Tuần tin khoa học 921 (16-22/12/2024)
Thứ bảy, 14-12-2024 | 11:59:15
|
Cải tiến giống lúa kháng rầy nâu (tổng quan)
Nguồn: Muthukumarasamy Sriram, Swaminathan Manonmani, Chellapan Gopalakrishnan, Venugopal Sheela, Aravindan Shanmugam, K M Revanna Swamy, Ramalingam Sures. 2024. Breeding for brown plant hopper resistance in rice: recent updates and future perspectives. Mol Biol Rep.; 2024 Oct 4; 51(1):1038. doi: 10.1007/s11033-024-09966-9.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39365503/
Tích hợp gen kháng rầy nâu trong cây lúa thích nghi với biến đổi khí hậu
Nguồn: Chih-Lu Wang, Pei-Qi Luo, Fang-Yu Hu, Yi Li, Chang-Lin Sung, Yun-Hung Kuang, Shau-Ching Lin, Zhi-Wei Yang, Charng-Pei Li, Shou-Horng Huang, Sherry Lou Hechanova, Kshirod K Jena, Chia-Hung Hsieh, Wen-Po Chuang. 2024. Pyramiding BPH genes in rice maintains resistance against the brown planthopper under climate change. Pest Manag Sci.; 2024 Apr; 80(4):1740-1750. doi: 10.1002/ps.7902.
Cả 3 dòng lúa chồng gen kháng đều duy trì được khả năng kháng rầy trong 3 nghiệm thức ngoại cảnh nói trên. Đặc biệt, dòng lúa BPH18 + 32 biểu hiện ảnh hưởng mạnh hơn về bản chất antibiotic và antixenosis đối với rầy nâu. Bên cạnh đó, dòng lúa BPH18 + 32 có tính chịu đựng của chồi thân tốt hơn khi bị rầy nâu chích hút gây hại, trong khi, hiệu quả của hai dòng lúa chồng gen khác thì biến thiên rộng. Như vậy, mặc dù BPH2, BPH9, và BPH18 biểu thị ba alleles trên cùng một locus, nhưng mức độ tính kháng của chúng với rầy nâu có thể biến thiên trong những kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau, được minh chứng bởi kết quả rầy nâu trên ba dòng lúa chồng gen kháng nói trên.
Kết quả cho thấy: cả 3 dòng lúa tích hợp gen kháng đều duy trì được tính kháng rầy khi đối diện với kích bản biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, những dòng lúa này biểu hiện phản ứng xua đuổi khác nhau (repellence) và khả năng chống chịu (resilience) khi phản ứng với biến đổi khí hậu khác nhau. Tổ hợp gen được chồng cần phải xem xét trong chương trình cải tiến giống tương lai.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38015011/
Phát sinh hình thái không tương hợp theo thời gian (Chinmo) là yêu cầu bức thiết để duy trì giai đoạn sâu non của “fall armyworm” (sâu keo mùa thu)
Nguồn: Xien Chen, Jinmo Koo, Surjeet Kumar Arya, and Subba Reddy Palli. 2024. Chronologically inappropriate morphogenesis (Chinmo) is required for maintenance of larval stages of fall armyworm. PNAS; November 26 2024; 121 (49) e2411286121; https://doi.org/10.1073/pnas.2411286121
Sâu keo mùa thu (FAW) là đối tượng đe dọa an ninh lương thực trên thế giới. Chỉnh sửa gen bằng hệ thống CRISPR/Cas9 được người ta áp dụng để xác định các gen đích cần cho phát triển của sâu non FAW. Phát triển đột biến không tương hợp theo thời gian Chinmo (Chinmo-M), Kr-h1 mutant (Kr-h1-M), và double mutant (Kr-h1/Chinmo-M) đã bị bắt giữ trong tuổi sâu L2 đến L3, L5 đến L6, và L2 đến L3 molt, theo thứ tự. Biểu hiện của những gen mang tính chất metamorphosis (biến thái học) như Br-C và E93 làm tăng trưởng thành sớm trong tuổi sâu L3, L5, và L2 của Chinmo-M, Kr-h1-M, và Kr-h1/Chinmo-M, theo thứ tự. Các gen cải biên “chromatin” điều tiết một cách khác biệt trong Chinmo-M và Kr-h1/Chinmo-M nhưng không khác biệt trong Kr-h1-M. Phân tích multiome của đơn bào ATAC cho thấy Chinmo có liên quan trong cải biên “chromatin” ngăn ngừa khả năng tiếp cận của promoter trong các gen có tính chất “metamorphosis”. Chinmo rất cần trong giai đoạn phát triển sớm của sâu non, làm cho nó trở thành mục tiêu lý tưởng trong quản lý sâu hại. Yếu tố phiên mã có tên broad complex (Br-C) và eip93F (E93) làm tăng cường sự biến thái của côn trùng từ giai đoạn sâu non đến nhộng và từ nhộng đến bướm, theo thứ tự. Gần đây, sự phát sinh hình thái không tương hợp theo thời gian (Chinmo) được người ta đề nghị là một larval specifier trong ruồi giấm Drosophila melanogaster. Tuy nhiên, liệu rằng Chinmo có cần cho việc duy trì sâu non trong Lepidoptera hay không, những cơ chế căn bản ấy có trong việc duy trì giai đoạn sâu non, và những tương tác của nó với chu trình truyền tín hiệu JH chưa được hiểu rõ ràng. Ở đây, người ta sử dụng hệ thống binary transgenic CRISPR/Cas9 để xử lý knockout Chinmo và Kr-h1 (gen phản ứng đầu tiên trong lộ trình tín hiệu JH) của sâu keo mùa thu (FAW). Gen knockout Kr-h1 kích hoạt “metamorphosis” sớm chỉ sau tuổi sâu L5 (penultimate), trong khi, Chinmo và Kr-h1 được “double knockout” kích hoạt metamorphosis rất sớm ở tuổi sâu L3. Chạy trình tự DNA và phân t1ich biểu hiện gen có tính khác biệt (DEG: differential gene expression) của các dòng đột biết RNA và phân tích multiome ATAC của tế bào đơn trong dòng Chinmo, Kr-h1, và Chinmo và “Kr-h1 double knockout Sf9 cells” cho thấy: Chinmo tham gia vào cải biên “chromatin”, ngăn ngừa khả năng tiếp cận của promoter và biểu hiện các gen kích hoạt sự biến thái. Như vậy, Chinmo là một specifier của sâu non, có vai trò chính trong ngăn cản sự biến thái sớm ở giai đoạn đầu tiên của sâu non bằng cách kiểm soát sự tiếp cận “chromatin”gần những promoters của gen Br-C và E93, những gen này cần phát triển nhộng và bướm.
Xem https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2411286121
Chỉ thị phân tử mới SNP và vùng đích trong hệ gen cây sắn có liên quan đến hiệu quả hấp thu đạm
Nguồn: Joseph Okpani Mbe, Daniel Kwadjo Dzidzienyo, Simon Peter Abah, Damian Ndubuisi Njoku, Joseph Onyeka, Pangirayi Tongoona, Chiedozie Egesi. 2024. Novel SNP markers and other stress-related genomic regions associated with nitrogen use efficiency in cassava. Front Plant Science; 2024 Apr 4: 15:1376520. doi: 10.3389/fpls.2024.1376520.
Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38638347/
Hình: Giản đồ Manhattan và QQ plots tính trạng hiệu quả sử dụng nitrogen, tính trạng năng suất củ tươi, và những tính trạng có liên quan khác. |
![]() ![]() ![]() |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|