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 :  15
 Số lượt truy cập :  23807734
Tuần tin khoa học 688 (01-06/06/2020)
Thứ bảy, 30-05-2020 | 07:36:21

Tổng quan về chọn tạo giống bắp thời kỳ “breeding 4.0”

 

Nguồn: Shuqin JiangQian ChengJun YanRan Fu & Xiangfeng Wang. 2020.  Genome optimization for improvement of maize breeding. Theoretical and Applied Genetics May 2020; 133:1491–1502

 

Các tác giả bài tổng quan này đề nghị một kiểu chọn tạo giống bắp mới - mà công nghệ ấy kết hợp: kỹ thuật sản sinh ra dòng đơn bội kép (doubled haploid: DH), với sàng lọc di truyền (genomic selection), và tối ưu hóa hệ gen (genome optimization). Thuật ngữ “Breeding 4.0” được xem như là kỷ nguyên tương lai của chọn tạo giống cây trồng. Rõ ràng là kỷ nguyên Breeding 4.0 của cây bắp sẽ là điểm nhấn của sự tích hợp mang tính chất đa công nghệ (multi-disciplinary technologies) bao gồm hệ gen học (genomics) và kiểu hình học (phenomics), chỉnh sửa gen (gene editing) và sinh học tổng hợp (synthetic biology), dữ liệu lớn (Big Data) và trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence: ai). Phương pháp tiếp cận trong chọn giống của những giống lý tưởng mang tính chất chọn lọc thụ động (passively selecting ideal genotypes) từ những nguồn vật liệu di truyền được thiết kế, phải sớm được cải cách thành nội dung thiết kế ảo (virtual design) của hệ gen tối ưu bằng kỹ thuật tích hợp các alen siêu việt (pyramiding superior alleles) bằng thuật toán. Một genome tối ưu phải thề hiện những kiểu hình tối ưu, mà có thể hiện nay chưa hề thấy, genome như vậy có chức năng như một bảng thiết kế chi tiết (blueprint) phục vụ chọn giống để sử dụngnguồn vật liệu ít nhất và lai chúng với nhau đề có hiệu quả chọn lọc (genetic gain: GA%) tối đa. Người ta đề nghị một kênh chọn giống mới (new breeding pipeline), với thuật ngữ “genomic design breeding,” nó kết hợp dòng đơn bội kép, sàng lọc di truyền, và tối ưu hóa hệ gen. Nó được thao tác dễ dàng nhờ quy mô khác nhau của mô phỏng ước đoán tính trạng mong muốn và mô phỏng quyết định (decision-making models). Thực hiện thành công model nói trên sẽ tạo thuận lợi cho cách mạng chọn tạo giống bắp, từ nghệ thuật biến thành khoa học và cuối cùng là “thông thái,” trong kỷ nguyên Breeding 4.0.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03493-z

 

Kết hợp chọn dòng đơn bội kép DH, sàng lọc di truyền GS, và tối ưu hóa hệ gen thành một hệ thống để phục vụ cải tiến giống bắp.

 

Tác động của nghiên cứu hệ gen cây đậu nành đến cải tiến giống ở Đông Á

 

Nguồn: Man-Wah LiZhili WangBingjun JiangAkito KagaFuk-Ling WongGuohong ZhangTianfu HanGyuhwa ChungHenry Nguyen & Hon-Ming Lam. 2020.  Impacts of genomic research on soybean improvement in East Asia. Theoretical and Applied Genetics May 2020; 133:1655–1678

 

Người ta thống nhất với nhau rằng đậu nành được thuần hóa từ Đông Á. Cho dù Đông Á xứng đáng về mặt lịch sử sản xuất đậu nành, nhưng Hoa Kỳ mới chính là nước sản xuất đậu nành đứng vào tốp dẫn đầu trên thế giớ kể từ thập niên 1950. Theo sau đó là Brazil và Argentina; Brazil trở thành nước sản xuất đậu nành chủ lực từ thập niên 1970 và Argentina từ thập niên 1990. Trung Quốc đã là nước xuất khẩu đậu nành sang Nhật từ trước thập niên 1990s, nhưng họ đã trở thành nước nhập khẩu đậu nành giống như Nhật Bản, Hàn Quốc. Bên cạnh đó, năng suất đậu nành vùng Đông Á đứng lại (stagnated) trong suốt thập niên vừa qua. Muốn cải tiến sản lượng đậu nành và tăng cường an ninh lương thực trong các nước Đông Á, phải đầu tư nhiều hơn nữa, nhất là khâu chọn tạo giống mới, làm tốt hơn khâu quản lý nguồn vật liệu di truyền giống (germplasms). Kết quả là: Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc đang trở thành ba Trung tâm lớn, vô cùng quan trọng về nghiên cứu hệ gen cây đậu nành (soybean genomics). Với những công nghệ mới, mức độ chính xác trong xác định  những loci di truyền quan trọng liên quan đến tính trạng nông học mong muốn từ tập đoàn giống đậu nành tromng quỹ gen, hoặc nguồn vật liệu di truyền đột biến đã và đang tăng lên đáng kể. Công nghệ chỉnh sửa gen (genome editing) cây đậu nành cũng được tiến hành. Năm 2019 đánh dấu một kỷ nguyên mới về genome editing giống cây trồng trên thế giới trong thương mại hóa lần đầu tiên giống đậu nành chỉnh sửa gen có hàm lượng oleic-acid cao. Bài tổng quan này tóm tắt lại sự phát triển gần đây nhất của chọn tạo giống đậu nành và những tiến bộ mang dấu ấn đặc biệt trong cải tiến giống tại Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03462-6

