Nghiên cứu, ứng dụng và phát triển công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 trên các giống cà chua Việt Nam nhằm tạo ra các dòng cà chua đột biến triển vọng với hàm lượng đường và amino acid trong quả được nâng cao.
Cụ thể:
- Xây dựng được phương pháp hoàn chỉnh cho việc tạo cây cà chua đột biến thông qua công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 với khả năng lặp lại tốt trên các giống cà chua Việt Nam.
- Thu nhận được các dòng cà chua mang đột biến tiềm năng đồng hợp tử trên vùng uORF mục tiêu.

-    Về khoa học:
Đây là nghiên cứu đầu tiên ứng dụng thành công hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 để tạo đột biến định hướng trên vùng uORFs của nhóm gen điều hòa phiên mã SlbZIP nhằm cải thiện chất lượng quả cà chua. Kết quả này là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về đường hướng điều khiển biểu hiện gen SlbZIP thông qua vùng uORF nhằm cải thiện chất lượng quả trên các cây trồng quan trọng khác. Ngoài ra, đây là thành công đầu tiên về chỉnh sửa gen trên cà chua Việt Nam và mở ra tiềm năng ứng dụng trong công tác chọn tạo và cải tiến các giống cà chua trong nước.
- Về giá trị thực tiễn:
Cà chua là một trong những loại rau có giá trị dinh dưỡng cao được nhiều người ưa chuộng, dễ sử dụng và được chế biến thành nhiều loại thực phẩm quan trọng đối với đời sống của con người trên thế giới. Quả chín còn được sử dụng trực tiếp hàng ngày như nhiều loại rau tươi sống khác. Do vậy, việc cải thiện hương vị và chất lượng quả cà chua thông qua việc làm tăng tích lũy đường và axit amin trong quả chín sẽ làm tăng tính hấp dẫn của loại rau này đồng thời tăng cường sức khỏe cho người tiêu dùng. Các dòng cà chua đột biến tiềm năng này sẽ là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nghiên cứu chọn tạo giống cà chua chất lượng cao phục vụ sản xuất.  

Đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới ứng dụng thành công hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 để tạo đột biến định hướng trên vùng uORFs của gen SlbZIP1 trên cây cà chua. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra được sự tương quan giữa biểu hiện của gen SlbZIP1 với hàm lượng đường và axit amin tổng số cũng như các axit amin thành phần trong quả cà chua đột biến. Nghiên cứu cho thấy tiềm năng trong điều khiển biểu hiện gen SlbZIP1 thông qua đột biến định hướng trên vùng uORFs để nâng cao chất lượng quả cà chua đồng thời hạn chế các ảnh hưởng không mong muốn tới sinh trưởng, phát triển của cây.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:
- Các bài báo đã công bố:
Nguyen Doai Van, Hoang Trang Thi Huyen, Le Ngoc Thu, Tran Huyen Thi, Nguyen Cuong Xuan, Moon Yong-Hwan, Chu Ha Hoang, Do Phat Tien, 2022, “An Efficient Hairy Root System for Validation of Plant Transformation Vector and CRISPR/Cas Construct Activities in Cucumber (Cucumis sativus L.)”, Frontiers in Plant Science, Vol 12, DOI=10.3389/fpls.2021.770062
Nhung Hong Nguyen, Thao Phuong Bui, Ngoc Thu Le, Cuong Xuan Nguyen, My Tra Thi Le, Nhan Trong Dao, Quyen Phan, Trong Van Le, Huong Mai Thi To, Ngoc Bich Pham, Ha Hoang Chu, Phat Tien Do (2023), Disrupting Sc-uORFs of a transcription factor bZIP1 using CRISPR/Cas9 enhances sugar and amino acid contents in tomato (Solanum lycopersicum). Planta 257(3):57. doi: 10.1007/s00425-023-04089-0. PMID: 36795295.
- Các sản phẩm cụ thể:
03 dòng cà chua đột biến vùng uORF của gen SlbZIP1 có hàm lượng đường và amino acid trong quả tăng lên so với giống gốc (PT18);
01 phương pháp tạo đột biến trên cây cà chua thông qua hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9.