Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC 20.03.2019


Description: Description: Kết quả hình ảnh cho hybrid rice
BIỂU HIỆN CÁC ALEN ĐẶC BIỆT CỦA HỆ GEN LÚA LAI; CƠ SỞ DI TRUYỀN CỦA ƯU THẾ LAI
 
 
Nguồn: Lin Shao, Feng Xing, Conghao Xu, Qinghua Zhang, Jian Che, Xianmeng Wang, Jiaming Song, Xianghua Li, Jinghua Xiao, Ling-Ling Chen, Yidan Ouyang, and Qifa Zhang. 2019.  Patterns of genome-wide allele-specific expression in hybrid rice and the implications on the genetic basis of heterosis. PNAS March 19, 2019 116 (12): 5653-5658
 
Ý NGHĨA KHOA HỌC
Sử dụng ưu thế lai đã và đang góp phần làm tăng năng suất của cây trồng trên toàn thế giới. Thuật ngữ ASE được viết tắt từ chữ “Allele-Specific Expression (có nghĩa là thể hiện của những alen đặc biệt) được người ta xem như một cơ chế di truyền gây ra ưu thế lai (heterosis). Các nhà khoa học trong bài viết này đã tiến hành phân tích toàn hệ gen (genome-wide analysis) ASE trong ba mô của giống lúa lai ưu việt, được trồng ở bốn điều kiện tang trưởng khác nhau. Người ta đã xác định được 3.270 gen cho thấy những thành phần của ASE khi nó đáp ứng với những vấn đề phát sinh trong quá trình phát triển và tác động bên ngoài, điều đó ghi nhận một bức tranh tổng thể của ASE trong hệ gen lúa lai. Người ta chứng minh được rằng các thành phầnASE có thể có những tác động khác nhau trong cơ sở di truyền ưu thế lai, đặc biệt là bổ sung cho nguyên tắc kinh điển của tính trội và siêu trội. Những gen biểu hiện ASE cho thấy bản chất ứng cử viên của chúng đối với các nghiên cứu sau này về cơ chế di truyển phân tử của ưu thế lai.
 
TÓM TẮT
Sử dụng ưu thế lai đã và đang góp phần làm tang năng suất của cây trồng trên toàn thế giới.  Mặc dù người ta có nhiều tiến bộ cực kỳ vĩ đại về định tính cơ sở di truyền của ưu thế lai bằng những công nghệ thuộc về hệ gen,  nhưng các cơ chế phân tử liên quan đến các thành phần di truyền ưu thế lai vẫn còn rất nhiều khiếm khuyết. Sự thể hiện những alen đặc biệt ASE (allele-specific expression), hoặc tính chất mất cân bằng giữa mức độ thể hiện của hai alen bố mẹ trong con lai (hybrid), đã được người ta xem xét như một cơ chế của ưu thế lai. Ở đây, các tác giả đã thực hiện kỹ thuật phân tích toàn hệ gen của ASE thông qua kỹ thuật so sánh các tỷ lệ “read” những alen bố mẹ trong dữ liệu nguồn về trình tự RNA của một con lai F1 ưu việt nào đó và của bố mẹ nó, với ba mô cây lúa được trồng trong 4 điều kiện khác nhau. Kết quả phân tích cho thấy có tất cả 3.270 gen điều khiển ASE (ASEGs) theo nhiều cách thức rất khác nhau, chúng có thể được phân ra thành hai phần chính (two patterns): (1) “consistent ASEGs” (nhất quán) ví dụ như ASE thiên lệch theo hướng alen của bố mẹ trong tất cả mô/điều kiện khác nhau, và (2) “inconsistent ASEGs” (không nhất quán) ví dụ như ASE có mặt trong một vài nhưng phải tất cả mô/điều kiện khác nhau, bao gồm cách dịch chuyển theo hướng của ASEGs mà theo đó, ASE thiên lệch theo một alen của mẹ hoặc của bố mà thôi. Kết quả khẳng định rằng những “patterns” như vậy có thể có những hàm ý khác nhau trong cơ sở di truyền của ưu thế lai: Những ASEGs nhất quán có thể tạo ra kết quả trội từng phần hoặc trội hoàn toàn đối với những tính trạng nghiên cứu; chúng được điều tiết, và ASEGs dịch chuyển có định hướng có thể dẫn đến kết quả siêu trội (overdominance). Người ta còn chứng minh rằng ASEGs nhiều đáng kể trong các vùng của hệ gen được chọn lọc trong lịch sử cải tiến giống lúa. Những ASEGs này cho chúng ta một chỉ số gen (index of the genes) phục vụ những nghiên cứu tương lai về cơ chế di truyền và cơ chế phân tử của ưu thế lai.
GS Bùi Chí Bửu lược dịch
 
Description: Description: Fig. 1.
 
Hình  1: Đặc điểm của ASEGs. (A) Số ASEGs trong chồi thân, phiến lá, và bông lúa dưới 4 điều kiện khác nhau. (BD) Kết quả “Four-way Venn diagrams” biểu hiện số ASEGs trong chồi thân (B), phiến lá (C), và bông lúa (D) dưới điều kiện HTLD, LTLD, HTSD, và LTSD. Số ASEGs được tìm thấy trong 4 điều kiện khác nhau biểu hiện trong chồi thân (I), phiến lá (II), và bông lúa (III). (E) Kết quả “Three-way Venn diagram” cho thấy số ASEGs chồng lấp nhau trong ba mô trên cơ sở ASEGs của nhóm I, II, và III trong BD. Số gen 261 cho thấy bản chất nhất quán của ASE theo hướng thể hiện hình chéo trong tất cả ba mô ơ 4 điều kiện tăng trưởng được xem như “consistent ASEGs”. (F) Đặc điểm của “consistent ASEGs” là biến thiên tác động: cao, trung bình, thấp, cải biên thong qua phân tích SNPs và InDel giữa ZS97RS1 - MH63RS1. Những con số đặc biệt của “impact categories” được thể hiện trong hình, với bất cứ sự trùng lấp nào đó  theo “subclassifications” trong mỗi “impact category”. Chữ del là deletion; chữ in là insertion.
 
 
 
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:80
số người truy cậpHôm qua:283
số người truy cậpTuần này:679
số người truy cậpTháng này:4852
số người truy cậpTất cả:291993
số người truy cậpĐang trực tuyến:11