Bản thảo chuỗi trình tự bộ gen cây đậu nành: Một nhóm các nhà khoa học Mỹ đã phát triển bản thảo đầu tiên chuỗi trình tự bộ gen cây đậu nành, một thành tựu quan trọng giúp cho các nhà nghiên cứu hiểu biết nhiều hơn về một trong những cây trồng quan trọng nhất thế giới này. Đậu nành là cây cung cấp nguồn protein làm thực phẩm cho người và gia súc: như đậu phụ (tofu), sữa đậu nành,... Nó còn có thể cung cấp số lượng lớn dầu thực vật cho thế giới cũng như nguồn tài nguyên quan trọng  về nhiên liệu sinh học. Giống như những cây họ Đậu khác, đậu nành có khả năng cố định đạm từ khí quyển cung cấp cho đất. Nhóm nghiên cứu bao gồm các nhà khoa học của  18 Viện nghiên cứu khoa học Hoa Kỳ, bao gồm DOE JGI (U.S. Department of Energy Joint Genome Institute), USDA-ARS (the USDA-Agricultural Research Service) và Đại Học North Carolina, báo cáo của học được công bố trên tạp chí Nature. "Đây là cộc mốc quan trọng cho nghiên cứu đậu nành và hứa hẹn một triển vọng cho kỷ nguyên mới trong cải tiến tính trạng nông học đậu nành," Gary Stacey một đồng tác giả của nhóm đã nói như vậy. "Bộ gen này cung cấp một danh sách một số trình tự gen quan trọng rất cần cho mục tiêu cải tiến tính trạng nông học như hàm lượng protein, hàm lượng dầu đậu nành." Họ đã xác định được trên 46.000 gen, trong đó 1.110 gen gắn với sự kiện sinh tổng hợp lipid. Chuỗi trình tự DNA của bộ gen cây đậu nành này cung cấp cho nhà khoa học thấu hiểu được những sự kiện di truyền của quá khứ làm giàu họ gen đầu tiềm năng. Đặc biệt, các nhà khoa học còn tìm thấy những chứng cớ của hai trường hợp khác nhau về hiện tượng lặp đoạn genome (genome duplication), trường hợp một xảy ra vào khoảng 59 triệu năm trước, và cái còn lại xảy ra vào 13 triệu năm, tạo ra sự kiện bộ gen bị lặp đoạn rất mạnh mẽ với 75% gen hiện diện trong nhiều bản sao (multiple copies). Bản thảo chuỗi trình tự này cho phép các nhà nghiên cứu phân lập một gen cung cấp tính kháng bệnh rỉ sắt (Asian soybean rust), một bệnh gây thiệt hại năng suất trên 80%. Sử dụng phương pháp so sánh genome giữa đậu nành và bắp, người ta cũng có thể xác định một đột biến điểm nào đó làm giảm hàm lượng phytate trong hạt đậu nành. Phytate làm gia súc không hấp thu được lân trong thực phẩm và là nguồn tác nhân gây ô nhiễm môi trường. Xem chi tiết trên tạp chí Nature  hoặc trang web  hoặc trang web

Giải mã bộ gen của các côn trùng ký sinh: Trong một consortium quốc tế, với hơn 150 nhà khoa học, người ta đã giải mã thành công bộ gen của Nasonia, một loài côn trùng ký sinh trong đấu tranh sinh học và là một loài sinh vật thí nghiệm quan trọng trong côn trùng ký sinh chuột bạch ở các phòng thí nghiệm sinh học. "Parasitic wasps (côn trùng ký sinh) tấn công và tiêu diệt côn trùng có hại, nhưng chúng thường có kích thước nhỏ hơn đầu kim, người ta dễ dàng không thể nhận biết chúng về tầm quan trọng làm giảm mật số côn trùng gây hại," John Werren, cán bộ khoa học của ĐH Rochester, lãnh đạo nhóm nghiên cứu đã nói như vậy. " Có hơn 600.000 loài và chúng ta còn nợ chúng nhiều lắm. Nếu chúng không phải là loài ký sinh và những thiên địch, chúng ta sẽ bị côn trùng gây hại tấn công dữ dội." Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ (USDA) ước tính côn trùng ký sinh này đã cứu nước Mỹ ít nhất 20 tỷ USD mỗi năm nhờ kiểm soát được các loài sâu hại." Werren và đồng nghiệp của ông đã giải trình tự và phân tích genome của ba loài côn trùng ký sinh: Nasonia vitripennis, N. giraulti và N. longicornis. Công trình khoa học này được công bố trên tạp chí Science. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu bộ gen của côn trùng ký sinh đối với các gen mục tiêu trong sự kiện ký sinh của sinh học cũng như các gen điều khiển tính trạng đánh mùi hơi, tập tính, lột rình tạo ra độc tố và enzyme. Nasonia có 450 genes về tự nhiên giống như của người mà không tìm thấy trên ruồi giấm (Drosophila), bao gồm toàn bộ nhóm gen rất cần cho quá trình methyl hóa. Xem chi tiết  Tóm tắt trên tạp chí Science

