Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC (Tuần lễ từ 6 đến 12-1-2025)
BẢN TIN KHOA HỌC
 
Ưu thế lai của tính kháng sâu hại lúa thông qua hệ thống lai ba dòng
Nguồn; Finbarr G Horgan, Carmencita C Bernal, Angelee F Ramal, Maria Liberty P Almazan, Enrique A Mundaca, Eduardo Crisol-Martínez. 2024. Heterosis for Resistance to Insect Herbivores in a 3-Line Hybrid Rice System. Insects; 2024 Feb 28; 15(3):164. doi: 10.3390/insects15030164.
 
  
 
Hệ thống lúa lai ba dòng được sản xuất bao gồm dòng A (male sterile) lai với dòng phục hồi phấn hóa (R). Dòng B duy trì tính bất dục đực. Người ta sử dụng một loạt các tổ hợp lai và các dòng bố mẹ nhắm đánh giá tần suất và bản chất của ưu thế lai (heterosis) đối với tính kháng rầy lưng trắng (Sogatella furcifera), rầy nâu (Nilaparvata lugens), sâu đục thân màu vàng (Scirpophaga incertulas). Ưu thế lai được định nghĩa là sự cải tiến tính trạng mong muốn so với giá trị trung bình giữa bố mẹ nhờ lai. Căn cứ kết quả ghi nhận được từ nhà lưới cho thấy: con lai hybrids được xử lý và bố mẹ chúng phản ứng với từng loài sâu hại lúa, người ta thấy sự nhiễm đối với rầy nâu được gắn kết với một trong 8 dòng lúa A thử nghiệm, nhưng tính kháng được cải tiến đáng kể bởi lai giữa mẹ và dòng bố phục hồi phấn hoa có gen kháng. Tần suất ưu thế lai cao hơn đối với tính nhiễm khi so sánh giữa con lai hybrids và dòng B của chúng, kết quả cho thấy tính nhiễm không có liên quan gì đến hệ gen trong tế bào chất của dòng bất dục đực A. Hơn nữa, vì không có dòng bố mẹ nào có những gen kháng hiệu quả ngay thời điểm khảo nghiện, nê tính kháng được cải tiến ấy với rầy nâu có thể do sự kháng mang tính chất số lượng tích lũy. Theo một kết quả khảo nghiệm trên đồng ruộng, dòng con lai hybrids đạt năng suất cao hơn bố mẹ chúng hữu thụ và thường có hạt to hơn; tuy nhiên, chúng lại thường nhiễm với sâu đục thân, sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis) và những sâu caterpillars khác (Rivula atimeta). Đây chính là hệ quả thu được từ cường lục ưu thế lai đối với sinh khối cây lúa và có ảnh hưởng rất mạnh bởi sự duy trì mùa vụ (crop duration). Các tác giả thực hiện một loạt khuyến cáo để cải tiến năng suất dòng con lai nhằm làm giảm đi những rủi ro của sâu hại lúa.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38535360/
 
OsWRKY49 on qAT5 điều tiết tích cực tính chịu kiềm ở giai đoạn hạt nẩy mầm của cây lúa Oryza sativa L. ssp. japonica
Nguồn: Jingnan Cui, Shuangshuang Li, Tong Zhang, Chong Li, Yuxuan Duan, Shanbin Xu, Jingguo Wang, Hualong Liu, Luomiao Yang, Wei Xin, Yan Jia, Qingyun Bu, Detang Zou & Hongliang Zheng. 2024. OsWRKY49 on qAT5 positively regulates alkalinity tolerance at the germination stage in Oryza sativa L. ssp. japonica. Theoretical and Applied Genetics; December 27 2024; vol.138; article 14
 
  
 
