4. Những đóng góp mới của luận án
1.5 Những nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan trực tiếp đến
Hiện nay trên thế giới, các nghiên cứu điển hình liên quan đến việc thay đổi hàm lượng đường RFOs trong đậu tương bằng các phương pháp chọn dòng, lai tạo đột biến...gần đây nhất là việc ứng dụng công nghệ RNAi bước đầu đã thu được kết quả khả quan. Cụ thể, nghiên cứu của Bilyeu và cộng sự cho thấy giảm biểu hiện của các gen RS2 (Glyma06g18890) mã hóa hai enzyme raffinose synthase và stachyose synthase xúc tác trực tiếp cho phản ứng tạo thành raffinose và stachyose, kết quả làm tăng hàm lượng đường sucrose đồng thời nhóm đường đơn như raffinose và stachyose sẽ giảm xuống. Một số dòng đậu tương mang gen đột biến RS2 được khẳng định có chứa hàm lượng thấp raffinose trong hạt [38]. Nghiên cứu trên dòng đậu tương tạo được bằng công nghệ RNAi nhằm giảm biểu hiện của gen RS2 cũng ghi nhận sự giảm xuống của đường raffinose trong hạt đậu tương và tăng hiệu suất tiêu hóa và hấp thu năng lượng của gia cầm sử dụng loại hạt này [15]. Stachyose synthase là enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp starchyose. Các dòng đột biến tự nhiên cho thấy sự ức chế hoạt động của enzym này cũng làm tăng lượng đường trong hạt và giảm đáng kể hàm lượng starchyose trong hạt [39]. Điều này cho thấy ý nghĩa quan trọng và mối liên hệ mật thiết giữa các enzyme tham gia quá trình sinh tổng hợp RFOs và hàm lượng các đường RFOs và đường sucrose.
Tuy nhiên, nghiên cứu thay đổi hàm lượng RFOs thông qua việc tác động lên các gen mã hóa cho enzyme GOLS bằng công nghệ CRISPR/Cas9 nhằm giảm hàm lượng đường raffinose trong hạt đậu tương vẫn chưa được nghiên cứu cả trong và ngoài nước. Luận án nghiên cứu đột biến 2 trong 6 gen mã hóa cho enzyme GOLS bằng CRISPR/Cas9, nhằm tác động đến hàm lượng galactinol làm ảnh hưởng quá trình sinh tổng hợp RFOs. Kết quả nghiên cứu của luận án đã cho thấy sự thành công trong việc thiết kế cấu trúc chỉnh sửa gen CRISPR/Cas 9 có khả năng tạo đột biến định hướng trên 2 gen GmGOLS03 và GmGOLS19, tạo được các dòng đậu tương mang đột biến định hướng có hàm lượng raffinose thành phần và nhóm đường khó tiêu họ raffinose giảm, đồng thời tăng hàm lượng sucrose trong hạt, thông qua kết quả nghiên cứu đã khẳng định được vai trò của 2 gen GmGOL03 và GmGOL19 đối với việc sinh tổng hợp đường RFOs trong hạt đậu tương.
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU