|
 Đang trực tuyến :
11 |
|
 Số lượt truy cập :
33432031 |
|
|
|
|
|
Tuần tin khoa học 413 (04-10/01/2015)
Thứ sáu, 02-01-2015 | 05:11:31
|
|
qEMF3, một QTL điều khiển tính trạng trổ bông vào sáng sớm của lúa hoang, Oryza officinalis, làm giảm sự tổn hại do stress nóng khi lúa trổ, O. sativa.
Nguồn: Hirabayashi H, Sasaki K, Kambe T, Gannaban RB, Miras MA, Mendioro MS, Simon EV, Lumanglas PD, Fujita D, Takemoto-Kuno Y, Takeuchi Y, Kaji R, Kondo M, Kobayashi N, Ogawa T, Ando I, Jagadish KS, Ishimaru T. 2014. J. Exp. Bot 2014 Dec 22. pii: eru474. [Epub ahead of print]. Sự giảm năng suất lúa (Oryza sativa L.) do stress nóng là một trong những vấn đề lớn nhất trong biến đổi khí hậu tương lai. Hoa lúa là cơ quan nhạy cảm nhất đối với stress nóng khi lúa trổ. Tính trạng trổ bông vào sáng sớm EMF (early-morning flowering) làm giảm sự tổn hại của hoa bất dục trong khi lúa trổ nhờ tránh được stress nóng vào ban ngày. Các tác giả đã cố gắng phát triển quần thể dòng NILs (near-isogenic lines) đối với tính trạng EMF trên nền tảng di truyền của giống lúa indica bằng cách khai thác locus EMF của loài lúa hoang O. officinalis (CC genome). Một QTL điều khiển thời gian hoa mở ra FOT (flower opening time) được tìm thấy trên nhiễm sắc thể 3. Một QTL được ký hiệu là qEMF3 nó điều khiển thời gian hoa mở ra (FOT) từ 1,5 đến 2,0 giờ trong giống lúa japonica Nanjing 11 và giống lúa indica IR64 tại vùng nhiệt đới Philippines. Các dòng NILs đối với tính trạng EMF đã làm giảm thiểu sự kích thích của nhiệt độ nóng trong thụ tinh trong nghiệm thức nhiệt độ cao hoàn tất sự nở hoa trước khi nhiệt độ cao đến 35°C, ngưỡng gây hại chung cho sự thụ tinh thụ phấn. Lượng hóa thời gian hoa nở FOT của các giống lúa trồng phổ biến trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới không cho thấy khác biệt gì về tính trạng EMF, do đó, qEMF3 có khả năng làm tốt hơn FOT của giống trồng phổ biến giúp cây lúa thoát được nóng khi trổ bông dưới điều kiện khí hậu trong tương lai. Đây là báo cáo đầu tiên xem xét cây lúa với tính trạng EMF thông qua chọn giống nhờ chỉ thị phân tử khai thác gen mục tiêu từ loài lúa hoang như một nguồn cho gen mong muốn.
Xem http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25534925
Chiến lược ngăn chặn kép đối với sự kiện tạo ra những protein tái tổ hợp trong cây lúa transgenic.
Nguồn : Zhang X, Wang D, Zhao S, Shen Z. 2014. PlosOne 2014 Dec 22;9(12):e115459. doi: 10.1371/journal.pone.0115459. eCollection 2014.
Sử dụng giống lúa biến đổi gen (transgenic rice) như một bioreactor đối với yêu cầu sản xuất đại trà những protein có tính chất dược phẩm (pharmaceutical proteins) có tiềm năng làm giảm được giá thành sản xuất một cách có ý nghĩa. Tuy vậy, một vấn đề phải được đề cập đối với cây lúa transgenic tạo ra các bioreactor là rủi ro của nó khi nó tràn lan một cách không mong muốn trong môi trường sống, đến cung ứng lương thực, thực phẩm. Các tác giả đã ghi nhận một phương pháp làm giảm thiểu để ngăn ngừa sự phát triển lan rộng của giống lúa transgenic không mong muốn bằng chiến lượng ngăn chận kép (double built-in containment strategy), mà trong chiến lược này, người ta lắp đặt một phương pháp xác định có chọn lọc, một công nghệ đánh dấu phân tử T-DNA phục vụ chuyển nạp gen. Họ tạo ra giống lúa transgenic với một T-DNA chèn vào bộ gen, mang một gen “proinsulin” của người được dung hợp với gwen mã hóa protein gây huỳnh quang hồng ngoại (far-red fluorescent) ký hiệu là mKate_S158A, một phân tử RNAi cassette ức chế sự thể hiện của bentazon detoxification enzyme trong cây lúa (CYP81A6), và gen EPSPS đóng vai trò như một chỉ thị chọn lọc trong chuyển nạp gen. Thử nghiệm bằng thuốc cỏ phun vào cho thấy những cây lúa transgenic có thể bị giết chết một cách có chọn lọc khi phun bentazon trên đồng ruộng để kiểm soát cỏ dại. Hơn nữa, hạt lúa transgenic trở thành màu đỏ sáng (bright red) do protein “far-red fluorescent”, và có thể dễ dàng được quan sát bằng mắt trần trong điều kiện ánh sáng ban ngày. Vì vậy, cây lúa transgenic trong nghiên cứu này có thể bị giết chết có chọn lọc bằng thuốc diệt cỏ thông dụng trong giai đoạn tăng trưởng, và hạt lúa được phát hiện bằng mắt thường khi xay xát gạo. Chiến lược ngăn chận kép có khả năng kích hoạt mạnh mẽ sự tạo ra cây lúa transgenic mong muốn.
