Cà chua (Solanum lycopersicum) bị đe dọa thường xuyên bởi khá nhiều bệnh hại chính có mặt khắp thế giới. Các qui trình canh tác quản lý bệnh hại gặp rất nhiều khó khăn. Các nhà khoa học của Đại Học Florida, đứng đầu là Juliana Pereira, đã tiến hành nghiên cứu nhằm cải tiến tính kháng bệnh hại chính trên cà chua thông qua sự thể hiện các gen mã hóa “Elongator subunit” trong cây Arabidopsis thaliana, đó là gen AtELP3 và AtELP4. Sự thể hiện mạnh mẽ của gen AtELP3 và AtELP4 đã tăng cường tính kháng rất có ý nghĩa đối với bệnh héo vi khuẩn cà chua do Pseudomonas syringae pv. tomato mà không có ảnh hưởng phụ ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển. Thật thú vị, những cây chuyển gen chỉ thể hiện tính kháng vi khuẩn Pst khi người ta chủng vi khuẩn vào bằng cách phun sương trên lá, nhưng không xuyên thấm vào apoplast của lá (apoplast là không gian bên ngoài của màng plasma, trong đó vật chất có thể tự do khuếch tán). Kết quả phân tích sâu hơn cho thấy: có một nhóm gen với chức năng tự vệ bị kích thích cực kỳ mạnh mẽ sau khi vi khuẩn xâm nhiễm vào cây cà chua chuyển gen AtELP4 so với cây đối chứng. Điều này cho thấy tính kháng đã được tăng cường trong cây chuyển gen, để thực hiện chức năng bảo vệ cây. Hơn nữa, hệ gen cây cà chua có chứa những gen có bản sao chép đơn (single-copy genes) mã hóa tất cả protein thuộc họ “six Elongator subunits” (SlELPs), chúng chia sẻ tính chất tương đồng với các gen AtELP. Gen SlELP3 và SlELP4 còn có thể bổ sung giúp các gen Atelp3 và Atelp4 trong cây Arabidopsis, ở trạng thái “knock-out mutants”, theo thứ tự. Như vậy, gen AtELP và SlELP có chức năng giống nhau. Đây là những gen ứng viên trong công nghệ di truyền  nhằm cải tiến tính kháng bệnh hại chính trên cây cà chua.

Hình 1: Bản chất phân tử và hình thái của dòng cà chua chuyển gen thể hiện mạnh mẽ AtELP3 và AtELP4.

Nguồn: frontiersin.org