Chỉnh sửa gen làm tăng tích tụ sắt trong giống lúa TBR225 nhờ sự biểu hiện mạnh mẽ của gen OsNRAMP7

Chỉnh sửa gen làm tăng tích tụ sắt trong giống lúa TBR225 nhờ sự biểu hiện mạnh mẽ của gen OsNRAMP7

Nguồn: Phuong Duy Nguyen, Van Thi Pham, Diep Hong Le, Yen Hai Hoang, Xuan Hoi Pham, Mai Quynh Le. 2025. CRISPR-enhanced iron accumulation in TBR225 rice via OsNRAMP7 overexpression. Plant Biotechnology; Published online March 26, 2025; https://doi.org/10.5010/JPB.2025.52.006.051

Lúa là cây lương thức chính nuôi sống một nửa dân số thế giới; vì vây, phẩm chất dinh dưỡng gạo là vô cùng cần thiết cho sức khỏe con người. Hội chúng anemia do thiếu sắf ảnh hưởng đến hàng tỷ con người trên thế giới này và đặc biệt phổ biến ở các quốc gia trồng lúa. Theo đó, chiến lược “rice biofortification” thông qua cải tiến di truyền là giải pháp bền vững trước thách thức khiếm dưỡng quy mô toàn cầu. Giống lúa trồng tại Việt Nam TBR225, là giống lúa cao sản và phẩm chất ưu việt, được xem là ứng cử viên lý tưởng cho nội hàm tăng cường sắt bằng sinh học. Do đó, dựa vào kết quả nghiên cứu trước đây, tác giả đã sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen thông qua hệ thống CRISPR/Cas9 để biểu hiện mạnh mẽ “iron transporter gene” có tên OsNRAMP7 trong giống TBR225. Kết quả phân tích kiểu gen và kiểu hình trước đây đối với biểu hiện mạnh mẽ gen OsNRAMP7 trong giống TBR225 được xem xét. Kết quả phân tích mức độ phân tử xác định viện chèn đoạn thành công của “35S promoter upstream” thuộc gen OsNRAMP7 và kết quả làm tăng biểu hiện của OsNRAMP7. Trong điều kiện nhà kính, những dòng chỉnh sửa này biểu thị sự tích tụ cao hàm lượng sắt trong rễ lúa, chối thân, và hạt gạo cao hơn so với dòng nghuey6n thủy (WT), hàm lượng sắt trong gạo tăng 18-72%. Quan trọng là sự biểu hiện mạnh mẽ gen OsNRAMP7 không ảnh hưởng đến tích tụ của những kim loại khác như kẽm, cadmium, do vậy, kết quả minh chứng được tính chuyên biệt của nó trong vận chuyển sắt. Những tính trạng nông học quan trọng như thời gian tăng trưởng, chiều cao cây, năng suất hạt, phẩm chất hạt vẫn duy trì trong dòng lúa chỉnh sửa gen. Kết quả minh chứng được khả năng của sự biểu hiện mạnh gen OsNRAMP7 là một chiến lược để phát triển “ironbiofortified rice” mà không làm giảm các tính trạng nông học quan trọng khác. Cách tiếp cận này sẽ giải quyết tình trạng thiếu sắt của người tiêu dùng lúa gạo mà cẫn duy trì được sản lượng, năng suất thóc.

Xem https://www.kspbtjpb.org/journal/view.html?uid=2457&vmd=Full

Phân tích kiểu gen “OsNRAMP7” được chỉnh sửa trong giống lúa TBR225