Các nhà khoa học đã phát triển được một giống cà chua mới bằng cách chỉnh sửa bộ gen của cây cà chua dại. Kỹ thuật mới có thể cho phép các nhà khoa học kết hợp đa dạng di truyền của cây dại có chất lượng di truyền được xác định bởi các thế hệ cây được nhân giống.

Con người đã canh tác cây trồng hàng nghìn năm qua, nhân giống cây để tạo ra các giống có chất lượng tốt, làm tăng năng suất cây trồng. Nhưng việc nhân giống cây trồng không phải lúc nào cũng tốt. Nhiều giống cây trồng hiện đại thiếu sự đa dạng di truyền là do kết quả của việc nhân giống. Quá trình này cũng dẫn đến làm mất các đặc tính liên quan đến hương vị và mùi thơm.

Để giải quyết các vấn đề liên quan đến tình trạng nhân giống quá nhiều, các nhà khoa học đã chuyển sang áp dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng CRISPR-Cas9 để chỉnh sửa bộ gen của cây cà chua dại, chèn mã di truyền để tạo nên các đặc điểm thuận lợi như được xác định bởi nghiên cứu nhân giống cây trồng hiện đại. Kết quả là tạo ra một loại cây trồng mới, giống cà chua có nhiều đặc trưng hiện đại, nhưng lại có tính chất di truyền của cây dại.

Phương pháp mới cho phép chúng tôi khởi động từ đầu để thực hiện một quá trình thuần hóa mới, Jörg Kudla, giáo sư sinh học tại trường Đại học Münster, Đức nói. Theo cách đó, chúng tôi có thể sử dụng tất cả các kiến thức về di truyền học và thuần hóa cây mà các nhà nghiên cứu đã tích lũy được trong những thập kỷ gần đây. Chúng tôi có thể duy trì khả năng di truyền và các tính chất đặc biệt có giá trị của cây dại và đồng thời, tạo ra các tính năng như mong đợi của cây trồng hiện đại trong thời gian rất ngắn.

Các nhà nghiên cứu ở Đức, Hoa Kỳ và Braxin đã hợp tác để biến đổi cà chua Solanum pimpinellifolium, một loại cà chua dại được tìm thấy ở Ecuador và Peru. Trái nhỏ bằng hạt đậu Hà lan của cây cà chua và năng suất thấp làm cho nó không thể khả năng để trở thành cây trồng.

Các nhà khoa học đã biến đổi 6 gen của cây cà chua dại, mang lại cho cây cà chua mới nhiều đặc điểm có lợi. Cây cà chua mới cho nhiều quả to hơn, gần bằng kích thước của cà chua bi. Biến đổi di truyền cũng tạo ra nhiều trái cà chua hình bầu dục, ít có khả năng bị phân tách khi trời mưa. Các nhà khoa học cũng mang lại cho quả cà chua nồng độ cao lycopene, một chất chống oxy hóa có giá trị.

Đây là đổi mới mang quyết định không thể đạt được bằng bất cứ quy trình nhân giống thông thường nào với cà chua được canh tác hiện nay, GS Kudla nói. Lycopene có thể giúp ngăn ngừa ung thư và các bệnh tim mạch. Vì vậy, từ quang điểm sức khỏe, cà chua mà chúng tôi đã tạo ra, có giá trị gia tăng so với cà chua trồng thông thường và các loại rau khác, chỉ chứa lycopene với số lượng rất hạn chế.

Cố gắng đưa các đặc trưng di truyền của cây dại thông qua nhân giống là một quá trình lâu dài và mất thời gian, nhưng với CRISPR-Cas9, các nhà khoa học cho ra đời một loại cây trồng mới trong thời gian ngắn. Công nghệ mới sẽ cho phép các nhà sinh vật học tạo ra các cây trồng mới từ cây dại trước đây không được con người canh tác và sử dụng.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology.

Nguồn: Nasati