Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC Tuần lễ từ 9 đến 16-8-2021
Bản tin khoa học
 
Di truyền tính kháng bệnh khảm siêu vi trên đậu nành

 

Nguồn:Xue-Ting Liu, Xiao-Yi WuWen-Ping WuMian WuJian-Qun Chen & Bin Wang. 2021.  A bean common mosaic virus-resistance gene in the soybean variant V94-5152 was mapped to the Rsv4 locus conferring resistance to soybean mosaic virus. Theoretical and Applied Genetics August 2021; vol. 134:2367–2377

 

Giống đậu nành V94-5152, có gen kháng BCMV được định vị trên bản đồ di truyền gần vùng mang locus kháng SMV có tên Rsv4, mở ra khả năng khai thác V94-5152 mang locus Rsv4 điều khiển tính khảng cả hau tác nhân SMV và BCMV. Cả hai siêu vi gây bệnh cho đậu nành SMV (Soybean mosaic virus ) và BCMV (Bean common mosaic virus ) đều gây triệu chứng bệnh khảm đậu nành, nhưng rất ít nghiên cứu khai thác tính kháng di truyền đối với BCMV cho đến nay. Theo nghiên cứu này, giống đậu nành V94-5152, biểu hiện tính kháng BCMV và SMV, được lai với giống đậu nành nhiễm bệnh siêu vi, Williams 82 để lập bản đồ di truyền gen kháng. Chủng bệnh đối với 292 cá thể F2 nguồn siêu vi BCMV nòi phân lập ký hiệu HZZB011, người ta quan sát quần thể con lai phân ly theo tỷ lệ 3 kháng: 1 nhiễm, cho thấy rằng V94-5152 mang một gen kháng trội, kháng với mẫu phân lập virus BCMV-HZZB011. Kết quả phân tích BSA (bulk segregation analysis) cho thấy gen kháng liên kết chặt chẽ với BARCSOYSSR_02_0617, một chỉ thị phân tử SSR trên nhiễm sắc thể 2. Khai thác chỉ thị SSR có tính chất “genotyping neighboring” trên quần thể con lai gồm 292 cá thể F2 cho phép người ta vẽ được bản đồ liên kết di truyền, chỉ ra rằng gen kháng BCMV định vị tại vùng dưới, liên kết với chỉ thị BARCSOYSSR_02_0617 với khoảng cách 0.2 cM. Khuếch đại và chạy trình tự 10 gen ứng cử viên (Glyma02g121300 đến Glyma02g122200) chunh quanh chỉ thị phân tử này chỉ ra rằng có 4 gen biểu hiện thay đổi có tính chất nonsynonymous hoặc indels. Cũng như vậy, vị trí ấy gần với locusRsv4 kháng SMV được dòng hóa từ giống đậu nành Peking. Người ta ghi nhận hơn 10 chuỗi trình tự của locus Rsv4 từ vật liệu giống đậu nành bản địa hay đậu nành hoang dại, người ta nghiên cứu sâu hơn biến thể di truyền và tiến trình tiến hóa của locus kháng virus này. Đây minh chứng được chọn lọc tích cực xảy trên locus như vậy, với một amino acid cần thiết thay đổi (R55P) được chia sẻ bởi tất cả mẫu đậu nành kháng trong xét nghiệm.
 
Tổng quan kết quả chọn tạo giống sắn 50 năm qua

Nguồn: Hernán CeballosClair HersheyCarlos Iglesias & Xiaofei Zhang. 2021. Fifty years of a public cassava breeding program: evolution of breeding objectives, methods, and decision-making processes. Theoretical and Applied Genetics August 2021; vol. 134: 2335–2353

