CRISPR apre la strada all'agricoltura vietnamita.

Secondo i risultati di analisi indipendenti, campioni di riso modificati utilizzando la tecnologia CRISPR/Cas9 hanno mostrato un maggiore accumulo di ferro e zinco e un minore assorbimento di cadmio.

Il progetto di ricerca "Miglioramento delle varietà di riso in termini di micronutrienti mediante la biotecnologia", guidato dalla dottoressa Le Quynh Mai e sponsorizzato dalla Facoltà di Scienze (Università Nazionale del Vietnam, Hanoi), ha ottenuto risultati significativi nel miglioramento del contenuto di micronutrienti nel riso e nella riduzione al minimo del rischio di accumulo di metalli pesanti dannosi per la salute.

Spinto dal problema delle carenze di micronutrienti nelle diete e dalle crescenti preoccupazioni relative alla contaminazione da cadmio nei prodotti agricoli , il team di ricerca ha scelto un approccio avanzato utilizzando la tecnologia di editing genetico CRISPR/Cas9 per aumentare simultaneamente l'accumulo di ferro e zinco nei cereali, ridurre l'assorbimento di cadmio e mantenere la crescita delle piante. L'obiettivo del progetto era quello di progettare strutture di editing genetico, stabilire processi di rigenerazione e creare linee di riso migliorate con un maggiore contenuto di Fe e Zn e una riduzione di almeno il 10% di Cd rispetto alla varietà originale.

Durante il processo di implementazione, il team di ricerca ha progettato e validato con successo quattro costrutti CRISPR/Cas9 mirati ai geni trasportatori di metalli OsNRAMP2, OsNRAMP5 e OsNRAMP7, nonché il vettore pCRISPRa per regolare l'espressione di OsYSL2, geni che svolgono un ruolo cruciale nel trasporto e nell'accumulo di Fe, Zn e Cd nel riso. Il processo di editing genomico e rigenerazione delle piante è stato sviluppato per soddisfare i criteri di efficienza del trasferimento genico ed efficacia della mutazione, consentendo l'applicazione a varietà con elevato potenziale di rigenerazione. Sulla base di queste fondamenta tecniche, il team ha creato quattro linee di riso geneticamente modificate: R7-33.47, R5-01.59, R5-04.28 e R5-22.21; analisi indipendenti condotte presso l'Istituto di Scienze e Tecnologie Agricole e Forestali della Regione Montuosa Settentrionale hanno confermato che il contenuto di Fe e Zn nei chicchi è aumentato di almeno il 10% e il contenuto di Cd è diminuito di almeno il 10% rispetto alla varietà originale.

Oltre ad aver creato con successo promettenti varietà di riso, il team di ricerca ha anche completato una serie completa di prodotti scientifici e tecnologici, tra cui: un rapporto che valuta il contenuto di Fe, Zn e Cd in diverse varietà di riso diffuse in Vietnam; e un processo per la modifica di geni correlati ai micronutrienti nel riso. Nello specifico, il processo ha raggiunto un'efficienza di rigenerazione superiore al 10% (calcolata in base al numero totale di tessuti di callo), un'efficienza di trasferimento genico superiore al 20% (calcolata in base al numero totale di piante rigenerate) e un'efficienza di modifica del gene bersaglio superiore al 10% (calcolata in base al numero totale di piante che presentano il gene trasferito).

Caratteristiche molecolari della linea di riso transgenico TBR225 T0.

Il team di ricerca ha pubblicato 5 articoli su riviste internazionali, tra cui uno su Plant Science, e 4 su riviste nazionali; ha inoltre sviluppato un sistema di dati per l'analisi della composizione minerale, dell'espressione genica e della progettazione della struttura dei plasmidi a supporto di ulteriori ricerche. Il progetto ha anche raggiunto i suoi obiettivi formativi, con 3 studenti di master che hanno completato con successo la loro tesi, contribuendo così alla formazione di personale altamente qualificato nel campo delle biotecnologie applicate in agricoltura.

In termini di impatto pratico, le varietà di riso con un maggiore contenuto di ferro e zinco e un ridotto contenuto di cadmio promettono vantaggi significativi per la sicurezza alimentare nazionale, poiché il riso è la principale fonte di energia per la maggior parte delle famiglie vietnamite. La ridotta accumulazione di cadmio nei chicchi contribuisce a migliorare la sicurezza alimentare e riduce il rischio di esposizione alimentare a lungo termine.

Dal punto di vista economico e di mercato, le varietà di riso migliorate con un valore nutrizionale superiore contribuiranno a elevare lo status del riso vietnamita, a soddisfare i rigorosi standard qualitativi dei mercati di esportazione e ad allinearsi all'orientamento di sviluppo dell'agricoltura ad alto valore aggiunto. Il team di ricerca ha inoltre individuato come prossimi passi la conduzione di prove multi-sito, la valutazione della crescita e della resa, la valutazione della biosicurezza e il trasferimento del materiale per attività di miglioramento genetico presso istituti, università e aziende di selezione vegetale.

Il successo di questo progetto dimostra il grande potenziale della tecnologia di editing genomico nell'agricoltura vietnamita, creando una solida base scientifica per lo sviluppo di varietà di riso più sicure, di maggior valore e con un maggiore contenuto di micronutrienti. Nel contesto del crescente fabbisogno nutrizionale e dei requisiti di qualità del riso, questi risultati non solo rivestono un'importanza fondamentale per la ricerca, ma aprono anche prospettive di ampia applicazione, contribuendo allo sviluppo di un settore agricolo moderno, sostenibile e basato sulla conoscenza.

Han Minh

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