Hoán đổi nhiễm sắc thể là chìa khóa để thuần hóa chuối

Chuối là một sản phẩm nhiệt đới được ưu thích ở nhiều nơi trên thế giới. Ngày nay, hơn một nửa số chuối thương mại trên thế giới có nguồn gốc xuất xứ từ nhóm Cavendish (một trong những giống từ nhóm chuối này là chuối tiêu, chuối già). Nguồn gốc của chuối Cavendish từ một số phân loài Musa acuminata. Một bộ gen tham chiếu của Musa acuminata đã được nhóm nghiên cứu của Angélique D'Hont tại Viện nghiên cứu CIRAD và Trung tâm Xúc tiến Quốc gia Pháp (French National Sequencing Center) hoàn thành vào năm 2012. Chuối Cavendish vốn đang ngày càng bị các loại nấm đe dọa trong quá trình sinh trưởng, nhất là nấm Fusarium, tác nhân gây “dịch Panama” đang tàn phá nhiều vùng nguyên liệu chuối trên thế giới. Quả chuối Cavendish không có hạt, không có chức năng sinh sản, do đó giống hệt nhau về mặt di truyền. Chuối có thể tam bội (triploid) khiến cho bộ gen của nó rất khó so sánh.

Các nhà nghiên cứu muốn khám phá sâu hơn bộ gen chuối để tạo ra nhiều giống chuối kháng bệnh. Với các công cụ giải trình tự DNA thế hệ mới và tin sinh học, công nghệ hình ảnh nhiễm sắc thể và công nghệ phản ứng chuỗi polymerase (PCR), lần đầu tiên nhóm nghiên cứu của  Angélique D'Hont đã xác định được một hoán đổi nhiễm sắc thể lớn, liên quan đến hai vùng trên nhiễm sắc thể số 1 và 4. Và các hoán đổi nhiễm sắc thể này được ưu tiên truyền sang thế hệ sau.

Phát hiện này rất quan trọng đối với ngành nông nghiệp. Ở một nửa nhóm chuối thử nghiệm đã có sự hiện diện đáng kể của cấu trúc nhiễm sắc thể mới. Những đặc tính này đã tạo ra những cây chuối khoẻ mạnh hơn, quả lớn hơn, độ sạch khuẩn cao hơn, và hoàn toàn không có hạt trong quả.

Theo D'Hont, có thể thúc đẩy quá trình kết hợp hoặc điều chỉnh các allele kết hợp ở những khu vực sắp xếp lại, bằng cách lựa chọn kết hợp giống cha mẹ phù hợp. Các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm ra nhiều biến thể hơn trong tương lai, cho phép điều khiển quá trình tái tổ hợp giữa các gen kiểm soát đặc điểm quả chuối. Những phát hiện mới này có thể ứng dụng trong các chương trình gây giống chuối để chống lại căn bệnh khủng khiếp, “dịch Panama”.