CRISPR deschide calea pentru agricultura vietnameză.

Aplicarea tehnologiei avansate de editare genetică pentru a crește simultan conținutul de fier și zinc, reducând în același timp acumularea de cadmiu în boabele de orez, deschide o nouă abordare promițătoare pentru industria orezului din Vietnam.

Probele de orez modificate folosind tehnologia CRISPR/Cas9 au arătat o acumulare crescută de fier și zinc și o absorbție scăzută de cadmiu, conform rezultatelor analizelor independente.

Proiectul de cercetare „Îmbunătățirea soiurilor de orez din punct de vedere al micronutrienților folosind biotehnologia”, condus de Dr. Le Quynh Mai și sponsorizat de Facultatea de Științe (Universitatea Națională din Vietnam, Hanoi), a obținut rezultate semnificative în îmbunătățirea conținutului de micronutrienți din orez și minimizarea riscului de acumulare de metale grele dăunătoare sănătății.

Condusă de problema deficiențelor de micronutrienți din diete și de preocupările crescânde legate de contaminarea cu cadmiu a produselor agricole , echipa de cercetare a ales o abordare avansată, utilizând tehnologia de editare genetică CRISPR/Cas9, pentru a crește simultan acumularea de fier și zinc în boabe, a reduce absorbția de cadmiu și a menține creșterea plantelor. Obiectivul proiectului a fost de a proiecta structuri de editare genetică, de a stabili procese de regenerare și de a crea linii de orez îmbunătățite cu un conținut crescut de Fe și Zn și o reducere minimă de 10% a Cd în comparație cu soiul original.

În timpul procesului de implementare, echipa de cercetare a conceput și validat cu succes patru construcții CRISPR/Cas9 care vizează genele transportoare de metale OsNRAMP2, OsNRAMP5 și OsNRAMP7, precum și vectorul pCRISPRa pentru a regla expresia OsYSL2 - gene care joacă un rol crucial în transportul și acumularea de Fe, Zn și Cd la orez. Procesul de editare a genomului și de regenerare a plantelor a fost dezvoltat pentru a îndeplini criteriile de eficiență a transferului de gene și eficacitate a mutațiilor, permițând aplicarea la soiuri țintă cu potențial ridicat de regenerare. Pornind de la această bază tehnică, echipa a creat patru linii de orez editate genetic: R7-33.47, R5-01.59, R5-04.28 și R5-22.21; Analizele independente efectuate la Institutul de Știință și Tehnologie Agricolă și Silvică din Regiunea Montană de Nord au confirmat că, în comparație cu soiul original, conținutul de Fe și Zn a crescut cu cel puțin 10%, iar conținutul de Cd a scăzut cu cel puțin 10% față de soiul original.

Pe lângă crearea cu succes a unor linii de orez promițătoare, echipa de cercetare a finalizat și un set cuprinzător de produse științifice și tehnologice, inclusiv: un raport care evaluează conținutul de Fe, Zn și Cd al mai multor soiuri de orez populare din Vietnam; și un proces de editare a genelor legate de micronutrienți din orez. Mai exact, procesul a atins o eficiență de regenerare de >10% (calculată pe baza numărului total de țesuturi calus), o eficiență a transferului de gene de >20% (calculată pe baza numărului total de plante regenerate) și o eficiență țintă de editare a genelor de >10% (calculată pe baza numărului total de plante care poartă gena transferată).

Caracteristicile moleculare ale liniei de orez transgenice TBR225 T0.

Echipa de cercetare a publicat 5 lucrări internaționale, inclusiv una în Plant Science, și 4 lucrări naționale; de ​​asemenea, a construit un sistem de date pentru analiza compoziției minerale, a expresiei genelor și a designului structurii plasmidelor pentru a sprijini cercetările ulterioare. Proiectul și-a atins, de asemenea, obiectivele de formare, 3 studenți la masterat supravegheați și susținuți cu succes tezele lor, contribuind la forța de muncă de înaltă calitate din domeniul biotehnologiei aplicate în agricultură.

În ceea ce privește impactul practic, soiurile de orez cu conținut crescut de Fe și Zn și conținut redus de Cd promit beneficii semnificative pentru securitatea nutrițională națională, deoarece orezul este principala sursă de energie pentru majoritatea gospodăriilor vietnameze. Acumularea redusă de cadmiu în boabe contribuie la îmbunătățirea siguranței alimentare și reduce riscul expunerii alimentare pe termen lung.

Dintr-o perspectivă economică și de piață, soiurile de orez îmbunătățite, cu o nutriție îmbunătățită, vor contribui la ridicarea statutului orezului vietnamez, la îndeplinirea standardelor stricte de calitate ale piețelor de export și la alinierea cu orientarea de dezvoltare a agriculturii de înaltă valoare. Echipa de cercetare a identificat, de asemenea, următorii pași, cum ar fi efectuarea de studii în mai multe locații, evaluarea creșterii și a randamentului, evaluarea biosecurității și transferul de materiale pentru lucrări de ameliorare la institute, universități și întreprinderi de ameliorare a plantelor.

Succesul acestui proiect demonstrează potențialul imens al tehnologiei de editare a genomului în agricultura vietnameză, creând o bază științifică solidă pentru dezvoltarea de soiuri de orez îmbogățite cu micronutrienți, mai sigure și cu o valoare mai mare. În contextul creșterii nevoilor nutriționale și a cerințelor de calitate a orezului, aceste realizări nu numai că au semnificație pentru cercetare, dar deschid și perspective pentru aplicații pe scară largă, contribuind la dezvoltarea unui sector agricol modern, sustenabil și bazat pe cunoaștere.

Han Minh

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