Công cụ di truyền xác định gen giống cà chua và đậu tương năng suất cao

Các nhà khoa học thuộc phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor Laboratory (Mỹ) đã tìm thấy một loạt các biến thiên di truyền của gen có thể thúc đẩy năng suất cà chua tăng thêm 100%.

Công cụ di truyền giúp các nhà khoa học xác định giống cà chua có tiềm năng năng suất cao. Ảnh minh họa

Gen giống cà chua cho năng suất cao

Các nhà khoa học thuộc CSHL (Cold Spring Harbor Laboratory, Mỹ) đã hợp tác với những đồng nghiệp Israel để nghiên cứu một loạt các biến thiên di truyền của gen có thể thúc đẩy năng suất quả cà chua tăng thêm 100%. Các nhà chọn giống có thể giúp nông dân tối đa hóa tiềm năng năng suất cà chua và nhiều loài cây trồng cho hoa, bao gồm cả những loài lương thực quan trọng như đậu nành.

Trong cây cà chua và những cây hiển hoa khác, cân bằng giữa tăng trưởng sinh thực và hoa được kiểm soát bởi một cặp hormone có tính chất đối kháng nhau, đó là florigen và anti-florigen. Kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy rằng đột biến florigen trong cân bằng tăng trưởng sinh thực và hoa, cải biên kiến trúc cây theo hướng làm tăng năng suất. 

Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Genetics, nhóm nghiên cứu đã xác định được một bộ các đột biến gen mới cho phép điều chỉnh cân bằng của florigen đối với anti-florigen. Điều này làm tối đa hóa sản lượng quả mà không yêu cầu năng lượng từ lá phục vụ cho quả. Nghiên cứu giúp các nhà chọn giống xác định mức tối hảo mới cho ra hoa và kiến trúc để có năng suất ưu việt mà trước đây là không tưởng, theo thông tin từ Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam.

Gen giống đậu tương năng suất ưu việt

Các nhà nghiên cứu từ trường Đại học Purdue và Đại học Nebraska - Lincoln (Mỹ) đã khám phá ra một gen đậu tương mà đột biến của gen này có ảnh hưởng đến tăng trưởng của thân thực vật - một phát hiện có thể dẫn đến sự phát triển năng suất của các giống đậu tương cho khu vực phía Bắc nước Mỹ.

Nghiên cứu đã xác định được một gen gọi là Dt2, gây ra tính bán xác định (semideterminacy) ở cây đậu tương. Cây đậu tương bán xác định (Semideterminate) có kích thước trung bình có thể tiếp tục tăng trưởng, ngay cả sau khi ra hoa - có thể cho nhiều hoặc cho nhiều quả đậu hơn so với giống hiện hành nhưng lại không phát triển chiều cao. Chiều cao của chúng giảm khiến chúng có khả năng chống chịu nhiều hơn với hiện tượng oằn ngã hoặc gãy thân chính.

Gen Dt2 có thể giúp cải thiện năng suất và khả năng thích ứng của đậu tương. Ảnh minh họa

"Gen này có thể giúp cải thiện năng suất và khả năng thích ứng của đậu tương cho các khu vực canh tác cụ thể. Hiện chúng ta có thể tập trung vào phát triển nhiều giống đậu tương bán xác định ưu tú, có thể có hiệu suất tốt trong môi trường không thuận lợi mà vẫn cho năng suất cao", Giáo sư nông học Jianxin Ma thuộc nhóm nghiên cứu cho biết. 

Có được xác định của gien Dt2 sẽ cho phép Ma và các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp nhân giống cây trồng tự nhiên để phát triển nhiều giống cây trồng bán xác định. Giống cây trồng đậu tương bán xác định có đặc điểm ưu việt là cho năng suất cao và khả năng chống chịu thời tiết tốt, theo Cổng Thông Tin An Toàn Sinh Học.