Tích hợp hai phương pháp GWAS và bản đồ liên kết gen cho thấy cơ sở di truyền của tính trạng chống chịu kiềm (alkalinity tolerance) khi hạt thóc nẩy mầm. Gen chủ đích là OsWRKY49 được minh chứng trong cây lúa transgenic.
Kỹ thuật gieo sạ trực tiếp được ứng dụng phổ biến trong mô hình canh tác lúa, giúp cải thiện tính chống chịu của giống lúa đối với vấn đề mặn-kiềm ở giai đoạn hạt nẩy mầm; đây là nội dung ngày càng được quan tâm. Tuy nhiên, theo nhiều nghiên cứu trước đây, người ta tập trung vào chống chịu mặn đơn thuần, hiểu biết vố chống chịu kiềm vẫn còn rất sơ đẳng, dữ liệu nguồn di truyền khá ít. Ở đây, người ta sử dụng một tập đoàn giống lúa tự nhiên bao gồm 295 giống lúa loại hình japonica và quần thể con lai cận giao tái tổ hợp (RILs) với 189 dòng lúa từ tổ hợp lai Caidao (alkali-sensitive) và WD20342 (alkali-tolerant) để tìm hiểu kiến trúc di truyền của tính trạng chống chịu kiềm khi hạt thóc nẩy mầm. Có tất cả 15 chỉ thị phân tử SNPs mang tính chất chủ đạo và sáu QTLs liên quan đến tính trạng nẩy mầm có thuật ngữ RGP (relative germination potential) và RGI (relative germination index) được người ta tìm thấy trong phương pháp GWAS và phương pháp “linkage mapping”. Trong chỉ thị phân tử, Chr5_28094966, một “lead SNP” định vị ở quãng giữa QTL chủ lực qAT5, gắn kết có ý nghĩa thống kê với cả hai kiểu hình RGP và RGI trong 2 quần thế nói trên. Theo kết quả phân tích “LD block” và “QTL interval”, người ta xác định vùng chồng lấp 425 kb khi sàng lọc những gen ứng cử viên. Theo kết quả phân tích “haplotype”, “qRT-PCR” và phân tích trình tự bố mẹ, gen LOC_Os05g49100 (OsWRKY49) được xác định là gen khởi đầu của ứng cử viên. Đặc điểm của dòng lúa bị knockout gen OsWRKY49 và kết quả biểu hiện gen mạnh mẽ, người ta giả định rằng OsWRKY49 có thể là một regulator tích cực điều khiển sự chống chịu kiềm ở giai đoạn hạt thóc nẩy mầm. Xác định vị trí có tính chất “subcellular” cho thấy protein huỳnh quang xanh lục đánh dấu gen đích OsWRKY49 ở trong nhân. Việc ứng dụng OsWRKY49 có thể hữu ích để làm tăng tính chống chịu kiềm trong kỹ thuật sạn lúa trực tiếp.
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04772-0
 
Gen chủ lực mã hóa ABA là OsNCED3 – một regulator tích cực trong tính kháng rầy nâu (Nilaparvata lugens) của cây lúa (Oryza sativa)
Jitong Li, Hao Liu, Xinyi Lv, Wenjuan Wang, Xinyan Liang, Lin Chen, Yiping Wang, Jinglan Liu. 2024. A key ABA biosynthetic gene OsNCED3 is a positive regulator in resistance to Nilaparvata lugens in Oryza sativa.Front Plant Sci.; 2024 Jun 26: 15:1359315. doi: 10.3389/fpls.2024.1359315.
 
  
 
Gen mã hóa 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase 3 (NCED3) có chức năng trong sinh tổng hợp abscisic acid (ABA), trong tăng trưởng và phát triển, trong chống chịu với nhiệt độ bất lợi, chống chịu hạn, mặn. Theo kết quả nghiên cứu này, ba dòng lúa được người ta sử dụng để khai thác chức năng của gen OsNCED3, bao gồm, dòng lúa biểu hiện mạnh mẽ OsNCED3 (OsNCED3-OE), dòng lúa bị đột biến knockdown (osnced3-RNAi), và dòng lúa nguyên thủy (WT). Ba dòng lúa này được lây nhiễm nhân tạo với rầy nâu (BPH; Nilaparvata lugens), rồi xét nghiệm những thay đổi trong sinh lý, sinh hóa, hàm lượng hormone, biểu hiện gen tự vệ. Kết quả cho thấy rằng: OsNCED3 tăng hoạt cơ chế tự vệ của cây lúa đáng kể, làm cho hoạt tính enzyme tự vệ gia tăng như superoxide dismutase, peroxidase, và polyphenol oxidase. Sự biểu hiện mạnh mẽ của gen OsNCED3 làm giảm số con rấy nâu, làm giảm đẻ trứng và tỷ lệ nở trứng của BPH. Bên cạnh đó,biểu hiện mạnh mẽ gen OsNCED3 còn làm tăng hàm lượng jasmonic acid, jasmonyl-isoleucine và ABA có liên quan đến cây lúa WT và dòng đột biến osnced3-RNAi. Kết quả chỉ ra rằng OsNCED3 cải thiện được tính chống chịu với stresscủa cây lúa và khẳng định vai trò của cả jasmonates cũng như ABA là những hợp chất trong hệ thống tự vệ của cây lúa đối với rầy nâu.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38988632/
 
