Công nghệ di truyền một bông Hồng xanh dương

Công nghệ di truyền một bông Hồng xanh dương

GS:Tôn Thất Trình

Các nhà khoa học qyết tâm tạo một bông hồng xanh dương - Blue rose. Cố gắng của họ có thể đem lại nhiều lợi nhuận. Nhưng mọi hoa hồng gọi là xanh dương tân tạo thật ra đều là màu tím

Hoa hồng màu đỏ. Hoa tím - violet mới có màu xanh dương. Nhưng nếu hoa hồng có màu xanh dương thì sao đây ? Các nhà bán hoa sẽ có thể thu tiền đầy túi ! Các nhà sinh hóa học và di truyền học cận đại đang gần kề một giải thưởng ám ánh kẻ mê say hoa hồng từ nhiều thể kỷ nay, là việc tạo dựng một hoa hồng xanh dương chánh hiệu. Hồng xanh dương không có trong thiên nhiên, và dù cho cả mấy thế kỷ cố gắng rồi, chưa có một nhà lai tuyển giống nào đến gần kề mục tiêu cả. Họ đã gọi nhiều hoa hóng màu xanh dương, như Thiếu nữ Xanh Dương - Blue Girl, đỏ Tươi Xanh Dương - Blue Magenta, Trắng Xanh Dương - Blue Moon. Chúng màu tím cả đấy.

Cách duy nhất tạo ra màu sắc trái thiên nhiên và khéo lẫn tránh này là thao tác mã số di truyền của hoa hồng. Và nhiều công ty công nghệ di truyền đã tiêu hàng triệu đô la cho cố gắng này. Phân xưởng rất cao vì thị trường hoa cắt cành toàn cầu lên đen 25 tỉ đô la Mỹ một năm. Thế nhưng chưa có một ngắt gai bông hồng môi nào xảy rai kể từ khi hoa hồng vàng xuất hiện đầu thế kỷ thứ 20. Nhưng ngoài viễn ảnh tiền bạc ra, các kẻ yêu hoa đã mơ tưởng về những chiều xúc động, khi màu xanh dương đến với hoa hồng. Theo Nhật kiều Amulka kitamura một nhà họa kiểu ở tiệm Flower Box thị trấn Santa Monica, Nam Cali : bạn mơ màu xanh dường như mơ đại dương và trời cao, những yếu tố thật uy vũ. Chính tôi cũng sẽ hết sức ngạc nhiên. Muốn cầu khẩn màu sắc lẫn tránh này, các nhà khoa học đã lấy gen từ hoa dạ yến thảo - petunia xanh dương đem so dây đàn vời các enzym sản xuất màu chàm của gan người và lục loi bí mật nước tiểu đôi khi xanh dương của Vua Geoerge II!, Anh quốc. Cho đến nay, họ tìm ra vài hoa tím xinh xắn.

L.ịch trình tuyển chọn hoa hồng màu sắc lạ

Nhân loại đã trong hoa hồng xa xưa như phát triển văn hóa vậy Những giống hoa hồng đầu tiên xuất hiện ở Á Châu cách đây 5000 năm và đã nhắc tới hoa hồng thêu dệt thành chuyện thế giới xưa cỗ. Tỉ dụ ở huyền thoại Hindu, Brahma đấng tạo hóa thế giới và Vishnu đấng bảo vệ thế giôi đã tranh luận là hoa nào đẹp nhất, hoa sen hay hoa hồng

Vishnu ủng hộ hoa hồng và Brahma ủng hộ hoa sen. Brahma chưa bao giờ thấy hoa hồng nhưng khi thấy hoa hồng, Brahma thay đổi ngay ý kiến và Vishnu bằng cách tạo ra cô hôn thê của Vishnu, Lakshmi, tử 108 cánh hoa hồng lớn và 1008 cánh hoa hồng nhỏ. Mãi đến đau thế kỷ thứ 19, mọi hoa hồng ở Châu Âu đều màu hông hay màu trắng, theo Clair Martin, nhà chuyên săn sóc hồng tại Vườn Bách thảo Huntington ở thị trấn San Marino. Những hoa hồng đỏ nhung theo ông, tứ Trung Quốc đem lại khoảng năm 1800

Các hoa hồng bất thường, màu xanh lá cây cũng đến châu âu vài chục năm sau. hoa hồng vàng tươi thắm xuất hiện vào khoảng 1 900, khi người Pháp Joseph Pernet Ducher, sau hơn 20 năm lai tuyển hoa hồng tìm kiếm hông vàng chịu đựng được lạnh gắt, bỗng thấy một đột biến vàng tươi trong vườn lai tuyển, cũng theo lời Martin. ông nói tiếp: mọi hoa hồng cam hay vàng tươi thắm đều nguồn gốc từ đột biến duy nhất này khổ công trồng trọt đã làm lộ diện mọi màu sắc còn lại, ngoại trừ màu xanh dương.

