|
 Đang trực tuyến :
28 |
|
 Số lượt truy cập :
33262946 |
|
|
|
|
| Tuần tin khoa học 772 (17-23/01/2022) |
|
Biến đổi khí hậu làm tăng ảnh hưởng đối với sản xuất lúa thông quan nhiệt độ nóng hơn, khả năng sử dụng nước giảm. Không như loài cây trồng khác, lúa còn là một đối tượng gây hiệu ứng khí thải nhà kính bởi sự thải ra khí methane từ đồng ruộng ngập nước. Biến đổi khí hậu do vậy có thể biểu hiện theo hai cách trong sản xuất lúa: làm tổ thương cây lúa và làm thay đổi kỹ thuật canh tác sao cho khí thải methane giảm xuống và từ đó, làm chậm lại sự ấm lên của khí quyển địa cầu. |
|
Di truyền tính trạng kích thước hạt và số hạt lúa, qGNS5
qGSN5 là một QT locus mớiliên quan đến kích thước hạt thóc và số hạt trên bông lúa, được thực hiện “fine-mapped” ở đoạn phân tử có kích thước 85.60-kb. GS3 có thể là phân tử suppressor của qGSN5. Kích thước hạt thóc và số hạt trên bông lúa là hai tính trạng di truyền qui định trực tiếp đến năng suất lúa; tuy nhiên, cơ chế di truyền của chúng hết sức phức tạp và vẫn còn nhiều điều chưa rõ ràng. Theo kết quả nghiên cứu này, người ta xây dựng nên quần thể con lai CSSL (chromosome segment substitution line), CSSL28, chỉ ra tính thước hạt thóc tăng lên và sự giảm số hạt trên bông lúa, được phân lập trong quần thể con lai CSSLs từ tổ hợp lai giữa 93-11 (vật liệu nhận gen) và Nipponbare (vật liệu cho gen). Bốn đoạn phân tử mab tính chất “substitution” được phân lập trong CSSL28, và đoạn phân tử substitution segment này định vị trên nhiễm sắc thể 5 tương ứng với kiểu hình CSSL28. Do đó, người ta xác định được QTL điều khiển tính trạng grain size và grain number 5 (qGSN5). Phân tích tế bào học và phân tích PCR cho kết quả: qGSN5 điều tiết sự phát triển của mày hoa lúa (spikelet hull) theo cách thức phân bào gây ảnh hưởng (affecting cell proliferation). Phân tích di truyền cho kết quả: qGSN5 là một locus có tính chất semi-dominant điều khiển kích thước hạt thóc và số hạt trên bông. Thông qua kỹ thuật map-based cloning và phân tích chồng lấp của đoạn substitution segment, qGSN5 được xác định trong quãng phân tử có độ lớn 85.60-kb. Kết quả giải trình tự DNA và phân tích quantitative PCR, gen Os05g47510, mã hóa P-type pentatricopeptide repeat protein, là gen ứng cử viên đối với qGSN5. Phân tích gen tích hợp (pyramiding) cho thấy ảnh hưởng của qGSN5 thấp hơn đáng kể khi có sự hiện diện của gen chức năng GS3, điều đó cho thấy GS3 có thể là một phân tử suppressor của qGSN5. Hơn nữa, người ta còn tìm thấy qGSN5 có thể cải tiến được dạng hạng (grain shape) của lúa lai. Kết hợp lại, kết quả nghiên cứu này đặt nền tảng cho kỹ thuật dòng hóa (cloning) một QTL mới gắn kết với tính trạng kích thước hạt thóc và số hạt trên bông; cung cấp một nguồn vật liệu di truyền tốt phục vụ cho phát triển lúa lai hạt dài.
