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
Giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất cây cà phê Việt Nam

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  17
 Số lượt truy cập :  17021856
Di truyền cây ớt
Thứ sáu, 09-06-2017 | 08:07:45

Capsicum annuum là một loài ớt đã thuần hóa thuộc chi Capsicum, họ Cà (Solanaceae) có nguồn gốc từ miền Nam Bắc Mỹ và miền bắc Nam Mỹ. Ba loài C. annuum, C. frutescensC. chinense đều tiến hóa từ một tổ tiên chung duy nhất ở một nơi nào đó trong khu vực phía tây bắc Brazil – Colombia. Số nhiễm sắc thể của bộ genome cây ớt là: 12 cặp.

 

Trong chi Capsicum, có ít nhất 31 species được biết, năm trong số loài này được thuần hóa thông qua những sự kiện rất khác biệt nhau tại những trung tâm khởi thủy về đa dạng sinh học khác nhau: C. annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frutescensC. pubescens. Loài ớt được thuần hóa Capsicum spp., trong đó loài C. annuum được trồng với diện tích lớn nhất trên tế giới với hai kiểu hình ớt ngọt và ớt cay, được người ta thực hiện nhiều chương trình lai chọn tạo giống mạnh nhất. Capsicum annuum đã được thuần hóa trên cao nguyên Mexico và là tổ tiên của các giống ớt cay Mexico, hầu hết giống ớt cay châu Phi và châu Á, cùng với nhiều giống ớt ngọt trồng ở châu Âu, vùng ôn đới (Livingstone và ctv. 1999).

 

Người ta sử dụng GBS (genotyping by sequencing) với bộ chỉ thị “genome-wide SNPs”, thực hiện trên tập đoàn giống ớt với 370 mu ging (accessions), để đánh giá đa dạng di truyền của một “subset” với 222 giống ớt đang canh tác (C. annum) bao gồm giống bản địa, giống canh tác chủ lực, giống lai, dòng cải tiến, dòng hoang dại và dòng ớt kiểng (ornamental) được sưu tập từ nhiều vùng của thế giới (Taranto và ctv. 2016). Kỹ thuật “SNP discovery by GBS” được áp dụng trong nghiên cứu này. Ly trích mẫu DNA theo phương pháp DNeasy® Plant Mini Kit (QIAGEN, Germany). Phân cắt hạn chế mẫu DNA bằng “6-base-cutter HindIII”. GBS được thực hiện tại “Institute of Genomic Diversity” (Cornell University, Ithaca, NY, USA) theo phương pháp Elshire. Khuếch đại PCR được tiến hành để tạo nên một thư viện GBS, mà kết quả này được minh họa bởi kỹ thuật “Illumina HiSeq 2500 run” (Illumina Inc., USA). Trình tự DNA với hàng triệu “reads” được xử lý theo “multiple FASTQ files”. Tất cả chỉ thị (tag) của trình tự duy nhất của mỗi một “sequence file” được thu thập và xử lý để tạo ra “master tag file”. Những “master tags” này được sắp xếp và so sánh chuỗi trình tự theo cách thức tham chiếu cơ sở dữ liệu của bộ genome CM334 trên mạng http://peppergenome.snu.ac.kr với công cụ Burrows-Wheeler Aligner (BWA) (version 0.7.8-r455).

 

Phân tích GBS theo phần mềm TASSEL (version 3.0.166) để xử lý số liệu SNPs. Cở sở dữ liệu SNP được xử lý theo TASSEL-GBS sẽ cho ra dữ liệu mới trong đánh giá kiểu gen “HapMap” có tính chất còn nguyên sơ. Sau đó, người ta tiến hành tiếp sau đó hai bước có tính chất thanh lọc (filtering)  những chỉ thị SNPs. Lần “filtering” đầu tiên nhằm tìm ra tần suất alen tối thiểu (mnMAF = 0.01), mức che phủ tối thiểu để phân loại [minimum taxa coverage] (mnTCov = 0.1) và vị trí được che phủ tối thiểu [minimum site coverage] (mnSCov = 0.8). Các mẫu giống ớt có số dữ liệu bị mất với mức độ khá lớn sẽ được thanh lọc trên cơ sở tham chiếu “minimum minor allele count” (mnMAC = 10). Các chỉ thị SNPs vượt cao hơn giá trị  “minimum minor allele count” (mnMAC) hoặc có tần suất lớn (mnMAF), được giữa lại để phân tích tiếp.