Thật ra thì vẫn còn thiếu màu đen, dễ hiểu vì màu đen trên phương diện thương mãi hấp dẫn hơn là màu xanh dương. Luanne Wilson, một tay say mê hoa hồng tại Richmond, Ca-li nói : tôi không hiểu tại sao tâm trí chúng ta lại cuồng vọng hồng xanh dương như thế đó. Một cuồng si có một không hai, một mê say màu sắc xanh dương hay chỉ một ước mong nghiêng lệch, để có được một cái gì thiên nhiên không cung cấp nổi ? Frank Cowlishhaw, một nhà lai tuyển tài tử ở quận Derbyshire, Anh Quốc đã mất 25 năm cố gắng trêu chọc màu này trong thiên nhiên qua những bước tuyển chọn hết sức kỹ lưỡng. Giống hoa hồng 1.

Trường ca lịch sử trong màu nhạc xanh dương - Rhapsody in Bluel, của ông là một trong những hoa hồng xanh dương nhất không trông cậy vào các khéo léo mẹo vặt di truyền để có màu này. Chris Warner. một nhà tuyển chọn cũng ở Derby, Anh Quốc, người phân phối các hoa hồng Cowlishaw, cho rằng Rhapsody in Blue là một đột phá quan trọng. Hết thảy công nương đều thương yêu hoa này. Tuy nhiên, hoa hồng này đúng thật là màu tím. Hoa tàn trở qua màu xanh dương ác đoạ rất dễ thương, Warner vội vàng chống trả

Cách nào đưa màu xanh dương vào cánh hoa :

Vấn đề là sắc tố xanh dương không có trong bông hồng. Chưa có lai tuyển nào, dầu ít hay nhiều đem lại màu xanh dương cả. Cowlishaw nói: Chúng ta đã cố sức mong đạt đến một cái gì rõ ràng là không thể đạt được. Phất nhiều sắc tố hoa có cùng một cấu tạo hóa học căn bản, một phân tử gọi là anthocyanin. Những trưng diện hóa học phụ thêm gọi là các nhóm Hydroxyl, sẽ qui định màu sắc.

Một nhóm hydroxyl phụ thêm, sẽ cho màu gạch đỏ đậm, hai nhóm hydroxyl phụ thêm sẽ cho màu đỏ hồng lợt và ba nhóm phụ thêm, sẽ cho màu xanh dương. Hoa hồng không có gen chỉ thị cho hoa phụ thêm nhóm hydroxyl thứ ba để làm ra sắc tố xanh dương tên là delphinidin. Hoa hồng màu tím bạn có thể nghĩ rằng chứa sắc tố xanh dương, thật ra có màu tím, là nhờ một phản ửng giữa sắc tố anthocyanỉn đỏ và những phân tử khác trong các cánh hoa hồng.

Tiếc thay, thiên nhiên không có cách nào gạt bỏ hẳn màu pha đo đỏ cả thảy. Vậy tại sao không kéo một gen xanh dương chẳng hạn, từ cây dạ yên thảo - petunia và nhét vào hoa hồng ? Theo John Ma son, quản lý khảo cứu Florigen, một công ty công nghệ sinh học lại Melbourne, ục Châu, lấy một gen tử một cây và nhét gen vào một cây khác, không phải đơn giản đâu. Thoạt tiên, các sắc tố anthocyanin rất nhạy cảm với độ acid . Đó là lý do tại sao hoa cẩm tú cầu - hydrangea (hortensia) có thể ra hoa màu hồng hay màu xanh dương. Các nhà vườn nói là nếu bạn muốn có hoa cẩm tú cầu màu xanh dương, bạn phải thêm aluminium sulphate - phèn chua vào đất làm cho đất acid hơn. Và muốn có hoa hồng xanh dương bạn phải thay đổi hoa hồng, tăng thêm acid vào cánh hoa.

Các nhà khoa học còn phải dẫm bẹp gen sản xuất các màu khác và phải tìm phương thế thích nghi, để gen màu xanh dương được chấp nhận trên một cây khác. Vì thế Florigen thiết lập, năm 1986, để phát triển những bông hoa thay đổi di truyền, quyết định khởi đầu với hoa cẩm chướng – camation.

