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
Triển vọng giống đậu nành HLĐN910 trên đất trồng tiêu

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  14
 Số lượt truy cập :  22541914
Tuần tin khoa học 661 (18-24/11/2019)
Thứ bảy, 16-11-2019 | 11:17:10

Tái lập trình biến dưỡng ở mức độ phân tử để lúa mì chống chịu stress phi sinh học

 

Nguồn: Abd El-Daim IA, Bejai S, Meijer J. 2019. Bacillus velezensis 5113 Induced Metabolic and Molecular Reprogramming during Abiotic Stress Tolerance in Wheat. Sci Rep. 2019 Nov 8; 9(1): Article number 16282.

 

Stress phi sinh học là những yếu tố hạn chế chủ yếu trong sản xuất nông nghiệp của thế giới. Vi khuẩn Rhizobacteria làm tăng cường sự tăng trưởng thực vật (PGPR) được người ta ghi nhận là nhân tố cải tiến được mức chống chịu stress phi sinh học đối với nhiều loài cây. Tuy nhiên, những thay đổi có tính chất phân tử và sinh lý liên quan đến PGPR thăm dò việc quản lý stress vẫn chưa được biết cặn kẽ. Nghiên cứu này nhằm khai thác những thay đổi có tính chất phân tử và biến dưỡng liên quan đến khả năng của vi khuẩn Bacillus velezensis 5113 giúp cây lúa mì chống chịu được stress phi sinh học. Cây non được xử lý với vi khuẩn Bacillus rồi cho phơi nhiễm trong điều kiện nóng, lạnh giá hoặc stress khô hạn. Vi khuẩn Bacillus đã cải tiến mức độ sống sót của cây trong tất cả các nghiệm thức có trong thí nghiệm. Đọc kết quả SPAD cho thấy hàm lượng diệp lục tăng cao trong nghiệm thức xử lý vi khuẩn 5113 ở giai đoạn mạ. Phổ thể hiện biến dưỡng (metabolite profiling) thông qua sắc ký khối phổ NMR và ESI-MS minh chứng được có sự tái lập trình trong biến dưỡng (metabolic reprograming) của cây lúa mì được xử lý 5113. Kết quả còn cho thấy rằng có nhiều chất biến dưỡng khác thuộc stress phi sinh học được tích tụ đáng kể khi cây lúa mì bị stress. Kết quả điện di protein hai chiều cho thấy trên lá lúa mì có hơn 300 proteins; chúng thể hiện rất khác nhau giữa hai nghiệm thức xử lý lạnh giá và đối chứng: chúng có tác động mạnh hơn trên thành phần protein này khi so sánh với nghiệm thức nóng và khô hạn. Bản đồ peptides hoặc trình tự amino acid được người ta sử dụng để hình thành “bộ cơ sở dữ liệu” phục vụ nghiên cứu, với rất nhiều homologs (thể tương đồng). Nghiên cứu cho thấy rằng vi khuẩn chủng nòi 5113 khi xử lý trên cây lúa mì đã có ảnh hưởng nội hấp (systemic effects), thể hiện các chức năng biến dưỡng và điều tiết làm cho cây tăng trưởng thuận lợi, chống chịu được stress.

Xem: https://www.nature.com/articles/s41598-019-52567-x

 

Ngân hàng gen và đa dạng sinh học phục vụ thế kỷ 21

 

Nguồn: Matthieu Leray, Nancy Knowlton, Shian-Lei Ho, Bryan N. Nguyen, and Ryuji J. Machida. 2019 GenBank is a reliable resource for 21st century biodiversity research. PNAS November 5, 2019 116 (45) 22651-22656

 

