Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC TUẦN LỄ 04 ĐẾN 10-01-2021
 
 
Phương pháp thanh lọc dòng lúa chống chịu độ độc nhôm
 
Nguồn: Hai-long Lu, Ge Dong,Hui Hua, Wen-rui Zhao,Jiu-yu Li, Ren-kou Xu. 2020. Method for initially selecting Al-tolerant rice varieties based on the charge characteristics of their roots. Ecotoxicology and Environmental Safety; Volume 187,  2020, 109813

 

Để khai thác tương quan giữa những tính trạng nông học của rễ lúa và tính chống chịu aluminum (Al), người ta lấy mẫu rễ của 47 giống lúa khác nhau, rồi quan sát chúng trong thí nghiệm trồng lúa ở dung dịch dinh dưỡng. Tiềm năng zeta (cân bằng điện giải) của rễ lúa được xác định bằng phương pháp streaming (xếp theo năng lực chống chịu), tính chống chịu Al và tập họp nhóm giống lúa có chức năng chịu nhôm được đo lường bằng phương pháp chiều dài rễ tương đối (relative root elongation) và phương pháp ATR-FTIR (infrared spectroscopy). Hàm lượng nhôm trao đổi, phức hợp và kết tủa Al(III) hấp phụ mặt ngoài rễ lúa được tách chiết với dung môi 1 mol L−1 KNO3, 0.05 mol L−1 EDTA-2Na và 0.01 mol L−1 HCl, theo thứ tự. Tương quan thuận có ý nghĩa được quan sát giữa zeta potentials (cân bằng điện giải) và chiều dài rễ tương đối, điều này cho thấy zeta potentials của rễ lúa có thể được sử dụng để định tính sự chống chịu độ độc nhôm. Mười hai giống lúa chống chịu nhôm, 25 giống chống chịu trung bình, và 10 giống nhạy cảm với Al được ghi nhận. Giống lúa chống chịu Al hấp thu ít các phức nhôm Al(III) và nhôm tổng số Al(III) bởi vì nó mang tính chất negative charge thấp hơn trong rễ lúa, so sánh với giống lúa nhạy cảm với Al. Kết quả phân tích tương quan cho thấy có tương quan nghịch có ý nghĩa  giữa zeta potential, chiều dài rễ tương đối và khả năng hấp thu Al tổng số Al(III) của rễ, điều này xác định rằng mức độ tin cậy của phương pháp zeta potential để định tính giống lú chống chịu độ độc nhôm. Đây có thể được xem là phương pháp mới để thanh lọc các dòng lúa chống chịu độ độc nhôm.
 
 
 
Di truyền tính kháng bệnh đạo ôn không hoàn toàn thông qua gen NLR

Nguồn: Ming-Hao LiuHouxiang Kang, Yucheng XuYe PengDan WangLijun GaoXuli WangYuese NingJun WuWende LiuChengyun LiBin LiuGuo-Liang Wang. 2020. Genome-wide association study identifies an NLR gene that confers partial resistance to Magnaporthe oryzae in rice. Plant Biotechnol Journal; 2020 Jun;18(6):1376-1383.  

 

Vì tính kháng bệnh đạo ôn dễ bị phá vỡ khi sử dụng gen kháng chủ lực (R), cho nên việc xác định những gen mới kháng bệnh có tính chất từng phần (partial R genes) là mục tiêu vô cùng quan trọng cho chương trình cải tiến giống lúa. Theo kết quả nghiên cứu này, người ta sử dụng tập đoàn giống căn bản (core collection) của Rice Diversity Panel II (C-RDP-II), bao gồm tất cả 584 mẫu giống lúa; rồi đánh giá kiểu gen thông qua bộ chỉ thị 700.000 SNPs. Bộ mẫu giống lúa C-RDP-II accessions này được chủng ba chủng nòi (strains) nấm gây bệnh đạo ôn được thu thập từ những vùng trồng lúa của Trung Quốc. Người ta áp dụng GWAS (genome-wide association study) phân lập được 27 loci kết hợp với tính kháng bệnh đạo ôn trên lá (LABRs). Trong số đó, có 22 LABRs không kết hợp với  bất cứ gen kháng R hoặc QTLs được biết từ trước. Thú vị là, một chùm gen mã hóa nucleotide-binding site leucine-rich repeat (NLR) có vùng mang LABR12 định vị trên nhiễm sắc thể 4. Một trong những genNLR này có tính bảo thủ rất cao biểu thị bản chất multiple partially resistant, nó biểu hiện trên cơ sở điều tiết kiểu UP vào giai đoạn đầu của xâm nhiễm nấm đạo ôn. Knockout gen đích này bằng kỹ thuật CRISPR-Cas9 trong cây transgenic làm suy giảm từng phần tính kháng bệnh đạo ôn  đối với 4 chủng nòi nói trên. Việc xác định gen kháng mới có tính chất non-strain specific partial R gene, đã giúp người ta xác định gen Partial Resistance gene 1 (PiPR1), làm nguồn vật liệu di truyền vô cùng hữu ích, để người ta hiểu rõ hơn cơ chế tính kháng từng phần (partial resistance) phục vụ cải tiến giống lúa cao sản kháng đạo ôn bền vững.
 
