CRISPR membuka jalan untuk pertanian Vietnam.

Sampel beras yang diubah suai menggunakan teknologi CRISPR/Cas9 menunjukkan peningkatan pengumpulan zat besi dan zink serta penurunan pengambilan kadmium, menurut keputusan analisis bebas.

Projek penyelidikan "Memperbaiki varieti padi dari segi mikronutrien menggunakan bioteknologi," yang diketuai oleh Dr. Le Quynh Mai dan ditaja oleh Fakulti Sains (Universiti Kebangsaan Vietnam, Hanoi), telah mencapai hasil yang ketara dalam meningkatkan kandungan mikronutrien dalam padi dan meminimumkan risiko pengumpulan logam berat yang berbahaya kepada kesihatan.

Didorong oleh masalah kekurangan mikronutrien dalam diet dan kebimbangan yang semakin meningkat tentang pencemaran kadmium dalam produk pertanian , pasukan penyelidikan memilih pendekatan lanjutan menggunakan teknologi penyuntingan gen CRISPR/Cas9 untuk meningkatkan pengumpulan zat besi dan zink dalam bijirin secara serentak, mengurangkan penyerapan kadmium dan mengekalkan pertumbuhan tumbuhan. Objektif projek ini adalah untuk mereka bentuk struktur penyuntingan gen, mewujudkan proses regenerasi dan mencipta barisan padi yang lebih baik dengan peningkatan kandungan Fe dan Zn serta pengurangan minimum 10% dalam Cd berbanding varieti asal.

Semasa proses pelaksanaan, pasukan penyelidikan berjaya mereka bentuk dan mengesahkan empat binaan CRISPR/Cas9 yang mensasarkan gen pengangkut logam OsNRAMP2, OsNRAMP5, dan OsNRAMP7, serta vektor pCRISPRa untuk mengawal selia ekspresi OsYSL2 – gen yang memainkan peranan penting dalam pengangkutan dan pengumpulan Fe, Zn, dan Cd dalam beras. Proses penyuntingan genom dan regenerasi tumbuhan telah dibangunkan untuk memenuhi kriteria kecekapan pemindahan gen dan keberkesanan mutasi, yang membolehkan aplikasi untuk mensasarkan varieti dengan potensi regenerasi yang tinggi. Daripada asas teknikal ini, pasukan mencipta empat barisan padi yang disunting gen: R7-33.47, R5-01.59, R5-04.28, dan R5-22.21; Analisis bebas di Institut Sains dan Teknologi Pertanian dan Perhutanan Wilayah Pergunungan Utara mengesahkan bahawa kandungan Fe dan Zn dalam biji benih meningkat sekurang-kurangnya 10% dan kandungan Cd menurun sekurang-kurangnya 10% berbanding varieti asal.

Selain berjaya mencipta barisan padi yang berpotensi, pasukan penyelidikan juga telah menyiapkan satu set produk saintifik dan teknologi yang komprehensif, termasuk: laporan yang menilai kandungan Fe, Zn dan Cd bagi beberapa varieti padi yang popular di Vietnam; dan proses untuk menyunting gen berkaitan mikronutrien dalam padi. Secara khususnya, proses ini mencapai kecekapan penjanaan semula sebanyak >10% (dikira berdasarkan jumlah tisu kalus), kecekapan pemindahan gen sebanyak >20% (dikira berdasarkan jumlah tumbuhan yang dijana semula), dan kecekapan penyuntingan gen sasaran sebanyak >10% (dikira berdasarkan jumlah tumbuhan yang membawa gen yang dipindahkan).

Ciri-ciri molekul bagi galur padi transgenik TBR225 T0.

Pasukan penyelidikan telah menerbitkan 5 kertas kerja antarabangsa, termasuk satu dalam Sains Tumbuhan dan 4 kertas kerja domestik; mereka juga membina sistem data untuk menganalisis komposisi mineral, ekspresi gen dan reka bentuk struktur plasmid bagi menyokong penyelidikan selanjutnya. Projek ini juga mencapai objektif latihannya, dengan 3 pelajar sarjana berjaya menyelia dan mempertahankan tesis mereka, menyumbang kepada tenaga kerja berkualiti tinggi dalam bidang bioteknologi gunaan dalam pertanian.

Dari segi impak praktikal, varieti padi dengan peningkatan Fe dan Zn serta pengurangan Cd menjanjikan manfaat yang ketara untuk keselamatan nutrisi negara, kerana beras merupakan sumber tenaga utama bagi kebanyakan isi rumah Vietnam. Pengumpulan kadmium yang berkurangan dalam bijirin menyumbang kepada peningkatan keselamatan makanan dan mengurangkan risiko pendedahan diet jangka panjang.

Dari perspektif ekonomi dan pasaran, varieti beras yang dipertingkatkan dengan nutrisi yang dipertingkatkan akan membantu meningkatkan status beras Vietnam, memenuhi piawaian kualiti pasaran eksport yang ketat, dan sejajar dengan orientasi pembangunan pertanian bernilai tinggi. Pasukan penyelidikan juga mengenal pasti langkah seterusnya seperti menjalankan ujian berbilang tapak, menilai pertumbuhan dan hasil, menilai biokeselamatan, dan memindahkan bahan untuk kerja pembiakan di institut, universiti, dan perusahaan pembiakan tumbuhan.

Kejayaan projek ini menunjukkan potensi besar teknologi penyuntingan genom dalam pertanian Vietnam, mewujudkan asas saintifik yang kukuh untuk membangunkan varieti beras yang dipertingkatkan mikronutrien, lebih selamat dan bernilai tinggi. Dalam konteks peningkatan keperluan nutrisi dan keperluan kualiti beras, pencapaian ini bukan sahaja mempunyai kepentingan penyelidikan tetapi juga membuka prospek untuk aplikasi yang meluas, menyumbang kepada pembangunan sektor pertanian moden, lestari dan berasaskan pengetahuan.

Han Minh

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

Komen (0)