Công cụ di truyền tạo ra loại gạo giàu chất chống oxy hóa

Tác giả nghiên cứu, Yao-Guang Liu, từ Đại học Nông nghiệp Nam Trung Hoa cho biết: "Chúng tôi đã phát triển một hệ thống liên kết chuyển gen có hiệu quả cao và dễ sử dụng (gọi là TransGene Stacking II), cho phép liên kết nhiều gen trong các vectơ đơn để biến đổi thực vật. Hệ thống này có nhiều ứng dụng tiềm năng trong kỷ nguyên sinh học tổng hợp và kỹ thuật trao đổi chất."

Tính đến nay, các phương pháp di truyền đã được sử dụng để tạo ra lúa giàu beta-carotene và folate, nhưng chưa có anthocyanin. Cho dù các hợp chất góp phần tăng cường sức khỏe này có rất nhiều trong tự nhiên ở nhiều giống lúa nhưng chúng lại biến mất trong hạt gạo đã đánh bóng, loại bỏ vỏ, cám, mầm, chỉ còn lại nội nhũ. Trước đây cũng có nhiều nỗ lực để tạo ra anthocyanin trong gạo nhưng đã thất bại vì việc tổng hợp rất phức tạp và rất khó để chuyển gen một cách hiệu quả vào thực vật.

Để giải quyết thách thức này, đầu tiên, Liu và các đồng nghiệp của ông xác định các gen cần để sản xuất ra anthocyanin trong nội nhũ gạo bằng cách phân tích trình tự các gen di truyền anthocyanin ở các giống lúa khác nhau và xác định gen khiếm khuyết ở phân loài lúa Japonica và Indica không sản sinh ra anthocyanin.
Trên cơ sở phân tích này, họ đã phát triển chiến lược liên kết nhiều gen để nhận diện 8 gen chuyển hóa anthocyanin đặc biệt trong nội nhũ của các giống lúa Japonica và Indica. Kết quả là tạo ra nội nhũ gạo màu tím có hàm lượng anthocyanin cao và có khả năng oxy hóa. Trong tương lai, hệ thống vector liên kết gen này có thể sử dụng để phát triển các phản ứng sinh học trong thực vật để tạo ra các chất dinh dưỡng quan trọng và các dược tính. Liu cho biết, nghiên cứu đã tạo ra một hệ thống vector hiệu quả cao để liên kết nhiều gen hỗ trợ quá trình sinh học tổng hợp phức tạp trong nội hạt của gạo và các loài cây khác như ngô, lúa mỳ và lúa mạch.