 

Năng suất trung bình của đậu nành ở các nước thuộc châu Á theo FAOstat (May 20, 2019).

 

Di truyền biểu sinh tính kháng bệnh đạo ôn của cây lúa

 

Nguồn: Ling-Li Zhang , Yan Li , Ya-Ping ZhengHe WangXuemei YangJin-Feng ChenShi-Xin ZhouLiang-Fang WangXu-Pu Li , Xiao-Chun Ma , Ji-Qun ZhaoMei PuHui FengJing FanJi-Wei ZhangYan-Yan HuangWen-Ming Wang. 2020.  Expressing a Target Mimic of miR156fhl-3p Enhances Rice Blast Disease Resistance Without Yield Penalty by Improving SPL14 Expression. Front Genet 2020 Apr 23;11:327.  

 

MicroRNAs (miRNAs) có vai trò quan trọng trong điều tiết sự tăng trưởng thực vật và phản ứng tự vệ. Nhiều hơn thế, miRNA-3ps được người ta ghi nhận là có tác động giúp cây phát triển và hoạt động miễn dịch. Phân tử miR156 là một phân tử miRNA có tính bảo thủ. Hầu hết các nghiên cứu trước đây đều tập trung vào chức năng tăng trưởng, phát triển và năng suất. Ở đây, các tác giả công trình khoa học này đã chứng minh sự thể hiện gen bắt chước của miR156fhl-3p dẫn đến kết quả làm tăng cường tính kháng bệnh đạo ôn mà không làm giảm năng suất lúa. Phân tử miR156fhl-3p phản ứng rất chuyên biệt đối với xâm nhiễm của nấm Magnaporthe oryzae trên giống lúa kháng và giống lúa nhiễm. Dòng lúa transgenic biểu hiện gen bắt chước của miR156fhl-3p (MIM156-3p) làm tăng cường tính kháng bệnh đạo ôn và làm tăng sự biểu hiện của các gen kháng bệnh. MIM156-3p còn làm tăng cường số lượng của phân tử mRNA thuộc SPL14 và WRKY45 thông qua sự điều tiết theo kiểu down của miR156-5p và pre-miR156. Hơn nữa, các dòng  MIM156-3p xuất hiện số lượng suy giảm của nhánh gié thứ cấp nhưng làm cho hạt thóc to hơn, dẫn đến kết quả là năng suất không đổi. Sự biểu hiện mạnh mẽ phân tử miR156h (OX156) làm tăng tính nhiễm bệnh đối với M. oryzae và làm giảm sự thể hiện của SPL14 và WRKY45. Kết quả cho thấy rằng miR156fhl-3p có vai trò điều tiết của phân tử miR156-5p, rồi sau đó điều tiết sự biểu hiện của SPL14 và WRKY45 nhằm cải tiến tính kháng bệnh đạo ôn của cây lúa.

 

Xem: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2020.00327/full

 

Yếu tố phiên mã NAC và lúa chịu nóng

 

Nguồn: Liu XH, Lyu YS, Yang W, Yang ZT, Lu SJ, Liu JX. 2020. A membrane-associated NAC transcription factor OsNTL3 is involved in thermotolerance in rice. Plant Biotechnol J. 2020 May;18(5):1317-1329.

 

