Đậu tương (Glycine max L.) là cây công nghiệp ngắn ngày có hiệu quả kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao. Hạt đậu tương cung cấp lượng protein và dầu dồi dào để sản xuất lương thực và làm thức ăn chăn nuôi. Mặc dù cây đậu tương có nhiều giá trị và được trồng nhiều nơi nhưng năng suất còn thấp do phụ thuộc vào các yếu tố môi trường canh tác. Các bất lợi phi sinh học như hạn, mặn,… là nguyên nhân chính làm giảm năng suất và chất lượng của đậu tương. Do đó, việc nghiên cứu cải tiến các đặc tính nông sinh học của cây đậu tương là rất cần thiết để phát triển giống có năng suất, chất lượng tốt và có khả năng thích nghi với các điều kiện bất lợi từ môi trường.

Để cải tiến các đặc tính nông sinh học liên quan đến năng suất, chất lượng và khả năng chống lại các bất lợi sinh học và phi sinh học của cây trồng, một số phương pháp đã được sử dụng như cách tiếp cận bằng chọn tạo truyền thống và các phương pháp chuyển gen thông thường. Tuy nhiên, phương pháp này lại tốn thời gian, kinh phí hay mang các gen ngoại lai.

Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)-associated protein 9 (Cas9)) đã mở ra một kỷ nguyên mới cho chọn và tạo giống cây trồng. CRISPR/Cas9 được biết tới như là công nghệ mạnh mẽ và hiệu quả có thể chỉnh sửa có định hướng một hoặc nhiều gen đích của một nhóm cần thiết mà không làm ảnh hưởng tới các gen khác. Cho đến nay, công nghệ chỉnh sửa gen bằng CRISPR/Cas9 đã được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi và thành công trên nhiều đối tượng cây trồng chính như lúa gạo, lúa mỳ, ngô... Các nghiên cứu gần đây của Nguyễn Hữu Kiên và cs (2020; 2022) đã thiết kế và biến nạp thành công cấu trúc CRISPR/Cas9 mang các sgRNA cho chỉnh sửa gen GmHyPRP1 (một gen của cây đậu tương liên quan tới quá trình chống chịu đa stress phi sinh học) vào giống đậu tương ĐT22 của Việt Nam. Kết quả này đã mở ra hướng đi mới trong chỉnh sửa chính xác gen liên quan tính trạng quan tâm ở cây đậu tương bằng công nghệ CRISPR/Cas9. Nhận thấy việc chỉnh sửa gen có định hướng trực tiếp trên các giống đậu tương thương mại của Việt Nam là vô cùng quan trọng. Tuy nhiên, mỗi giống đậu tương có đặc điểm di truyền khác nhau, điều này sẽ quyết định đến hiệu quả chỉnh sửa gen của cây đậu tương. Raza và cs. (2017) đã đánh giá khả năng tái sinh của 9 giống đậu tương thương mại, kết quả cho thấy khả năng tái sinh của các giống đậu tương này là rất khác nhau. Trong khi đó, khả năng tái sinh của một số giống đậu tương của Việt Nam (MTĐ176, ĐT4, DT96, MTĐ652-5, HL202, ĐT22) cũng khác nhau tùy thuộc vào nền di truyền của từng giống.

Do vậy, nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá khả năng tái sinh của 3 giống đậu tương thương mại DT2010, ĐT37 và ĐT51 có thời gian sinh trưởng ngắn nhưng khả năng chống chịu bất lợi môi trường kém nhằm phục vụ cho chỉnh sửa gen có định hướng các giống đậu tương này bằng CRISPR/Cas9 thông qua Agrobacterium tumefaciens.

Qua thời gian thực hiện, kết quả cho thấy, sự cảm ứng tạo đa chồi của giống đậu tương ĐT51, ĐT37 và DT2010 tối ưu nhất khi được cấy trong trường có bổ sung lần lượt là 2, 2,5 và 2,5 mg/L Benzylaminopurine sau 14 ngày nuôi cấy. Trong khi đó, khả năng kéo dài chồi của giống ĐT51, ĐT37 và DT2010 thể hiện tốt nhất khi được nuôi cấy trong môi trường có bổ sung lượng nước dừa tương ứng 50, 100 và 200 ml/L sau 21 ngày, thời gian ra rễ thích hợp nhất đối với 3 giống đậu tương này là 14 ngày trên môi trường ra rễ. Như vậy, quy trình tái sinh cho 3 giống đậu tương ĐT37, ĐT51 và DT2010 sẽ là tiền đề cơ sở để áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen trực tiếp trên các giống đậu tương thương mại này.