Đa dạng di truyền, kiểu giao phối và phát sinh bệnh của 2 loài Phytophthora lây nhiễm bệnh trên cây hồ tiêu ở Ấn Độ

Nguồn: Fathimath Zumaila, A Jeevalatha, C N Biju. 2024. Genetic diversity, mating type and pathogenicity of two Phytophthora species infecting black pepper in India. 3 Biotech.; 2024 Jan; 14(1):1. doi: 10.1007/s13205-023-03843-1.

Phytophthora capsici và P. tropicalis hai loài Phytophthora gắn liền với bệnh chết nhanh (foot rot disease) của cây tiêu tại Ấn Độ. Đa dạng di truyền cao  trong các loài thuộc chi Phytophthora góp phần vào việc chúng có phổ ký chủ rất rộng và biến thể di truyền về độc tính cũng lớn. Kết quả thí nghiệm này cho thấy đa dạng di truyền của các loài Phytophthora gây bệnh trên hồ tiêu được phân tích bằng RAMS (Random Amplified Microsatellites) và REP (Repetitive Extragenic Palindromic)-PCR fingerprinting. Bốn mươi tám mẫu phân lập, 24 trong số ấy  có P. capsici và P. tropicalis được thu thập từ bang trồng tiêu như Karnataka, Kerala, Tamil Nadu và Goa, được sử dụng làm vật liệu nghiên cứu. Phân tích cho thấy có 160 loci bao gồm 150 (93.75%) biểu hiện tính đa hình. Kết quả chay UPGMA cluster và PCoA trên cơ sở kết hợp số liệu của RAMS và REP-PCR phân nhóm rất rõ các mẫu phân lập của P. capsici và P. tropicalis thánh hai clusters di truyền, rồi được chia nhỏ thành 4 sub-clusters viz., I & II (P. capsici) và III & IV (P. tropicalis). Kết quả chỉ ra rằng tất cả mẫu phân lập có nền tảng di truyền độc nhất và toàn bộ quần thể  này là dị hợp tử. Những cặp mồi REP-PCR biểu hiện các loci đa hình nhiều hơn các cặp mồi RAMS primers. Có 16 mẫu phân lập được chọn để phân tích hình thái học và  đặc tính nhiễm bệnh in vitro. Những mẫu phân lập như vậy đã biểu hiện hình thái cực kỳ thay đổi của colony, dạng bào tử và thuộc kiểu giao phối A1. Trong điều kiện in vitro, tất cả 16 mẫu phân lập Phytophthora có thể lây nhiễm bệnh trên cây nhục đậu khấu (nutmeg), cà chua, ớt, bí đỏ, và dưa leo; một vài mẫu phân lập có thể lây nhiễm bệnh trên cây thảo quả (cardamom). Không có mẫu phân lập nào có thể lây nhiễm bệnh trên dừa, cau và vanilla.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38050620/

Chấp nhận của người tiêu dùng Việt Nam về công nghệ chỉnh sửa gen

Nguồn: Nguyen Thi Hao, Seifeddine Ben Taieb, Masahiro Moritaka, Susumu Fukuda. 2024. Consumer acceptance and valuation of quality-improved food products derived by genome editing technology. A case study of rice in Vietnam. Agribusiness; First published: 15 March 2024; https://doi.org/10.1002/agr.21929

Không giống như biến đổi gen, công nghệ chỉnh sửa hệ gen (genome editing: GE) có thể được sử dụng để mang lại kết quả không có transgene, mà điều này là một khía cạnh quan trọng trong tăng cường sự chấp nhận của người tiêu dùng đối với thực phẩm GE. Hơn nữa, với sự ra đời của hệ thống CRISPR/Cas9, nó trở nên đặc biệt đối với những công cụ trong chỉnh sửa gen, GE trờ thành công nghệ áp dụng đầy tiềm năng phục vụ cải tiến giống cây trồng để sáng tạo ra nhiều tính trạng mong muốn đa dạng, đặc biệt là tính trạng phục vụ nhu cầu người tiêu dùng như phẩm chất nông sản và dinh dưỡng. Người ta hi vọng rằng chợ bán thực phẩm GE sẽ vượt qua được thành kiến về thực phẩm GMO. Mặc dù một vài sản phẩm GE đã và đang được tiếp thị, nhưng người ta vẫn phải nghiên cứu đánh giá sự chấp nhận của người tiêu dùng và đánh giá thực phẩm GE so sánh với thực phẩm GMO và thực phẩm truyền thống. Tuy những nghiên cứu tập trung chủ yếu vào tính trạng gắn với hiệu quả canh tác, nhưng người ta vẫn không biết người tiêu dùng thích cái gì.

