Công bố trình tự bộ gen đầu tiên của giống cà phê Arabica

Trình tự bộ gen đầu tiên của giống cà phê Arabica, vốn chiếm hơn 70 phần trăm sản lượng cà phê toàn cầu, đã được Davis, một nhà nghiên cứu tại Đại học California công bố. Trình tự bộ gen đã được đăng lên cơ sở dữ liệu gen thực vật Phytozome.net, cho phép các nhà khoa học và nhà nhân giống cây trồng trên thế giới sử dụng. Đây là một nghiên cứu được tập đoàn thực phẩm và đồ uống quốc tế Suntory tài trợ.

"Trình tự bộ gen cà phê Arabica chứa các thông tin quan trọng giúp cho việc phát triển các giống cà phê chất lượng cao, có khả năng kháng bệnh, thích ứng với những biến đổi về khí hậu được dự báo sẽ đe dọa sản lượng cà phê toàn cầu trong vòng 30 năm tới", theo Juan Medrano, nhà di truyền học của Trường Khoa học Môi trường và Nông nghiệp (Đại học UC Davis), cũng là một thành viên trong nhóm nghiên cứu. "Chúng tôi hy vọng rằng bộ gen cà phê Arabica sẽ có lợi cho tất cả những ai có liên quan đến cà phê: từ nông dân trồng cà phê, các nhà chế biến cà phê cũng như người tiêu dùng trên toàn thế giới", ông nói.

Trình tự gen đã được xác định thông qua một hợp tác giữa Medrano và các nhà khoa học nông nghiệp như Allen Van Deynze và Dario Cantu, cùng nghiên cứu sinh Amanda Hulse-Kemp của UC Davis.

Nhóm nghiên cứu của UC Davis đã làm việc với ông Jay Ruskey, một nông dân vốn được chuyên gia Mark Gaskell  của Đại học California giúp đỡ phát triển trang trại cà phê thương mại đầu tiên ở Hoa Kỳ, nông trại hữu cơ GoodLand ở Santa Barbara. Tại đây, các nhà nghiên cứu của UC Davis đã thu thập mẫu DNA và RNA từ các mô khác nhau và các giai đoạn phát triển của 23 cây cà phê Geisha, vốn nổi tiếng với chất lượng mùi thơm độc đáo của nó. Geisha là một giống Arabica có giá trị cao, xuất xứ ở vùng núi phía Tây Ethiopia.

Arabica là một sản phẩm lai chéo từ hai loài cà phê Canephora (cà phê vối - robusta) và các giống cà phê Eugenioides . Kết quả của phép lai này là hệ gen phức tạp Arabica có bốn bộ nhiễm sắc thể, khác với nhiều loài thực vật và con người vốn chỉ có hai bộ nhiễm sắc thể.

Sử dụng công nghệ gen phát triển bởi Pacific Biosciences ở Menlo Park, California, các nhà nghiên cứu UC Davis ước tính rằng UCG-17 Geisha có một bộ gen tạo thành 1,19 tỷ cặp cơ sở, tương đương một phần ba của bộ gen người. Nghiên cứu kết hợp các công nghệ mới nhất cho trình tự bộ gen và lắp ráp bộ gen khớp đúng với Genomics của Santa Cruz, California,  với khoảng 70.830 gen.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định gen và các quan hệ liên quan đến chất lượng cà phê, để có hiểu biết tốt hơn về cấu phần hương vị của cà phê Geisha.

Tài trợ cho dự án giải mã bộ gen là công ty Suntory, vốn sở hữu nhiều thương hiệu, gồm cả thức uống cà phê, tại Nhật Bản. "Chúng tôi cho rằng các phân tích chức năng của gen cà phê Arabica sẽ cho phép phát triển các giống cà phê kháng bệnh mới, tăng cường mùi vị đặc trưng và hương thơm", theo ông Yoshikazu Tanaka, giám đốc cao cấp Trung tâm Đổi mới toàn cầu của Suntory. "Tập đoàn Suntory sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển để xác định các công thức và nguyên liệu để tạo ra đồ uống cà phê có giá trị gia tăng cao, tập trung mạnh vào tính an toàn, an ninh và hương vị ngon" ông Tanaka cho biết.