Trong khu vực ASEAN, năng suất đậu tương của Việt Nam đứng 3 trong số 6 nước trồng cây đậu tương là Campuchia, Lào, Myanmar, Philipines, Thái Lan và Việt Nam. Khi so sánh với năng suất của các Trung tâm sản xuất đậu tương lớn của thế giới như Argentina, Brazil và Hoa Kỳ thì năng suất và sản lượng đậu tương của nước ta còn ở mức khá thấp (http://faostat.fao.org). Bên cạnh những yếu tố như kỹ thuật canh tác, ảnh hưởng của sâu bệnh thì yếu tố hạn hán hay không chủ động được nguồn nước trong quá trình canh tác cây đậu tương là một trong những nguyên nhân chính làm cho năng suất, sản lượng đậu tương của nước ta đạt thấp. Hạn hán đang là một trong những vấn đề gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình hình sản xuất đậu tương không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều quốc gia trên thế giới. Tình trạng hạn hán trầm trọng ảnh hưởng không nhỏ tới tình hình sản xuất đậu tương không chỉ ở Việt Nam mà ngay cả những nước sản xuất đậu tương hàng đầu thế giới như Argentina. Thống kê cho thấy sản lượng đậu tương của nước này vào vụ mùa năm 2009 giảm từ 34,5 triệu tấn so với cùng thời điểm này năm 2008 là 46,2 triệu tấn. Ở Việt Nam, tình hình thiếu nước trầm trọng tại các địa phương làm cho sản lượng đậu tương của năm 2009 giảm xuống chỉ còn 213,6 nghìn tấn so với năm 2007 là 275,2 nghìn tấn và năm 2008 là 267,6 nghìn tấn (http://www.gso.gov.vn). Đậu tương là cây trồng thuộc nhóm cây có khả năng chịu hạn kém. Chính vì vậy nghiên cứu tạo giống đậu tương nhằm cải thiện khả năng sống trong điều kiện bất lợi về nước là yêu cầu của thực tiễn và đang là hướng nghiên cứu rất được quan tâm của các nhà chọn giống.

Đặc tính chịu hạn của cây đậu tương liên quan đến nhiều gen và biểu hiện trong các giai đoạn phát triển khác nhau của cây. Nhóm gen liên quan đến tính chịu hạn của cây đậu tương bao gồm (i) các gen chức năng (ví dụ: gen HSP, gen chaperonin, gen LEA, gen LTP, gen P5CS…. Mà sản phẩm của nó liên quan trực tiếp đến tính chịu hạn và (ii) các gen điều khiển hoạt động phiên mã mà sản phẩm của nó có khả năng hoạt hóa hoặc ức chế biểu hiện của các gen chức năng thông qua tổng hợp nhân tố phiên mã và các nhân tố phiên mã đã bám vào trình tự DNA điều khiển trên vùng khởi động gen (promoter) và tương tác với RNA polymerase tạo thành phức hợp khởi động quá trình phiên mã của các gen chức năng. Nhóm gen điều khiển mã hóa các nhân tố khởi đầu phiên mã của nhóm gen chịu hạn ở cây đậu tương bao gồm DREB, NAC, ZFHD, AREB, MYB, MYC… Trong đó DREB (Dehydration-responsive element-binding) là một họ protein, là nhân tố phiên mã tham gia tích cực vào quá trình chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường bằng cách kích hoạt sự hoạt động của các gen tham gia trực tiếp chống lại các điều kiện bất lợi của môi trường như hạn hán, mặn và lạnh. Nhóm DREB bao gồm: DREB1, DREB2, DREB3, DREB4, DREB5.

Ở Việt Nam, nhiều giống đậu tương có khả năng chịu hạn đã được chọn tạo thành công và đang được triển khai canh tác ở một số địa phương. Những giống đậu tương này được chọn tạo chủ yếu bằng phương pháp gây đột biến, lai tạo và chọn lọc từ quần thể. Tuy nhiên các phương pháp chọn giống truyền thống tốn nhiều thời gian, phức tạp và cần phải có quần thể đủ lớn và thường không ổn định. Những nhược điểm của phương pháp chọn tạo giống đậu tương truyền thống có thể giải quyết được bằng việc áp dụng các tiến bộ của công nghệ gen, trong đó có kỹ thuật chuyển gen thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens. 

            Tạo được vector mang cấu trúc gen DREB phục vụ tạo cây chuyển gen kháng hạn.

            Đánh giá hoạt động của vector trên cây thuốc lá mô hình.

- Phân lập gen DREB từ mRNA của cây đậu tương;

- Thiết kế vector chuyển gen mang cấu trúc gen DREB

- Tạo chủng vi khuẩn Agrobacterium mang vector chứa cấu trúc gen DREB;

- Phát triển hệ thống tái sinh ở cây thuốc lá mô hình

- Biến nạp, kiểm tra kết quả biến nạp và hoạt động của cấu trúc gen DREB trong cây thuốc lá mô hình.

Tải file Thiết kế vector mang cấu trúc gen DREB phục vụ tạo cây chuyển gen kháng hạn tại đây

- Nâng cao năng lực nghiên cứu của chủ nhiệm đề tài và các thành viên tham gia đề tài.

- Đào tạo học viên cao học, sinh viên nghiên cứu khoa học cho trường Đại học Sư phạm- ĐH Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu phục vụ nghiên cứu, đào tạo nghành Sinh học và Công nghệ Sinh học tại ĐH Thái Nguyên.

- Vector mang cấu trúc gen DREB điều khiển hoạt động của nhóm gen liên quan đến tính chịu hạn có thể chuyển vào các đối tượng cây trồng khác.

- Các kết quả nghiên cứu là cơ sở phát triển các kỹ thuật chuyển gen nhằm cải thiện đặc tính chống chịu của cây trồng tại các phòng thí nghiệm thuộc trường Đại hcoj Sư phạm và Đại học Thái nguyên.

Các phòng thí nghiệm của trường ĐH Sư phạm Thái Nguyên