Tổng quan này tập hợp các công trình và phân tích những đặc điểm chính của chương trình cải tiến giống sắn tại CIAT (International Center for Tropical Agriculture) trong 50 năm qua và đúc kết thành bài học kinh nghiệm cho việc lai tạo giống sắn. Nhóm nhà chọn giống, cộng tác với tổ chức chính phủ và tư nhân, xác định rõ ràng mục tiêu chọn giống là già? rồi định hướng kế hoạch cho ngành kinh doanh giống sắn. Có sự tiến hóa qua nhiều thập kỷ và sự tập trumng hiện nay đối với bốn profiles sản xuất sắn toàn cầu. Phương pháp chọn theo di truyền số lượng “recurrent selection” (chọn tái tục) cũng được tiến hóa bao gồm sự cách tân ví dụ như ước lượng giá trị kiểu hình, tăng số địa điểm khảo nghiệm giống trong giai đoạn đầu quy trình đánh giá  tính trạng nông học, giảm từ từ chu kỳ con lai (breeding cycles: bao gồm phương pháp rapid cycling đối với tính trạng có hệ số di truyền cao), phát triển những quy trình kích hoạt trổ bông đồng thời bố và mẹ, quy trình dự đoán tr6n cơ sở phân tích genome-wide. Tác động của cải tiến giống sắn tùy thuộc đáng kể vào loại hình thị trường có nhu cầu về sắn. Khi bộ rễ củ được sử dụng để chế biến tinh bột, thức ăn gia súc hoặc chế biến ethanol (ví dụ ở Đông Nam Á), sự thích ứng của giống sắn cải tiến gần như giống nhau ở mức độ toàn thế giới và năng suất tại từng khu vực cũng có tín hiệu gia tăng đáng kể. Khi thị trường và cơ sở hạ tầng yếu hoặc không tương thích với mục tiêu sản xuất  đối với địa phương, công nghệ chế biến và tiêu thụ ở nông trại, tác động ấy trở nên thấp hơn. Tiềm năng của những công cụ cải tiến giống hiện đại cần được đánh giá một cách thấu đáo đối với tính hiệu quả kinh tế. Cuối cùng, người ta tóm lược nhiều thách thức và cơ hội diễn ra trong tương lai đối với chươnbg trình cải tiến giống sắn. Bài tổng quan này mô tả  nhiều phương pháp cách lựa chọn cho chương trình chọn giống sắc thuộc các sectors nhà nước và tư nhân có thể học được kinh nghiệm 50 năm qua để tối ưu hóa thành công trong tương lai.
 
CsKTN1  mã hóa katanin p60 lam quả dưa leo kéo dài ra
 

Nguồn:Hui WangJing SunFan YangYiqun WengPeng ChenShengli DuAimin Wei & Yuhong Li. 2021.CsKTN1 for a katanin p60 subunit is associated with the regulation of fruit elongation in cucumber (Cucumis sativus L.). Theoretical and Applied Genetics August 2021, vol. 134:2429–2441

 
Người ta xác đinh đột biến gen short fruit3 (sf3) của cây dưa leo. Kết quả Map-based cloning cho thấy gen CsKTN1 mã hóa katanin p60 subunit, kết hợp với sự kiện điều tiết độ dài của trái dưa leo. Chiều dài trái dưa leo là tính trạng nông học quan trọng cho năng suất và chất lượng sản phẩm dưa leo (Cucumis sativus L.). Sự hiểu biết về điều tiết ở mức độ phân tử của đặc tiénh kéo dài trái dưa vẫn còn rất hạn chế. Theo nghiên cứu này, người ta đã phân lập được cũng như định tính đượcmột gen đột biến có tên short fruit3 (sf3) mutant. Xét nghiệm mô học chỉ ra rằng: trái dưa càng ngắn trong đột biến này bởi số tế bào bị giảm đi đáng kể. Phân tích di truyền chỉ ra rằng: kiểu hình của đột biến sf3 được điều khiễn bởi một gen có bản chất di truyền semi-dominant. Kết quả map-based cloning và chuyển nạp gen từ cây Arabidopsis, người ta chứng minh rằng gen  Sf3 là một đồng dạng của gen KTN1 (CsKTN1) mã hóa protein katanin p60 subunit. MỘt đột biến có tính chất non-synonymous tại đoạn exon số 5 của gen CsKTN1 làm ra kết quả: một  amino acid bị thay thế từ Serine của nguyên bản thành ra Phenylalanine của đột biến sf3CsKTN1 trên tất cả các mô thực vật cả trong giống wild type và giống đột biến sf3. Tuy nhiên, không khác biệt có ý nghĩa thống kê về mức độ thể hiện gen CsKTN1 giữa cây wild type và cây đột biến sf3. Số lượng hormone và kỹ thuật RNA-seq analysis cho thấy rằng hàm lượngauxin và gibberellin giảm trong cây đột biến sf3 bởi thay đổi mức độ biểu hiện của gen có liên quan đến biến dưỡng và truyền tín hiệu của auxin và gibberellin. Kết quả giúp chúng ta hiểu được chức năng của katanin và cơ chế phân tử của sự điều tiết chiều dài trái dưa leo.
 
