Bản tin khoa học Bùi Chí Bửu

TINKHOAHOC. Bắp GM giúp tuyến trùng diệt được sâu đục rễ;Mở khoá bí mật di truyền cây bắp;Chuyển gen ổn định vào plastid của cây cà tím; Hội nghị Lương thực, Nông nghiệp, Ngư nghiệp và Công nghệ sinh học; Syngenta hợp tác với Monsanto kinh doanh hạt giống hướng dương toàn cầu. Đó là những tin chính trong Bản tin khoa học Bùi Chí Bửu tuần này (Đồng ruộng ngô lai và kê ở ICRISAT Ấn Độ, hình tư liệu của Hoàng Kim)

Bắp GM giúp tuyến trùng diệt được sâu đục rễ
Các nhà nghiên cứu của ĐH Neuchâtel, Thuỵ Sĩ đã phát triển thành công giống bắp chuyển gen kháng được sâu đục rễ có tên là “Western corn rootworm” bằng cách truyền một hoá chất bốc hơi dẫn dụ thiên địch của sâu đến ăn nó với khẩu hiệu "my enemy's enemy is my friend." Cây phát ra tín hiệu bằng hợp chất bay hơi thu hút các côn trùng thiên địch, cái được các nhà khoa học gọi là hệ thống tự vệ gián tiếp (indirect defense). Sâu ăn rễ bắp khi gây hại tiết ra (E)-beta-caryophyllene (EβC) để hấp dẫn tuyến trùng đến. Các nhà nghiên cứu tìm thấy sau nhiều thập kỷ lai tạo giống, hầu hết các giống bắp Bắc Mỹ không còn khả năng tiết ra tín hiệu của sesquiterpene và mất khả năng hấp dẫn tuyến trùng có lợi. Hợp tác với các đồng nghiệp ở Viện Max Planck, lĩnh vực Chemical Ecology, các nhà nghiên cứu của Neuchâtel đã du nhập gen EβC-synthase của cây oregano vào một giống bắp mà bình thường nó không cho tín hiệu dẫn dụ tuyến trùng đến. Thí nghiện trên đồng ruộng giống bắp GM này được thực hiện tại ĐH Missouri's Bradford Research and Extension Center, bang Columbia. Các nhà nghiên cứu trên các lô bị sâu đục rễ tấn công, tuyến trùng đã phát triển mạnh, kết quả là thiệt hại do sâu đã giảm đến 60% so với thiên địch là bọ cánh cứng Diabrotica đối với các dòng bắp bình thường. Jörg Degenhardt nó rằng "Cho dù có sử dụng thuốc sâu, việc khai thác thiên địch đối với sâu hại rễ bắp vẫn là giải pháp thân thiện với môi trường nhất". Xem chi tiết trên tạp chí PNAS http://dx.doi.org/10.1073_pnas.0906365106 hoặc đọc tạp chí của Max Planck Institute for Chemical Ecology http://www.ice.mpg.de/news/prelease/Pressem_Degenhardt2009_en.pdf

