Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC TUẦN LỄ TỪ 13-19/9/2021
Bản tin khoa học
 
OsUBC26 và di truyền tính kháng bệnh đạo ôn lúa

Nguồn: Xin LiuLinlin SongHeng ZhangYijuan LinXiaolei ShenJiayuan GuoMeiling SuGaosheng ShiZonghua WangGuo-Dong Lu. 2010. Rice ubiquitin-conjugating enzyme OsUBC26 is essential for immunity to the blast fungus Magnaporthe oryzae. Molecular Plant Pathology 30 August 2021; on line https://doi.org/10.1111/mpp.13132
 
Chức năng của enzyme E2 (ubiquitin-conjugating) trong phản ứng miễn dịch cây trồng cưa được biết đến nhiều. Theo khảo cứu này, OsUBC26, một protein đóng vai enzyme trong cây lúa, có thuật ngữ là ubiquitin-conjugating enzyme, đã được định tính trong phản ứng bảo vệ cây chống lại xâm nhiễm của nấm Magnaporthe oryzae. Thể hiện gen OsUBC26 được kích thích khi chủng nhiễm nấm M. oryzae vào cây lúa và trong nghiệm thức xử lý methyl jasmonate. Cả dòng lúa “RNA interference” và dòng lúa đột biến có chủ đích nhờ CRISPR/Cas9 (null mutants) của OsUBC26 đều làm suy giảm tính kháng bệnh đạo ôn cây lúa đối với nấm M. oryzaeWRKY45 được điều tiết theo kiểu down trong dòng đột biến chủ đích OsUBC26 . Hoạt tính enzyme Ea in vitro cho thấy protein OsUBC26 là một ubiquitin-conjugating rất tích cực. Xét nghiệm “Yeast two-hybrid” sự dụng OsUBC26 như mồi nhữ đã xác định được RING-type E3 ligase UCIP2 như một protein tương tác. Xét nghiệm theo phương pháp coimmunoprecipitation xác định tương tác giữa OsUBC26 và UCIP2. Con lai  này bởi dòng đột biến chủ đích CRISPR/Cas9 của gen UCIP2 còn cho thấy tiềm năng tính kháng với nấm M. oryzae. Sàng lọc theo phương pháp Yeast two-hybrid sử dụng UCIP2 làm mồi cho kết quả rằng APIP6 là một thành viên kết nối với UCIP2. Hơn nữa, OsUBC26 thao tác với APIP6 ubiquitinateds AvrPiz-t, một protein “effector” có tính chất avirulence của nấm M. oryzae, và đột biến có chủ đích gen OsUBC26 đã làm tổn thương sự phân giải proteasome của AvrPiz-t trong tế bào cây lúa. Tóm lại, OsUBC26 có vai trò quan trọng giúp cây lúa kháng bệnh đạo ôn nhờ sự điều tiết biểu hiện gen WRKY45 và hoạt động với enzyme E3 ligases ví dụ như APIP6 để tương tác với effector protein mang tên AvrPiz-t của nấm M. oryzae.
 

Di truyền tính trạng “hướng động” quả ớt (Capsicum spp.)

Nguồn: Fang HuJiaowen ChengJichi DongJian ZhongZiyan Zhou & Kailin Hu. 2021. Fine mapping and candidate gene analysis of the up locus determining fruit orientation in pepper (Capsicum spp.). Theoretical and Applied Genetics September 2021; vol. 134:2901–2911
 

Chính “up locus” (gen chỉ thiên) xác định tính trạng hướng động của qủa ớt được người ta thực hiện fine-mappedtại vùng có độ lớn phân tử ~169.51 kb trên nhiễm sắc thể P12. Gen Capana12g000958, mã hóa một G protein 2điều tiết có tính chất phát triển, được xem như ứng cử viên nặng ký nhất thông qua chạy trình tự so sánh và phân tích phổ thể hiện. Định hướng quả ớt chỉ thiên hay chỉ địa (fruit orientation) là một tính trạng quan trọng được thuần hóa, tính trạng này được điều khiển bởi một gen semi-dominant(chỉ thiên: up) trong cây ớt. Tuy nhiên, gen ấy được biết như một up locuschưa được phân lập chính xác. Theo nghiên cứu này, QTL chủ lực UP12.1 lần đầu tiên được nguoi72 ta minh chứng thông qua quần thể con lai hồi giao (n = 225) từ cặp lai giữa giống BB3 (C. annuum) và mẫu giống ớt hoang dại Chiltepin (C. annuum var. glabriusculum) sử dụng giống BB3 là nguồn mẹ tái tục (recurrent parent). Kế đó, sử dụng quần thể lớn BC1F2  (n = 1827) để sàng lọc dòng recombinant (tái tổ hợp) nhằm hạn chế up locustrong đoạn phân tử có độ lớn  ~ 169.51 kb. Kết quả so sánh chuỗi trình tự và phân tích phổ thể hiện cho thấy: gen Capana12g000958 mã hóa G protein 2, là gen ứng cử viên cho up locus.Không có khác biệt giữa những trình tự mật mã di truyền của Capana12g000958 giữa giống ớt BB3 và Chiltepin, trong khi đó, có một chỉ thị SNP tại upstream của gen Capana12g000958 biểu hiện một tương quan hoàn chỉnh với hướng động của quả ớt trong tập đoàn giống ớt tự phối bao gồm 40 mẫu giống. Phát hiện này sẽ hình thành cơ sở lý thuyết về phân lập gen đích và cơ sở di truyền của tính trạng hướng động quả ớt trong quá trình thuần hóa giống ớt trồng.