Sự kém đa dạng sinh học và sự suy thoái môi trường sinh học đang trở thành chủ đề chính của thế giới chúng ta hiện nay. Càng ngày, nhà khoa học càng phải dựa vào bản chất của phân tử DNA, để biết đặc điểm của động vật trong khi điều tra và đánh giá tác động của chúng. Những phân tích này tùy thuộc hoàn toàn vào mức độ tin cậy của phân loại học theo cơ sở dữ liệu di truyền học để phục vụ nội dung phân loại. Như vậy mọi nội dung ấy đều cần đến mức độ đáng tin cậy của Ngân Hàng Gen (GenBank), tùy thuộc nội dung khai thác lớn nhất  và phổ biến nhất  trong sử dụng cơ sở dữ liệu di truyền. Người ta cho rằng: trái với kỳ vọng của nhân loại, tỷ lệ trình tự DNA được đánh dấu nhầm lẫn lại thấp đến mức đáng ngạc nhiên trong GenBank. Những lỗi chính trong phân loại đang được loại trừ đi: lỗi khá nhỏ với 0.01% ở mức độ phân loại LỚP, 0.05% ở mức độ phân loại BỘ, và gần như <1% ở mức độ phân loại CHI (genus). Kết quả cho thấy: GenBank đáng tin cậy biết chừng nào, phục vụ rất nhiều mục đích ứng dụng nó, bao gồm các nghiên cứu về thay đổi của môi trường nhiều hơn cái mà chúng ta đã suy nghĩ trước đây. Những phương pháp nghiên cứu truyền thống trong định tính “đa dạng sinh học” đang tăng dần lên,  trở thành nguồn bổ sung và thay thế kiến thức cũ bởi những phương pháp tiếp cận dựa trên kỹ thuật đọc trình tự DNA. Những phương pháp tiếp cận ấy bao gồm tách chiết DNA và đọc trình tự với công nghệ cao, chính xác các mẫu “bulk” từ những cộng đồng sinh vật rất phức tạp về sinh học, hoặc các mẫu DNA trong môi trường tự nhiên (eDNA). Trong những trường hợp như vậy, các tài liệu minh chứng (vouchers) đối với sinh vật ở dạng cá thể rất hiếm khi được thu nhận, thường là có tính chất không thể nhận biết (unidentifiable), hoặc không thể có. Do vậy, việc xác định những trình tự này phải dựa trên sự so sánh với những trình tự tham chiếu trong cơ sở dữ liệu di truyền, đặc biệt trong GenBank. Khi người ta đề cập đến những sai lệch (biases) và sự không chính xác (inaccuracies) trong phòng thí nghiệm, cũng như các phương pháp phân tích, người ta ít chú đến mức độ tin cậy trong phân loại học mang tính so sánh của Ngân Hàng Gen. Ở đây, người ta phân tích trình tự của DNA trong ty thể bộ của sinh vật Metazoa trong Ngân Hàng Gen, thông qua sự phối hợp phương pháp phân nhóm di truyền trên cơ sở giá trị khoảng cách (distance-based clustering) và trên cơ sở phân tích di truyền huyết thống. Vì tốc độ tiến hóa nhanh có tính chất so sánh ấy, giải pháp phân loại mang tính chất hợp lý cao, trình tự DNA ty thể bộ đại diện cho nguồn tài nguyên di truyền vô giá khi phát hiện được rất nhiều sinh vật cực nhỏ, chưa được mô tả trước đây – chúng đặc trưng  cho sự đa dạng của tập đoàn động vật. Người ta thấy rằng việc xác định Metazoa trong GenBank đạt mức chính xác đến mức ngạc nhiên vô cùng, ngay cả khi kết quả phân loại còn rất thấp với khoảng <1% sai số ở mức độ chi (genus). Trái với quan điểm trước đây, những phân tích còn hạn chế của các nhóm sinh vật đặc biệt, người ta đã ghi nhận từ nhiều nghiên cứu của cá nhân mỗi nhà khoa học hiện, chúng bổ sung nhiều trình tự DNA có chú thích (annotated sequences) vào GenBank. Các tác giả khuyến cáo rằng việc chấp nhận nhanh phương pháp tiếp cận trên cơ sở DNA phải cám ơn sự vào cuộc của tin sinh học trong đánh giá những mất mát của đa dạng sinh học do biến đổi khí hậu toàn cầu và tính hiệu quả của nội dung bảo tồn gen làm chậm lại hoặc bảo vệ được sự mất mát ấy. Xem: https://www.pnas.org/content/116/45/22651

 

Gen kháng bệnh đạo ôn mã hóa protein Pi54

 

Nguồn: Sarkar C, Saklani BK, Singh PK, Asthana RK, Sharma TR. 2019. Variation in the LRR region of Pi54 protein alters its interaction with the AvrPi54 protein revealed by in silico analysis. PLoS One. 2019 Nov 5; 14(11): e0224088.

