Các yếu tố phiên mã NAC (NAM, ATAF và CUC) đã được báo cáo là tăng cường khả năng chống chịu của cây trồng đối với các điều kiện bất thuận như hạn, mặn và lạnh (Tran et al., 2010). Các nghiên cứu sâu về yếu tố NAC trên một số cây trồng đã đưa ra giả thuyết là ít nhất có 105 yếu tố phiên mã NAC ở cây Arabidopsis, 140 ở cây lúa, 205 ở cây đậu tương và 152 ở cây thuốc lá (Fang et al., 2008; Mochida et al., 2009; Ooka et al., 2003; Rushton et al., 2008). Trong nhóm gen GmNAC, gen GmNAC004 là một trong những gen điều khiển liên quan đến khả năng chịu hạn, mặn và lạnh có khả năng biểu hiện mạnh (Tr a n et al., 2009). Lần đầu tiên, nghiên cứu về siêu biểu hiện của 2 cấu trúc pGreen-P35SGmNAC003 và pGreen-P35S-GmNAC004 trên cây Arabidopsis được công bố (Truyen et al., 2014). Các cây Arabidopsisbiểu hiện gen GmNAC004 cho thấy sự gia tăng số lượng và chiều dài rễ trong điều kiện không hạn và duy trì số lượng và chiều dài rễ dưới điều kiện hạn nhẹ so với cây đối chứng, trong khi cây biến đổi gen GmNAC003 không cho thấy bất kỳ phản ứng nào. Cho tới nay, tất cả các công trình biến nạp gen vào đậu tương mới chỉ thành công trên giống mô hình như G. max ‘Jack’, Williams. Do có sự khác biệt về nguồn gốc nên hầu hết các giống mô hình khó ra hoa kết quả tại Việt Nam. Nguyễn Văn Đồngvà cộng tác viên(2017)đã nghiên cứu chuyển gen GmNAC004 vào giống đậu tương ĐT22 sử dụng promoter RD29A và xác định được 8 dòng có kết quả PCR dương tính với gen đích ở thế hệ T₀ với hiệu suất chuyển gen đạt 0,28%. RD29A được xác định là một promoter cảm ứng với các điều kiện môi trường bất lợi như hạn, mặn và lạnh, trong khi 35S là promoter cơ định tham gia điều khiển quá trình biểu hiện gen ở hầu hết các loại mô khác nhau trong nhiều giai đoạn phát triển của sinh vật. Promoter 35Slà một promoter cấu trúc mạnh, gây ra mức độ cao trong sự biểu hiện gen ở thực vật và có khả năng kích hoạt sự hoạt động của các gen thực vật hoặc gen nội sinh. Nhằm tăng cường mức độ biểu hiện gen và nâng cao hiệu suất chuyển gen GmNAC004 ở đậu tương, nghiên cứu chuyển cấu trúc promoter::gen 35S::GmNAC004 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua vi khuẩn A.tumefaciens EHA101 được tiến hành.

Để thực hiện nghiên cứu, nhóm tác giả của Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Tế bào thực vật, Viện Di truyền Nông nghiệp sử dụng vật liệu gồm:

- Vật liệu thực vật: Giống đậu tương ĐT22 (Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ - Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chọn tạo).

- Vật liệu di truyền:Chủng vi khuẩn A. tumefaciens EHA101 mang vector pZY101::35S::GmNAC004 chứa gen chịu hạn GmNAC004 và gen chỉ thị chọn lọc thực vật bar - kháng glufosinate (Hình 1),hiện đang được lưu giữ tại Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Tế bào thực vật (Nguyễn Văn Đồng và ctv., 2012).

Kết quả nghiên cứu biến nạp cấu trúc gen 35S::GmNAC004 vào giống đậu tương ĐT22 thông qua chủng khuẩn A. tumefaciens EHA101 mang vector pZY101::25S::GmNAC004 đã thu được 57 cây đậu tương chuyển gen thế hệ T0 sống sót sau quá trình chọn lọc và đưa ra môi trường tự nhiên. Sau khi sàng lọc bằng phun basta, thu được 18 cây sống sót. Kết quả phân tích sinh học phân tử đã xác định được 18 dòng có kết quả PCR dương tính với gen đích ở thế hệ T0 với hiệu suất chuyển gen đạt 0,59%, 18 dòng này đều có biểu hiện gen ở thế hệ T1.

Theo đó, nhóm nghiên cứu đề xuất tiếp tục thực hiện các thí nghiệm phân tích sinh học phân tử, chọn lọc dòng chuyển gen đồng hợp để tiến tới đánh giá khả năng chịu hạn ở các thế hệ tiếp theo của 18 dòng chuyển gen thu được.