KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG VIỆT NAM PHỤC VỤ CHO CHỈNH SỬA GEN BẰNG CÔNG NGHỆ CRISPR/Cas9

Abstract

Gene editing technology by CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)-associated protein 9 (Cas9)) shows that this is a potential and promising tool in improving desired plant traits. Several studies have used the CRISPR/Cas9 to edit genes on model soybean cultivars. To edit a target gene or multiple genes on commercial soybean varieties by the CRISPR/Cas9 technique, building a regeneration process is extremely important. Therefore, in this study, we evaluated the regeneration ability of soybean cultivars DT2010, DT37 and DT51 in vitro conditions. The results showed that the induction of multiple shoots of soybean varieties DT51, DT37 and DT2010 were the most optimal when cultured in medium supplemented with 2, 2.5 and 2.5 mg/L Benzylaminopurine, respectively, after 14 days. Meanwhile, the shoot elongation of cultivars DT51, DT37 and DT2010 showed best when cultured in medium applied with 50, 100 and 200 ml/L coconut water, respectively, after 21 days. In addition, the most suitable rooting time for these three soybean cultivars was 14 days on rooting medium. Thus, the regeneration process for these 3 soybean cultivars DT2010, DT37 and DT51 will be the basis for applying gene editing techniques directly on these commercial soybean varieties.

Tóm tắt

Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) -associated protein 9 (Cas9)) đang cho thấy đây là một công cụ tiềm năng, đầy hứa hẹn trong cải tạo các tính trạng mong muốn của cây trồng. Một số nghiên cứu đã áp dụng kỹ thuật CRISPR/Cas9 để chỉnh sửa gen trên các giống đậu tương mô hình, để áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen trên các giống đậu tương thương mại thì việc xây dựng quy trình tái sinh là vô cùng quan trọng, nhiệm vụ của nghiên cứu này là đánh giá khả năng tái sinh của các giống đậu tương DT2010, ĐT37 và ĐT51 trong điều kiện in vitro. Kết quả cho thấy, sự cảm ứng tạo đa chồi của giống đậu tương ĐT51, ĐT37 và DT2010 tối ưu nhất khi được cấy trong trường có bổ sung lần lượt là 2, 2,5 và 2,5 mg/L Benzylaminopurine sau 14 ngày nuôi cấy. Trong khi đó, khả năng kéo dài chồi của giống ĐT51, ĐT37 và DT2010 thể hiện tốt nhất khi được nuôi cấy trong môi trường có bổ sung lượng nước dừa tương ứng 50, 100 và 200 ml/L sau 21 ngày, thời gian ra rễ thích hợp nhất đối với 3 giống đậu tương này là 14 ngày trên môi trường ra rễ. Như vậy, quy trình tái sinh cho 3 giống đậu tương ĐT37, ĐT51 và DT2010 sẽ là tiền đề cơ sở để áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen trực tiếp trên các giống đậu tương thương mại này.