 
Di truyền lúa chống chịu mặn – Tổng quan năm 2021
 

Advances in Sensing, Response and Regulation Mechanism of Salt Tolerance in Rice

Int J Mol Science; 2021 Feb 24;22(5):2254.  doi: 10.3390/ijms22052254.
tổng quan
Đất nhiễm mặn là một trong những stress phi sinh học làm thiệt hại sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng, kết quả là thiệt hại trầm trọng năng suất. Sự hóa mặn trong đất là kết quả của sự lạm dụng quá mức phân hóa học và chất bổ dưỡng cho đất, thoát nước kém, nước biển xâm nhập. Người ta ước lượng có 6% diện tích đất toàn cầu đang bị ảnh hưởng mặn, trong đó, hơn 12 triệu ha được tưới nước đầy đủ đặt ra nguy cơ thiếu nước tưới cho nông nghiệp hết sức trầm trọng. 
Mặn bao gồm hai stress chủ lực cho cây lúa, (i) stress do áp suất thẩm thấu, và (ii) stress có tính chất stress. Stress áp suất thẩm thấu được định tính bởi hyperosmotic soil solution làm phá vở tế bào, giống như ảnh hưởng của khô hạn. Trái lại, ionic stress được định tính bởi Na+ bị thay đổi và hàm lượng K+ bên trong tế bào, làm phá vở những tiến trình sinh học
Tính mặn của đất đe dọa nghiêm trọng đến sản xuất lúa và an ninh lương thực toàn cầu. Phản ứng của cây lúa đối với stress mặn bao gồm hàng loạt tiến trình sinh học diễn ra, đó là antioxidation, osmoregulation hoặcosmoprotection, và ion homeostasis (sinh lý bảo hòa ion ở không bào), tất cả được điều khiển bởi nhiều gen khác nhau. Hiểu được cơ chế tính kháng và các gen chủ lực mới tạo ra được giống lúa cao sản phát triển trên đất bị mặn. Trong tổng quan này, người ta thảo luận những cơ chế phân tử của tính chống chịu mặn từ sensing đến transcriptional regulation những gen chủ lực trên cơ sở hiểu biết cập nhật tới bây giờ. Thêm vào đó, người ta tóm lược những gen có chức năng rõ ràng được minh chứng khoa học, trong hệ gen cây lúa.
 
Vai trò của qGZn9a trong điều tiết hàm lượng kẽm trong hạt gạo (Oryza sativa L.)
 

Nguồn: Miki OgasawaraNaoya MiyazakiGotaro MondenKenta TanikoSathya LimMasahide IwataTakashige IshiiJian Feng Ma & Ryo Ishikawa. 2021. Role of qGZn9a in controlling grain zinc concentration in rice, Oryza sativa L. Theoretical and Applied Genetics September 2021, vol. 134: 3013–3022 
 
Một gen ứng cử viên đáp ứng với tích tụ hàm lượng kẽm cao trong hạt gạo đã được người ta phân lập, kết hợp với sự khiếm khuyết của sự mở túi phấn (anther dehiscence). Zinc (Zn) là một vi khoáng cần thiết cho nhiều loài sinh vật. Thiếu Zn, người ta sẽ nhiều vấn đề liên quan đến bệnh khiếm dưỡng; do đó, hàm lượng Zn được hấp thu từ thực phẩm hàng ngày rất cần thiết phải nghiên cứu. Lúa gạo, Oryza sativa, là nguồn lươnbg thực chính của cư dân châu Á, và trở thành mục tiêu nghiên cứu cải tiến giống lúa giàu kẽm phục vụ nhân loại. Trước đây, người ta tìm thấy trong mẫu giống lúa hoang của Úc châu, O. meridionalis W1627, biểu thị giàu kẽm trong hạt gạo hơn rất nhiều so với giống lúa trồng, O. sativa Nipponbare, và người ta phân lập được những loci tương ứng. Hàm lượng Zn tích tụ trong hạt gạo tăng bởi một trong những loci ấy, qGZn9a, kết hợp với sự giảm tỷ lệ thụ tinh, nhưng làm thế nào có ảnh hưởng tiêu cực như vậy về năng suất hạt vẫn còn chưa được giải thích rõ ràng. Nghiên cứu này người ta xử lý nhân tạo cắt bớt hoa lúa (spikelets) trên gié và thấy rằng: có một sự suy giảm số hạt liên kết với sự tăng hàm lượng kẽm trong hạt. Người ta gọi đó là một hiện tượng partial defect (khiếm khuyết không hoàn toàn) trong sự mở túi phấn (anther dehiscence) tương quan với hàm lượng kẽm trong hạt trong nguồn vật liệu W1627 tại qGZn9a của nền tảng di truyền Nipponbare. Trong 8 gen ứng cử viên tại vùng mang qGZn9a , ba gen vắng mặt từ vùng tương ứng của W1627; một trong số đó, Os09g0384900, mã hóa DUF295 protein không rõ chức năng, được người ta tìm thấy biểu hiện hết sức đặc biệt trong khi bao phấn phát triển, gợi ra rằng: gen này có thể điều tiết sự mở bao phấn. Vừa thụ tính, vừa có hàm lượng kẽm mong muốn, kết quả này ghi dấu mốc quan trọng cách thức làm cân bằng hai tính trạng quan trọng nói trên.
Hình 1: Các gen ứng cử viên tại qGZn9a.
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:0
số người truy cậpHôm qua:348
số người truy cậpTuần này:2314
số người truy cậpTháng này:10312
số người truy cậpTất cả:620109
số người truy cậpĐang trực tuyến:0