IITA có 2,4 triệu USD để phát triển giống sắn kháng bệnh virus: Bill & Melinda Gates Foundation đã viện trợ không hoàn lại cho IITA (Nigeria-based International Institute of Tropical Agriculture) và chi nhánh của nó là ARI (Agricultural Research Institute), Tanzania, và NARO (National Agricultural Research Organization), Uganda, một dự án 4 năm, trị giá 2,4 triệu USD để phát triển giống sắn chống bệnh virus (Cassava Brown Streak Disease viết tắt là CBSD). Xem chi tiết  

Sản lượng đậu nành 2009-2010 của Brazil: Bộ Nông Nghiệp United Hoa Kỳ, Vụ Nông Nghiệp đối ngoại ghi nhận sản lượng đậu nành Brazil 2009-2010 đạt mức kỷ lục 65 triệu tấn tăng 14% so với năm qua. Mato Grosso và Parana,  là hai bang có sản lượng cao nhất. Diện tích đậu nành của Brazil 23.1 triệu hectares, tăng 6% so với 2009. Do giá đậu nành tăng và lợi nhuận so với bắp tăng nên diện tích trồng đậu nành tăng. Xem chi tiết

Dự án mới nhằm giải mã genome cây hướng dương: Dự án được tài trợ bởi Genome Canada thông qua chính phủ Canada, Genome BC, Bộ Năng Lượng và Nông Nghiệp Hoa Kỳ, và  INRA của Pháp nhằm giải mã trình tự và phân tích bộ gen cây hướng dương. Bộ gen cây này sẽ trở thành genome tham khảo trong họ Asteraceae – họ cây lớn nhất trên thế giới, với 24.000 species, bao gồm nhiều cây trồng quan trọng, cây dược liệu, cây hoa cảnh và cỏ độc (noxious weeds).  Số tiền nghiên cứu là 10,5 triệu USD. Tên của dự án là Genomics of Sunflower, dự án sẽ sử dụng đánh giá kiểu gen thế hệ tới và những kỹ thuật đọc trình tự để giả mã bộ gen, tổng hợp các chuỗi với nhau, chú thích trình tự bộ gen hướng dương, định vị các gen mục tiêu như điều khiển tính trạng hàm lượng dầu trong hạt, trổ bông, miên trạng hạt, khả năng sản sinh gỗ. Hướng dương đạt giá trị 14 tỷ USD mỗi năm (riêng lĩnh vực sản xuất hạt). Bộ gen hướng dương có 3,5 tỷ ký tự hơi lớn hớn bộ gen người một chút. Xem chi tiết  

Genome Sequence của cây Woodland Strawberry: Một nhóm khoa học gia quốc tế của USDA-ARS, Hoa Kỳ tuyên bố rằng họ đã giải trình tự bộ gen của cây Fragaria vesca, có tên thông dụng là woodland strawberry. Là một nhánh gần với cây đào (peach), anh đào (cherry); giống dâu tây F. vesca có nhiều tính trạng traits hấp dẫn của cây mô hình để nghiên cứu genome học chức năng. Giống như cây Arabidopsis, F. vesca's có kích thước phân tử nhỏ và chu kỳ sống ngắn để thực hiện dễ dàng các phân tích di truyền với giá thành hạ và hiệu quả. Mặc dù có kích thước nhỏ genome nhỏ bé như vậy, F. vesca vẫn chia sẻ hầu hết các chuỗi trình tự với các thành viên khác thuộc họ Rosaceae, cho phép nhà nghiên cứu phân lập các gen trong họ cây có giá trị kinh tế cao. Họ Rosaceae có hơn 100 genera và 3.000 species bao gồm cây hạnh (almond), hoa hồng, cây mâm xôi (raspberry) và táo. Xem chi tiết