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03951-7
Phân tích bản đồ di truyền QTL kháng ruồi Hessian trên giống lúa mì cứng vụ đông
Nguồn: Yunfeng Xu, Guixiao La, Nosheen Fatima, Zihui Liu, Lirong Zhang, Lanfei Zhao, Ming-Shun Chen & Guihua Bai. 2021. Precise mapping of QTL for Hessian fly resistance in the hard winter wheat cultivar ‘Overland’. Theoretical and Applied Genetics December 2021; vol. 134: 3951–3962
Hình: Hessian fly (Mayetiola destructor) Cecidomyiidae family
Ruồi Hessian (HF, Mayetiola destructor) là một loài côn trùng gây hại sản xuất lúa mì ở Hoa Kỳ và toàn thế giới. Phát triển giống lúa mì kháng HF là cách thức quản lý sâu hại có hiệu quả nhất và kinh tế nhất để kiểm soát loài côn trùng gây hại này. Người ta hình thành nên một quần thể con lai bao gồm 186 dòng vận giao tái tổ hợp RILs (recombinant inbred lines) từ tổ hợp lai giữa giống lúa mì ‘Overland’ với giống lúa mì ‘Overley’; rồi đánh giá kiểu hình trong điều kiện thả ruồi HF loại hình sinh học ‘Great Plains’ tấn công cây lúa mì. Bản đồ phân giải cao về di truyền được hình thành, sử dụng 1.576 chỉ thị phân tử SNP theo cơ sở GBS (genotyping-by-sequencing) giải trình tự để đánh giá kiểu gen. Hai QTLs có ảnh hưởng tương tác epistatic có ý nghĩa về thống kê. Đối với tính kháng ruồi HF được phân tích di truyền trên nhiễm sắc thể 3B (QHf.hwwg-3B) và nhiễm sắc thể 7A (QHf.hwwg-7A) của giống lúa mì Overland, chúng định vị trên cùng vùng của nhiễm sắc thể được tìm thấy đối với H35 và H36 trong giống lúa mì ‘SD06165’, theo thứ tự. QHf.hwwg-3B có ảnh hưởng lớn hơn rất nhiều về tính kháng ruồi HF so với QHf.hwwg-7A. Năm đoạn QTL GBS-SNPs trong QHf.hwwg-3B và và bốn GBS-SNPs trong QHf.hwwg-7A được chuyển đổi theo chỉ thị KASP (Kompetitive allele specific polymerase chain reaction) markers. QHf.hwwg-3B được ghi nhận trên bản đồ di truyền ở quãng phân tử 2.32 Mb (2.479.314–4.799.538 bp) trong quần thể NILs và RILs mà tính chất tái tổ hợp xảy ra trong quãng QTL ấy. Mẫu giống lúa mì mùa đông của Hoa Kỳ mang những alen có tính chất contrasting alleles như vậy tại chỉ thị phân tử KASP: KASP-3B4525164, KASP-7A47772047 và KASP-7A65090410 biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa của tính kháng ruồi HF. Sợ tổ hợp của hai chỉ thị KASP: KASP-3B3797431 và KASP-3B4525164 mang tính chất near-diagnostic (chẩn đoán gần) để phát hiện ra QHf.hwwg-3B trong tập đoàn giống lúa mì mùa đông của Hoa Kỳ, có thể là nguồn vật liệu hữu dụng để sàng lọc di truyền QTL này trong chương trình cải tiến giống lúa mì.
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03940-w
Giống lúa thích ứng với biến đổi khí hậu thông qua khả năng tiết kiệm nước
Biến đổi khí hậu làm tăng ảnh hưởng đối với sản xuất lúa thông quan nhiệt độ nóng hơn, khả năng sử dụng nước giảm. Không như loài cây trồng khác, lúa còn là một đối tượng gây hiệu ứng khí thải nhà kính bởi sự thải ra khí methane từ đồng ruộng ngập nước. Biến đổi khí hậu do vậy có thể biểu hiện theo hai cách trong sản xuất lúa: làm tổ thương cây lúa và làm thay đổi kỹ thuật canh tác sao cho khí thải methane giảm xuống và từ đó, làm chậm lại sự ấm lên của khí quyển địa cầu. Trong bài tổng quan này, người ta tập trung hai công nghệ tiết kiệm nước làm giảm thời kỳ cây lúa nước sẽ được trồng trong điều kiện bị ngập hoàn toàn, làm cải tiến khả năng sử dụng nước hiệu