Ở đây chỉ ra rằng người tiêu dùng đánh giá thực phẩm GE cao hơn một chút so với thực phẩm GMO, người tiêu dùng hi vọng giá rẻ hơn đối với  thực phẩm GE. Áp dụng chỉnh sửa gen đối với các tính trạng nhắm đến người tiêu dùng còn có tiềm năng tích cực hợn xét theo sự chấp nhận. Nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá sự chấp nhận của người tiêu dùng và đánh giá chất lượng sản phẩm GE nhắm đến người tiêu dùng. Chúng tôi xác định các yếu tố quyết định và dự đoán thái độ sẵn sàng trả tiền mua gạo GE với giá cao hơn so với GMO và gạo truyền thống bằng cách sử dụng phương pháp định giá ngẫu nhiên giới hạn kép theocác phương pháp xử lý thông tin khác nhau. Thực hiện điều tra tại Việt Nam, nơi mà người tiêu dùng chưa thể hiện thông tin về chỉnh sửa gen thông qua truyền thông xã hội; điều đó có thể dẫn đến quan đểm thiên vị (biased perspective). Bối cảnh như vậy khá lý tưởng để nghiên cứu ảnh hưởng của cung cấp thông tin trong giai đoạn giới thiện sản phẩm GE ra thị trường. Kết quả chính gợi ra rằng người tiêu dùng sẽ chấp nhận rộng rãi sản phẩm GE chất lượng tốt đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, cũng như ảnh hưởng tích cực của thông tin chuyên sâu (in-depth information provision) về chấp nhận của người tiêu dùng. [EconLit Citations: Q10: Agriculture: General].

Xem https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/agr.21929

Chỉ số đường huyết [Glycemic Index: GI] của giống lúa Italian, loài phụ japonica

Nguồn: Filip Haxhari, Francesco Savorani, Mariangela Rondanelli, Enrico Cantaluppi, Luigi Campanini, Edoardo Magnani, Cinzia Simonelli, Gentian Gavoci, Alessandro Chiadò, Mattia Sozzi, Nicola Cavallini,  Angelica Chiodoni, Clara Gasparri, Gaetan Claude Barrile, Alessandro Cavioni, Francesca Mansueto, Giuseppe Mazzola, Alessia Moroni, Zaira Patelli, Martina Pirola, Alice Tartara, Davide Guido, Simone Perna, Roberto Magnaghi. 2024. Endosperm structure and Glycemic Index of Japonica Italian rice varieties. Front Plant Sci.; 2024 Jan 5: 14:1303771. doi: 10.3389/fpls.2023.1303771.

Người ta cho rằng gạo đóng vai trò chủ chốt trong lương thực của dân số toàn cầu và với chẩn đoán bệnh nhân mắc bệnh đái tháo đường ngày càng tăng, mục tiêu trong nghiên cứu cải tiến di truyền được đặt ra nhằm xác định giống lúa có chỉ số đường huyết thấp (low GI). Điều này cần phải thực hiện mà vẫn duy trì được phẩm chất hạt gạo.

25 giống lúa Italian được định tính bằng cách đo chỉ số GI "in vivo", cùng với 29 giống Italian và không phải Italian khác được người ta nghiên cứu nhằm đánh giá cấu trúc bên trong hạt thông qua kỹ thuật Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). Sử dụng thuật toán được phát triển đặc biệt (ad-hoc developed algorithm), đặc điểm hình thái được lấy ra từ kết quả chụp ảnh FESEM, rồi được kiểm tra bằng phương pháp phân tích đa biến.

