Phát triển giống lúa bán lùn bằng cách gây đột biến gen OsGA20ox2 sử dụng công nghệ CRISPR-Cas9


Ảnh nguồn isaaa.org

Chiều cao cây là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của cây lúa vì nó ảnh hưởng đến tiềm năng năng suất và khả năng kháng bệnh. CRISPR-Cas9 đã được sử dụng để chỉnh sửa OsGA20ox2 trên cây lúa, dẫn đến việc tạo ra các dòng đột biến nửa lùn. Kết quả được công bố trên tạp chí 3Biotech.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra 24 dòng với tỷ lệ đột biến 73,5% trong thế hệ đầu tiên. Đột biến dẫn đến thay đổi trình tự axit amin của cây đột biến và giảm lượng gibberellin (GA) và chiều cao cây, chiều dài lá cờ và tăng năng suất trên mỗi cây, trong khi các đặc điểm nông học khác vẫn giữ nguyên. Khi các đột biến được xử lý bằng gibberellin, chiều cao của cây được khôi phục lại bình thường. Biểu hiện gen OsGA20ox2 đã bị ức chế ở cây bị đột biến, trong khi mức độ biểu hiện không bị ảnh hưởng đối với các gen khác liên quan đến việc sản xuất gibberellin và truyền dẫn tín hiệu. Các dòng đột biến biểu hiện giảm chiều dài và chiều rộng của tế bào, độ giãn dài của tế bào bất thường, trong khi số lượng tế bào tăng lên trong các phần nội tuyến thứ hai ở giai đoạn trưởng thành. Tổng số 30 protein đã được thực hiện và 24 protein đã được xác định và kết quả cho thấy chỉnh sửa gen OsGA20ox2đã thay đổi biểu hiện protein.

Các phát hiện này cung cấp hiểu biết sâu sắc về vai trò của OsGA20ox2 đối với chiều cao của cây và cho thấy CRISPR-Cas9 là một công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu các chức năng của gen.
 
Tham khảo chi tiết tại 3Biotech.