Nghiên cứu tạo giống Bạch đàn lai biến đổi gen cho chiều dài sợi gỗ (Giai đoạn 2)
Từ kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ “Nghiên cứu tạo giống bạch đàn lai biến đổi gen cho chiều dài sợi gỗ (Giai đoạn 1: 2011-2014)” đã được Hội đồng khoa học và công nghệ các cấp đánh giá nghiệm thu vào năm 2015, ThS.Trần Đức Vượng cũng các cộng sự tại Viện Khoa học lâm nghiệp Việt nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu tạo giống Bạch đàn lai biến đổi gen cho chiều dài sợi gỗ (Giai đoạn 2: 2017-2020)” với mục tiêu làm chủ được công nghệ chuyển gen trên cây bạch đàn và tạo được các dòng bạch đàn chuyển gen có chiều dài sợi gỗ tăng 10% so với đối chứng. Cụ thể: xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu minh chứng tính ổn định của các dòng Bạch đàn lai chuyển gen; xây dựng được quy trình chuyển gen EcHB1 tăng chiều dài sợi gỗ cho Bạch đàn lai UP; tạo được các dòng Bạch đàn lai chuyển gen có chiều dài sợi gỗ tăng 10%; tiến hành khảo nghiệm các dòng Bạch đàn lai UU chuyển gen; và đăng ký bảo hộ cấu trúc vector mang gen tăng chiều dài sợi gỗ. Nhóm đề tài cũng dự kiến sẽ phân lập gen và thiết kế cấu trúc vector mới mang gen tăng tăng chiều dài sợi gỗ tại Việt Nam và sử dụng cấu trúc vector mới này chuyển vào thuốc lá và Bạch đàn lai UP để có thể đăng ký bảo hộ cấu trúc vector tại Việt Nam.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, nhóm đề tài đã hoàn thành được các sản phẩm và nội dung theo yêu cầu và đạt được một số kết quả như sau:
- Đã xác định được sự có mặt của gen EcHB1 trong 10 dòng Bạch đàn lai UU được tạo ra từ giai đoạn trước bằng phương pháp PCR. Từ 10 dòng này tiến hành lai Southern, đã xác định được 4 dòng Bạch đàn lai UU mang gen EcHB1. Cụ thể: Dòng E1-24 có chiều dài sợi gỗ vượt 16,4% so với đối chứng ở 18 tháng tuổi, sinh trưởng đạt 7,8m về chiều cao và 5,9 cm về đường kính ngang ngực ở 21 tháng tuổi; Dòng E1-33 có chiều dài sợi gỗ vượt 17,5% so với đối chứng ở 18 tháng tuổi, sinh trưởng đạt 7,8m về chiều cao và 6 cm về đường kính ngang ngực ở 21 tháng tuổi; Dòng E2-6 có chiều dài sợi gỗ vượt 14,8% so với đối chứng ở 18 tháng tuổi, sinh trưởng đạt 7,6m về chiều cao và 5,8 cm về đường kính ngang ngực ở 21 tháng tuổi; Dòng E12-2 có chiều dài sợi gỗ vượt 13,4% so với đối chứng ở 18 tháng tuổi, sinh trưởng đạt 6,2m về chiều cao và 4,1 cm về đường kính ngang ngực ở 21 tháng tuổi.
Các dòng này đã được khẳng định sự có mặt của gen EcHB1 bằng phân tích RT-PCR và Southern blot ở giai đoạn 18 tháng tuổi sau khi được trồng khảo nghiệm.
2. Đã thiết kế thành công vector chuyển gen thực vật pCB301/GA20::EcHB1::polyA và được Cục sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn đăng ký giải pháp hữu ích “Cấu trúc biểu hiện mang gen EcHB1 và vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens chứa cấu trúc biểu hiện này”. 3. Đã xây dựng được 1 ha mô hình khảo nghiệm các dòng vô tính Bạch 38 đàn lai UU chuyển gen tại Ba Vì trong điều kiện cách ly vật lý. Kết quả bước đầu đánh giá một số chỉ tiêu an toàn sinh học và quản lý rủi ro cho thấy mô hình khảo nghiệm này không làm thay đổi các chỉ tiêu phân tích đất cũng như vi sinh vật đất của khu vực khảo nghiệm và khu vực lân cận.
4. Đã xây dựng được quy trình tái sinh in vitro cho Bạch đàn lai UP làm cơ sở cho công tác chuyển gen trong giai đoạn tới (quy trình đã được Hội đồng cấp cơ sở thông qua).
5. Đã xây dựng được quy trình chuyển gen EcHB1 tăng chiều dài sợi gỗ cho Bạch đàn lai UP (quy trình đã được Hội đồng cấp cơ sở thông qua).
6. Đã tái sinh chồi và nhân giống in vitro thành công cho 40 dòng Bạch đàn lai UP có thể mang gen mong muốn được kiểm tra tối thiểu 1 lần bằng phương pháp PCR. Trong đó có 11 dòng được khẳng định bằng phương pháp PCR 3 lần qua các giai đoạn phát triển (bình nhân chồi, ra rễ, 3 tháng tại vườn ươm), có 5 dòng đã được kiểm tra sự có mặt của gen EcHB1 bằng phương pháp lai Southern blot và RT-PCR. Cụ thể: Dòng CG5 có chiều dài sợi gỗ vượt 16,05% so với đối chứng ở 3 tháng tuổi; Dòng CG14 có chiều dài sợi gỗ vượt 14,19% so với đối chứng ở 3 tháng tuổi; Dòng CG28 có chiều dài sợi gỗ vượt 14,99% so với đối chứng ở 3 tháng tuổi; Dòng CG34 có chiều dài sợi gỗ vượt 14,99% so với đối chứng ở 3 tháng tuổi; Dòng CG38 có chiều dài sợi gỗ vượt 14,06% so với đối chứng ở 3 tháng tuổi.
Do đặc điểm của cây là bạch đàn là nhịp điệu sinh trưởng ổn định từ sau 3 tuổi. Từ giai đoạn đó trở đi, các chỉ tiêu về sinh trưởng, tính chất gỗ mới phản ánh đúng đặc điểm di truyền của cây. Do vậy cần tiếp tục theo dõi, đánh giá các dòng bạch đàn chuyển gen và tiến hành phân tích chiều dài sợi gỗ ở độ tuổi cây lớn hơn. Tiếp tục thực hiện các nghiên cứu, phân tích sâu hơn về tính trạng mục tiêu ở cây chuyển gen để có cơ sở đánh giá toàn diện về các dòng chuyển gen này cũng như cần tiếp tục đánh giá các nguy cơ về an toàn sinh học của cây chuyển gen bạch đàn để có thể phát triển các giống có triển vọng vào sản xuất. Bạch đàn cũng là một trong những cây trồng rừng chủ lực ở nước ta, kết quả kết quả nghiên cứu cải thiện giống đã tạo ra nhiều giống có năng suất cao, chất lượng gỗ tốt và có thể được trồng trên nhiều dạng lập địa. Tuy nhiên, trong những năng tới, rừng trồng bạch đàn nói riêng và rừng sản xuất nói chung phải đối mặt mới nhiều thách thức: sâu bệnh hại, biến đổi khí hậu… Vì vậy, việc nghiên cứu chuyển các gen mục tiêu có khả năng chống chịu gió bão, chịu mặn, chịu nóng, chống chịu sâu bệnh cần được chú trọng trong thời gian tới. Các kết quả của đề tài này là cơ sở khoa học vững chắc cho các nghiên cứu tương tự trong tương lai.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19838/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
