Công nghệ gen trong tạo cây Ngô chịu hạn và những triển vọng mới

Abstract

Hiện nay, cây ngô vẫn là một trong những loại ngũ cốc quan trọng của con người. Nhưng với sự biến đối của khí hậu toàn cầu thì tình trạng hạn hán đã ảnh hưởng lớn đến sản lượng cây lương thực nói chung và cây ngô nói riêng. Trong những năm gần đây, năng suất và sản lượng ngô ở nhiều khu vực trên thế giới giảm đáng kể do ảnh hưởng của khô hạn. Để khắc phục những hậu quả của sự thiếu nước đối với cây ngô thì nhiều biện pháp đã được áp dụng, trong đó có sử dụng công nghệ gen để chuyển các gen liên quan đến tính chịu hạn vào cây ngô nhằm tăng tính chịu hạn. Các nghiên cứu trên thế giới về cơ chế chịu hạn của thực vật đã tập trung vào những gen quan trọng tạo ra các protein trực tiếp bảo vệ tế bào, những gen mã hóa các yếu tố điều hòa phiên mã hoặc dẫn truyền tín hiệu trọng tế bào. Để biểu hiện gen ở mức cao và nhạy ở cây ngô chuyển gen, các gen có thể được cải biến để thích hợp với mã biểu hiện của ngô hay gắn thêm tín hiệu cho sự cải biến sau phiên mã hoặc sau dịch mã. Đồng thời, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu những yếu tố khác như hệ vector dùng cho chuyển gen, các promoter, các chủng vi khuẩn thích hợp.v.v. nhằm nâng cao khả năng biểu hiện của gen. Nhũng nghiên cứu này đã được đầu tư và thu được những kết quả có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Một vài năm gần đây công nghệ gen còn bao hàm cả công nghệ chỉnh sửa gen dựa trên các hệ thống chỉnh sửa như ZFNs, TALENs, CRISPR/Cas9 đang được hoàn thiện và áp dụng trên nhiều đối tượng thực vật cũng như cây ngô. Các công nghệ này hứa hẹn sẽ có tiềm năng lớn trong việc tạo cây ngô có khả năng chịu hạn và tạo những giống cây mới có ưu điểm vượt trội so với các giống truyền thống.