Biến đổi khí hậu toàn cầu bao gồm nhiệt độ trung bình tăng lên cộng với nồng độ khí CO2 trong khí quyển tăng, tác động rất lớn đến tăng trưởng thực vật và năng suất cây trồng. Stress nóng làm cho sự tích tụ protein bị xáo trộn trong mạng võng nội chất (ER: endoplasmic reticulum). Đây là bắt đầu làm phản ứng protein bị xáo trộn UPR (unfolded protein response) trong cây. Những công trình nghiên cứu trước đó đã chứng minh được vai trò nối kết của mạng ER cây lúa và yếu tố phiên mã OsbZIP74 (hay còn gọi là OsbZIP50) trong hiện tượng UPR. Tuy nhiên, làm thế nào OsbZIP74 và những yếu tố phiên mã khác, nối kết trên mạng dẫn đến kết quả chống chịu nóng của cây lúa vẫn chưa được báo cáo. Theo kết quả nghiên cứu này, người ta đã tìm thấy OsNTL3 trong sự kiện chống chịu stress nóng của cây lúa. OsNTL3 biểu hiện một cách tự nhiên và điều tiết theo kiểu up bởi nhiệt độ nóng và stress tại mạng ER. OsNTL3 mã hóa yếu tố phiên mã NAC có domain thuộc dạng transmembrane ở đầu C. Phân tử GFP-OsNTL3 tại định vị từ màng plasma đến nhân, khi nó phản ứng với stress nóng và những chất kích thích tạo nên stress tại ER. Đột biện kiểu Loss-of-function của gen OsNTL3 liên quan đến sự nhiễm với nhiệt độ nóng khi nó biểu hiện ở dạng bị cắt cụt đầu (truncated form) của OsNTL3 mà không có “transmembrane domain” để giúp chống chịu nóng ở giai đoạn mạ. Kỹ thuật phân tích RNA-Seq cho kết quả là OsNTL3 điều tiết sự biểu hiện của các gen có trong ER protein khi gấp cuộn và khi thực hiện những tiến trình khác. Đáng chú ý là OsNTL3 kết gắn trực tiếp với promoter OsbZIP74 rồi điều tiết sự biểu hiện gen khi phản ứng với stress nóng. Trái lại, điều tiết theo kiểu up của gen OsNTL3 bởi stress nóng tùy thuộc vào OsbZIP74. Công trình khoa học này cho thấy vai trò vô cùng quan trọng của OsNTL3 trong cơ chế chống chịu nhiệt, và mạng lưới điều tiết được khởi động bởi OsbZIP74 và OsNTL3 đưa thông tin đến vùng mạng võng nội chất ER, mạng plasma và nhân trong điều kiện bị stress nóng.

 

Xem: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7152603/

 

Tổng quan: Chức năng di truyền của gluten protein trong hạt lúa mì

 

Nguồn: Daowen WangFeng LiShuanghe Cao & Kunpu Zhang. 2020. Genomic and functional genomics analyses of gluten proteins and prospect for simultaneous improvement of end-use and health-related traits in wheat. Theoretical and Applied Genetics; May 2020; 133:1521–1539

 

Genome học và genome học chức năng gần đây đã và đang cải thiện rất nhiều kiến thức về gluten proteins của lúa mì, đây là xác nhận vô cùng quan trọng tính trạng phẩm chất hạt. Kiến thức mới về lĩnh vực này chấp nhận và cho thấy tính khả thi của phương pháp genome học chính xác, đa năng và kỹ thuật high-throughput từ công nghệ chỉnh sửa gen. Điều ấy sẽ làm thuận tiện hơn những cải tiến có tính chất liên tục trong sử dụng những tính trạng quan trọng của cây lúa mì liên quan đến sức khỏe con người. Lúa mì là cây lương thực chủ chốt của nhân loại, nó cung cấp nguồn năng lượng cần thiết hàng ngày và dinh dưỡng cho con người trên thế giới. Dân số trên thế giới tăng trưởng theo kiểu bùng nổ và tiêu chuẩn sống cũng đang tăng dần ở cả nước đang phát triển và phát triển, cho nên, nhu cầu lúa mì có chất lượng tốt đang tăng mang tính chất toàn cầu. Tuy nhiên, chọn tạo giống lúa mì hiệu quả có phẩm chất tốt tùy thuộc vào sự hiểu biết về gluten proteins, protein này bao gồm nhiều họ protein khác nhau của prolamin proteins tích tụ một cách đặc thù tại các mô endospermic trong hạt lúa mì. Cho dù gluten proteins đã và đang được nghiên cứu khá sâu trong nhiều thập kỷ qua, nhưng thao tác có hiệu quả thực sự đối với proteins ấy rất khó khăn đối với yếu cầu tăng cường một cách đồng thời cho người tiêu dùng cuối cùng và cho sức khỏe con người. Bởi vì, tình chất vô cùng phức tạp trong thể hiện gen, chức năng gen và biến dị di truyền. Tuy nhiên, những phân tích genomic và genome học chức năng gần đây đã cải thiện được kiến thức hiểu biết của chúng ta rất nhiều về gluten proteins. Mục tiêu chính của bài tổng quan này là tóm lược các kết quả từ genomics và functional genomics trong 10 năm vừa qua về gluten protein, các loci trên nhiễm sắc thể và các gen cũng như những yếu tố cis và trans tham gia điều tiết sự biểu hiện gen và protein trong hạt lúa mì, cũng như mọi nỗ lực làm rõ gluten proteins ảnh hưởng đến sức khỏe người mẫn cảm với chúng. Sự hiểu biết mới này, cộng với khả năng của công nghệ chính xác, đa năng và hiệu quả cao trong chỉnh sửa gen. Ngần ấy hứa hẹn một sự đột phá trong cải tiến giống lúa mì phẩm chất cao, cho đến bàn ăn của người tiêu dùng, với tính trạng được cải tiến theo mong muốn của người tiêu dùng.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03557-5

 

Trở lại      In      Số lần xem: 76

[ 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