Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  22
 Số lượt truy cập :  33255044
Công cụ cải thiện chọn tạo giống cây trồng
Thứ ba, 24-08-2021 | 07:13:14

Nguồn: CC0 Public Domain.

 

Trong gần tám năm làm việc trong lĩnh vực di truyền và nhân giống đậu phộng, điều tra viên của Viện Công nghệ Sinh học HudsonAlpha, tiến sỹ Josh Clevenger đã phát triển niềm đam mê cải tiến cây trồng để có nền nông nghiệp bền vững và mạnh mẽ hơn. Điều này dẫn đến sự hợp tác với nhà sinh học máy tính, tiến sỹ Walid Korani và tạo ra một công cụ tính toán có tên Khufu để xác định và phân tích nhanh chóng, chính xác các biến thể trong các bộ gen phức tạp.

 

Clevenger giải thích: “Tôi muốn thu hẹp khoảng cách giữa khoa học và tự nhiên bằng cách đưa các đặc điểm có lợi vào cây trồng giúp nông dân có thể trồng trên đất của họ nhanh chóng hơn. Để làm được điều này, nhóm của ông tại HudsonAlpha đã phát triển một công cụ tính toán tốt hơn để giúp xác định các yếu tố di truyền để chọn ra các đặc điểm có lợi và các phương pháp nhân giống mới, nhanh chóng đưa những đặc điểm này vào các dòng cây trồng hiện có.

 

Để lập bản đồ các tính trạng của gen, giải trình tự DNA của cây đang được nghiên cứu phải được sắp xếp dựa trên bộ gen tham chiếu. Khi tập trung vào các bộ gen thực vật phức tạp, phần mềm khó có thể lập bản đồ các lần đọc DNA ngắn với bộ gen tham chiếu và xác định chính xác các marker phân tử như đa hình đơn nucleotide (SNP) tương quan với một đặc điểm quan sát được.

 

Sau nhiều năm làm công việc xác định SNP trong đậu phộng, Clevenger đã hợp tác với Korani để phát triển một giải pháp, công cụ tính toán mới Khufu.

 

Khufu sử dụng độ phù thấp, dữ liệu giải trình tự đọc ngắn để cung cấp kết quả xác định kiểu gen với chi phí thấp hơn bình thường. Việc sử dụng một cách tiếp cận mới, Khufu cung cấp nhận dạng SNP cực kỳ chính xác bằng cách sử dụng dữ liệu trình tự vùng phủ sóng rất thấp. Bởi vì mỗi cá thể yêu cầu ít trình tự hơn, nên chi phí cho toàn bộ trình tự bộ gen là khả thi ngay cả trong các chương trình nhân giống nhỏ. Sự sẵn có của các marker trên bộ genome rộng hơn làm tăng đáng kể sức mạnh và độ chính xác của việc xác lập bản đồ và tích hợp tính trạng, đồng thời cung cấp các công cụ này cho nhiều nhà chọn tạo và nhà di truyền học hơn.

 

"Cộng tác viên có thể mong đợi kết quả nhanh chóng, với các phân tích được thực hiện trong vòng vài ngày kể từ ngày giải trình tự. Khufu không phải là dịch vụ tạo dữ liệu mà là dịch vụ phân tích dữ liệu có thể cung cấp trình tự với chi phí thấp hoặc có thể phân tích trình tự đã tạo cho các ứng dụng khác nhau", Clevenger nói. "Đối với chi phí tương tự như đầu ra cơ bản của mảng SNP, Khufu cung cấp phân tích đầy đủ về kiểu gen, cung cấp mục tiêu đánh dấu cho các đặc điểm quan tâm và tiết kiệm thời gian quý báu. Khufu là một nền tảng tin học có độ chính xác cao vượt trội so với các phương pháp trước đó".

 

Việc xác định SNPs từ các mẫu thực vật đọc ngắn có độ sâu thấp của Illumina là một thách thức vì hầu hết các bộ gen thực vật là đa bội và có các vùng lặp lại lớn. Ngay cả khi sử dụng các phương pháp lọc cứng cũng gây ra việc mất nhiều thông tin SNP.

 

“Khufu đã tạo ra một loạt các thuật toán có thể trích xuất hiệu quả các SNP được nhận dạng sai, làm cho nó chính xác đến 99,9% trong việc xác định các SNP tương quan với một đặc điểm nhất định trong cả quần thể thực vật và động vật. Ngoài ra, Khufu sử dụng nguồn tính toán rất hiệu quả để tăng tốc đáng kể quá trình đang hoạt động", Korani giải thích.

 

Công cụ này ban đầu được phát triển cho công việc của Clevenger và Korani với quần thể đậu phộng nhưng thông qua việc phân tích lại các bộ dữ liệu lớn khác từ các nghiên cứu trước đó, có thể thấy rõ công cụ này hoạt động tốt như thế nào trên nhiều loài và quần thể. Khufu hoạt động có hiệu quả trong việc xác định kiểu gen với số lượng lớn hoặc nhỏ của thực vật, bất kể cấu trúc quần thể hoặc độ phức tạp của bộ gen.

 

"Chúng tôi hy vọng rằng bằng cách cung cấp cho các nhà nghiên cứu khác khả năng sử dụng phần mềm tính toán chi phí thấp, có độ chính xác cao này, chúng tôi có thể giúp thúc đẩy nghiên cứu bộ gen trong nhiều lĩnh vực khác nhau", Clevenger đã cho biết.

 

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org

Trở lại      In      Số lần xem: 345

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD