Nguồn: Wenjing Zheng, Yan Wang, Lili Wang, Zuobin Ma, Jiaming Zhao, Ping Wang, Lixia Zhang, Zhiheng Liu, Xiaochun Lu. 2016. Genetic mapping and molecular marker development for Pi65(t), a novel broad-spectrum resistance gene to rice blast using next-generation sequencing. Theoretical and Applied Genetics, May 2016; Volume 129, Issue 5, pp 1035-1044

TÓM TẮT

Thông tin chính

Một gen kháng R mới vừa được lập bản đồ di truyền tại một locus, định vị trên nhiễm sắc thể 11, thuộc quãng giữa 30,42 – 30,85 Mb, đoạn phân tử này được người ta chứng minh rằng đó là nơi có hiệu quả trong cải tiến tính kháng bệnh đạo ôn cây lúa.

Tóm tắt

Bệnh đạo ôn lúa là một bệnh hại do vi nấm có mặt khắp toàn cầu. Sử dụng gen kháng R là cách tiếp cận quan trọng nhất để kiểm soát bệnh đạo ôn trong lai tạo giống lúa. Theo nghiên cứu này, người ta đã thực hiện kỹ thuật lập bản đồ phân giải cao với gen mới phát hiện Pi65(t), liên quan đến kết quả kháng bệnh đạo ôn phổ rộng đối với nấm Magnaporthe oryzae, thông qua phân tích “bulked segregant” kết hợp với kỹ thuật NGS (next-generation sequencing). Phân ly trong quần thể lưỡng bội kép (DH) và quần thể hồi giao BC₁F₂ cho thấy tính kháng đạo ôn của giống lúa Gangyu129 là do một gen đơn trội, ký hiệu là Pi65(t); định vị trên nhiễm sắc thể 11 ở quãng giữa 30,20 – 31,20 Mb theo kết quả NGS. Sau khi thanh lọc con lai tái tổ hợp (recombinants) với những chỉ thị phân tử vừa được phát triển, vùng mục tiêu này được thu hẹp lại còn 0,43 Mb, định vị giữa hai chỉ thị kế cận SNP-2 và SNP-8 tại vị trí vật lý thuộc quãng giữa 30,42 – 30,85 Mb khi tham chiếu với cơ sở dữ liệu của giống Nipponbare tại “build 5”. Sử dụng phần mềm QTL IciMapping, gen Pi65(t) được lập bản đồ phân giải cao ở locus thuộc quãng giữa chỉ thị InDel-1 và SNP-4 có khoảng cách di truyền là 0,11cM với InDel-1 và 0,98 cM với SNP-4. Giữa vùng ấy, bốn gen dự kiến đã được tìm thấy với các domain NBS (nucleotide binding site) và LRR (leucine-rich repeat). Người ta đã phát triển những chỉ thị phân tử để đánh giá kiểu gen của 305 dòng DH và tìm thấy chỉ thị InDel-1 liên kết rất gần với gen Pi65(t). Sử dụng chỉ thị InDel-1, người ta thấy giống lúa mới Chuangxin1 có chứa gen này và phát triển nó trong sản xuất, giống lúa ấy biểu hiện tính kháng cao với đạo ôn và đạt năng suất cao tại tỉnh Liaoning, Trung Quốc. Như vậy gen Pi65(t) có thể đóng vai trò quan trọng trong tính kháng bệnh đạo ôn của cây lúa.

Xem: http://link.springer.com/article/10.1007/s00122-016-2681-7

Hình 3: Đánh giá kiểu gen theo phần mềm “graphic” các dòng con lai tái tổ hợp trên cơ sở quét vùng chứa gen Pi65(t) bằng chỉ thị SNP-1 – SNP-9. Thanh đen đậm và vùng du nhập gen từ giống Ganggu128 (R). Thanh trắng là genome của giống Liaoxing1 (S). Chín SNP markers định vị trên bản đồ vật lý. Số theo sau marker là khoảng cách vật lý tính từ đỉnh NST 11 trở đi (tham chiếu cơ sở dữ liệu của Nipponbare trong “build 5”). Sáu đoạn tái tổ hợp được tìm thấy trong vùng chứa 9 marker đa hình này. Recombinant-1 từ sự quấn chéo giữa SNP-7 và SNP-8 với một kiểu hình kháng. Recombinant-2 và 4 từ sự quấn chéo giữa SNP-2 và SNP-3 với một kiểu hình kháng và một kiểu hình nhiễm, theo thứ tự. Recombinat-3 và 5 từ sự quấn chéo giữa SNP-8 và SNP-9 với một kiểu hình kháng và một kiểu hình nhiễm, theo thứ tự. Recombinant-6 từ sự quấn chéo giữa SNP-1 và SNP-2 với một kiểu hình kháng. Những dòng recombinants này cho thấy locus Pi65(t) nằm trong một quãng của NST 11 xác định bởi hai chỉ thị kế cận là SNP-2 (30,42 Mb) và SNP-8 (30,85 Mb)

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.