Có vài lý do khiến cho hoa cẩm chướng có vẻ dễ thao tác hơn là hoa hồng. Sau khi xài khoảng 6 triệu đô la Mỹ và 4 năm hoạt động, các nhà khoa học Florigen đã tìm ra cách quyển tao hoa cẩm chuông xanh dương có tên là ' Moondust carnation - cẩm chứơng bụi trắng “ Florigen” bán hoa cẩm chuông này năm 1996.

Hoa cẩm chướng xanh dương gây ra một hào hứng sôi động trong ngành công nghệ hoa cắt cành. Nhiều triệu hoa cẩm chướng này ngày nay bán ra mỗi năm ở Úc Châu, Nhật Bản và Hoa kỳ. Lôi thôi, thắc mắc là thật ra chúng có màu tím

Hoa hồng xanh dương :

Suntory, một hàng bán nước giải khát Nhặt năm 2003, mua đứt hãng Florigen. Suntory nhắm mục đích sản xuất hoa hồng xanh dương, sử dụng I.gen xanh dương của cây dạ yên thảo. Nhưng theo lời yoshikazu Tanaka, giám đốc chương trình hồng xanh dương của Suntory, gen dạ yên thảo không hoạt động tí nào ở hoa hồng cả.

Sau khi thử nghiệm gen tử nhiều cây hoa khác, nhóm Tanaka chú tâm vào gen xanh dương của hoa bướm - pansies (pensées). Hoa hồng hồng như hiểu biết DNA của hoa bướm pansies cốt nhất. Nhưng các khó khăn vẫn chưa chấm dứt. Tanaka nói là không nhét gen vào được toàn diện hoa hồng. họ đã phải nhét gen vào một tế bào hoa hồng, rồi vỗ về tế bào này tăng trưởng thành cả một cây hoa hồng. Phát triển tiến trình thành cây từ một tế bào cấy ống nghiệm, cần nhiều năm. Rồi sau đó sau khi có hoa sản xuất ra sắc tố xanh dương elphinidin, họ lại phải làm hư hỏng sắc tố xưa cũ làm ra gen và thay đổi độ acid của các cánh hoa. Tanaka cho biết là hể còn sót lại chút ít sắc tố đỏ ở hoa hay độ acid quá chấp, thì các cánh hoa sẽ không có đủ màu xanh dương.

Cuối cùng, vào ngày họp báo 30 tháng 6 năm 2004, Suntory tuyên bố là đã sản xuất ra một từ đồng nghĩa - syn- onym của một sự việc không thể làm được, nghĩa là hoa hồng xanh dương. Hay đúng hơn, một loại tương tự. Vì hoa thật ra màu tím. Tanaka nhìn nhận: màu hoa thật đẹp nhưng không phải là xanh da trời.

Đôi chút chi tiết hơn về kỹ thuật nhét gen ở hoa hồng :

Trong lúc đór mối bất ngờ thấy vật quý, xảy ra trong một cốc bécse - beaker đầy vi khuẩn ở Viện đại học Vanderbilt. Năm 1999, hai nhà sinh hóa học Fred Guengerich và Elisabeth Gillam nghiên cứu một nhóm enzym gọi là cytochrome P450's, giúp thân thể làm mất tác dụng và đào thải các độc tố khảo cứu của họ cónhiều liên hệ đến bệnh mất trí nhớ Alzheimer và phép liệu chữatrị ung thư, tụ điểm vào hiểu biết tại sao các enzym P450's lại giúp gan đào thải cả chất gây ung thư lẫn các thuốc ích lợi khỏi thân thể.

Hầu sản xuất một số lượng :

lớn một dạng đặc biệt của enzym, họ lấy gen ra khỏi con người và nhét gen vào vi khuẩn. Gillam, hiện nay thuộc viên Đại học Oueensland, úc châu, nói : những sinh viên của tôi nhận thấy vài lô vi khuẩn cấy trở màu xanh dương Guengerich đã nghiên cứu nhiều dạng khác nhau của enzym, trong 30 năm qua, chưa bao giờ thấy màu xanh dương này cả. Sau vài suy nghĩ, hai nhà khoa học đoán rằng đó là sắc tố màu chàm - indigo pig- men cùng loài sắc tố màu chàm làm các quần ieans chúng ta có màu xanh dương. Họ phỏng đoán là vi khuẩn đã dùng một amino acid có yên là tryptophan và chuyển nó thành một hợp chất gọi là indol Enzym mới P450 đổi indol thành indigo. Rồi thì Guengerich nhận thức là ông đã đụng đến giải đáp cho một bí mật y khoa xưa cũ. Năm 1811 , bác sĩ Sir Henry Halford, riêng cho Vua King George lll, nhận xét là nước tiểu vua thỉnh thoảng lại có màu xanh dương.