 

Bệnh đạo ôn lúa do nấm Magnaporthe oryzae gây ra là đối tượng được chú ý số một, vì nó làm tổn thất năng suất lúa trên toàn thế giới. Gen trội Pi54, kháng đạo ôn, được dòng hóa từ giống lúa Tẻ Tép, biểu hiện tính kháng bệnh phổ rộngvới rất nhiều mẫu phân lập của nấm M. oryzae. Người ta còn có thể khai thác alen này từ loài lúa hoang Oryza spp. và giống lúa bản địa khác mà trình tự gen của chúng sẵn sàng phục vụ cho tham khảo đại chúng. Gen “effector” của nó AvrPi54 cũng đã được dòng hóa từ nấm M. oryzae. Thử nghiệm lại giả thuyết “gen đối gen” của Flor, người ta xem xét protein Pi54 tương tác với protein AvrPi54 sau khi nấm xâm nhập vào cây lúa diễn ra như thế nào? Tế bào cây lúa phản ứng lại ra làm sao? để ngăn ngừa bệnh phát triển. Nghiên cứu alen Pi54 lấy từ 72 dòng lúa để xem xét tương tác giữa protein Pi54 (R) với protein AvrPi54 (Avr). Đặc điểm sinh hóa, sinh lý của những protein như vậy biến thiên theo mức độ đa hình của nucleotide. Cấu trúc bậc ba ab initio của protein R- và Avr- được quan sát và được khống chế trong mối tương tác in silico. Theo tương tác này, các gốc amin trong vùng LRR của protein R có tương tác với protein Avr. Các protein  R có lực biến thiên mạnh mẽ khi kết gắn do việc sắp xếp trong không gian ba chiều mang tính đặc thù (differential spatial arrangements) của các gốc amino acid. Bên cạnh đó, mô phỏng động thái phân tử của những cặp protein ấy đặc trưng cho tương tác mạnh mẽ hơn so với protein Pi54 của giống Tẻ Tép (protein gốc Pi54 của Tetep). Các protein này hình thành “h-bond” trong khi mô phỏng (simulation) cho thấy bản chất của một kết nối hiệu quả (effective binding). Căn số bậc hai của giá trị độ lệch chuẩn (sai số) và giá trị “potential energy” luôn ổn định trong khi mô phỏng minh chứng được kết quả nhập số liệu tốt. Nghiên cứu tương tác giữa ký chủ và ký sinh cho thấy mô phỏng về động thái có tính chất phân tử khá rõ, người ta kết luận rằng: protein AvrPi54 tương tác trực tiếp với protein Pi54 kháng bệnh thông qua vùng giàu leucine có tính lập lại LRR của protein Pi54. Một số protein Pi54 của giống lúa bản địa như Casebatta, Tadukan, Varun dhan, Govind, Acharmita, HPR-2083, Budda, Jatto, MTU-4870, Dobeja-1, CN-1789, Indira sona, Kulanji pille và Motebangarkaddi có gắn kết mạnh mẽ hơn với protein AvrPi54, cho nên những alen ấy có thể được sử dụng có hiệu quả trong chương trình lai tạo giống lúa cao sản kháng bệnh đạo ôn trong tương lai.

Xem: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0224088

 

Tính kháng bệnh của cây lúa với phổ kháng rộng nhờ tăng cường RLCK BSR1 giúp hệ miễn dịch hoạt động tốt

 

Nguồn: Kanda Y, Nakagawa H, Nishizawa Y, Kamakura T, Mori M. 2019. Broad-Spectrum Disease Resistance Conferred by the Overexpression of Rice RLCK BSR1 Results from an Enhanced Immune Response to Multiple MAMPs. Int J Mol Sci. 2019 Nov 6;20(22). pii: E5523. doi: 10.3390/ijms20225523.

