Hình 2. Phổ NMR của glufosinate-amoni

Ứng dụng sản phẩm

Là một loại thuốc diệt cỏ không chọn lọc hiệu quả, các ứng dụng chính của glufosinate-ammonium bao gồm một số lĩnh vực chính:

★ Cây trồng biến đổi gen: Glufosinate-ammonium là thuốc diệt cỏ lý tưởng cho nhiều loại cây trồng biến đổi gen kháng glufosinate, chẳng hạn như đậu nành, ngô và lúa kháng glufosinate.

★ Quản lý đồng ruộng: Việc sử dụng glufosinate-ammonium trên đồng ruộng giúp loại bỏ nhiều loài cỏ dại, bao gồm cả những loài khó kiểm soát bằng phương pháp truyền thống như Alopecurus myosuroides và Poa annua, do đó tạo ra điều kiện thuận lợi hơn cho cây trồng sinh trưởng.

★ Chăm sóc vườn cây ăn quả: Sử dụng glufosinate-ammonium trong vườn cây ăn quả có thể làm giảm lượng cỏ dại tiêu thụ chất dinh dưỡng, đảm bảo cây ăn quả nhận được đủ dinh dưỡng, do đó tăng năng suất và chất lượng quả.

★ Quản lý thảm thực vật rừng: Việc sử dụng glufosinate-ammonium trong quản lý rừng giúp ngăn chặn sự phát triển của cỏ dại, bảo vệ cây khỏi tác động tiêu cực của cỏ dại và thúc đẩy sự phát triển khỏe mạnh của rừng.

Ví dụ ứng dụng (Phân tích tài liệu)

Trong bài báo "Chỉnh sửa chính xác gen GLR1 mang lại khả năng kháng glufosinate mà không làm giảm năng suất ở lúa" được công bố trên "Tạp chí Công nghệ sinh học thực vật" năm 2023, các nhà nghiên cứu đã lai tạo thành công giống lúa kháng glufosinate mà không làm giảm năng suất cây trồng bằng cách chỉnh sửa chính xác gen GLR1.

★ Phương pháp nghiên cứu

• Sàng lọc đột biến: Các nhà nghiên cứu đầu tiên sàng lọc hai đột biến kháng glufosinate, glr1 và glr2, từ các giống lúa thông qua xử lý chùm ion nặng và sàng lọc glufosinate.
• Đo chỉ số sinh lý: Đột biến glr1 được chọn để xử lý bằng glufosinate và các chỉ số sinh lý như tỷ lệ sống sót, hàm lượng diệp lục, chiều dài cây, chiều dài rễ, trọng lượng tươi và trọng lượng khô đã được đo.
• Phân tích sinh học phân tử: Chức năng của gen GLR1 và vai trò của nó trong khả năng kháng glufosinate đã được nghiên cứu thông qua PCR định lượng, chỉnh sửa gen và bổ sung di truyền.
• Chỉnh sửa gen: Gen GLR1 được chỉnh sửa chính xác bằng công nghệ CRISPR-Cas9 để xác minh vai trò của nó trong khả năng kháng glufosinate.

★ Kết quả nghiên cứu

• Xác minh khả năng kháng thuốc: Đột biến glr1 cho thấy khả năng kháng thuốc đáng kể với glufosinate, với chỉ số kháng thuốc (RI) là 2,1, cao hơn nhiều so với kiểu hoang dã.
• Cải thiện chỉ số sinh lý: Sau khi điều trị bằng glufosinate, các chỉ số sinh lý của đột biến glr1, chẳng hạn như tỷ lệ sống sót và hàm lượng diệp lục, đều vượt trội so với kiểu hoang dã.
• Cơ chế phân tử: Hàm lượng amoniac, H2O2 và MDA trong đột biến glr1 thấp hơn đáng kể so với kiểu hoang dã, cho thấy khả năng loại bỏ các chất độc hại do glufosinate gây ra tốt hơn.
• Chức năng của gen: Gen GLR1 mã hóa yếu tố phiên mã họ ARF có tác dụng ức chế sự biểu hiện của các gen như OsGS1, OsCYP51G3 và OsCATA bằng cách liên kết với vùng khởi động của chúng, do đó ảnh hưởng đến khả năng kháng glufosinate.

★ Kết luận nghiên cứu

Bằng cách chỉnh sửa chính xác gen GLR1, có thể trồng được giống lúa kháng glufosinate mà không ảnh hưởng đến năng suất.

★ Hiển thị hình ảnh phần thử nghiệm