Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC (Tuần lễ từ 13 đến 19-1-2025)
BẢN TIN KHOA HỌC
 
Resequencing hệ gen cây lúa tứ bội và những họ hàng quan hệ gần nhất của lúa biểu hiện biến dị di truyền cao, rất tiềm năng phục vụ cải tiến giống
Nguồn: Yachun Zhang, Anping Du, Liqi Tong, Gui Yan, Longxiang Lu, Yanni Yin, Xingyue Fu, Huixin Yang, Hui Li, Weizao Huang, Detian Cai, Zhaojian Song, Xianhua Zhang, Yuchi He Shengbin Tu. 2024. Genome Resequencing for Autotetraploid Rice and Its Closest Relatives Reveals Abundant Variation and High Potential in Rice Breeding
Int J Mol Sci.; 2024 Aug 19; 25(16):9012. doi: 10.3390/ijms25169012.
 
  
 
Cây lúa đa bội và cây lúa lưỡng bội hoàn nguyên của nó (reverted diploid) cho thấy biến dị di truyền kiểu hình rất phong phú và biểu hiện ưu thế lai cao, khẳng định được giá trị cải tiến giống vô cùng to lớn. Tuy nhiên, những khác biệt về hệ gen của các dòng lúa tứ bội, các loài lưỡng bội phổ biến tương ứng, các loài lưỡng bội hoàn nguyên từ tứ bội, và thế hệ con cháu lai vẫn chưa rõ ràng. Trong nghiên cứu này, người ta tiến hành lai giữa giống lúa lai hai dòng mới và tuyệt vời, giống Y Liang You Duo Hui 14 (HTRM12), có bản chất tứ bội của Haitian từ hoàn nguyên lưỡng bội (HTRM2). Bên cạnh đó, người ta phân tích có tính chất so sánh các tính trạng nông học quan trọng và biến dị di truyền ở quy mô genome rộng lớn của dòng quan hệ gần nhất của chúng, dòng lưỡng bội Haitian (HT2), dòng tứ bội Haitian (HT4), HTRM2, và dòng HTRM12, trên cơ sở nhiều kết quả nghiên cứu kiểu hình, genome resequencing, và bioinformatics (tin sinh học). Kết quả phân tích tính trạng nông học và phân tích “genome-wide variation” trên cơ sở chỉ thị SNP, chỉ thị InDel, và biến thể số bản sao CNV (copy number variation). Tất cả cho thấy HT4 và HTRM2 có biến thiên kiểu hình và kiểu gen rất phong phú so với dòng lúa HT2. Dòng HTRM2 có thể kế thừa những tính trạng quan trọng và biến thiên di truyền từ HT4. Điều này khẳng định dòng lưỡng bội hoàn nguyên từ dòng tứ bội có khả năng rất lớn trong sáng tạo ra nguồn vật liệu bố mẹ tuyệt hảo và tạo đột phá mới trong cải tiến giống lúa lai. Nghiên cứu này minh chứng đặc điểm của lúa tứ bội có thể được sử dụng như nguồn mang vật liệu đột biến sáng tạo ra biến dị di truyền mới và cung cấp thông tin hệ gen, những vật liệu bố mẹ mới tinh, và cách thức mới trong ứng dụng cải tiến lúa tứ bội.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39201698/
 
Nghiên cứu hệ transcriptome của cây sắn, vai trò của MeFtsZ2-1 trong tính trạng tích lũy sắc tố lá sắn
Nguồn: Yuwei Zang, Kunlin Wu, Liangwang Liu, Fangfang Ran, Changyi Wang, Shuwen Wu, Dayong Wang, Jianchun Guo, Yi Min. 2024. Transcriptomic study of the role of MeFtsZ2-1 in pigment accumulation in cassava leaves. BMC Genomics; 2024 May 7; 25(1):448. doi: 10.1186/s12864-024-10165-w.
 