 

Thực vật kích hoạt hệ thống miễn dịch của chúng thông qua chu trình truyền tín hiệu liên bào sau khi ghi nhận được tín hiệu phân tử của vi sinh vật MAMPs (microbe-associated molecular patterns). Kinases bào chất đóng vai trò “receptor” tác hợp cho tiến trình truyền tín hiệu liên bào ở downstream của “receptors”. BROAD-SPECTRUM RESISTANCE 1 (BSR1: kháng phổ rộng số 1) có trong cây lúa (Oryza sativa) là protein “kinase subfamily-VII” ở trong tế bào chất, đóng vai trò receptor. Nó đóng góp vào các phản ứng miễn dịch nhờ kích hoạt chitin (chitin-triggered immune responses). Nó rất có giá trị trong nông nghiệp bởi vì sự thể hiện mạnh mẽ của protein này liên quan đến tính kháng bệnh nấm và vi khuẩn rất mạnh mẽ. Tuy nhiên, người ta chưa biết rõ làm thế nào BSR1 thể hiện mạnh mẽ làm tăng cường sự miễn dịch của cây. Ở đây, các tác giả phân tích phản ứng miễn dịch trong tế bào nuôi cấy huyền phù và phiến lá lúa lát mỏng, biểu hiện mạnh mẽ BSR1. Sự biểu hiện mạnh mẽ BSR1 làm tăng cường MAMP rồi kích hoạt hydrogen peroxide (H2O2), hoạt hóa nội dung phiên mã của gen có chức năng tự vệ trong nuối cấy tế bào huyền phù và mẫu lá lát mỏng. Bên cạnh đó, thục hiện đồng thời chủng bào tử nấm đạo ôn vào mãu lá chúng minh rằng sự thể hiện mạnh mẽ BSR1 cho phép cây chủ sản sinh ra rất nhiều vật thể có tính chất “oxidative bursts” chống lại xâm nhập của pathogens. BSR1 còn có trong phản ứng miễn dịch được kích hoạt bởi peptidoglycanlipopolysaccharide. Kết luận: hoạt động siêu tác động như vậy của phản ứng miễn nhiễm do MAMP liên quaan chặt chẽ với tính kháng phổ rộng BSR1 đối với pathogens.

Xem https://www.mdpi.com/1422-0067/20/22/5523

CRISPR-Cas9 làm thay đổi hàm lượng anthocyanin trong hạt gạo có màu đen

Các nhà khoa học thuộc Hankyong National University, Hàn Quốc, đã chỉnh sửa thành công gen lúa bao gồm OsF3′H, OsDFROsLDOX điều khiển sự hình thành nên hàm lượng anthocyanin. Cải biên tính trạng màu sắc hạt gạo thông qua hệ thống đột biến gen có chủ đích CRISPR-Cas9 đã chứng minh được rằng kỹ thuật này giúp chúng ta xác định chức năng của gen rõ ràng và giúp cải tiến giống lúa mong muốn. Kết quả chỉnh sửa gen này được công bố trên tạp chí Plant Biotechnology Reports. Công trình khoa học cho thấy tỷ lệ cây đột biến thành công nhở chỉnh sửa gen trong thế hệ con lai được chuyển nạp là 57%. Các dòng đột biến thành công thể hiện những thay đổi đáng kể màu sắc hạt và đặc biệt là hàm lượng anthocyanin. Bên cạnh đó, tất cả những đột biến thành công này di truyền tính trạng mong muốn ấy rất ổn định trong thế hệ con lai thứ hai. Chuyển phân tử DNA được chỉnh sửa vào hệ gen cây lúa không tím thấy tính trạng kong muốn ở thế hệ con lai đầu tiên cũng như trình tự “backbone” khi thực hiện kỹ thuật “whole genome resequencing.” Theo đó, CRISPR-Cas9 có thể xem như công cụ rất hữu hiệu trong kích hoạt đột biến tại gen đích, những dòng đột biến ấy rất giống với cây lúa “non-GMO”.

Xem Plant Biotechnology Reports.

 

https://link.springer.com/journal/11816

 

Trở lại      In      Số lần xem: 127

[ 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