Tuần tin khoa học 694 (13-19/07/2020)
Thứ bảy, 11-07-2020 | 08:04:56
|
5G trong cải tiến giống cây trồng
Người ta đã đề nghị một phương pháp tiếp cận 5G phục vụ nội dung chọn tạo giống, đối với mục tiêu làm thay đổi nhiều nhất có thể bằng những đột phá di truyền, phục vụ cải tiến giống cây trồng. Các nội dung 5Gs này là (1) Genome assembly (tổng hợp hệ gen), (2) Germplasm characterization (định tính nguồn vật liệu bố mẹ), (3) Gene function identification (xác định chức năng gen đích), (4) Genomic breeding (GB: cải tiến giống), (5) Gene editing (GE: chỉnh sửa gen). Bài tổng quan này nhấn mạnh đến tính chất quan trọng của tổng hợp hệ gen phải thoả mãn yêu cầu của từng loài cây trồng, và tập đoàn vật liệu bố mẹ cực kỳ phong phú được định tính bằng chuỗi trình tự và đánh giá tính trạng nông học trong “marker-trait associations” (phối hợp tính trạng với marker) và những haplotypes ưu việt. Sinh học hệ thống (systems biology) và phương pháp lập bản đồ di truyền dựa trên kết quả đọc trình tự (sequencing-based mapping approaches) có thể được vận dụng để phân lập gen mục tiêu, bao gồm các chu trình dẫn đến biểu hiện tính trạng mong muốn, nhờ vậy, người ta cung cấp những chỉ thị phân tử mang tính chất chẩn đoán tính trạng mong muốn ấy. Các gen, markers, haplotypes, và cơ sở dữ liệu genome-wide sequencing có thể được áp dụng trong GB và GE kết hợp với chiến lược chọn tạo giống mà thời gian được rút ngắn hơn so với pp kinh điển.
Xem: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369526619301190?via%3Dihub
Chỉnh sửa gen theo hệ thống CRISPR Cas9 cho cây đơn tử diệp
Nguồn: Jin-Jun Yue, Chwan-Yang Hong, Pengcheng Wei, Yu-Chang Tsai, Choun-Sea Lin. 2020. How to Start Your Monocot CRISPR/Cas Project: Plasmid Design, Efficiency Detection, and Offspring Analysis. Rice N.Y., 2020 Feb 3;13(1):9. doi: 10.1186/s12284-019-0354-2.
Sự bùng phát của hệ thống CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeat)/Cas9, trong công nghệ chỉnh sửa hệ gen (hay gen) đã và đang dẫn dắt chúng ta đến kết quả tiến bộ vô cùng to lớn trong nghiên cứu loài cây trồng đơn tử diệp. Tuy nhiên, nhiều yếu tố cần phải được xem xét để thực hiện có hiệu quả hơn. Muốn tạo ra giống cây trồng được chỉnh sửa gen, người ta cần phân tử single guide (sg)RNA và Cas9 DNA trong tế bào thực vật và được biểu hiện ra rõ ràng, vị trí đích được dự đoán chính xác. Phân tích đột biến có chủ đích thành công đã và đang thể hiện được mức độ biểu hiện khác nhau, thời gian biểu hiện, và những biến thể của cả hai sgRNA và Cas9 cần phải được điều chỉnh tinh tế hơn; do đó, những promoters của các gen nghiên cứu cũng như vị trí đích đều klà những yếu tố chủ chốt (key factors) của hiểu quả chỉnh sửa gen. Hiện nay, nhiều vectors khác nhau và nhiều công cụ (online tools) sẵn sàng hỗ trợ cho việc thiết kế sgRNA. Hơn nữa, muốn giảm thiểu sự hạn chế của trình tự PAM (protospacer adjacent motif) cũng như các mục tiêu khác, người ta tạo ra những biến thể của Cas protein và base editors đê có thể sử dụng cho cây. Trước khi chuyển nạp gen chỉnh sửa vào cây một cách ổn định, người ta phải đánh giá các vectors, điểm đến chính xác; do đó, đây là những nội dung rất quan trọng. Sự phóng thích của những Cas9-sgRNA ribonucleoproteins (RNPs) là một chiến lược có thể được áp dụng cho việc ngăn ngừa transgene biểu hiện sgRNA và Cas proteins. Phân tử RNPs có thể làm cho hiệu quả sử dụng tốt hơn cho cây trồng chỉnh sửa gen không có transgene, làm giảm transgene liên quan đến thế hệ con lai của sinh vật biến đổi gen. Theo tổng quan này, người ta giới thiệu những kỹ thuật mới phục vụ genome editing và xác định được những đột biến không có marker chọn lọc trong cây đơn tử diệp. Bốn chủ đề thảo luận bao gồm: (1) thiết kế plasmids phục vụ chỉnh sửa hệ gen cây một lá mầm; (2) khả năng thay thế SpCas9; (3) protoplasts và CRISPR; (4) thanh lọc biến thể CRISPR/Cas9 không có marker. Người ta nhắm đến việc hoàn thành môt spectrum đầy đủ nhất của thông tin về chỉnh sửa gen cây một lá mầm.
Xem https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6997315/pdf/12284_2019_Article_354.pdf
Tương tác gen điều khiển bệnh bạc lá lúa
Cây lúa (Oryza sativa L.) làloài cây lương thực căn bản nuôi sống hơn 50% dân số thế giới. Bênh do vi khuẩn, nấm và siêu vi thường xuyên đe dọa sản lượng thóc toàn cầu dẫn đến thất thoát năng suất nghiêm trọng. Bệnh bạc lá lúa (BB) và bệnh vi khuẩn sọc trong (BLS), do vi khuẩn gram âm Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) và Xanthomonas oryzae pv. oryzicola (Xoc), theo thứ tự, là hai bệnh quan trọng tác dộng xấu đến sản lượng lúa gạo của thế giới. Vì tính chất quan trọng về kính tế như vậy, nghiên cứu về di truyến tính kháng và hệ gen đã và đang được thực hiện đề làm rõ cơ chế phân từ của phản ứng cây lúa đối với Xoo và Xoc trong suốt hai thập kỷ qua. Tập họp các gen kháng (R) và gen tương tác tương ứng của vi khuẩn ( với cognate avirulence và virulence effector) được định tính một cách khoa học. Hung kết quả gần đây nhất đã được tổng hợp về tương tác giữa ký sinh và ký chủ thông qua gen kháng R hoặc những sản phẩm của chúng và các effectors. Chiến lược chọn tạo giống lúa cao sản kháng bệnh bền vững, phổ kháng rộng đối với Xanthomonas oryzae trên cơ sở những nghiên cứu đã được công bố trên thế giới, được thảo luận khá hệ thống.
Xem: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6949332/
CYP81E22, gen điều khiển nhạy cảm với thuốc cỏ bentazon trong canh tác đậu nành
Nguồn: Shin Kato, Yuko Yokota, Rintaro Suzuki, Yukiko Fujisawa, Takashi Sayama, Akito Kaga, Toyoaki Anai, Kunihiko Komatsu, Nobuhiko Oki, Akio Kikuchi & Masao Ishimoto. 2020. Identification of a cytochrome P450 hydroxylase, CYP81E22, as a causative gene for the high sensitivity of soybean to herbicide bentazon. Theoretical and Applied Genetics July 2020; vol. 133:2105–2115
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03580-6
Lúa biến đổi gen làm giảm áp huyết cao trên chuột
Nguồn: American Chemical Society - June 24, 2020. Transgenic rice lowers blood pressure of hypertensive rats.
Xem https://www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200624082715.htm |
![]() ![]() ![]() |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|