Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC Tuần lễ từ 20 đến 26-9-2021
Bản tin khoa học
 
Di truyền tính chống chịu nóng của cây bắp
 

Nguồn: Zhaoxia LiStephen H Howell. 2021. Heat Stress Responses and Thermotolerance in Maize. Int J Mol Sci.; 2021 Jan 19;22(2):948.  doi: 10.3390/ijms22020948.
 
Nhiệt độ nóng gây stress nóng làm xáo trộn sinh lý bảo hòa của tế bào (cellular homeostasis) và gây tôn thưởng cho tăng trưởng và phát triển của thực vật. Tổn thất to lớn của nông nghiệp hiện nay do một phần của stress nóng, thường đi liền với những loại hình stress khác. Thực vật tiến hóa để phản ứng lại stress nóng để giảm thiểu sự thiệt hại và bảo vệ cây trồng khi stress ngày càng cực đoan. Một khung rất hẹp của nhiệt độ làm phân biệt sự khác nhau về tăng trưởng của stress nóng, khoảng biến thiên nhiệt độ ấy gắn với một điểm tăng trưởng tối ưu thường bị chồng lấp với stress nóng phát sinh ra. Stress nóng kích thích một phản ứng có thuật ngữ khoa học là HSR ở tế bào chất (cytoplasmic heat stress response) theo đó, protein HSFs (heat shock transcription factors) đóng vai trò yếu tố phiên mã làm tăng cường một chòm sao quy tụ các gen mã hóa protein HSPs (heat shock proteins). Stress nóng còn kích hoạt mạng võng nội chất (endoplasmic reticulum: ER) nơi mà protein không gấp cuộn phản ứng UPR (unfolded protein response), điều này hoạt hóa những yếu tố phiên mã điều tiết theo kiểu “up” thuộc một học protein khác với protein của những gen nói trên. Stress nóng còn hoạt hóa phản ứng của hormone và sự kiện RNA splicing luân phiên, tất cả đều có thể tham gia vào kết quả chống chịu nhiệt (thermotolerance). Stress nóng được nghiên cứu bởi thao tác cây trồng theo nghiệm thức tăng dần từng bước nhiệt độ; tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng: shock nhiệt bị phản ứng đều xảy ra trong điều kiện đồng ruộng được mô phỏng (simulated field) trong đó, nhiệt độ tăng chậm cho đến trung bình. Phản ứng stress nóng, được đánh giá ở mức độ phân tử, có thể được người ta ứng dụng như những tính trạng phục vụ nhà chọn giống tuyển chọn và sàng lọc tính chất chống chịu nhiệt (thermotolerance).
 
Di truyền tính trạng ẩm độ hạt bắp

 

 

Nguồn: Wenqiang LiYanhui YuLuxi WangYun LuoYong PengYuancheng XuXiangguo LiuShenshen WuLiumei JianJieting XuYingjie XiaoJianbing Yan. 2021. The genetic architecture of the dynamic changes in grain moisture in maize. Plant Biotechnol J.; 2021 Jun;19(6):1195-1205.  doi: 10.1111/pbi.13541. Epub 2021 Feb 11.

 
Ẩm độ hạt thấp vào luc thu hoạch là điều kiện cần thiết để nông sản an toàn, phục vụ vận chuyển và tồn kho, nhưng kiến trúc di truyền của tính trạng này trên cây bắp (Zea mays) vẫn chưa được biết rõ. Công trình nghiên cứu này tiến hành qun sát động thái biến đổi ẩm độ hạt trên cơ sở bản đồ association từ nguồn tập đoàn 513 dòng bắp cận giao có đa dạng di truyền tại 5 giai đoạn, ở 5 địa điểm khảo nghiệm khác nhau. GWAS (genome-wide association study) cho thấy có 71 QTLs ảnh hưởng đến tính trạng ẩm độ hạt. Giá trị tương tác kiểu “epistatic” đóng vai trò chủ lực đối với biến dị của tính trạng ẩm độ hạt, cả những QTL chính ở giai đoạn hạt non đến giai đoạn hạt khô dần. Tương tác QTL và môi trường ảnh hưởng đến biến dị theo không gian và thời gian của tính trạng ẩm độ hạt, được hoạt hóa đầu tiên ở những thời điểm đặc biệt. Kết hợp phân tích quần thể di truyền với phổ biểu hiện transcriptome và chỉnh sửa gen, các tác giả công trình này đã xác định genGRMZM5G805627 vàGRMZM2G137211 là những gen ứng cử viên chỉ ra QTL chủ lực điều khiển tính trạng ẩm độ hạt bắp. Kết quả cung cấp những kiến thức về kiến trúc di truyền của những biến đổi cơ học về ẩm độ hạt bắp, giúp cho việc chọn tạo giống bắp dễ dàng hơn.
 