 

Lần “filtering” thứ hai nhằm chọn ra các chỉ thị SNP có chất lượng cao thông qua phần mềm TASSEL-GBS cho ra những thông số sau đây: “minimum count 150”, “minimum frequency 0.01” và “Maximum Frequency 1.0”.

 

Người ta thu thập số liệu “read depth” và “coverage” thông qua việc sử dụng “custom R scripts” và “BEDTools”. Muốn xác định vùng trung tâm trên 12 nhiễm sắc thể của Capsicum, người ta sử dụng bản đồ di truyền của giống ớt COSII. Mỗi một nhiễm sắc thể, người ta chọn những chỉ thị phân tử kế cận với “peri-centromeric region” và xác định vị trí chính xác của chúng từ cơ sở thông tin của phần mềm “Sol Genomics Network”.

 

Tất cả chuỗi trình tự DNA có trong “NCBI Short Read Archive” (SRA; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/) với mã số mẫu giống ớt là SRP070992.

 

Kết quả cho thấy: phân tích GBS ghi nhận có 7.568.894 “master tags” (chỉ thị phân tử chính), trong đó, có 43.4% trình tự mang tính chất “unique” (độc nhất hiện hữu) được so sánh với bộ genome tham chiếu CM334. Người ta thấy có tất cả 108.591 chỉ thị SNP được xác định, trong đó, 105.184 chỉ thị SNP được tìm thấy trong các mẫu giống của C. annuum. Muốn khai thác có hiệu quả kết quả đa dạng di truyền này trong cây C. annuum và muốn chọn lọc một bộ “minimal core” đặc trưng cho tất cả biến dị di truyền đạt giá trị “minimum redundancy”, người ta phải tạo ra một “subset” của 222 mẫu giống ớt C. annuum, chúng được phân tích thông qua 32.950 chỉ thị SNP chất lượng cao. Theo kết quả xếp nhóm di truyền, người ta có thể chia tập đoàn giống ớt ra thành ba clusters di truyền. Cluster I tập hợp các giống đang canh tác chủ lực và giống ớt bản địa của vùng Nam và Bắc Italy, và vùng Đông Âu. Clusters II và III thể hiện các mẫu giống ớt có nguồn gốc địa lý khác. Xem xét kết quả phân tích biến thiên di truyền có tính chất “genome-wide” trong những mẫu giống ớt thử nghiệm này, bao gồm cluster I, với một chu kỳ thứ cấp theo phân nhóm của Bayesian (K = 3) và Hierarchical (K = 2); chúng đã được thực hiện để hoàn tất sự phân nhóm di truyền. Kết quả cho thấy rằng: các mẫu giống ớt đã được xếp nhóm di truyền không chỉ dựa theo xuất xứ địa lý mà con dựa trên đặc điểm có liên quan đến quả ớt.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Livingstone Kevin D., Vincent K. Lackney, James R. Blauth, Rik van Wijk and Molly Kyle Jahn. 1999. Genome Mapping in Capsicum and the Evolution of Genome Structure in the Solanaceae. Genetics 152: 1183–1202 ( July 1999)

 

Taranto F., N. D ’Agostino, B. Greco, T. Cardi and P. Tripod. 2016.  Genome-wide SNP discovery and population structure analysis in pepper (Capsicum annuum ) using genotyping by sequencing. BMC Genomics  (2016) 17:943

 

Hình: Ước lượng mức độ đa dạng di truyền của 222 mẫu giống ớt  C. annuum th6ong qua sử dụng 32.950 SNP markers. [a] Bar-plot biểu hiện cấu trúc quần thể theo “Bayesian clustering”. Mỗi cá thể được biểu trưng bằng một vạch ngang cự nhỏ, mà nó tương ứng với các đoạn K có màu sắc, chiều dài của đoạn này tương ứng với giá trị thành viên nhóm (membership coefficient: q). Quần thể được phân ra thành ba nhóm di truyền (K = 3) theo giá trị K có mức độ thông tin cao nhất. Các đường ngang màu đen  phân tách các cá thể ra thành những clusters khác nhau. [b] “Dendrogram plot” là kết quả của phân nhóm theo kiểu “non-parametric hierarchical”. D2 cho thấy sự chia sẻ các alen với khoảng cách khác nhau. Đường thẳng màu đan, liên tục tách các cá thể ra  thành những “sub-populations” khác nhau. Quần thể có ba nhóm di truyền (K = 3) tùy theo giá trị K có hàm lượng thông tin cao nhất.

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Trở lại      In      Số lần xem: 552

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cậy 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