Đề tài xoay quanh các nội dung và phạm vi nghiên cứu sau:
- Chọn lọc và nuôi cấy 4 loài nấm sợi Penicillium chrysogenum, Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Penicillium digitatum trên các môi trường thí nghiệm phù hợp cho chuyển gen.
- Đánh giá mức độ mẫn cảm của nấm sợi với một số loại kháng sinh (hygromycin, nourseothricin, phleomycin) hoặc với chất trợ dưỡng như uridine 5-photphate để phục vụ cho việc thiết kế các vector nhị thể phù hợp với từng loài.
- Đánh giá hiệu quả chuyển gen vào các nấm nghiên cứu bằng phương pháp dùng A. tumefaciens qua các thông số tỉ lệ vi khuẩn Agrobacterium/bào tử nấm, thời gian đồng nuôi cấy, thời gian lưu trữ của bào tử nấm, nồng độ chất cảm ứng acetosyringone, ...
- Đánh giá hiệu quả biểu hiện gen ở nấm của các vector nhị thể thế hệ mới thông qua biểu hiện gen mã hóa protein huỳnh quang xanh GFP hoặc huỳnh quang đỏ DsRed.
- Tạo 1 bộ sưu tập các thể đột biến ngẫu nhiên của nấm P. chrysogenum để sàng lọc các gen liên quan đến sinh penicillin, 2 bộ sưu tập của A. oryzae và A. niger để sàng lọc các gen kiểm soát quá trình sinh tổng hợp enzym như phytase.
- Ứng dụng các vector nhị thể mới phát triển để tiến hành xóa bỏ (deletion) hoặc ức chế biểu hiện (silencing) đối với ít nhất 1-2 gen liên quan đến sinh tổng hợp kháng sinh penicillin hoặc hình thành bào tử. Điều tra kiểu hình của các thể đột biến xóa/silencing với đối chứng là chủng nấm hoang dại (wild type) và thể bổ trợ tương ứng (thể đột biến được bổ trợ với một bản gen đích nhằm phục hồi tính trạng ban đầu).
- Xóa bỏ (deletion) hoặc ức chế biểu hiện (silencing) đối với ít nhất 1-2 gen liên quan đến quá trình gây bệnh hoặc biệt hóa cấu trúc của nấm Penicillium digitatum. Điều tra kiểu hình của các thể đột biến xóa/silencing và vai trò của các gen tương ứng đối với khả năng gây bệnh trên cam. Kết quả sẽ được so sánh với đối chứng là chủng nấm hoang dại (wild type) và thể bổ trợ.
Một số kết quả của đề tài:
- Thiết kế và phát triển thành công các hệ vector nhị thể thế hệ mới cho nghiên cứu chuyển gen và cải biến di truyền các loài nấm sợi.
- Xây dựng được quy trình tối ưu cho chuyển gen vào nấm thông qua vi khuẩn A. tumefaciens.
- Tạo ra 3 bộ sưu tập các thể đột biến ngẫu nhiên phục vụ sàng lọc các gen liên quan đến sinh tổng hợp kháng sinh hoặc enzym bằng kỹ thuật chèn T-DNA từ vector nhị thể vào hệ gen nấm thông qua vi khuẩn A. tumefaciens.
- Điều tra hiệu quả hoạt động của hệ vector nhị thể dùng cho biểu hiện gen, xóa gen hoặc bất hoạt biểu hiện gen (silencing) trên 4 loài nấm sợi đề xuất là Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum, Penicillium digitatum.
- Sử dụng hệ vector nhị thể để điều tra vai trò của một số gen đích trong sinh tổng hợp sản phẩm hoặc gây bệnh cây trồng.
Các số liệu mà đề tài thu được là mới và tạo ra nền tảng thuận lợi cho các nghiên cứu chuyên sâu về vi nấm ở Việt Nam trong tương lai. Một phần kết quả của đề tài đã được công bố trên các tạp chí quốc tế và quốc gia uy tín.
*Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (Mã số 14896/2017) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.