Gen lặnpepy-1 mã hoá Pelota giúp cây ớt kháng bệnh siêu vi

 

Nguồn: Sota KoedaMika OnouchiNamiko MoriNadya Syafira PohanAtsushi J. Nagano & Elly Kesumawati. 2021. A recessive gene pepy-1 encoding Pelota confers resistance to begomovirus isolates of PepYLCIV and PepYLCAV in Capsicum annuum. Theoretical and Applied Genetics September 2021; vol. 134: 2947–2964
 
Tính kháng begomovirus của gen pepy-1, mã hóa messenger RNA surveillance factor Pelota, được người ta phân lập thành công trong cây ớt (C. annuum) thông qua kỹ thuật map-based cloning và định tính chức năng của gen. Bệnh vàng xoắn lá ớt do siêu vi begomoviruses đã làm thiệt hại khá trầm trọng sản lượng ớt tại nhiều vùng trên thế giới. Các gen Ty của cà chua, liên quan đến tính kháng bệnh vàng xoăn lá cà chua, bởi  begomovirus được dòng hóa thành côngTheo công trình nghiên cứu này, người ta tập trung phân lập những gen kháng begomovirus trong cây ớt Capsicum annuum. BaPep-5 được xác định là nguồn vật liệu cho gen kháng bệnh vàng xoăn lá ớt đối với Indonesia virus (PepYLCIV) và đới với Aceh virus (PepYLCAV). Một gen lặn đơn có tên là pepper yellow leaf curl disease virus resistance 1 (pepy-1), phản ứng kháng với PepYLCAV trong giống ớtBaPep-5 đã được xác định trên nhiễm sắc thể số 5, quần thể con lai F2 của cặp lai giữaBaPep-5 và giống ớt nhiễm begomovirus, mẫu giống BaPep-4. Tại vùng đích,vùng có độ lớn phân tử 34 kb mang một gen đơn, lặn, điều tra phân tử messenger RNA, factor Pelota, được người ta phân lập. Kết quả chạy whole-genome resequencing hệ gen của hai giống BaPep-4 và BaPep-5 so sánh với hệ gen tham chiếu cho thấy rằng: a đa hình nucleotide (A đến G) định vị tại splice site của intron thứ 9 thuộc gen CaPelota của giống ớt BaPep-5, gây nên hiện tượng chèn đoạn tại intron thứ 9 vào phân tử transcript, cho ra kết quả bổ sung 28 amino acids vào protein CaPelota mà không gây ra hiệu quả dịch khung (frameshift). Làm câm gen virus của CaPelota trong giống ớt nhiễm begomovirus - giốngNo.218; kết quả có phản ứng kháng PepYLCIV, một kiểu hình có trong giống BaPep-5. Chỉ thị phân tử DNA của nghiên cứu này sẽ giúp cho thực hiện MAS trong chọn tạo giống ớt kháng begomovirus thuận lợi hơn.

 

Di truyền tính kháng bệnh đạo ôn lúa và lúa mì

 

Nguồn:Huijun GuoQidi DuYongdun XieHongchun XiongLinshu ZhaoJiayu GuShirong ZhaoXiyun SongTofazzal IslamLuxiang Liu. 2021. Identification of Rice Blast Loss-of-Function Mutant Alleles in the Wheat Genome as a New Strategy for Wheat Blast Resistance Breeding. Front Genet. 2021 May 19;12:623419.  doi: 10.3389/fgene.2021.623419. eCollection 2021.

 
Bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae gây ra những thiệt hại rất lớn cho sản xuất lúa trên toàn thế giới, kể cả cây lúa mì. Bùng phát bệnh cháy lá lúa mì lần đầu tiên xảy ra ở Bangladesh năm 2016 và bùng phát thành bệnh dịch ở Zambia do nấm M. oryzae Triticum (MoT), một chủng nòi thuộc chi M. oryzae. Cho dù có ít báo cáo về giống lúa mì có tính kháng với MoT, nhưng thành phần của biến dị di truyền và đa dạng di truyền của pathotype này khẳng định sự cần thiết phải xác định những dòng mang tính chất additional của nguồn giống bố mẹ lúa mì cho gen kháng. Gần 40 gen kháng và nhiễm được phân lập đã được dòng hóa. Người ta sử dụng kỹ thuật phân tích BLAST để định vị hai gen nhiễm đạo ôn lúa trong hệ gen tham chiếu lúa mì, bsr-d1 và bsr-k1, rồi xác định sáu gen tương đồng (homologous) định vị trên subgenomes A, B, và D. Người ta xác định 171 chỉ thị phân tử SNPs trong quần thể đột biến hóa học EMS (ethyl methanesulfonate), với mật số đột biến thay đổi từ 1/1107.1 đến 1/230.7 kb thông qua chạy TILLING (Targeting Induced Local Lesions IN Genomes) bởi sequencing. Tất cả bao gồm 81 SNPs định vị vùng exon và promoter, và 13 coding alleles được dự đoán là có ảnh hưởng nghiêm triọng đến chức năng protein, đó là: hai đột biến pre-mature có thể gây ảnh hưởng nhất định đến tính kháng bệnh cháy lá cây lúa mì. Những alen có tính chất loss-of-function được phân lập trong nghiên cứu này cung cấp những kiến thức mới về dòng lúa mì kháng bệnh cháy lá.
 
 
 
Hình 1: Những domains bảo thủ và trình tự amino acid của gen Bsr-d1 và những phân tử đồng dạng từ hệ gen cây lúa mì (orthologs). (A) conserved domains, (B) amino acid sequence. CDS means coding sequence
 
 
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:246
số người truy cậpHôm qua:237
số người truy cậpTuần này:2594
số người truy cậpTháng này:8283
số người truy cậpTất cả:607359
số người truy cậpĐang trực tuyến:23