  
 
MeFtsZ2-1 là gen chủ lực phục vụ phân chia plastid trong thực vật, nhưng cơ chế di truyền của MeFtsZ2-1 ảnh hưởng ra sao với tính trạng tích lũy sắc tố lá sắn (Manihot esculenta Crantz) thông qua plastids vẫn chưa biết rõ. Người ta thấy biểu hiện mạnh mẽ gen MeFtsZ2-1 trong cây sắn sẽ cho ra kết quả lá sắn xanh đem thẩm, với mức độ của anthocyanins và carotenoids tăng lên.
Quan sát kỹ hơn nhờ kính hiển vi TEM (Transmission Electron Microscopy) cho thấy không có khiếm khuyết trong cấu trúc lục lạp nhưng có sự gia tăng của số lượng plastoglobule trong lá sắn. Kết quả chạy RNA-seq cho thấy có 1582 gen DEGs (ifferentially expressed genes) trong lá sắn. kết quả “KEGG pathway analysis” cho thấy những gen DEGs này rất nhiều trong các lộ trình có liên quan đến flavonoid, anthocyanin, và sinh tổng hợp carotenoid. Nghiên cứu này khẳng định được vai trò của MeFtsZ2-1 trong tính trạng tích lũy sắc tố lá sắn từ quan điểm sinh lý thực vật và phiên mã gen đích, cung cấp cơ sở lý luận nhằm cài tiến chất lượng sắn.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38802758/
 
Phân tích cấu trúc tế bào và hệ thống di truyền của tính trạng hạt đậu nành
Nguồn: Julie M. Pelletier, Min Chen, Jer-Young Lin, Brandon Le, Ryan C. Kirkbride, Jungim Hur, Tina Wang, ShuHeng Chang, Alexander Olson, Lachezar Nikolov, Robert B. Goldberg, and John J. Harada. 2024. Dissecting the cellular architecture and genetic circuitry of the soybean seed. PNAS; December 30, 2024; 122 (1) e2416987121; https://doi.org/10.1073/pnas.2416987121
 
  

Hạt đậu nành là nền tảng của nông nghiệp thế giới. Sản xuất hạt đậu nành là an ninh lương thực toàn cầu. Hiểu biết về cơ chế điều hành sự phát triển của hạt đậu như thế nào có thể được xem là chiến lược cải tiến cây trồng quan trọng này. Để xác định hệ thống di truyền làm cơ sở cho sự phức tạp theo không gian của hạt đậu nành, người ta đã tiến hành lập phổ biểu hiện hoạt động gen đích trong mô tế bào của 3 vị trí: phôi mầm, nội nhũ, và bao võ hạt; cộng thêm nhân hạt từng tế bào của hạt đậu nành. Tích hợp số liệu cho phép người ta lập bản đồ các kiểu hình tế bào và các trạng thái không gian trong hạt đậu nành, xác định được tiến trình sinh học mang đặc điểm của tế bào và các vị trí phụ trợ (subregions), xac định được hệ thống gen (gene networks) chúng khởi động tế bào và subregion một cách hết sức đặc biệt; số khác khởi động trong nhiều loại hình tế bào rất khác nhau cũng như ở những subregions.
Hạt đậu nành có cấu trúc phức tạp bao gồm 3 vị trí: phôi mầm, nội nhũ và vỏ hạt, với mỗi thứ được chia ra thành những subregions có mô, các lớp tế bào, và những loại hình tế bào. Mặc dù hạt đậu nành được định tính khá rõ ràng về giải phẩu học, nhưng có quá ít kiến thức nói về hệ thống di truyền (genetic circuitry) chỉ ra tính chất phức tạp theo không gian của nó. Để giải quyến vấn đề, người ta tiến hành lập phổ biểu hiện mRNAs từ các subregions của từng hạt khác nhau về giải phẩu học ở từng giai đoạn phát triển khác nhau. Phân tích phổ biểu hiện này (profiles) cho thấy tất cả subregions biểu hiện số gen khác biệt như nhau và số gen nhỏ biểu hiện subregion một cách đặc thù cung cấp thông tin về tiến trình sinh họcxảy ra trong hạt đậu nành. Song song đó, người ta tiến hành lập phổ biểu hiện RNAs trong từng nhân tế bào và xác định những “nuclei clusters” (chùm hạt nhân) đặc trưng cho việc nhận dạng tế bào riêng biệt. T1ich hợp kết quả “single-nucleus RNA” và “subregion mRNA transcriptomes” cho phép người ta nhận dạng được hầu hế tế bào được giao chó các tiểu vùng cụ thể và các loại hình tế bào và/hoặc trạng thái tế bào. Số nhận diện được tế bào vượt quá số lượng các loại hình tế bào có thể nhận dạng khác nhau về gioải phẩu học, nhấn mạnh tính phức tạp về không gian của hạt đậu nành. Người ta xác định “gene coexpression networks” (hệ thống đồng biểu hiện gen) làm cơ sở cho các tiến trình sinh học riêng biệt khi hạt phát triển. Người ta chứng minh được sự phân bố của subregions và số nhận diện tế bào biến động lớn. Một vào hệ thống khởi động trong từng subregions riêng biệt và/hoặc các nhận dạng tế bào, nhiều hệ thống đồng biểu hiện đã khởi động trong nhiều subregions và/hoặc trong phân biệt tế bào. Các subregions đơn lẽ và sự nhận dạng tế bào co rất nhiều networks. Kết luận, nghiên cứu này cung cấp luận điểm khoa học độc nhất trong tiến trình sinh học và trong hệ thống mạng lưới di truyền (genetic circuitry) làm nền tảng cho bức tranh không gian của hạt đậu nành.
Xem https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2416987121
 