Bản đồ di truyền của cây thuốc chống bệnh sốt rét: Mật mã di truyền của Artemisia annua, nguồn tạo ra chất artemisinin, thuốc chống bệnh sốt sét tiềm năng nhất, đã được giải trình tự bởi các nhà khoa học thuộc Đại Học York. Hiện nay, Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO) đang khuyến cáo các liệu pháp có tên là ACTs (artemisinin combination therapies), trong đó thuốc được phối hợp với những xử lý kinh điển chống sốt rét; như là phương pháp tốt nhất chống lại malaria. Artemisinin, tuy nhiên, giá bán rất đắt gấp 10 lần so với các thuốc chống sốt rét truyền thống khác. Bản đồ di truyền là công trình do Diana Bowles và Ian Graham, cùng với cộng sự viên thực hiện, xác định vị trí của gen mục tiêu, tính trạng, markers với hiệu quả đạt được rất cao. Bowles cho rằng họ sẽ đạt năng suất hạt cao cho nông dân vào 2-3 năm tới. Bill and Melinda Gates Foundation đã tài trợ cho Graham's team dự án tài trợ lần thứ hai để phát triển giống cải tiến mới sản xuất Artemisia cho Châu Phi và Châu Á. Xem tài liệu trên tạp chí Science  hoặc trang web

Gỡ bức màn bí mật về Pink Tomato: Các nhà khoa học của Weizmann Institute, Israel đã xác định được một gen có chức năng sản sinh ra pink tomatoes. Gen SIMYB12 hoạt động như một công tắc chính điều hòa các hoạt động của cả hệ thống những gen khác, bao gồm việc kiểm soát số lượng flavonoid và lycopene biểu hiện trong quả cà chua. Thể hiện protein SIMYB12 cũng được tìm thấy làm thay đổi thành phần acid béo của võ trái cà chua, gây nên lớp cutin của nó vừa mỏng hơn, vừa ít linh hoạt hơn da quả cà chua bình thường. Người ta có thể dùng nó như marker để dự đoán màu cà chua trong tương lai ở giai đoạn quả còn bé, ngay cả khi cây mới trổ bông. Xem chi tiết  

Tổng hợp Rubisco: Các nhà nghiên cứu của Max Planck Institute of Biochemistry (MPI) và Gene Center of Ludwig Maximilians University Munich, Liên Bang Đức, đã báo cáo rằng họ thành công trong việc tái tạo nên Rubisco, một enzyme đóng vai trò then chốt trong quang tổng hợp. Rubisco, một trong những protein quan trọng nhất của thiên nhiên, xúc tác phản ứng chuyển CO₂  trong khí quyển biến thành các hợp chất hữu cơ trong quang hợp. "Nhưng tiến trình này thực sự còn thiếu sót", Manajit Hayer-Hartl, lãnh đạo nhóm nghiên cứu đã giải thích như vậy tại MPI về Sinh Hóa. "Rubisco không những chỉ phản ứng với carbon dioxide mà còn với oxygen."  Điều này đã không gây ra bất cứ vấn đề nào với protein đó, chúng đã được phát triển ba tỷ năm vế trước. Như vậy, đã không có oxygen hiện diện trong khí quyển theo như cách giải thích này. Tuy nhiên, oxygen ngày càng được tích tụ nhiều hơn, Rubisco đã không thể điều chỉnh được sự thay đổi ấy. Rubisco đã và đang là mục tiêu của các nhà khoa học nhằm cải tiến năng suất cây trồng và kiểm soát hiệu ứng nhà kính do thay đổi khí hậu toàn cầu. Cho đến nay, cấu trúc phức tạp của enzyme này đã tạo ra cho nó một cái không thể tái cấu trúc được trong phòng thí nghiệm một cách nhân tạo. Nhằm khắc phục vấn đề nêu trên, Hayer-Hartl và đồng nghiệp của ông đã sử dụng các chaperones phân tử. Người ta thấy có 3 chaperones đảm bảo rằng các gấp cuộn của protein tạo ra cách thức trong cấu trúc không gian ba chiều. Họ chỉ ra rằng có hai hệ thống chaperone khác nhau, đó là GroEL và RbcX, rất cần thiết để tạo ra phức Rubisco có chức năng. Họ đang nghiên cứu Rubisco theo kiểu biến đổi gen sao cho nó gắn được nhiều hơn carbon dioxide và phản ứng ít hơn với oxygen. Xem đầy đủ trong tạp chí Nature  hoặc trang web   