 
 
Di truyền tính kháng bệnh đạo ôn trên lá và cổ bông

Nguồn: Haniyambadi B ManojkumarChikkaballi A DeepakKodihally M HarinikumarM P RajannaBelthur Chethana. 2020. Molecular profiling of blast resistance genes and evaluation of leaf and neck blast disease reaction in rice. J. Genet. 2020;99:52.

 

Theo kết quả nghiên cứu này, việc đánh giá kiểu hình về phản ứng đối với bệnh đạo ôn cây lúa được thực hiện tại huyện Ponnampet và Mandya, bang Karnataka, Ấn Độ, cho thấy các giống lúa IR64, Jaya, KMP153, IR30864, Mandya Sona-1, Mandya Sona-2, KCP-1, Dodda Byra, và Malgudi Sanna nhiễm bệnh đạo ôn lá và đạo ôn cổ bông. Giống lúa kháng bệnh đạo ôn lá là KMP200, DHMAS70Q164-1b, Karibatta, Coimbatore Sanna và một số giống khác, nhưng chúng bị nhiễm đạo ôn cổ bông. Trái lại, giống lúa JyothixBR2655, Punkutt Kodi, Sirsi, 222 và Gangadale kháng đạo ôn cổ bông lại nhiễm bệnh đạo ôn lá. Chỉ có giống lúa BR2655 biểu hiện tính kháng đạo ôn cả trên lá và trên cổ bông. Tiến hành đánh giá kiểu gen, người ta ghi nhận các chỉ thị phân tử SSRs được phân tích có sự phân bố gen kháng bệnh khá rộng và đánh giá kiểu gen của từng giống được tuyển chọn, giống bản địa có nguồn gốc từ nhiều vùng địa lý khác nhau, biểu thị tính chất allele specific markers đã giúp cho tác giả xác định được 20 gen kháng chủ lực đối với bệnh đạo ôn. Tần suất gen từng cá thể của 20 gen kháng chủ lực này biến thiên tư 10.34% đến 100%. Sự phân bố tần suất gen này ít đối với gen Pi9 và nhiều đối với gen Pizt. Kết quả này giúp người ta lập ra một chiến lược cải tiến giống lúa  kháng bệnh đạo ôn thông qua nghiên cứu di truyền và sự tương tác giữa ký chủ và ký sinh.
 
 
 
Di truyền tính kháng bệnh Fusarium của cây bắp & sự tạp nhiễm Fumonisin

Nguồn: Rogelio SantiagoAna CaoRosa Ana MalvarAna Butrón. 2020. Genomics of Maize Resistance to Fusarium Ear Rot and Fumonisin Contamination. Toxins (Basel); 2020 Jun 30;12(7):431.

 

Sự tạp nhiễm trong thực phẩm bởi mycotoxins đã được thế giới hết sức quan tâm, vì những toxins ấy được sản sinh bởi nhiều loài vi nấm có ảnh hưởng vô cùng bất lợi cho sức khỏe con người và gia súc. Trong hạt bắp, fumonisins là một trong những toxins có mức đe dọa cao nhất vì nó được sản sinh chủ yếu bởi nấm Fusarium verticillioides, phân bố rộng khắp trên toàn thế giới. Chọn tạo giống bắp cao sản kháng Fusarium là biện pháp hiệu quả và an toàn cho môi sinh, làm giảm độc tố fumonisin trong hạt bắp. Mặc dù phương pháp sàng lọc kiểu hình đã được chứng minh có hiệu quả để cải tiến tính kháng đối với tạp nhiễm fumonisin, nhưng nguồn vật liệu vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của nông dân. Việc sàng lọc dựa trên chỉ thị phân tử gắn với QTLs chủ đích, điều khiển tính kháng sự tạp nhiễm fumonisin hoặc/và những giá trị của giống bắp được thu thập thông qua mô phỏng dự đoán (prediction models) bằng markers phân bố trên hầu hết hệ gen cây bắp có thể thúc đẩy tiến độ chọn giống thành công. Do vậy, theo nghiên cứu này, những vùng mục tiêu trên hệ gen trước đây, những gen đích, những chu trình truyền tín hiệu gắn với tính kháng sự tích tụ fumonisin đã được tổng kết lại có hệ thống. Cho đến này, người ta tổng kết được nhiều markers rất hữu ích cho nhà chọn giống bắp, hiểu được cặn kẽ hơn cơ chế của cây bào vệ chúng chống lại sự xâm nhiễm của nấm và hạn chế được tạp nhiễm bởi fumonisin, Những gen đích bên cạnh QTLs giả định hoặc ứng cử viên, đã được phân lập trong báo cáo này.
 
  
 
Hình 1: Vị trí của những quantitative trait loci (QTL) và genes được báo cáo trong danh mục khảo cứu đối với tính kháng sự xâm nhiễm của nấm Fusarium gây thối hạt bắp (Fusarium ear rot: FER) và tạp nhiễm chất fumonisin. Đồng vị trí của QTLtại những quần thể vật liệu giống khác nhau, trên cơ sở phương pháp mapping giống nhau được đánh dấu ×2, ×3 và ×4 tương ứng với co-localizations tại hai, ba, và bốn quần thể, theo thứ tự.
 
 
 
Các bài viết khác
Video Clip
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:53
số người truy cậpHôm qua:388
số người truy cậpTuần này:53
số người truy cậpTháng này:4708
số người truy cậpTất cả:525483
số người truy cậpĐang trực tuyến:15