Mở khóa vai trò của ABA liên quan đến tính trạng chịu lạnh của cây lúa: tình huống giống lúa Zhonghua 11 và Kasalath
Nguồn; Wenyu Li, Xin Lou, Zhijun Wang, Di Zhang, Lingling Li, Xiaoping Ding, Gongye Cheng, Weiying Nie, Zhilin Li, Jianghui Yu, Jiwai He, Nenghui Ye, Dingyang Yuan, Meijuan Duan & Citao Liu. 2025. Unlocking ABA’s role in rice cold tolerance: insights from Zhonghua 11 and Kasalat.Theoretical and Applied Genetics; January 3 2025; vol.138; article 16
 
  

Làm sáng tỏ các lột trình của ABA chủ chốt, bao gồm OsWRKY71-OsABA8ox1 và OsbZIP73-OsNCED5, cung cấp những hiểu biết có giá trị để cải tiến tính trạng chống chịu lạnh trong cải tiến giống lúa canh tác ở vùng lạnh khắc nghiệt.
Stress lạnh làm hạn chế sản lượng lúa (Oryza sativa L.) canh tác vùng khí hậu lạnh. Nghiên cứu này khám phá làm thế nào mà tín hiệu abscisic acid (ABA) tăng cường được tính trạng chống chịu lạnh của giống lúa Zhonghua 11 (ZH11) so sánh với giống nhiễm Kasalath. Khi bị lạnh, ZH11 nhanh cóng tích tụ ABA thông qua sự điều tiết có hiệu quả của những gen đích then chốt. Ye61y tố phiên mã OsWRKY71ZH11 ức chế sự dị hóa ABA (catabolism) gen OsABA8ox1 trong giai đoạn bắt đầu lạnh, cho phép tự tích lũy ABA. Bên cạnh đó, OsbZIP73 điều tiết tồng hợp ABA, gen OsNCED5 để duy trì sự cân bằng ABA trong giai đoạn bị stress lạn kéo dài. Cây lúa transgenic ZH11 biểu hiện mạnh mẽ gen OsWRKY71ZH11 cho kết quả kiểu hình lúa chống chịu được lạnh giá, trong khi đó, biểu hiện mạnh mẽ của gen OsWRKY71Ka không cho kết quả có lợi. Kết quả phân tích haplotype đã liên kết những biến thể alen trong OsWRKY71 và OsNCED5 đối với nghiệm thức xử lý lạnh khác nhau cho kết quả chống chịu khác nhau. Kết quả lược ghi lộ trình truyền tín hiệu ABA cực trọng đã làm tăng cường tính chịu lạnh của cây lúa. Nhắm mục tiêu vào lộ trình này thu nhận được chiến lược triển vọng trong cải tiến giống lúa chịu lạnh, ở vùng canh tác bị lạnh giá.
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04810-x
 
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:333
số người truy cậpHôm qua:2105
số người truy cậpTuần này:2438
số người truy cậpTháng này:10622
số người truy cậpTất cả:442895
số người truy cậpĐang trực tuyến:19