Một trong những thành tựu nghiên cứu trên thực vật hiện nay là việc các nhà khoa học đã thành công trong việc phát triển một giống cây cà chua mới bằng cách chỉnh sử bộ gen vốn có của một cây cà chua hoang dã.
Đây thật sự là một trong những thành công khi các nhà khoa học đã giữ được sự di truyền đa dạng vốn có của các giống loài hoang dã những lại có thể thêm những phẩm chất tốt được lai tạo vào những giống cây này để tạo ra giống cây tốt nhất.
Con người đã bắt đầu biết canh tác từ hàng ngàn năm nay, những giống cây trồng đời đầu dần bị giảm chất lượng cũng như điều kiện tự nhiên ngày càng xấu khiến những giống cây cũ khó phát triển tốt, vì vậy việc nhân giống và sản xuất những giống cây trồng mới có chất lượng tốt hơn, cho năng suất cao hơn là điều cần thiết. Nhưng không phải lúc nào việc lai tạo giống cây trồng mới cũng cho ra những kết quả tốt, những giống cây tốt.
Việc những giống cây trồng được nhân giống quá nhiều lần dẫn đến việc cho ra những giống cây trồng thiếu đa dạng di truyền. Quá trình này khiến cho những đặc tính và mùi vị và hương thơm tự nhiên của giống cây dần mất đi.
Nhằm hạn chế những hậu quả do việc nhân giống cây trồng quá mức, các nhà khoa học đã tiến hành một phương pháp mới, sử dụng công nghệ chỉnh sử gen CRISPR-Cas9. Bằng công nghệ này, các nhà khoa học có thể can thiệp và chỉnh sửa bộ gen của một giống cà chua hoang dã, bằng các thêm những mã hóa di truyền cho những phẩm chất tốt như: chịu hạn, chống sâu bệnh,… vào cho cây những vẫn giữ được sự đa dạng di truyền cho giống cây dại này.
Nhờ vậy mà một giống cây cà chua mới đã được tạo ra với những đặc tính của cây trồng hiện đại và đa dạng di truyền của giống cây hoang dã.
JörgKudla – giáo sư tại trường Đại học Münster, Đức đã có những chia sẻ với báo chí giới chuyên môn rằng: “Phương pháp CRISPR-Cas9 chỉnh sửa gen giúp chúng tôi có thể bắt đầu một quá trình thuần hóa mới. Bằng cách này, chúng tôi có thể áp dụng các kiến thức về di truyền ở thực vật cũng như sự thuần hóa cây trồng trước đây. Chúng ta có thể vừa bảo vệ được sự đa dạng di truyền vốn có của các giống thực vật hoang dã vừa có thể tạo ra những giống cây trồng có những phẩm chất hiện đại theo ý muốn trong thời gian ngắn”.
Sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu đến từ Đức, Hoa Kỳ, Brazil đã giúp chỉnh sử “Solanumpimpinellifolium”, một loài cà chua nho hoang dã được tìm thấy ổ Ecuador và Peru. Tuy nhiên vì kích thuốc của giống cà chua này rất nhỏ và năng suất mà nó mang lại cũng không cao nên không được trồng phổ biến ở nhiều nơi.
Các nhà khoa học tiến hành thay đổi gen của các giống cây dại và mang đến cho những giống cây mới với nhiều đặc điểm có lợi hơn. Những cây cà chua được tao ra nhờ phương pháp chỉnh sửa gen sẻ cho nhiều quả hơn và kích thước quả cũng lớn hơn, có thể đạt đến kích thước gần bằng một quả anh đào. Đồng thời, những nhà khoa học bằng phương pháp chỉnh sửa gen đã giúp cho những trái cà chua có hình bầu dục, hạn chế khả năng bị nứt khi trời mưa to. Đặc biệt, sự chỉnh sửa gen này giúp cho hàm lượng lycopene trong cà chua cũng tăng cao hơn, đây là chất chống oxy hóa có giá trị rất cao trong cà chua. Những thành quả của công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology.
Ngoài ra, ông Kudla cũng cho biết thêm: “Đây là một bước đột phá lớn mà chúng ta không thể làm được bằng những phương pháp nhân giống thông thường với các loại cà chua hiện nay. Lycopene là một trong những chất có tác dụng rất lớn trong việc phòng ngừa ung thư cũng như những bệnh tim mạch. Có thể thấy, chỉ riêng về sức khỏe thì những giống cà chua mới đã mang đến giá trị rất cao, hơn hẳn những loại cà chua thông thường và các loại ra khác, bởi những thực phẩm có nguồn gốc thực vật hiện nay thưởng chỉ chướng một lượng nhỏ hàm lượng lycopene”.
Các nhà khoa học cố gắng giữ được những phẩm chất di truyền cho thực vật hoang dã, tuy nhiên trong quá trình sinh sản thì đây hẳn sẽ là một quá trình lâu dài và cần rất nhiều thời gian, tuy nhiên với sự giúp đỡ của CRISPR-Cas9 thì việc tạo ra một giống cây trồng mới tốt hơn chỉ cần một khoảng thời gian ngắn.
Theo các nhà nghiên cứu thì công nghệ này có thể mang đến một tương lai mới cho việc lai tạo giống, các nhà khoa học có thể tạo ra những giống cây trồng mới từ những giống hoang dã trong tự nhiên, điều mà công nghệ tạo giống trước đây chưa thể làm được.