Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài
Tính chống chịu ở thực vật thường là kết quả của nhiều cơ chế đáp ứng stress hoạt động cùng đồng thời. Các nghiên cứu gần đây đưa ra cơ chế liên quan đến tính chống chịu bao gồm: các gen chức năng (LEA, HSP, LTP,…), các gen điều khiển phiên mã, vai trò của bộ rễ, khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu, abscisic acid (ABA), sự truyền tín hiệu và các nhân tố ức chế protease.
Gen mã hóa protein dehydrin ở đậu tương đã được nghiên cứu tại một số phòng thí nghiệm trên thế giới, cho đến nay đã có một số trình tự gen dehydrin đậu tương và một số thực vật khác đã được công bố trình tự trên Ngân hàng trình tự gen quốc tế. Maitra N. và cs (1994) đã phân lập được cDNA của dehydrin từ lá đậu tương khi bị mất nước, ngoài ra tác giả còn phân lập được cDNA của LEA nhóm D-95 từ lá và rễ cây đậu tương khi bị hạn hán. Nghiên cứu của Porcel và cs (2005), đã chỉ ra rằng, gen mã hóa protein dehydrin (LEA - II) có vai trò với khả năng chống chịu của đậu tương.
Gen PLC liên quan đến sự huy động canxi. Canxi hoà tan được xem như chất truyền tín hiệu thứ cấp truyền đến ngoại bào kích thích các tế bào có phản ứng bảo vệ. Sự truyền tín hiệu canxi trong suốt stress hạn và muối đã được nghiên cứu nhiều ở thực vật bậc cao. 
Gen LTP liên quan đến quá trình sinh tổng hợp biểu bì. Khi bị stress hạn, LTP được kích thích tăng tổng hợp ngoại bì giúp thực vật có thể giảm mất nước nhờ tăng độ dày của lớp vỏ ngoài. Ở đậu xanh, gen LTP cũng đã được phân lập và công bố trên ngân hàng gen quốc tế.
DREB (Dehydration Responsive Binding protein) là gen tăng cường khả năng chịu hạn được biết đến trong nhóm các nhân tố khởi đầu phiên mã tham gia điều khiển tính chịu hạn: DREB, AREB, NAC, MYB, MYC, bZIP, WRKY. Ngày nay đã có một số nhà nghiên cứu phân tích đánh giá gen tăng cường khả năng chịu hạn (DREB) trên một số đối tượng thực vật Arabidopsis, ngô, lúa, đậu tương, bông.
Để đáp ứng nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu, vấn đề nghiên cứu chọn tạo các giống đậu xanh và đậu tương có chất lượng và khả năng chống chịu tốt bằng chỉ thị phân tử đã và đang được áp dụng rộng rãi. Các kỹ thuật sinh học phân tử không những phát huy hiệu quả mà còn khắc phục nhược điểm của các phương pháp truyền thống bởi hiệu quả sàng lọc cao, nhanh và tin cậy. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA - đa hình các đoạn DNA được khuếch đại ngẫu nhiên) là kỹ thuật được sử dụng rộng rãi, bởi đây là phương pháp dễ thực hiện và ít tốn kém mà vẫn đánh giá được sự đa dạng di truyền và mối quan hệ di truyền ở mức độ phân tử. Karuppanapandian và cs (2006) đã xác định quan hệ di truyền của các giống đậu xanh được lựa chọn từ những vùng khác nhau ở Nam Tamil Nadu (Ấn Độ) bằng kỹ thuật RAPD với 20 mồi ngẫu nhiên. Afzal và cs (2004) sử dụng kỹ thuật RAPD nghiên cứu sự đa dạng di truyền của tập đoàn giống đậu xanh với 34 mồi ngẫu nhiên đã thu được 204 phân đoạn DNA được nhân bản, trong đó có 75% phân đoạn thể hiện tính đa hình. Sự tương đồng di truyền nhận được trong nghiên cứu này có thể được sử dụng để chọn dòng bố mẹ phục vụ mục đích chọn giống. Betal và cs (2004) đã sử dụng 14 giống đậu xanh cùng 14 mồi ngẫu nhiên trong phản ứng RAPD để phân tích mối quan hệ di truyền, kết quả cho thấy các giống có năng suất cao có liên quan chặt chẽ với tính trạng mùi thơm của hạt và tính trạng năng suất có mối liên quan với đặc điểm hình thái như chiều cao cây, kích cỡ và màu sắc hạt….
10.2. Danh mục các công trình liên quan (Họ và tên tác giả; Nhan đề bài báo, ấn phẩm; Các yếu tố về xuất bản)
1. Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Chu Hoàng Mậu, Phân lập gen mã hóa protein vận chuyển lipit ở cây đậu xanh, Tạp chí sinh học, Tập 31, số 1 Tháng 3 năm 2009.
2. Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Vũ Anh Đào, Đánh giá sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của một số giống đậu tương (Glycine max L. Merrill) địa phương, Tạp chí KH&CN-ĐHTN, Tập 57, số 9. Tháng 8 năm 2009.
3. Charlson D.V., Hu X., Okimoto B. và Purcell L.C., Glycine max cultivar Jackson drought responsive element binding protein 1 (DREB1) gene, ACCESSION   FJ965342.
4. Chen M, Wang QY, Cheng XG, Xu ZS, Li LC, Ye XG, Xia LQ, Ma YZ., (2007). GmDREB2, a soybean DRE-binding transcription factor, conferred drought and high-salt tolerance in transgenic plants. Biochem Biophys Res Commun. 2007 Feb 9;353(2):299-305. Epub 2006 Dec 13.
