Phân tích GWAS tính kháng bệnh khảm sọc lá bắp trên tập đoàn giống bắp nhiệt đới
04/08/2019 TIN TỨC 57
Nguồn: Chelang’at Sitonik, L. M. Suresh, Yoseph Beyene, Michael S. Olsen, Dan Makumbi, Kiplagat Oliver, Biswanath Das, Jumbo M. Bright, Stephen Mugo, Jose Crossa, Amsal Tarekegne, Boddupalli M. Prasanna, Manje Gowda. 2019. Genetic architecture of maize chlorotic mottle virus and maize lethal necrosis through GWAS, linkage analysis and genomic prediction in tropical maize germplasm. Theoretical and Applied GeneticsAugust 2019, Volume 132, Issue 8pp 2381–2399

Phân tích kiến trúc di truyền tính kháng của bắp đối với MCMV (virus gây bệnh khảm sọc lá) và MLN (bệnh chết yểu) trong tập đoàn giống bắp đơn bội kép (doubled-haploid) cho thấy những QTLs có ảnh hưởng chính định vị tại nhiễm sắc thể 3 và 6, với tương tác giữa kiểu gen và môi trường. Hai QTLs có ảnh hưởng chủ chốt là qMCMV3-108/qMLN3-108 và qMCMV6-17/qMLN6-17, đã được xác định trong điều khiển tính kháng MCMV và MLN.

Bệnh chết yểu hay còn gọi là chết do hoại tử MNL (maize lethal necrosis) là hiểm họa khôn lường đối với an ninh lương thực cho nông dân trồng bắp quy mô nông hộ nhỏ tại vùng cận sa mạc Sahara (sub-Saharan Africa). Khả năng của virus MCMV (maize chlorotic mottle virus) gây triệu chứng khảm sọc lá bắp ttương tác với hiện tượng chết yểu nói trên, chủ yếu là virus thuộc “Potyviridae” làm tổn thất rất lớn năng suất bắp, chết theo kiểu MLN. Mục tiêu nghiên cứu: cung cấp những hiều biết cần thiết về kiến trúc di truyền tính kháng của cây bắp đối với MCMV và MLN. Nhóm tác giả công trình khoa học này đã ứng dụng phương pháp phân tích “linkage mapping” của ba quần thể đơn bội kép và phân tích “association mapping” hay GWAS (genome-wide association study) 380 dòng bắp khác nhau. Sự biến thiên kiểu hình của tất cả quần thể nghiên cứu đối với MCMV và MLN khác biệt đáng kể. Hệ số di truyền từ trung bình đến cao. “Linkage mapping” xác định được 13 QTLs (quantitative trait loci) lien quan đến tính kháng MCMV và 12 QTLs liên quan đến tính kháng MLN resistance. Một QTL chủ lực qMCMV3-108/qMLN3-108, có trong tất cả quần thể xem xét đối với tính kháng cả hai đối tượng MCMV và MLN. Phương pháp phân tích “Joint linkage association mapping” (JLAM) cho kết quả 18 QTL ảnh hưởng đến MCMV và 21 QTLs ảnh hưởng chính đến MLN. Một QTL chủ lực khác, qMCMV6-17/qMLN6-17, được phát hiện có lien quan đến tính kháng cả hai đối tượng MCMV và MLN.

Kết quả chạy GWAS cho thấy có tất cả 54 chỉ thị SNPs (MCMV-13 và MLN-41) phối hợp có ý nghĩa (P ≤ 5.60 × 10−05) với tính kháng MCMV và MLN. Hầu hết chỉ thị SNP trong phân tích GWAS nằm bên trong hoặc kế cận những QTLs mục tiêu theo phân tích “linkage mapping”. Mức độ chính xác của dự đoán trong từng quần thể (within populations) cũng như những quần thể mang tính chất kết hợp (combined) đều tỏ ra rất triển vọng. Tuy nhiên, mức độ chính xác này còn thấp xét trên các quần thể với nhau (across populations). Nhìn chung, tính kháng MCMV được kiểm soát bởi một ít loci chủ lực và nhiều loci thứ yếu (minor-effect loci), và dường như nó phức tạp hợp tính kháng MLN xét theo kiến trúc di truyền.

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03360-x

GS Bùi Chí Bửu lược dịch

Hình: Giản đồ Manhattan plot và Q–Q plots teho phương pháp GWAS đối với MCMV và MLN trên cơ sở mức độ trầm trọng của bệnh và chỉ số bệnh AUDPC trong “IMAS” khi xem xét quần thể “association mapping”. Vạch ngang chuẩn của Manhattan plots có ý nghĩa ở mức độ P=5.8×10−5. Trục X cho thấy vị trí chỉ thị SNP dọc trên 10 nhiễm sắc thể, với màu sắc khác nhau. Trục Y biểu thị giá trị −log10 (P quan sát) trong từng phân tích. Q–Q plots mô tả “inflation” giữa cái quan sát được và cái dự đoán (kỳ vọng) ở phạm vi −log10 (P giá trị) đối với mỗi tính trạng.

 

 

Các bài viết khác
Video Clip
Hỗ Trợ
Thống kê lượt truy cập
số người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cập
số người truy cậpHôm nay:280
số người truy cậpHôm qua:295
số người truy cậpTuần này:280
số người truy cậpTháng này:7364
số người truy cậpTất cả:313036
số người truy cậpĐang trực tuyến:15