ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA KỸ THUẬT CHUYỂN GEN RNAi ĐỂ TẠO DÒNG LAN Dendrobium CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG VIRUS KHẢM VÀNG (Cymbidium mosaic virus)
Di truyền và chọn giống cây trồng (Mã số: 62.62.01.11)
Lan Dendrobium là giống cây trồng chủ lực tại Việt Nam, đặc biệt ở Thành phố Hồ Chí Minh, đóng góp đáng kể vào sản lượng hoa lan. Tuy nhiên, sản xuất trong nước chưa đáp ứng đủ nhu cầu, và bệnh do virus, đặc biệt là virus khảm vàng (Cymbidium mosaic virus - CyMV), gây thiệt hại nghiêm trọng, làm giảm sức sống, số lượng và chất lượng hoa. Tỷ lệ nhiễm CyMV trên lan Dendrobium ở một số khu vực tại TP. Hồ Chí Minh lên đến 67,5%. Các biện pháp kiểm soát truyền thống tốn kém và không hiệu quả. Kỹ thuật chuyển gen dựa trên cơ chế can thiệp RNA (RNAi) nổi lên như một giải pháp tiềm năng để tạo tính kháng virus cho cây trồng. Mặc dù RNAi đã được áp dụng thành công trên nhiều loại cây trồng khác ở Việt Nam, nghiên cứu về ứng dụng kỹ thuật này trên lan Dendrobium để kháng CyMV còn hạn chế.
Luận án này tập trung "Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật chuyển gen RNAi để tạo dòng lan Dendrobium có khả năng kháng virus khảm vàng (Cymbidium mosaic virus - CyMV)". Mục tiêu chính là nghiên cứu áp dụng và đánh giá hiệu quả của kỹ thuật chuyển gen RNAi trong việc tạo ra khả năng kháng CyMV cho lan Dendrobium Sonia trong điều kiện nuôi cấy in vitro. Đối tượng nghiên cứu là lan Dendrobium Sonia và virus CyMV, với phạm vi giới hạn trong điều kiện in vitro.
Về mặt khoa học, luận án góp phần làm sáng tỏ mức độ bảo thủ của trình tự gen CP của CyMV phân lập tại Việt Nam, hoàn thiện kỹ thuật chuyển gen qua trung gian vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens trên lan Dendrobium, và tạo tiền đề cho ứng dụng RNAi trong việc tạo khả năng kháng virus cho lan Dendrobium và hoa lan nói chung. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu đã tạo ra các dòng lan Dendrobium chuyển gen có khả năng kháng CyMV trong điều kiện in vitro, cung cấp nguồn vật liệu quan trọng cho công tác chọn tạo giống lan kháng virus thông qua lai tạo.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc chứng minh tính bảo thủ của trình tự gen CP của CyMV tại Việt Nam, khẳng định tính khả thi của kỹ thuật chuyển gen RNAi trong việc tạo khả năng kháng virus cho lan Dendrobium, hoàn thiện phương pháp đánh giá khả năng kháng virus của cây lan chuyển gen trong điều kiện nuôi cấy in vitro, và tạo ra các dòng lan Dendrobium Sonia kháng CyMV in vitro làm vật liệu lai tạo.
Quá trình chuyển gen vào PLBs của lan Dendrobium Sonia đã được thực hiện thành công bằng Agrobacterium tumefaciens chủng C58, EHA105 hoặc LBA4404, với môi trường MS bổ sung 100µM AS và thời gian đồng nuôi cấy 3-4 ngày. Các trình tự gen CP của CyMV phân lập tại Việt Nam có độ tương đồng cao (95-99%), đảm bảo tính hiệu quả của cơ chế kháng virus bằng RNAi. Các vector RNAi được thiết kế từ gen CP hoặc kết hợp gen ORF2-4 đã được chuyển thành công vào PLBs. Sau khi sàng lọc và nuôi cấy, cây lan chuyển gen hoàn chỉnh đã được thu nhận. Kết quả đánh giá khả năng kháng virus in vitro cho thấy cây lan chuyển gen ở cả hai trường hợp (CP và ORF2-4+CP) đều có khả năng kháng CyMV so với cây đối chứng không chuyển gen, với tỷ lệ kháng trung bình đạt 31,94%. Điều này khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng kỹ thuật chuyển gen RNAi để tạo ra dòng lan Dendrobium kháng virus.