CRISPR-CAS9 TRONG CHỈNH SỬA HỆ GEN CÂY SẮN

CRISPR-Cas9 là công cụ chỉnh sửa hệ gen rất mạnh mẽ làm thay đổi di truyền của nhiều loài cây trồng. Tuy nhiên, nó chưa được sử dụng nhiều trong cây sắn (Manihot esculenta). Để trắc nghiệm hệ thống CRISPR-Cas9 trong hệ gen cây sắn, nhà nghiên cứu của Trung tâm Khoa học Thực vật Donald Danforth, ông John Odipio và cộng sự đã cải tiến gen phytoene desaturase (MePDS) trong hai giống sắn với cấu trúc mang phân tử gRNAs dẫn đến đích MePDS. Sự cải biến gen MePDS phát sinh ra những đột biến mà mắt thường có thể thấy được trong thời gian tương đối ngắn mà không cần phải chạy trình tự kiểm chứng. 

Sau khi chuyển nạp cấu trúc đã chỉnh sửa bằng CRISPR-Cas9 vào tế bào sắn thông qua vi khuẩn Agrobacterium, cả hai cấu trúc thử nghiệm đều cho kiểu hình cây bạch tạng quan sát được ở phôi soma và cây tái sinh ở giai đoạn lá mầm. Trong tổng số 38 dòng, mỗi giống có 19 dòng được phân tích đột biến gen. Tần suất dòng bạch tạng biến động từ 90 đến 100% trong cả hai giống. Phân tích trình tự cho thấy tất cả những dòng này mang đột biến tại gen đích MePDS, với sự chèn đoạn, mất đoạn, và thay thế nucleotide. Nhóm nghiên cứu quan sát sự thay thế một nucleotide thứ yếu, và/hoặc mất đoạn ở đầu 5′ upstream hoặc đầu 3′ downstream của vị trí đích gen MePDS. 

Các dữ liệu được báo cáo trong nghiên cứu này cho thấy chỉnh sửa bộ gen bằng CRISPR-Cas9 cũng áp dụng được cho cây sắn với hiệu quả cao.

Tham khảo thêm nghiên cứu trên Frontiers in Plant Science.

Nguồn: www.isaaa.org