PGS.TS Phạm Bích Ngọc, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam cho biết, hạt đậu tương là nguồn thực phẩm cho con người, thức ăn cho vật nuôi và làm nguyên liệu trong công nghiệp thực phẩm. Tuy nhiên, hàm lượng cao của nhóm đường họ raffinose (RFO) trong hạt đậu tương gây khó tiêu và giảm hiệu suất hấp thụ dinh dưỡng.
Sau 2 năm thực hiện, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ CRISPR/Cas9 trong tạo đột biến gene nhằm giảm tích lũy đường raffinose nâng cao chất lượng hạt cây đậu tương”, thông qua hệ thống chỉnh sửa gene CRISPR/Cas9, các nhà khoa học đã tạo ra các dòng đậu tương mang đột biến định hướng trên gene GOLS với hàm lượng đường khó tiêu giảm.
Theo PGS.TS Phạm Bích Ngọc, để tạo ra gene đột biến, các vector mang cấu trúc CRISPR/Cas9 được thiết kế và chuyển vào cây đậu tương thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens.
Kết quả các phân tích hóa sinh trên các hạt của dòng T2 mang đột biến được di truyền ổn định nhằm xác định hàm lượng đường trong hạt đậu tương cho thấy sự thay đổi rõ ràng trong thành phần hạt của các dòng đậu tương đột biến. Trong đó, tổng hàm lượng đường khó tiêu RFO trong dòng đột biến đơn gene giảm 32% so với cây đối chứng, và trong dòng đột biến cả hai gene giảm 34,1% so với cây đối chứng.
Mặc dù không có sự khác biệt về lượng stachyose giữa dòng đột biến đơn gene và đột biến đồng thời hai gene nhưng so với hạt WT (cây đậu tương đối chứng không mang đột biến) hàm lượng stachyose ở các dòng đột biến giảm tới 30%. Ở hạt T3, hàm lượng đường sucrose trong dòng đột biến đơn gene giảm 25,4% so với WT trong khi hàm lượng đường sucrose trong dòng đột biến đồng thời hai gene không có khác biệt đáng kể so với WT. Tuy nhiên, khi tính toán tỷ lệ từng cacbohydrat trên tổng cacbohydrat hòa tan thì ghi nhận sự tăng tỷ lệ sucrose ở cả hai dòng đột biến đơn gene và đột biến đồng thời hai gene.
Kết quả đo được cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ tinh bột giữa các dòng đột biến và WT. Tuy nhiên, tỷ lệ protein và chất béo trong dòng đột biến đơn gene cao hơn (tương ứng là 40,06% và 21,9%) so với WT (tương ứng là 38,30% và 19,8%), trong khi đó, không ghi nhận sự thay đổi của các giá trị này đối với dòng đột biến đồng thời hai gene. Kết quả này chỉ ra rằng, hai gene GmGOLS1A và GmGOLS1B không chỉ tham gia vào quá trình sinh tổng hợp RFO.
Trong điều kiện nhà lưới, các dòng đột biến sinh trưởng và phát triển bình thường, không có sự khác biệt so với cây đối chứng. Ngoài ra, tỷ lệ nảy mầm của các hạt đậu tương T3 cũng được đánh giá. Như vậy, về mặt hình thái và sinh trưởng, cây đậu tương đột biến không cho thấy sự khác biệt so với các cây đối chứng trong cùng điều kiện trồng trọt.
Bảo Khánh