Cỏ dại khuếch đại gen kháng lại Glyphosate: Cỏ dại đã và đang không ngừng tiến hóa thành một dạng mới kháng được thuốc cỏ glyphosate, theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc ĐH Colorado State và ĐH Western Australia. Todd Gaines và ctv., nghiên cứu cỏ Amaranthus palmeri kháng thuốc cỏ glyphosate ở Georgia, họ tìm thấy một công cụ có tính chất tiến hóa được tạo ra bởi Amaranthus kháng được thuốc cỏ này thông qua sự kiện “gene amplification” (sự khuếch đại gen). Chi tiết khoa học có thể được đọc trong tạp chí PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences). Glyphosate trở nên độc cho cỏ bởi vì nó ức chế được enzyme 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS). Cho đến nay, cỏ dại kháng được thuốc diệt cỏ này, biểu thị thông qua đột biến ESPS gene hoặc một tính trạng ức chế sự vận chuyển glyphosate trong thân thảo. Phát kiến của Gaines và ctv. nêu rõ đầy đủ một trường hợp khác nhau. Họ thấy rằng genome của cây Amaranthus kháng thuốc cỏ glyphosate có chứa những bản sao chép từ 5-fold cho đến trên 160-fold gen EPSPS  so với genome của giống nhiễm. Sản xuất vượt trôi như vậy của EPSPS do các bản sao của gen bổ sung EPSPS cho phép cây khắc phục được sự hiện diện của glyphosate. Giáo Sư Winthrop và Giám Đốc WAHRI là Stephen Powles, ghi nhận rằng "sự mất glyphosate đối với các vùng mục tiêu của khu vực trồng trọt trên thế giới là mối đe dọa kinh khủng đến sản xuất lương thực toàn cầu " và để ngăn ngừa tình trạng như vậy, người ta cần phải sử dụng glyphosate một cách thận trọng nhiều hơn cái mà chúng ta đang làm hiện nay." Xem chi tiết  hoặc trang web  

Thay đổi cách thụ phấn để thoát khỏi động vật ăn cỏ: Thực vật cần phải sản sinh ra những cơ quan đóng vai trò thụ phấn (pollinators). Nhưng có một vài pollinators (đối tượng gây hại phấn hoa) lại trở thành mối đe dọa cho thực vật. Thí dụ như một khi được hấp dẫn bởi mùi hương của bông hoa, bướm đêm sẽ đến đẻ trứng trên lá, rồi chẳng bao lâu là sẽ bị ăn ngấu nghiến (voracious) bởi sâu non. Các nhà khoa học của Max Planck Institute of Chemical Ecology hiện nay đã phát hiện ra làm thế nào cây thuốc lá giải quyết thành công vấn nạn này: bằng cách giảm đi sự tải mùi hương của hoa và thay đổi tời gian trổ. Mùa hè 2007, có sự bùng phát sâu kèn cà chua (tomato hornworms với tên khoa học là Manduca quinquemaculata) tại các ruộng cà chua ở bang Utah. Họ đã nghiên cứu các cây bị dịch hại và ghi nhận rằng cây có nhiều bông trổ sau khi mặt trời mọc, mặc dù thuốc lá là cây điển hình trổ hoa vào ban đêm và hoa nở đầy đủ sau khi mặt trời lặn. Họ so sánh các nở hoa vào buổi sáng bị sâu tấn công nhiều hơn so với các hoa nở vào đêm. Họ thấy các 'morning flowers' không truyền tải được mùi hương hấp dẫn benzyl acetone và hàm lượng đường trong đĩa mật của hoa cũng giảm. Họ thấy các cánh hoa của nhóm 'morning flowers' chỉ nở một phần ba kích thước so với nhóm 'night flowers'. Như vậy nhóm 'morning flowers' đáp ứng với bướm đêm một cách không dễ nhận thấy nhưng dễ nhận thấy đối với các pollinators khác, đặc biệt là chim hummingbirds. Họ thấy có sự thay đổi phenology của hoa, tiết ra OS (oral secretions) từ nước miếng của sâu non, cần phải có sự truyền tín hiệu jasmonate (JA). JA là chất điều hòa tăng trưởng thực vật khởi động tiến trình phản ứng tự bảo vệ. Xem chi tiết trên tạp chí Current Biology  

Thông Báo

Hội nghị AgriBiotech của các nước đang phát triển: Hội nghị quốc tế của FAO về kỹ thuật với chủ đề “Agricultural biotechnologies in developing countries: Options and opportunities in crops, forestry, livestock, fisheries and agro-industry to face the challenges of food insecurity and climate change (ABDC-10) sẽ được tổ chức tại Guadalajara vào ngày 1 đến 4 tháng Ba, 2010. Chính phủ Mexico và International Fund for Agricultural Development đồng tài trợ. Xem chi tiết email Địa chỉ email này đang được bảo vệ khỏi chương trình thư rác, bạn cần bật Javascript để xem nó