quả hơn và làm giảm thiểu khí thải methane. Chọn giống lúa trong những thập niên qua đã tập trung vào cải tiến giống lúa cao sản thích ứng với điều kiện ngập nước một cách liên tục, nơi đó cây mạ được nuôi lớn lên ở nương mạ, rồi cấy ngoài đồng ruộng trên đất ngập nước được đánh bùn kỹ. Chuyển đối kỹ thuật cây sang kỹ thuật sạ thẳng hoặc tưới ngập khô xen kẽ tạo ra một thách thức mới rất cần được nhấn mạnh trong chọn giống lúa hiện đại. Những tính trạng mới thích nghi được yêu cầu ấy ví dụ như nẩy mầm đồng loạt, nhanh ngay cả trong điều kiện yếm khí, cường lực cây mạ, khả năng cạnh tranh cỏ dại mạnh mẽ, sự linh hoạt của rễ lúa, chống chịu khô hạn trung bình là những tính trạng rất cần thiết cho nguồn vật liệu di truyền ưu việt cần được phát huy trong tìm kiếm tính trạng mục tiêu, chọn giống nhờ chỉ thị phân tử và cải tiến quần thể; tất cả được tổng hợp lại trong bài viết tổng quan này. Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03899-8
GW10 mã hóa protein thuộc họ P450 điều khiển kích thước hạt thóc và số hạt trên bông lúa
Nguồn: Penglin Zhan, Xin Wei, Zhili Xiao, Xiaoling Wang, Shuaipeng Ma, Shaojun Lin, Fangping Li, Suhong Bu, Zupei Liu, Haitao Zhu, Guifu Liu, Guiquan Zhang & Shaokui Wang. 2021. GW10, a member of P450 subfamily regulates grain size and grain number in rice. Theoretical and Applied Genetics, December 2021; vol. 134: 3941–3950
Kích thước hạt thóc và số hạt trên bông lúa có vai trò cực kỳ quan trọng đối với năng suất lúa. Ở đây, người ta xác định GW10, mã hóa P450 subfamily protein và điều khiển tính trạng kích thước hạt thóc và số hạt trên bông lúa, giống lúa Lemont (tropical japonica) là giống cho gen (vật liệu bố), giống HJX74 (indica) là giống nhận gen (vật liệu mẹ). Locus GW10 được xác định trên bản đồ di truyền có kích thước phân tử là 14.6 kb trong hệ gen giống lúa HJX74, định vị trên vai dài của nhiễm sắc thể số 10. Sự biểu hiện yếu hơn của gen gw10 ở bông lúa đóng góp vào kiểu hình hạt lúa ngắn hơn, hẹp bề ngang hơn, và số hạt trên bông nhiều hơn. Trái lại, sự biểu hiện mạnh mẽ của GW10 đóng góp vào kiểu hình hạt thóc dài hơ, rộng bề ngang hơn. Thêm vào đó, những mức độ biểu hiện mạnh mẽ của một vài sự kiện sinh tổng hợp brassinosteroid (BR) những đáp ứng của gen đều liên quan đến NIL-GW10. Sự nhạy cảm của góc lá lúa (leaf angle) đối với chu trình biến dưỡng BR ngoại sinh trong NIL-GW10 thấp hơn trong NIL-gw10 và KO-GW10, điều này khẳng định GW10 có trong phản ứng điều tiết brassinosteroid của tính trạng kích thước hạt thóc và số hạt trên bông lúa.
Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03939-3 |
Trở lại
In
Số lần xem: 235
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
.png "Tuần tin khoa học 772 (17-23/01/2022)")
Nguồn: .jpg "Tuần tin khoa học 772 (17-23/01/2022)")
Một QTL chủ lực đối với tính kháng ruồi Hessian (Mayetiola destructor) được phân tích trên bản đồ di truyền ở vùng có độ lớn phân tử 2.32 Mb trên nhiễm sắc thể 3B, giống lúa mì cứng cho vụ đông ở Hoa Kỳ có tên là ‘Overland’..png "Tuần tin khoa học 772 (17-23/01/2022)")
Nguồn: .png "Tuần tin khoa học 772 (17-23/01/2022)")
Một QTL có tên là GW10 định vị trên nhiễm sắc thể 10 được dòng hóa bằng kỹ thuật map-based cloning, GW10 mã hóa P450 subfamily protein. Gen GW10 điều hòa kích thước hạt thóc và sô hạt trên bông lúa có trong chu trình BR.