Mở khoá bí mật di truyền cây bắp
Hai bài báo khoa học được công bố trong tuần này trên tạp chí Science đã thông tin một sự kiện lớn về di truyền cây bắp có thể là một cuộc cách mạng cho ngành chọn tạo giống. Các nhà nghiên cứu của Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ (USDA) và nhiều Trường Đại Học Hoa Kỳ đã tham gia nghiên cứu và tìm thấy không có sự kiện 'big genes' hoặc gene regions (các vùng của gen) điều khiển những tính trạng số lượng của cây bắp. Thay vào đó, chúng tạo ra hiện tượng biến dị di truyền trong bộ gen này như một sản phẩm của "genes working together, each with a small effect that could be manipulated by breeders." (các gen hoạt động cùng nhau, mỗi gen có một ảnh hưởng riêng có thể được thao tác bởi nhà chọn giống). Ed Buckler và ctv. đã phát triển và đánh giá hơn một triệu cây bắp để phân lập gen điều khiển sự trổ bông. Buckler nói rằng "Chúng tôi gặp khó khăn khi xem xét big genes và big effects, nhưng chúng không hề tồn tại. Thay vào đó, có nhiều gen nhỏ hơn trong genome đóng góp vào điều khiển thời gian ra hoa". Họ xác định được 29-56 quantitative trait loci (QTLs) ảnh hưởng đến thời gian ra hoa. Nghiên cứu trên 1.100 chỉ thị phân tử đối với các gen này, người ta định tính được cách thức di truyền, tổng thể của bộ gen, mỗi bố mẹ đóng góp vào một nửa. Nhưng họ cũng quan sát thấy có những khác biệt rất tinh tế, chứng tỏ rằng nhiều gen có các ảnh hưởng nhỏ đối với quá trình sinh dục. Trên tạp chí khác, họ ghi nhận rằng chưa thể bao trùm hết tính chất quan trọng của sự kiện tái tổ hợp trong lần nghiên cứu đầu tiên như vậy; trong đó, nhiều vùng rộng lớn của genome không tái tổ hợp được ở tâm động của nhiễm sắc thể cây bắp lai. Vùng này đóng góp có ý nghĩa vào cường lực lai của bắp. Xem tạp chí Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1174320 và http://dx.doi.org/10.1126/science.1174276 For more information, read http://www.ars.usda.gov/is/pr/2009/090806.2.htm và http://www.news.cornell.edu/stories/Aug09/maizeGenetics.html http://www.plantphysiol.org/cgi/content/abstract/150/4/1750

Chuyển gen ổn định vào plastid của cây cà tím
Các nhà khoa học của IARI (Indian Agricultural Research Institute) đã thành công trong việc tạo ra giống cà tím đầu tiên chuyển gen qua plastid của tế bào chất (transplastomic eggplant). KC Bansal và ctv. đã sử dụng kỹ thuật bắn gen để dung hợp gen aadA vào tế bào chất cây cà tím, gen này mã hoá tính kháng thuốc kháng sinh spectinomycin và streptomycin, trong bộ gen lục lạp. "Phát triển kỹ thuật transplastomic có thể là công cụ hiệu quả để du nhập các tính trạng ưu việt về nông học và công nghệ sinh học vào cây cà tím" các nhà nghiên cứu này đã khẳng định như vậy trong bài viết đăng trên tạp chí Transgenic Research. Cà tím là cây trồng quan trọng của nhiều nước nhiệt đới, thí dụ như Ấn Độ với diện tích xấp xỉ 550.000ha. Mặc dù người ta đã chuyển gen thành công vào plastid của mốt số cây trồng, như đậu nành, cải dầu, củ cải đường, bông vải và xà lách; nhưng nó chỉ thường được thực hiện trên cây thuốc lá mà thôi. Chuyển gen vào plastid có nhiều điểm lợi như mức độ thể hiện protein cao. Nhóm nghiên cứu đang tìm cách chuyển gen Bt (cry) vào plastid genome của cây cà tím, để kiểm soát sâu đục trái và sâu đục thân cà tím. Họ cho rằng làm được điều này sẽ làn cho an toàn sinh học tốt hơn rất nhiều. Vì gen không nằm trong nhân, không có hiện tượng gene flow cho haạt phấn truyền đi. Xem http://dx.doi.org/10.1007/s11248-009-9290-z

Thông Báo
Hội nghị Lương thực, Nông nghiệp, Ngư nghiệp và Công nghệ sinh học
Tổ chức APRE (Italian Agency for the Promotion of European Research) tổ chức hội nghị với tiêu đề 'Food, agriculture and fisheries, and biotechnology', thuộc 7th Framework Programme (FP7) vào ngày 14 tháng Chín 2009 tại Rome, Italy. Xem chi tiết http://www.apre.it/Eventi/giornata.asp?id=897

Syngenta hợp tác với Monsanto sản xuất kinh doanh hạt giống hướng dương toàn cầu
Syngenta đã ký với Monsanto một hiệp ước về sản xuất hạt giống hướng dương toàn cầu, bao gồm việc tạo quỹ gen, phát triển lai tạo và sản xuất hạt giống lai. Dầu hướng dương có giá trị cao vì có hàm lượng chất béo bảo hoà rất thấp. DT trồng hướng dương trên toàn thế giới hiện khoảng 24 triệu ha.Xem chi tiết http://www.syngenta.com/en/media/mediareleases/en_090806.html