Giải trình tự thế hệ mới (NGS) trong nghiên cứu di truyền tính kháng bệnh đạo ôn của cây lúa (Oryza sativa L.)
Thứ ba, 13-08-2024 | 09:59:37
|
Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang
TÓM TẮT
NGS hay NextGenSeq là phương pháp mới trong sequencing có tốc độ cao và giá rẻ. Nó còn được gọi là giải trình tự song song hàng loạt hoặc giải thế hệ kế tiếp hoặc giải trình tự thế hệ thứ hai. Nếu giải trình tự Sanger chỉ cho phép chúng ta đọc được không quá 1500 bp, thì giải trình tự thế hệ mới cho phép giải được trình tự từ 8 Gb đến 600 Gb, có nghĩa là cho phép giải trình tự nguyên bộ gen.
Phát triển giống lúa kháng đạo ôn là giải pháp tối ưu trong chiến lược ổn định năng suất lúa. Theo phân tích QTL (linkage map), người ta dễ bị nhầm lẫn bởi sự đồng tiến hóa giữa ký chủ và ký sinh trên cơ sở chỉ thị phân tử. Gen kháng R và gen Avr có quá nhiều biến thể mới, tạo ra vùng chồng lấp trên một nhiễm sắc thể (gene cluster). Phương pháp NGS giúp chúng ta phân định rõ gen ứng cử viên, gen đích, với sự trợ giúp của “SNP arrays” và tin sinh học.
Hiện có khoảng 100 gen kháng (R) với nấm Magnaporthe grisea được phân lập thành công. Trong đó, 26 gen được dòng hóa (cloned). NGS còn cho biết được trình tự haplotype của mỗi gen kháng được dòng hóa như vậy. Người ta xác định được nhiều alen hoặc biến thể tự nhiên của gen kháng phổ rộng: Pib, Pik locus Pi1, Pike, Pikg, Pi54 a, novel Pi21 haplotypes, alen mới của Pi2/9 locus.
Nhờ NGS, có 14 gen Avr được dòng hóa thành công; người ta được công bố thông tin này vào năm 2023. Hệ gen của M. grisea có 11.109 gen mã hóa protein, với chuỗi trình tự amino acid dài hơn 100 aa. Kích thước của hệ gen nấm là 37.878.070 bp, với 7 nhiễm sắc thể. Sự đa dạng về độc tính của nấm; sự thiếu trình tự tương đồng hoặc trình tự bảo tồn trong các sản phẩm gen mã hóa avirulence của nấm là thách thức phải nghiên cứu tiếp. Người ta xác định thành công 3.151 gen Avr được chú thích di truyền phân theo 24 nhóm chức năng trên cơ sở dữ liệu KEGG (KEGG Automatic Annotation Server: KAAS). Có 849 trình tự mang mật mã di truyền (CDSs) bao gồm phát sinh bệnh, độc tính, gen mã hóa protein “effector”.
Từ khóa: Avr gene, cloning, Magnaporthe grisea, NGS, SNP arrays, tin sinh học.
|
Trở lại In Số lần xem: 79 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|