.

• Đề tài “Xác định tác nhân và nghiên cứu giải pháp phòng trị thối nhũn trên trái mít thái trên địa bàn tỉnh Hậu Giang” (2021-2023). Thuộc Đề tài KHCN tỉnh Hậu Giang.

Đề tài thường xuyên cấp Viện :

• Đề tài "Nghiên cứu nấm Phytophthora gây bệnh loét sọc mặt cạo cao su ở Việt Nam" (2010-2011). Thuộc đề tài thường xuyên cấp Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Thanh Hà.

• Đề tài "Nghiên cứu phương pháp chẩn đoán nấm bệnh Aspergillus sinh độc tố Aflatoxin trên lạc bằng kỹ thuật PCR" (2007-2009). Thuộc đề tài thường xuyên cấp Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam. Chủ nhiệm đề tài: GS. TS. Phạm Xuân Hội.

• Đề tài: “Phân lập và tuyển chọn một số chủng vi sinh vật nội sinh có chức năng tang cường khả năng kháng bệnh và kích thích sinh trưởng trên cây cà phê tái canh” (2021). Chủ nhiệm đề tài: TS. Phạm Thu Hằng.

• Đề tài: “Phân lập và nghiên cứu biểu hiện gen liên quan tới tính kháng đạo ôn trên giống lúa chủ lực Việt Nam” (2021). Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Văn Cửu.

Công bố khoa học:
          Giai đoạn 1984 - 2014, Bộ môn đã công bố 29 bài báo khoa học trên các tạp chí trong và ngoài nước.
          Giai đoạn từ 2010 đến nay, Bộ môn đã công bố  trên 90 bài báo khoa học, trong đó có 20 bài báo khoa học trên các tạp chí quốc tế và trên 70 bài báo trên các tạp chí uy tín trong nước.

Sách đã xuất bản
          Bộ môn đã xuất bản 4 quyển sách chuyên khảo, 1 sách tham khảo và 1 sổ tay hướng dẫn bệnh hại cà phê và biện pháp phòng trừ.

Công tác đào tạo
          Bộ môn đã và đang hướng dẫn nhiều nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên của Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Trường đại học Khoa học Tự nhiên – ĐH QGHN, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Đại học Bách khoa Hà Nội, Trường đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên, Trường đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên, Trường đại học Sư phạm Hà Nội 1, Trường đại học Phương Đông, Trường đại học Đà Lạt, Trường đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội.
Các cán bộ của Bộ môn đã và đang tham gia giảng dạy đại học và sau đại học cho Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trường đại học Sư phạm Hà Nội 1, Trường đại học Phương Đông, Trường đại học Đà Lạt, Trường đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội.
          Bộ môn đã mở một số lớp đào tạo ngắn hạn/tập huấn kỹ thuật cho các cán bộ khoa học bao gồm: Ứng dụng kỹ thuật ELISA trong chẩn đoán virus gây hại trên lúa; Ứng dụng chỉ thị Phân tử trong chọn tạo giống lúa chịu mặn; Sử dụng bộ Kit chẩn đoán nhanh virus gây bệnh lùn sọc đen phương Nam.

Hợp tác quốc tế
Bộ môn Bệnh học phân tử duy trì tốt hợp tác quốc tế với một số nước có nền khoa học tiên tiến. Tiêu biểu như hợp tác nghiên cứu với Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI, Philippines) và Viện nghiên cứu vì sự phát triển (IRD, Pháp); Trung tâm quốc tế Kỹ thuật di truyền và Công nghệ sinh học (ICGEB, Ấn Độ). Bộ môn vẫn đang mở rộng các mối quan hệ hợp tác quốc tế để phục vụ công tác nghiên cứu khoa học, đào tạo cán bộ cho Bộ môn.

Dịch vụ khoa học/Chuyển giao công nghệ

• Dịch vụ khoa học công nghệ chẩn đoán tác nhân gây bệnh Greening và Tristeza trên cây có múi; virus SRBSDV gây bệnh lúa lùn sọc đen phương Nam.

• Thương mại hóa bộ kit Dot-ELISA chẩn đoán virus SRBSDV gây bệnh lùn sọc đen phương Nam trên lúa và rầy.

Danh hiệu thi đua
Bộ môn 12 lần đạt danh hiệu Tập thể lao động xuất sắc (2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2019, 2020, 2021, 2022, 2023, 2024)

MỘT SỐ HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ MÔN


           Cán bộ, học viên, sinh viên thuộc Bộ môn Bệnh học phân tử (2024)


Dòng lúa TBR225 chỉnh sửa gen kháng bệnh bạc lá phổ rộng.
(Nhà lưới Viện Di truyền nông nghiệp - vụ Xuân năm 2024)
 
 
Bộ Kit Dot-ELISA phát hiện SRBSDV trên lúa và rầy
 
 
 
Tập huấn kĩ thuật sử dụng bộ Kit Dot-ELISA chẩn đoán nhanh virus SRBSDV gây bệnh lúa lùn sọc đen (07/2020)