Chỉnh sửa gen ZmPL1 nhờ hệ thống CRISPR-Cas9 cải tiến tính trạng chống chịu khô hạn của cây bắp
Nguồn: Chunlai Wang, Yangyang Zhou, Yimeng Wang, Peng Jiao, Siyan Liu, Shuyang Guan, Yiyong Ma. 2025. CRISPR-Cas9-mediated editing of ZmPL1 gene improves tolerance to drought stress in maize. GM Crops Food; 2025 Dec; 16(1):1-16. doi: 10.1080/21645698.2024.2448869.
Bắp (Zea mays L.) là cây lương thực được trồng rộng khắp trên thế giới. Khô hạn ảnh hưởng nghiêm trọng đến tăng trưởng và phát triển của cây bắp, gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng đến năng suất. Vào giai đoạn ban đầu, nhóm nghiên cứu này đã thực hiện phân tích transcriptome sequencing trên dòng bắp cận giao kháng hạn H8186 và sàng lọc di truyền tìm một gen biểu hiện điều tiết “down”, Phylloplanin-like (ZmPL1). Gen ZmPL1 biểu hiện được người ta phân tích dưới điều kiện thử nghiệm nhiều stress phi sinh học khác nhau, kết quả là gen này bị ảnh hưởng rất lớn bởi khô hạn. Phân tích “subcellular localization” cho thấy sản phẩm protein của gen định vị ở màng tế bào. Muốn làm rõ vai trò của gen ZmPL1 trong xử lý stress khô hạn, tác giả cho biểu hiện mạnh mẽ gen ZmPL1 trong nấm men (yeast) và thấy rằng biểu hiện của ZmPL1 có thể tăng đáng kể ở nấm men nhạy cảm với hạn hán. Tiếp theo, cây bắp transgenic ZmPL1 được thu thập thông qua mô sẹo có xử lý nhờ chuyển nạp gián tiếp qua vi khuẩn Agrobacterium. Trong điều kiện stress khô hạn, người ta so sánh với các dòng bắp biểu hiện gen đích mạnh mẽ, dòng bắp có chỉnh sử gen biểu biện tỷ lệ nẩy màm rất cao và tỷ lệ cây bắp non sống sót cao hơn đối chứng, tích tụ hàm lượng thấp hơn MDA, độ dẫn tương đối (relative conductivity) và ROS, hoạt tính men antioxidant cao; các mức độ biểu hiện của gen liên quan đến stress và gen liên quan đến ROS đều tăng có ý nghĩa. Thử nghiệm ngoại sinh chất ABA trên mỗi dòng bắp khi xử lý stress khô hạn đều cho thấy thiệt hại tiết giảm nhiều trên dòng bắp có gen ZmPL biểu hiện mạnh mẽ. Tóm lại, ZmPL1 điều tiết tiêu cực tính chịu khô hạn trong cây bắp.
No comments:
Post a Comment