Cà chua có mùi bắp rang nhờ công nghệ chỉnh sửa gien

Ảnh minh họa: O.C

Theo trang Oddity Central (Anh), cà chua (Solanum lycopersicum) là một trong những loại rau quả được trồng và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Tuy nhiên, qua nhiều thế kỷ lai tạo và chọn giống nhằm tăng năng suất, cải thiện khả năng kháng bệnh và đảm bảo sự đồng đều của sản phẩm, hương thơm tự nhiên của loại quả này đã suy giảm đáng kể. Nhờ công nghệ chỉnh sửa gien, các nhà khoa học hiện đã tìm cách khơi lại đặc tính hương thơm của cà chua.

Khi tập trung nghiên cứu phân tử 2-acetyl-1-pyrroline (2-AP) - hợp chất tạo nên mùi bắp rang đặc trưng trong các loại gạo thơm, nhóm nghiên cứu đã vô hiệu hóa hai gien trên giống cà chua thương mại Alisa Craig và thu được kết quả đầy bất ngờ.

Hai gien tương đồng SlBADH1 và SlBADH2, vốn tham gia điều hòa quá trình tạo ra hợp chất 2-AP ở cà chua, đã bị vô hiệu hóa bằng công nghệ chỉnh sửa gien CRISPR/Cas9. Kết quả cho thấy đột biến SlBADH2 làm tăng đáng kể hàm lượng 2-AP, đồng thời việc ức chế cả hai gien đã làm tăng mức hợp chất này hơn 4 lần so với cà chua đối chứng, cho thấy hiệu ứng hiệp đồng giữa hai gien.

Giáo sư Shengchun Xu tại Phòng thí nghiệm Xianghu (Trung Quốc) chia sẻ trên tạp chí Journal of Integrative Agriculture: “Để xác định các gien tương đồng với BADH2 ở cà chua, chúng tôi đã sàng lọc bộ gien tham chiếu của loài này và xác định được hai gien tiềm năng - đặt tên lần lượt là SlBADH1 và SlBADH2. Công nghệ chỉnh sửa bộ gien CRISPR/Cas9 sau đó được sử dụng để loại bỏ riêng lẻ hoặc đồng thời hai gien SlBADH1 và SlBADH2 ở giống AC (Alisa Craig)”.

Đáng chú ý, những biến đổi di truyền này không gây ảnh hưởng đến các đặc tính nông học thiết yếu nào của cây như thời gian ra hoa, chiều cao cây, khối lượng quả, hàm lượng đường hòa tan, axit hữu cơ hay vitamin C. Nhóm nghiên cứu cho rằng kết quả này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc tăng cường hương thơm của cà chua mà không làm giảm năng suất.

Dù không phải ai cũng yêu thích hương vị bỏng ngô, các nhà khoa học cho rằng việc phát triển các giống cà chua có hương thơm đặc trưng có thể mở đường cho việc tạo ra các hương vị theo ý muốn, mở ra hướng phát triển mới cho ngành trồng trọt.

“Các nghiên cứu đang được thực hiện nhằm đưa hương thơm này vào các giống cây trồng thương mại cao cấp. Điều này làm tăng độ phong phú về hương vị của chúng, từ đó có khả năng cải thiện mức độ ưa chuộng của người tiêu dùng và giá trị thị trường, tương tự như các giống gạo thơm”, đồng tác giả nghiên cứu Peng Zheng, Phó giáo sư tại phòng thí nghiệm Xianghu, cho biết.