Gen RhMLO và bệnh phấn trắng trên cây hoa hồng

Nguồn: Peihong FangPaul ArensXintong LiuXin ZhangDeepika LakwaniFabrice FoucherJérémy ClotaultJuliane GeikeHelgard KaufmannThomas DebenerYuling BaiZhao Zhang & Marinus J. M. Smulders. 2021. Analysis of allelic variants of RhMLO genes in rose and functional studies on susceptibility to powdery mildew related to clade V homologs. Theoretical and Applied Genetics August 2021; vol. 134:2495–2515
 
Hoa hồng có 19 gen MLO. Trong đó, genRhMLO1 và RhMLO2 liên quan đến sự nhiễm bệnh phấn trắng (powdery mildew). Kết quả gợi ra rằng khả năng  nhiễm bệnh này giúp ta định hướng được giải pháp kháng bệnh. Bệnh phấn trắng do Podosphaera pannosa gây ra, đây là bệnh nấm rất trầm trọngphát triển rộng khắp trên thế giới, đặc biệt trồng hoa hồng cắt cành ở nhà màng. Người ta thấy rằng bất cứ gen MLO nào cũng bao gồm  tính nhiễm bệnh powdery mildew. Người ta hiểu rằng đột biến kiểu loss of function những gen như vậy sẽ dẫn đến kết quả có giống kháng phổ rộng, bền vững chống lại nấm xâm nhiễm. Do đó, những gen MLO như vậy được gọi là gen nhiễm. Người ta thực hiện kỹ thuật xác định hệ gen quy mô rộng (genome-wide identification) họ gen MLO trên loài Rosa chinensis , rồi sàng lọc di truyền  đối với những biến thể alen trong số 22 mẫu giống hồng thuộc 7 loài Rosa khác nhau; theo phương pháp re-sequencing vàtranscriptome data. Người ta phân lập được tất cả 19 gen MLO trong hệ gen cây hồng, có 4 gen ứng cử viên biểu hiện chức năng homologs thuộc clade V, đây là clade mang tất cả gen nhiễm MLO. Có tổng cổng 198 biến thể alen khác nhau trong tập đoàn Rosa species và mẫu giống hồng trồng trọt, tương ứng với 5–15 alen khác nhau đối với từng gen. Loài Hồng lưỡng bội chia sẻ alen  với loài Hồng trồng trọt tứ bội, như vậy loài lưỡng bội góp phần hình thành tứ bội. Trong 4 gen RhMLO thuộc clade V, người ta chứng minh thông qua kết quả biểu hiện gen, làm câm gen kích thích nấm xâm nhiễm cũng như kỹ thuậttransient RNAi silencing cho kết quả, RhMLO1 và RhMLO2, đều rất cần cho xâm nhiễm của nấm P. pannosa. Như vậy khả năng khống chế nấm và tạo giống hồng kháng bệnh powdery mildew hoàn toàn khả thi.
 
 
Hình 1: Bản đồ vật lý của gen 19 RhMLO trên nhiễm sắc thể của Rosa chinensis ‘Old Blush’. Gen RhMLO1 định vị trên nhiễm sắc thể 5, được định tính chức năng là gen gây nhiễm bệnh, chữ gạch đích. Phần mềm MapChart2.32
 
 
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:4
số người truy cậpHôm qua:348
số người truy cậpTuần này:2318
số người truy cậpTháng này:10316
số người truy cậpTất cả:620113
số người truy cậpĐang trực tuyến:4