Xem http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25531447
Hình 3. Phát hiện bằng mắt thường protein “far-red fluorescent” trong hạt gạo transgenic.XS-134 là giống lúa japonica đóng vai trò thể nhận gen chuyển nạp; R-42 là giống sự kiện transgenic. Mẫu (A-G) có cùng một order (trái, XS134; phải, R-42). A) Hạt gạo ở giai đoạn ngậm sữa. Scale bar, 2 mm; B) Bông lúa ở giai đoạn chín sáp. Scale bar, 2 cm; C) Hạt gạo ở giai đoạn chín sáp. Scale bar, 2 mm; D) Hạt gạo sau khi được bóc võ trấu ở giai đoạn chín sáp. Scale bar, 2 mm; E) Hạt gạo trưởng thành hoàn toàn. Scale bar, 2 mm; F) Cross section của hạt gạo chín hoàn toàn. Scale bar, 500mm.
Alen quí hiếm của histone protein chưa được xác định “H4 acetyltransferase” thúc đẩy sự hình thành khối lượng hạt, năng suất hạt, và sinh khối cây lúa Nguồn: Song XJ, Kuroha T, Ayano M, Furuta T, Nagai K, Komeda N, Segami S, Miura K, Ogawa D, Kamura T, Suzuki T, Higashiyama T, Yamasaki M, Mori H, Inukai Y, Wu J, Kitano H, Sakakibara H, Jacobsen SE, Ashikari M. 2014. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2014 Dec 22. pii: 201421127. [Epub ahead of print] Khối lượng hạt là thành phần quan trọng quyết định năng suất cây trồng; tuy nhiên, cơ chế điều hòa vẫn chưa được biết rõ. Ở đây, các tác giả xác định QTL điều khiển khội lượng hạt mã hóa một protein có tên là “new-type GNAT-like protein”. Protein này hàm chứa hoạt động của histon có tính chất bản năng, đó là acetyl-transferase (OsglHAT1). Những chứng cớ về di truyền và sinh học phân tử xác định biến thiên của alen tại QTL-OsglHAT1's định vị tại vùng trên (upstream) 1,2-kb của “gene body” này, gen ấy có chức năng như một “regulator” hết sức năng động đối với những tính trạng nói trên. Sự biểu hiện ngày càng tăng của OsglHAT1 thúc đẩy gia tăng khối lượng hạt và năng suất hạt bằng cách mở rộng hơn bao trấu thông qua số tế bào tăng thêm và sự vào chắc của hạt cũng tăng thêm, tăng phản ứng acetyl hóa nói chung đối với protein histone H4. OsglHAT1 định vị trong nhân, trong khi nó có chức năng điều hòa sự phiên mã. Cho dù có hiệu quả thuận đối với khối lượng hạt, năng suất hạt và sinh khối cây lúa, alen quí hiếm này vẫn biểu hiện cao OsglHAT1 cho đến nay. Đây là ví dụ đầu tiên về kiến thức, một QTL qui định tính trạng thành phần năng suất do sự cải biên của chromatin có khả năng cải tiến năng suất lúa.
Xem http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25535376
Hình 1. Dòng hóa QTL tại GW6a. (A–D) Kiểu hình hạt thóc và gạo lứt. (E) Phát hiện QTL GW6. Giá trị LOD 2.0 (log likelihood) được sử dụng để. (F) Đánh giá kiểu gen theo graphic. (G) Vùng ứng cử viên của GW6 được chỉ định bởi markers xj112 và xj113. (H) GW6 bao gồm hai loci: GW6a, trên bản đồ với xj-6 và xj-11, GW6b. (I) Fine-mapping vị trí GW6a đối với Nipp PAC clone AP005453, tại đây, bốn phân tử recombinants được xác đ5nh khi sử dụng 3.012 cây phân tích. (J) Năm gen được chú thích (annotated) trong vùng lập bản đồ có độ lớn là ∼40 kb, và Kasa genomic BAC clone K0242A07 và bốn sub-BACs phục vụ xét nghiệm transgenic. (K) trắc nghiệm dòng con lai cho thấy ảnh hưởng của QTL GW6a ở tại đoạn phân tử 4-kb. (L) Dạng hạt và dạng gạo lứt. (M) So sánh khối lượng hạt giữa những cây L. ***P<0.001; Student’s test được sử dụng để thu được giá trị P trong C, D, và M. Trắc nghiệm “pairwise” để xác định mức độ có ý nghĩa trong K. (Scale bars: 3 mm). |
Trở lại
In
Số lần xem: 1524
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(28).png "Tuần tin khoa học 413 (04-10/01/2015)")
(23).png "Tuần tin khoa học 413 (04-10/01/2015)")
(26).png "Tuần tin khoa học 413 (04-10/01/2015)")
