(Genetic control of soybean seed oil: II. QTL and genes that increase oil concentration without decreasing protein or with increased seed yield)

Mehrzad Eskandari, Elroy R. Cober, Istvan Rajcan

http://link.springer.com/journal/122/onlineFirst/page/1

Theoretical and Applied Genetics, March 2013

TÓM TẮT

Dầu hạt đậu nành [Glycine max (L.) Merrill] là nguồn dầu ăn chủ yếu của thế giới và là nguồn thực phẩm ổn định, có thể tái tạo được, phục vụ cho sản xuất nhiên liệu sinh học. Do đó, việc gia tăng hàm lượng dầu đậu nành tương đối là mục tiêu mong muốn của nhân loại. Tuy nhiên, mục tiêu ấy vô cùng phức tạp do bản chất tự nhiên có tính chất số lượng của hàm lượng dầu và những ảnh hưởng có thể có đối với một vài tính trạng nông học chính, thí dụ như năng suất hạt hoặc hàm lượng protein.

Nghiên cứu này nhằm mục đích xem xét mối tương quan giữa hàm lượng dầu và các tính trạng thuộc về phẩm chất hạt đậu, bao gồm năng suất, khối lượng 100 hạt, hàm lượng protein, chiếu cao cây và thời gian sinh trưởng nhằm khẳng định các loci điều khiển tính trạng số lượng (QTL). Chúng có mặt ở những vị trí giả định đối với từng tính trạng riêng biệt được đánh giá. Quần thể lập bản đồ có 203 F_4:6 dòng cận giao tái tổ hợp (RILs), từ một cặp lai giữa giống có hàm lượng dầu trung bình OAC Wallace với giống OAC Glencoe. Chúng được tạo nên và trồng thử nghiệm tại nhiều địa điểm khác nhau thuộc khu vực Ontario, Canada, năm 2009 và 2010.

Trong 11 QTL liên kết với tính trạng hàm lượng dầu đậu nành phân phố khắp quần thể ấy, người ta sử dụng phương pháp single-factor ANOVA và multiple QTL mapping. Số QTL  định vị trùng lặp trên nhiễm thể đối với các tính trạng quan trọng được ghi nhận với 6 QTL liên quan đến hàm lượng protein, 4 QTL liên quan đến năng suất hạt, 2 QTL liên quan đến khồi lượng 100 hạt, một QTL liên quan đến thời gian sinh trưởng, và một QTL liên quan đến chiều cao cây.

Alen điều khiển hàm lượng dầu thuộc QTL được đánh dấu bởi marker Sat_020 tương quan thuận với hàm lượng protein hạt. Những alen được đánh dấu bằng markers Satt001 và GmDGAT2B tương quan thuận với năng suất hạt. Thêm vào đó, tương tác có tính chất “epistatic”hai chiều rất có ý nghĩa, tại nơi ấy, một trong những marker có tính chất tương tác như vậy liên kết chặt với hàm lượng dầu đậu nành. Tính chất “epistatic” được xác định đối với những tính trạng có chọn lọc trong nghiên cứu này. Số tương tác theo kiểu epistatic có ý nghĩa là 7 tương tác đối với năng suất, 4 tương tác đối với thời gian sinh trưởng, hai đới với khối lượng 100 hạt, một đối với hàm lượng protein, và một đối với chiều cao cây.

Những chỉ thị phân tử được xác định có liên quan đến QTL điều khiển hàm lượng dầu biểu hiện ảnh hưởng dương tính trên tính trạng quan trọng khác như năng suất, và hàm lượng protein. Chọn giống đậu nành nhờ chỉ thị phân tử nhằm mục tiêu phát triển hàm lượng dầu ăn trong hạt, năng suất cao, hàm lượng protein cao là khả thi. Theo đó, việc chọn lựa bố mẹ với giá trị lai tạo giống lớn do các tương tác có tính chất epistasis dương có thể tạo ra được dòng con lai cải tiến hàm lượng dầu ăn cao hơn.

GS Bùi chí Bửu lược dịch