Nghiên cứu chuyển gen IPT tạo cytokinin vào cây bắp cải cấy mô và khả năng tái sinh cây chuyển gen

Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM vừa nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu chuyển gen IPT tạo cytokinin vào cây bắp cải cấy mô và khả năng tái sinh cây chuyển gen” do ThS. Bùi Đình Thạch (Viện Sinh học nhiệt đới) thực hiện nhằm chuyển gen IPT tạo cytokinin vào cây bắp cải cấy mô bằng phương pháp gián tiếp nhờ Agrobacterium tumefaciens và tái sinh cây chuyển gen.

Cytokinin có tác động đến nhiều quá trình tăng trưởng và phát triển của thực vật, đặc biệt trong sự phân chia tế bào, sự phát triển diệp lục tố, cản sự lão suy. Trong công nghệ nuôi cấy mô tế bào in vitro, cytokinin có vai trò rõ rệt trong việc giữ cho mô lá tách rời chậm thoái hoá diệp lục tố. Thực tiễn sản xuất giống cây trồng nói chung, cây rau ăn lá cho thấy việc xử lý cytokinin ngoại sinh mang ý nghĩa thương mại rất cao vì cytokinin giúp duy trì xanh tươi lâu hơn của rau sau thu hoạch và kéo dài tuổi thọ của hoa cắt cành.
Theo đó, nghiên cứu đã tiến hành khảo sát tính chống chịu của tử diệp bắp cải nuôi cấy in vitro 7 ngày tuổi đối với hygromycin(5-40mg/l), chất được dùng làm tác nhân chọn lọc cho cây chuyển gen; chuyển gen IPT tạo cytokinin vào cây bắp cải cấy mô bằng phương pháp gián tiếp nhờ Agrobacterium tumefaciens và kiểm tra cây chuyển gen nhờ phương pháp chọn lọc với hygromycin, nhuộm Gus, PCR; tái sinh cây chuyển gen (thiết kế tổ hợp các chất kích thích sinh trưởng thực vật cho quá trình tạo chồi, tạo rễ và phát triển thành cây trưởng thành)...
Kết quả, nồng độ hygromycin 10 mg/l là nồng độ tối thiểu gây chết dùng cho chọn lọc tế bào chuyển gen từ tử diệp. Tần số chuyển gen khi sử dụng A. tumefaciens LBA 4404 cho chuyển gen IPT vào tử diệp bắp cải là 0,25 %. Cây bắp cải chuyển gen IPT có hàm lượng cytokinin cao hơn so với cây đối chứng, cụ thể là hàm lượng zeatin riboside trong lá 1, 2 của cây bắp cải chuyển gen cao hơn so với lá 1, 2 của cây bắp cải đối chứng. Môi trường thích hợp nhất cho tái sinh đối với cây bắp cải chuyển gen IPT là môi trường MSS3 (MSS3 có khoáng đa lượng và vi lượng MS, 2 lần vitamin B5, Ag(NO)3 4mg/l, đường 30 g/l, BA 3 mg/l và AIB 0.3mg/l). Từ đó, tác giả đã đề nghị một số vấn đề cho hướng nghiên cứu tiếp theo như tiếp tục khảo sát tác động của IPT đến sự sinh trưởng và phát triển của cây ngoài vườn ươm (thời gian lão suy, thời gian cuốn và hình thành bắp, kích thước, trong lượng của bắp); khảo sát một số chỉ tiêu sinh hóa của cây chuyên gen như hoạt tính của enzym ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase, phosphoenolpyruvate carboxylase, nitrate reductase để có kết luận chính xác hơn về vai trò của gen IPT trong cây chuyển gen; nghiên cứu mối liên hệ giữa tác động của gen IPT trên cây bắp cải chuyển gen với ethylene nội sinh và ngoại sinh trong quá trình lão suy…