Một QTL xác định mức độ cảm ứng với quang kỳ và khả năng thích ứng khu vực của cây lúa
Thứ sáu, 21-11-2014 | 08:01:05
|
He Gao, Mingna Jin, Xiao-Ming Zheng, Jun Chen, Dingyang Yuan, Yeyun Xin, Maoqing Wang, Dongyi Huang, Zhe Zhang, Kunneng Zhou, Peike Sheng, Jin Ma, Weiwei Ma, Huafeng Deng, Ling Jiang, Shijia Liu, Haiyang Wang, Chuanyin Wu, Longping Yuan, and Jianmin Wan MỨC ĐỘ Ý NGHĨA
Thời gian trỗ bông là một trong những nghiên cứu hay nhất những tính trạng quan trọng có liên quan đến môi sinh trong điều kiện chọn lọc tự nhiên và chọn lọc do con người của sự thích nghi cây trồng ứng với điều kiện môi trường tại chổ có tính chất đặc thù. Mức độ cảm ứng với quang kỳ là một tính trạng nông học, mà tính trạng này phản ánh tăng trưởng và phát triển ứng với điều kiện khí hậu tại chổ. Do đó, nó có mức độ quan trọng đặc biệt cho năng suất và chất lượng cây trồng. Nghiên cứu này không chỉ xác định một QTL (quantitative trait locus) chủ lực có chức năng cảm ứng quang kỳ của cây lúa (ngày trổ bông số bảy) (Days to heading 7, DTH7) mà còn chứng minh được rằng những phối hợp khác nhau của haplotype tại locus DTH7 có số hạt trên bông, chiều cao cây, và heading date 7 (Ghd7) cũng như DTH8 tương quan chặt chẽ với ngày trỗ (thời gian sinh trưởng) và năng suất của các giống lúa dưới những điều kiện canh tác khác nhau. Kết quả này xây dựng một nền tảng khoa học giúp cho nội dung chọn tạo giống lúa cao sản có được mức độ cảm quang mong muốn và có được sự thích nghi tuyệt hảo với môi trường. TÓM TẮT
Thành tựu của nông nghiệp hiện đại gắn liền với sự phát triển của nội dung chọn tạo giống cây trồng có khả năng thích nghi môi trường tốt nhất và cho tiềm năng năng suất cao. Một trong những yếu tố hạn chế của canh tác cây trồng là thời gian trổ bông của chúng, nó bị điều tiết một cách mạnh mẽ bởi độ dài ngày (quang kỳ) và nhiệt độ. Ở đây, các tác giả báo cáo việc phân lập và định tính gen Days to heading 7 (DTH7), một locus di truyền có chức năng cảm ứng quang kỳ và năng suất lúa. Kỹ thuật map-based cloning cho thấy rằng DTH7 mã hóa một protein có tên là pseudo-response regulator và sự thể hiện của nó bị điều tiết bởi quang kỳ tính. Các tác giả đã chỉ ra rằng gen ngày dài DTH7 hoạt động có tính chất downstream của photoreceptor phytochrome B để ức chế sự biểu hiện của Ehd1, và điều tiết theo kiểu UP (up-regulator) của những gen có tính chất “florigen” (Hd3a và RFT1), làm cho trì hoãn trỗ bông. Hơn nữa, họ còn tìm thấy những phối hợp của haplotype thuộc về gen DTH7 gắn với số hạt trên bông, chiều cao cây, và ngày trỗ số bảy (heading date 7: Ghd7) cũng như DTH8 tương quan chặt với ngày trỗ và năng suất lúa trong những điều kiện quang kỳ khác nhau. Số liệu này cho thấy không chỉ ở mức độ bao quát (macroscopic view) của sự điều khiển di truyền đối với cảm quang trong cây lúa mà còn là nền tảng khoa học phục vụ nội dung chọn tạo giống lúa tốt hơn đối với môi trường cụ thể nào đó.
GS Bùi Chí Bửu lược dịch
Xem: http://www.pnas.org/content/111/46/16337.abstract.html?etoc (free download) PNAS November 18, 2014 vol. 111 no. 46 16337–16342
Hình 2. DTH7 có ảnh hưởng đáng kể trong cảm quang và năng suất lúa. (A) Sơ đồ các dòng cận giao tái tổ hợp NIL và kết quả GGT (graphical genotype) của một dòng NIL plant (BC8F2), DTH7. PA64S (giống cho) và Kita-ake (giống tái tục) được người ta sử dụng là bố mẹ. Màu xanh blue và màu đỏ chỉ các nhiễm sắc thể củacác đoạn phân tử trong bộ gen giống Kita-ake và PA64S, theo thứ tự. (B) Ngày trỗ bông của Kita-ake và DTH7 trong điều kiện môi trường E1 đến E4. (C) Năng suất hạt trên từng lô của giống Kita-ake và DTH7 trong điều kiện E1–E4. (D) Kiều hình Kita-ake và DTH7 ở giai đoạn lúa chín trong điều kiện E3. (Scale bar, 20 cm.) (E) Bông lúa của Kita-ake và DTH7 trong điều kiện E3. (Scale bar, 2 cm.) (F) Số hạt trên bông của Kita-ake và DTH7 ở những giai đoạn khác nhau của cây trong điều kiện E3. (Scale bar, 2 cm.) (G) Ngày dài trong điều kiện E3 suốt năm. Dấu hoa thị chỉ thời điểm của cây trong E3. (H)Thời gian trỗ của Kita-ake và DTH7 ở những giai đoạn khác nhau của cây trong điều kiện E3. (I) Năng suất hạt trên từng lô của Kita-ake và DTH7 ở những giai đoạn khác nhau của E3. Các giá trị được tính là trung bình ± sai số chuẩn (n = 20). |
Trở lại In Số lần xem: 1574 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|