GEN ZMNBS25 CỦA CÂY NGÔ CÓ CHỨC NĂNG KHÁNG BỆNH CHO NHIỀU LOÀI CÂY TRỒNG KHÁC

Sucrose non-fermenting related protein kinases (SnRKs) có vai trò quan trọng trong tăng trưởng và phát triển của thực vật, đồng thời có chức năng trong biến dưỡng và kháng với stress do ngoại cảnh gây ra. Hệ gen cây đậu tương có bốn gen SnRK1, trong đó, gen GmSnRK1.1 và GmSnRK1.2 có tính chất “predominant” và có trong nhiều phản ứng với stress. Muốn nghiên cứu chức năng của các gen như vậy trong phản ứng với ABA và alkaline stress (mức độ kiềm cao), nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Nông nghiệp Đông Bắc, Trung Quốc, đã sử dụng hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9 để knock-out cả hai gen GmSnRK1.1 và GmSnRK1.2. 

Phân tích hệ gen cây đậu tương đã được chỉnh sửa rồi cho thấy: cả hai gen này được knockout thành công 48,6% trên rễ lông tơ (hairy roots). Nhóm nghiên cứu đứng đầu là Hui Qing Li, còn sáng tạo ra cây có nhiều rễ lông (hairy roots) siêu biểu hiện gen GmSnRK1. Cây nguyên thủy, dòng đậu tương knockout, và dòng siêu biểu hiện gen đích đều được xử lý trong nghiệm thức “abscissic acid” trong vòng 15 ngày. Kết quả của cây nguyên thủy và cây thể hiện mạnh mẽ GmSnRK1 trong rễ đã ức chế đáng kể so sánh với các rễ bị “double-knockout”. Rễ siêu biểu hiện còn cho thấy chiều dài ngắn hớn và khối lượng rễ tương ít hơn. 

Tuy nhiên, sau khi trắc nghiệm như vậy, với sodium bicarbonate trong 15 ngày, tăng trưởng của rễ “double-knockout” bị ức chế đáng kể so với cây nguyên thủy và rễ cây siêu biểu hiện gen GmSnRK1. Như vậy knockout gen GmSnRK1.1 và GmSnRK1.2 không những làm cải tiến sự nhạy cảm của rễ lông tơ đối với ABA, mà còn làm giảm tính kháng kiềm. 

Tham khảo thêm trên Europe PMC.