CRISPR membuka jalan bagi pertanian Vietnam.

Sampel beras yang dimodifikasi menggunakan teknologi CRISPR/Cas9 menunjukkan peningkatan akumulasi zat besi dan seng serta penurunan penyerapan kadmium, menurut hasil analisis independen.

Proyek penelitian "Peningkatan varietas padi dari segi mikronutrien menggunakan bioteknologi," yang dipimpin oleh Dr. Le Quynh Mai dan disponsori oleh Fakultas Sains (Universitas Nasional Vietnam, Hanoi), telah mencapai hasil yang signifikan dalam meningkatkan kandungan mikronutrien dalam padi dan meminimalkan risiko akumulasi logam berat yang berbahaya bagi kesehatan.

Didorong oleh masalah kekurangan mikronutrien dalam makanan dan meningkatnya kekhawatiran tentang kontaminasi kadmium dalam produk pertanian , tim peneliti memilih pendekatan canggih menggunakan teknologi pengeditan gen CRISPR/Cas9 untuk secara bersamaan meningkatkan akumulasi zat besi dan seng dalam biji-bijian, mengurangi penyerapan kadmium, dan mempertahankan pertumbuhan tanaman. Tujuan proyek ini adalah untuk merancang struktur pengeditan gen, membangun proses regenerasi, dan menciptakan galur padi unggul dengan peningkatan kandungan Fe dan Zn serta pengurangan Cd minimal 10% dibandingkan dengan varietas aslinya.

Selama proses implementasi, tim peneliti berhasil merancang dan memvalidasi empat konstruksi CRISPR/Cas9 yang menargetkan gen pengangkut logam OsNRAMP2, OsNRAMP5, dan OsNRAMP7, serta vektor pCRISPRa untuk mengatur ekspresi OsYSL2 – gen yang memainkan peran penting dalam pengangkutan dan akumulasi Fe, Zn, dan Cd pada padi. Proses pengeditan genom dan regenerasi tanaman dikembangkan untuk memenuhi kriteria efisiensi transfer gen dan efektivitas mutasi, sehingga memungkinkan penerapannya pada varietas target dengan potensi regenerasi tinggi. Dari dasar teknis ini, tim menciptakan empat galur padi hasil pengeditan gen: R7-33.47, R5-01.59, R5-04.28, dan R5-22.21; Analisis independen di Institut Ilmu Pertanian dan Kehutanan Wilayah Pegunungan Utara mengkonfirmasi bahwa kandungan Fe dan Zn dalam biji meningkat setidaknya 10% dan kandungan Cd menurun setidaknya 10% dibandingkan dengan varietas aslinya.

Selain berhasil menciptakan galur padi yang menjanjikan, tim peneliti juga menyelesaikan serangkaian produk ilmiah dan teknologi yang komprehensif, termasuk: laporan yang mengevaluasi kandungan Fe, Zn, dan Cd dari beberapa varietas padi populer di Vietnam; dan proses pengeditan gen terkait mikronutrien pada padi. Secara spesifik, proses tersebut mencapai efisiensi regenerasi >10% (dihitung berdasarkan jumlah total jaringan kalus), efisiensi transfer gen >20% (dihitung berdasarkan jumlah total tanaman yang diregenerasi), dan efisiensi pengeditan gen target >10% (dihitung berdasarkan jumlah total tanaman yang membawa gen yang ditransfer).

Karakteristik molekuler dari galur padi transgenik TBR225 T0.

Tim peneliti menerbitkan 5 makalah internasional, termasuk satu di jurnal Plant Science, dan 4 makalah domestik; mereka juga membangun sistem data untuk menganalisis komposisi mineral, ekspresi gen, dan desain struktur plasmid untuk mendukung penelitian lebih lanjut. Proyek ini juga mencapai tujuan pelatihannya, dengan 3 mahasiswa magister berhasil dibimbing dan mempertahankan tesis mereka, berkontribusi pada tenaga kerja berkualitas tinggi di bidang bioteknologi terapan di bidang pertanian.

Dari segi dampak praktis, varietas beras dengan peningkatan Fe dan Zn serta pengurangan Cd menjanjikan manfaat signifikan bagi ketahanan pangan nasional, karena beras merupakan sumber energi utama bagi sebagian besar rumah tangga di Vietnam. Pengurangan akumulasi kadmium dalam biji-bijian berkontribusi pada peningkatan keamanan pangan dan mengurangi risiko paparan jangka panjang melalui makanan.

Dari perspektif ekonomi dan pasar, varietas padi unggul dengan nutrisi yang lebih baik akan membantu meningkatkan status beras Vietnam, memenuhi standar kualitas yang ketat di pasar ekspor, dan selaras dengan orientasi pembangunan pertanian bernilai tinggi. Tim peneliti juga mengidentifikasi langkah selanjutnya sebagai pelaksanaan uji coba di berbagai lokasi, evaluasi pertumbuhan dan hasil panen, penilaian keamanan hayati, dan transfer materi untuk pekerjaan pemuliaan di lembaga, universitas, dan perusahaan pemuliaan tanaman.

Keberhasilan proyek ini menunjukkan potensi besar teknologi penyuntingan genom dalam pertanian Vietnam, menciptakan landasan ilmiah yang kokoh untuk mengembangkan varietas padi yang lebih kaya mikronutrien, lebih aman, dan bernilai lebih tinggi. Dalam konteks meningkatnya kebutuhan gizi dan persyaratan kualitas beras, pencapaian ini tidak hanya memiliki signifikansi penelitian tetapi juga membuka prospek untuk penerapan yang luas, berkontribusi pada pengembangan sektor pertanian modern, berkelanjutan, dan berbasis pengetahuan.

Han Minh

Sumber: https://daidoanket.vn/crispr-mo-duong-cho-nong-nghiep-viet-nam.html

Komentar (0)