OsNAC3 điều tiết tính trạng hạt nẩy mầm trong lộ trình abscisic và tính trạng vươn dài của tế bào cây lúa
Nguồn: Chengwei Huang, Jia Zhao, Qianqian Huang, Liling Peng, Zhibo Huang, Wenwen Li, Shan Sun, Yongqi He, Zhoufei Wang. 2024. OsNAC3 regulates seed germination involving abscisic acid pathway and cell elongation in rice. New Phytol.; 2024 Jan; 241(2):650-664. doi: 10.1111/nph.19362.
 
 
 
 Hạt nẩy mầm là tính trạng cực trọng đóng góp vào sự thành công của kỹ thuật sạ thẳng trong canh tác lúa. Tuy nhiên, cơ chế khẳng định nẩy mầm hạt vẫn chưa được biết nhiều lắm. Ở đây, nhóm tác giả ghi nhận yếu tố phiên mã có tên NAC transcription factor OsNAC3 điều tiết tích cựcsự nẩy mầm của hạt lúa. OsNAC3 điều tiết hạt nẩy mầm bao gồm chu trình abscisic acid (ABA) và tính trạng vươn dài của tế bào. OsNAC3 có thể trực tiếp kết gắn với promoter của gen biến dưỡng ra ABA - OsABA8ox1 và gen làm kéo dài tế bào - OsEXP4, chúng làm tăng hoạt sự biểu hiện gen trong khi hạt nẩy mầm. Người ta còn ghi nhận sự biệu hiện của OsEXP4 bị suy giảm bởi ABA khi hạt thóc nẩy mầm. OsNAC3 điều tiết hạt nẩy mầm thông qua tạo ảnh hưởng đến sự kéo dài tế bào (cell elongation) của phôi (embryo) nhờ ảnh hưởng trực tiếp đến biểu hiện gen OsEXP4 và gián tiếp đến biểu hiện gen OsEXP4 qua trung gian ABA. Haplotype của OsNAC3 chủ lực rất hữu ích trong cải tiến di truyền tính trạng hạt nẩy mầm, và sự biểu hiện mạnh mẽ gen OsNAC3 có thể làm gia tăng đáng kể hạt nẩy mầm. Do đó, tác giả đề nghị xem xét OsNAC3 là một gen đích tiềm năng cho chương trình cải tiến giống lúa có tỷ lệ hạt nẩy mầm cao, phục vụ canh tác lúa gieo sạ thẳng.
 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37908121/

  
 
Hình: Đặc điểm của sự điều tiết OsNAC3 đối với tính trạng hạt thóc nẩy mầm. (a) hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR của OsNAC3. (b) Trình tự đột biến gen đích Osnac3. Màu xám, vàng, xanh dương và đen biều trưng các base A, T, C, và G, theo thứ tự. (c) Hạt thóc nẩy nầm 3 ngày tuổi của giống Nipponbare (WT), và đột biết Osnac3 (Osnac3-1, Osnac3-2, Osnac3-3), và dòng complemented (Com-1, Com-2). Thanh giá trị 10 mm. (d) Phần trăm hạt nẩy mầm (GP), 50% (T50), chỉ số nẩy mầm (f) (GI) của WT, Osnac3 mutant, và complemented lines.
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:310
số người truy cậpHôm qua:2105
số người truy cậpTuần này:2415
số người truy cậpTháng này:10599
số người truy cậpTất cả:442872
số người truy cậpĐang trực tuyến:32