5. Afzal M.A., Muynul Haque M., and Shanmugasundaram S, “Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) analysys of selected mung bean (Vigna radiata L. Wilczek) cultivars”, Asian Journal of  Sciences, 2004, 3(1), 20-24.
6. Betal  S.,  Roy  C.P., Kundu  S.,  Sen R.S, “Estimation of geneetic variability  of  Vigna  radiata  cultivars  by  RAPD analysis”, Biologia plantrum, 2004, 48(2):205-209.

Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill ) và đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek là hai loại cây công nghiệp có vị trí quan trọng trong cơ cấu cây trồng nông nghiệp của thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Cây đậu tương và đậu xanh là hai loại cây trồng có tác dụng nhiều mặt, có hiệu quả kinh tế cao, có thời gian sinh trưởng ngắn lại dễ trồng. Hạt đậu tương có từ 32% đến 56% protein và từ 12% đến 25% lipit, từ 10-15% gluxit và chứa nhiều loại vitamin... Hạt đậu xanh chứa 23 - 28% protein, 1,3% lipid, 56 - 60% glucid, 12% nước, các vitamin B1, B2, C… các muối khoáng như Ca, Na, Fe, K …. Sản phẩm từ cây đậu tương và đậu xanh được sử dụng cho người và gia súc như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế biến thành sản phẩm đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của người cũng như gia súc. Ngoài ra, trồng đậu tương, đậu xanh còn có tác dụng cải tạo đất nhờ vi khuẩn cố định đạm chứa trong các nốt sần ở rễ.
Các giống đậu tương, đậu xanh địa phương Việt Nam cũng rất đa dạng, phong phú cả về kiểu hình và kiểu gen. Đây là nguồn vật liệu quý cho công tác chọn tạo giống phù hợp với điều kiện sản xuất của từng vùng, miền khác nhau. Đánh giá sự đa dạng di truyền của các giống đậu tương, đậu xanh tạo cơ sở cho công tác chọn tạo giống đã và đang được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng nhiều phương pháp mới trong nghiên cứu sự đa dạng di truyền của các giống cây trồng nói chung và của cây đậu tương, đậu xanh nói riêng như RAPD, RFLP, AFLP, SSR, STS,... Các phương pháp này không những phát huy hiệu quả mà còn khắc phục nhược điểm của các phương pháp chọn giống truyền thống bởi hiệu quả sàng lọc cao, tiết kiệm thời gian và tin cậy.
Nước ta có hệ sinh thái rất đa dạng, khí hậu giữa các vùng miền lại không giống nhau. Địa hình có đến 3/4 là đồi núi thường có mùa khô hanh ở miền bắc, mùa khô nóng ở Tây Nguyên… Những năm gần đây diễn biến khí hậu ngày càng phức tạp, lượng mưa phân bố không đều giữa các vùng và giữa các thời kỳ trong năm nên hạn hán và nắng nóng kéo dài. Tình trạng hạn hán ảnh hưởng đến sản xuất, làm giảm sản lượng đậu tương và đậu xanh không chỉ ở Việt Nam mà ngay cả những nước sản xuất hàng đầu thế giới. Đậu tương và đậu xanh là hai loại cây trồng mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh và thuộc vào nhóm cây chịu hạn kém. Chính vì vậy nghiên cứu tạo giống đậu tương, đậu xanh có kiểu gen chống chịu hạn và có khả năng sống trong điều kiện bất lợi về nước đang là hướng nghiên cứu rất được quan tâm của các nhà chọn giống.
Tính chịu hạn của thực vật liên quan đến sản phẩm biểu hiện của nhiều gen, trong đó có gen LTP (Lipid transfer protein). Gen mã hóa LTPs thuộc họ gen pathogenesis – relate, có khả năng tổng hợp protein thúc đẩy quá trình vận chuyển phospholipid tới màng. LTP còn hỗ trợ việc tạo ra lớp sáp hoặc lớp biểu bì giúp thực vật bảo vệ, phản ứng và đáp ứng lại những thay đổi của môi trường. Ở cây trồng LTP tham gia vào việc hình thành cutin, chống lại các tác nhân gây bệnh và quá trình thích nghi của cây đối với các điều kiện khác nhau của môi trường sống. Khi gặp các điều kiện bất lợi của môi trường các nhân tố như hormone, các quá trình trao đổi ion, các con đường truyền tín hiệu ... sẽ điều khiển gen LTP hoạt động tổng hợp protein và tăng cường vận chuyển phospholipid tới màng, tăng tính bền vững của thành tế bào và khả năng giữ nước của màng nhằm giúp cây trồng chống lại điều kiện khô hạn của môi trường.
Quá trình phiên mã của nhóm gen chịu hạn chịu tác động của các yếu tố điều khiển quá trình phiên mã, trong đó có nhân tố DREB. Nghiên cứu và ứng dụng protein DREB đã thành công trên các đối tượng như cây khoai tây, cà chua, hoa cúc, lúa mì .... Vì vậy cách tiếp cận nghiên cứu nhân tố phiên mã theo hướng tăng cường khả năng biểu hiện của nhóm gen liên quan đến đặc tính chịu hạn của cây đậu tương và đậu xanh được chúng tôi quan tâm nghiên cứu

Tải file Ứng dụng kỹ thuật di truyền vào việc đánh giá sự đa dạng phục vụ công tác chọn giống cây họ Đậu tại đây