King Geroge không phải là người duy nhất đau bệnh kỳ quặc này. Thật tế, các bác sĩ cận đại cũng nhận thấy “một hội chứng bao tím – purple bao syndrome" trong đó bao của ống công đường biểu - urinary catheter trờ màu tím. Các nhà khảo cứu đã biến là vi khuẩn bọng đái lây nhiễm cũng sản xuất indol, từ nhiều hợp chất trong nước tiểu. Các enzym P450 con người họ nghiên cứu đã cung cấp mối nối cuối cùng cho dây chuyền, chuyển indol thành in-di - go. Tuy nhiên, Gillam cũng thích thú giải thích cách nào nước tiểu King George 111 trở thành xanh dương, gợi ý là có thể hái ra tiền, nếu sừ dụng enzym, biến hoa hồng thành hoa xanh dương. Sử dụng lndigo sẽ giúp tránh những vấn đề Suntory à Florigen gặp phải, khi các hãng này dùng các sắc tố xanh dương căn cứ trên anthocyanin, đặc biệt là những rắc rối loại bỏ các pha lẫn màu đỏ trên hoa hỏng.

Enzym sản xuất indigo của Guengerich làm ra rất ít sắc tố đỏ và indigo không đổi màu với độ acidity. Dù sao đi nữa, con đường còn xa xôi. Guengerich nói ở những cố gắng thoạt xiên, chúng tôi không rõ là làm cho thân, gai hay hoa hồng có màu xanh dương. Lia Notley phụ tá cho Gillam nói: thật lạ lùng.

Họ đã hoạt động làm hoa hồng xanh dương trong 5 năm, nhưng chưa bao giờ làm ra hoa xanh dương bền vững hay thuyết phục được một công ty đầu tư khám phá của họ. không tài trợ, họ chuyển sang các vấn đề to lớn hơn tỉ như tìm cách chữa trị ung thư. Notley thổ lộ: chúng tôi nghĩ là đb có một điều đầy hứa hẹn. lndigo là một màu xanh dương diễm kiều. Nhưng chúng tôi không làm ra được màu xanh dương trội hẳn indigo.

Vẫn còn khó khăn :

Màu xanh dương không có vẻ hiền lành cho ai cố công theo dõi nó. Hãng Kỹ thuật Thực vật - DNA Plant Technology ở thành phố Oakland, cũng đã cố gắng khám phá một gen xanh dương vững bền, đã đóng cửa phan khảo cứu và phát triển năm 2002. Hãng rượu bia Kirin Brew- ery Nhật Bổn, một kẻ cạnh tranh khác, bây giờ thì ngã về việc phát triển cây cối kháng bệnh tật cây.

Còn nhiều trở ngại phải vượt qua, nếu quả thật hoa hồng có màu xanh dương. Terril Neil, chủ tịch hội các tiệm bán hoa Hoa Kỳ nói: không phải có hoa hồng xanh dương là có bảo đảm chắc chắn thành công đâu. Hoa phải không tàn phai khi chuyên chở để lâu được trong vại trong lọ, và phải thơm dịu dàng. Và không phải chỉ riêng có màu xanh dương mà thôi. Một màu xanh dương, không xanh huyền diệu, không có gì là đẹp cả. Tuy nhiên nhiều chủ tiệm bán hoa cũng rất lạc quan, vì say mê ở thể giời tây phương về màu sắc đáng yêu này.

Suntory và Florigen đang cố tiếp tục vặn chéo hệ gen hoa hồng, cố tìm cho được màu xanh dương, xanh dương hơn nữa. Trong 2 hay 4 năm tới, hai hãng nhập một này hy vọng sẽ bán ra các hoa hồng màu xanh dương chính cống, không phải màu tím. Nhưng bà Andrea Mccullough. một kẻ yêu thương hoa hồng ở quận Cam, Ca Li, không ngửng hơi thở được. Bà nói: màu tôi thích nhất ở hoa hồng là màu tím

GS:Tôn Thất Trình

Theo Tạp chí Cây Cảnh