Kết quả có biến thiên rất lớn về giá trị GI (49 đến 92 đối với glucose), cũng như đặc điểm hình thái của nội nhũ hạt gạo. Theo kết quả phần trăm độ xốp (pority) người ta phần biệt các giống lúa có tinh thể hạt (< 1.7%), nhóm gạo thường dùng làm món ăn risotto (> 5%), và gạo nhóm ba có đặc điểm trung gian. Giống lúa dẽo cơm (waxy rice) không đồng nhất về mức độ xốp, nhưng chúng có chung đặc điểm độ lệch tâm của hạt tinh bột thấp. Dựa vào đặc điểm hình thái học, giống lúa có GI thấp (<55) dường như có đặc điểm hạt tinh bột to và giá trị độ xốp thấp (porosity). Dữ liệu này chứng minh được sự đa dạng của canh tác lúa ở Ý, mang lại thông tin có ích cho chương trình cải tiến giống lúa trong tương lai, tìm thấy được cấu trúc của  nội nhũ, đặc điểm cụ thể của mỗi giống khác nhau.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38250450/

Gen OsLRR-RLP2 điều tiết tính trạng miễn nhiễm với nấm Magnaporthe oryzae trong cây lúa loại hình japonica

Nguồn: Hyo-Jeong Kim, Jeong Woo Jang, Thuy Pham, Van Tuyet, Ji-Hyun Kim, Chan Woo Park, Yun-Shil Gho, Eui-Jung Kim, Soon-Wook Kwon, Jong-Seong Jeon, Sun Tae Kim, Ki-Hong Jung, Yu-Jin Kim. 2024. OsLRR-RLP2 Gene Regulates Immunity to Magnaporthe oryzae in Japonica Rice. Int J Mol Sci.; 2024 Feb 12; 25(4):2216. doi: 10.3390/ijms25042216.

Lúa là loài mễ cốc quan trọng trên thế giới, tăng trưởng của lúa bị ảnh hưởng bởi bệnh đạo ôn, do nấm Magnaporthe oryzae. Biến đổi khí hậu làm thay đổi sự đa dạng của pathogens, gen kháng bệnh (R genes) phải được phân lập chính xác. Các gen chủ lực kháng bệnh đạo ôn được phân lập trên loài phụ indica; do đó, giống lúa thuộc loại phu japonica có gen R hiện nay cần được xác định. Bởi vì protein thuộc LRR domain (leucine-rich repeat) có đặc điểm của gen R, cho nên, tác giả sử dụng phân tích tin sinh học để xác định những “LRR domain” ứng cử viên có bản chất receptor-like proteins (OsLRR-RLPs). Gen OsLRR-RLP2, có 6 LRR domains, biểu thị khác biệt trong chuỗi trình tự DNA, bao gồm 43 chỉ thị phân tử SNPs trong indica và japonica subpopulations. Kết quả phân tích chủng bệnh M. oryzae cho thấy giống lúa thuộc indica có sự kiện “partial deletion” của gen OsLRR-RLP2, dẫn đến kết quả nhiễm bệnh, trong khi giống lúa thuộc japonica, có gen OsLRR-RLP2 nguyên vẹn dẫn đến kết quả kháng bệnh. Đột biến oslrr-rlp2, được phát sinh thông qua hệ thống CRISPR)/ Cas9, biểu hiện gia tăng tính nhiễm pathogen, trong khi đó, cây lúa có biểu hiện mạnh mẽ gen này biểu hiện tính kháng pathogen. Kết quả cho thấy gen OsLRR-RLP2 liên quan đến tính kháng của cây lúa, gen OsLRR-RLP2 có thể hữu ích để cải tiến giống lúa cao sản kháng bệnh đạo ôn.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38396893/

Phổ biểu hiện heatmap đối với tần suất indel (≥3 bp) của 453 mẫu giống lúa chất lượng cao so sánh với Nipponbare trường hợp 857 gen mã hóa LRR (leucine-rich repeat domain) của lúa.

(A) Heatmap biểu hiện các gen với LRR domains giữa các species khác nhau, (B) 277 gen biểu hiện khác biệt nhau có ý nghĩa (DEG) dưới điều kiện stress sinh học, (C) 16 gen điều tiết theo kiểu “up” khi cho lây nhiễm đạo ôn và bệnh bạc lá lúa.