Nhiệm vụ hướng tới mục tiêu cải tiến hàm lượng vi chất dinh dưỡng trong hạt lúa bằng công nghệ chỉnh sửa hệ gen, qua đó gia tăng hàm lượng sắt và kẽm cũng như giảm tích lũy cadmium.
Các mục tiêu cụ thể được triển khai gồm thiết kế cấu trúc CRISPR/Cas9 điều chỉnh các gen vận chuyển Fe, Zn và Cd; xây dựng quy trình chỉnh sửa hệ gen phù hợp với đặc tính tái sinh của giống lúa; và thu được các dòng lúa có mức tăng hoặc giảm tối thiểu 10% các khoáng chất mục tiêu so với giống gốc.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra bốn cấu trúc chỉnh sửa hệ gen.
Theo báo cáo sản phẩm, nhóm nghiên cứu đã tạo ra bốn cấu trúc chỉnh sửa hệ gen. Các cấu trúc được đánh giá đạt yêu cầu về tính ổn định và khả năng ứng dụng. Song song, bốn dòng lúa R7-33.47, R5-01.59, R5-04.28 và R5-22.21 được ghi nhận có hàm lượng Fe/Zn tăng và Cd giảm đạt mức tối thiểu theo mục tiêu đề ra; kết quả được Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Miền núi phía Bắc xác nhận qua phân tích cấu trúc plasmid và phân tích khoáng chất trong hạt.
Nhiệm vụ cũng hoàn thành báo cáo đánh giá hàm lượng Fe, Zn và Cd của một số giống lúa phổ biến tại Việt Nam với số liệu rõ ràng về nguồn gốc. Quy trình chỉnh sửa hệ gen được thiết lập bảo đảm hiệu suất tái sinh trên 10%, hiệu suất chuyển gen trên 20% và hiệu suất chỉnh sửa trên 10%, đáp ứng đầy đủ yêu cầu khoa học.
Theo báo cáo của nhóm nghiên cứu, nhiệm vụ có tính mới về lý luận và thực tiễn khi ứng dụng công nghệ chỉnh sửa hệ gen trong cải thiện vi chất dinh dưỡng của lúa.
Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao năng lực trong tạo giống lúa bằng công nghệ tiến tiến, đồng thời mở ra triển vọng về các giống lúa có hàm lượng dinh dưỡng cao và giảm tích lũy kim loại nặng, qua đó nâng cao chất lượng hạt gạo và giảm nguy cơ ảnh hưởng sức khỏe người tiêu dùng.
