An ninh lương thực sẽ là một trong những thách thức lớn nhất mà nhân loại phải đối mặt trước tình trạng biến đổi khí hậu.
Công nghệ thao tác trên RNA thực vật được xem là một giải pháp hứa hẹn giúp cây trồng tăng cường sản lượng và chống chọi tốt hơn với điều kiện khô hạn.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Chicago đã chèn một gen duy nhất mang tên FTO vào cây khoai tây và lúa. Kết quả là cây quang hợp hiệu quả, sinh trưởng nhanh và cho năng suất cao hơn – gấp 3 lần trong phòng thí nghiệm và hơn 50% trên đồng ruộng. Ngoài ra, cây còn có bộ rễ phát triển dài giúp chúng chịu hạn tốt hơn.
Cây lúa được chỉnh sửa RNA (bên phải) cho sản lượng cao hơn 50% so với cây đối chứng (bên trái và ở giữa).
“Sự khác biệt này thực sự rất ấn tượng. Hơn nữa, kỹ thuật trên còn hiệu quả đối với hầu hết mọi loại cây trồng được thử nghiệm, và công việc chỉnh sửa RNA cũng không quá phức tạp” – TS. Chuan He, tác giả, người đồng dẫn dắt nghiên cứu – cho biết.
Trước đó, nhóm nghiên cứu phát hiện ra protein được mã hóa trong gen FTO có khả năng xóa dấu vết hóa học trên RNA, từ đó điều chỉnh biểu hiện của DNA. Đối với những cây thí nghiệm, việc can thiệp vào RNA này sẽ chặn đứng xu hướng sinh trưởng chậm lại ngay từ giai đoạn đầu trong quá trình phát triển của cây. Vì thế, các cây được can thiệp chỉnh sửa sẽ tạo ra nhiều RNA hơn so với nhóm đối chứng vào tạo ra sinh khối cao hơn.
Quy trình chỉnh sửa RNA hiện tại vẫn bao gồm bước chèn gen FTO từ động vật vào cây. Tuy nhiên, những tiến bộ di truyền trong tương lai có thể cho phép chúng ta bỏ qua bước này để tránh bị dán nhãn GMO (hiện còn gây tranh cãi) – nhóm nghiên cứu cho biết.
“Đây là một hướng tiếp cận mới so với kỹ thuật GMO và CRISPR. Nó giúp chúng ta “kích hoạt” tiềm năng sinh trưởng của thực vật ngay từ giai đoạn đầu, và sẽ tiếp tục ảnh hưởng đến sản lượng ngay cả khi ngừng can thiệp,” He nói. “Các loài thực vật dường như đã có sẵn đặc tính này, và điều mà chúng tôi làm đơn giản chỉ là khai thác nó dựa trên kỹ thuật di truyền,” ông nhận định.
Điều quan trọng là kỹ thuật này cho kết quả gần như tương đồng trên cả lúa lẫn khoai tây – vốn không có quan hệ họ hàng. Như vậy, nó có thể sẽ hiệu quả đối với nhiều loại cây trồng, giúp chúng đạt năng suất tốt hơn và tăng cường khả năng chống chịu trước thách thức bởi biến đổi khí hậu.
“Thực vật được chỉnh sửa di truyền có tiềm năng giúp cải thiện hệ sinh thái trước hiện tượng ấm lên toàn cầu. Nhân loại không thể sống thiếu thực vật, chúng đáp ứng hầu hết mọi nhu cầu của chúng ta từ gỗ, thực phẩm, thuốc, tinh dầu, hoa,... Giải pháp trên có thể sẽ là cách giúp chúng ta tăng cường nguồn nguyên liệu dự trữ,” He lạc quan.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology.
Theo khoahocphattrien
Tin tức liên quan
Đăng nhập
