Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  14
 Số lượt truy cập :  33182793
Xác định gen tiềm năng chống chịu mặn trên cây lúa bằng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới
Thứ tư, 14-02-2024 | 05:02:57

Đất nhiễm mặn là một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng tới hơn 1,6 triệu ha đất trồng trọt ở các vùng đồng bằng sông Cửu Long và vùng duyên hải miền Trung ở Việt Nam, với độ mặn từ 0,4 đến 1,0% và không ngừng tăng lên. Với tiềm năng kiểm soát mức độ biểu hiện gen trong cây ở giai đoạn sau phiên mã và những tiến bộ trong công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS), miRNA mở ra một con đường tiềm năng nghiên cứu tìm hiểu vai trò của các miRNA trong cơ chế chống chịu mặn làm cơ sở cho việc nghiên cứu nâng cao khả năng chịu mặn trên cây lúa ở Việt Nam.

Giải trình tự miRNA là một ứng dụng giải trình tự mới, có độ nhạy cao và yêu cầu lượng mẫu ít. Ứng dụng này cho phép định lượng chính xác số lượng bản phiên mã để lập sơ đồ mức độ biểu hiện của toàn bộ miRNA, phát hiện các miRNA mới có khả năng kiểm soát mức độ biểu hiện của các gen sinh tổng hợp các protein có lợi cũng như đánh giá mối tương quan giữa mức độ biểu hiện các miRNA và các gen liên quan để tìm ra các miRNA có tiềm năng tăng sức chống chịu của cây trồng. Những ưu điểm trên cho thấy rằng công nghệ giải trình tự miRNA là công cụ quan trọng trong nghiên cứu hệ gen phiên mã trong cây trồng.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học sử dụng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới để đưa ra đánh giá toàn diện về mức độ biểu hiện của miRNA trong cây lúa chuẩn kháng mặn Đốc Phụng (ĐP) và cây lúa chuẩn nhiễm mặn IR28 dưới tác động của muối. Mẫu thân và rễ của cây lúa chuẩn kháng mặn và chuẩn nhiễm mặn trồng trong điệu kiện bình thường và nhiễm mặn 150 mM NaCl được sử dụng làm nguồn vật liệu để lập thư viện miRNA và giải trình tự toàn bộ miRNA bằng nền tảng Illumina NexSeq. Kết quả giải trình tự miRNA giúp xác định được một nhóm các miRNA có tiềm năng và các gen đích kiểm soát tình trạng chịu mặn từ giống lúa bản địa của Việt Nam qua đó cung cấp nguồn thông tin di truyền hữu ích phục vụ cho các nghiên cứu phát triển giống lúa mới có khả năng chống chịu mặn cao, phù hợp với môi trường và điều kiện nuôi trồng ở Việt Nam.

Hình ảnh cây lúa chuẩn kháng mặn Đốc Phụng (ĐP) và cây lúa chuẩn nhiễm mặn IR28 trong nghiên cứu.

Trong khuôn khổ của đề tài, các nhà khoa học đã đánh giá khả năng chịu mặn của hai giống lúa ở giai đoạn mạ trong điều kiện nhiễm mặn 150 mM NaCl trong 05 ngày liên tiếp. Kết quả đánh giá các đặc điểm sinh lý và sinh hóa xác định rằng giống lúa Đốc Phụng sử dụng trong nghiên cứu là giống chuẩn kháng và giống IR28 là giống chuẩn nhiễm. Tiếp đó, nhóm nghiên cứu tiến hành giải trình tự miRNA từ thân và rễ của hai giống lúa. Kết quả thu được 08 bộ dữ liệu (bao gồm ĐP-ĐC-T, ĐP-ĐC-R, ĐP-NaCl-T, ĐP-NaCl-R, IR28-ĐC-T, IR28-ĐC-R, IR28-NaCl-T và IR28-NaCl-R) có chất lượng tốt. Chỉ số chất lượng giải trình tự toàn bộ miRNA: Q20 > 90% và Q30 > 80%.

Qua quá trình sàng lọc và phân tích tin sinh, TS. Nguyễn Đức Quân và cộng sự đã xác định 04 miRNA tiềm năng tham gia vào quá trình chịu mặn trên cây lúa Đốc Phụng (bao gồm miR164d, miR168a, miR171h và miR398a). Đây là những miRNA tiềm năng tham gia vào quá trình thích ứng mặn trên cây lúa, thông qua việc can thiệp vào quá trình kiểm soát biểu hiện các gen đích là SPL (Squamosa Promoter-binding protein-Like) tham gia điều hóa quá trình sinh tổng hợp anthocyanin có tác dụng chất chống lại các gốc oxy hóa tự do, yếu tố phiên mã NAC21/22, protein kiểm soát biểu hiện gen và tăng trưởng AGO1, và SCL6-II tham gia kiểm soát quá trình phát triển của hệ rễ trong cây lúa Đốc Phụng bị nhiễm mặn.

Các nhà khoa học đã đánh giá độ chính xác của 08 bộ dữ liệu giải trình tự miRNA bằng phương pháp RT-qPCR. Phân tích kết quả RT-qPCR của 04 miRNA (miR164d, miR169i, miR172d và miR398a) cho thấy biểu hiện của chúng có độ tương đồng cao với kết quả giải trình tự miRNA trên 02 giống lúa Đốc Phụng và IR28 trong điều kiện nhiễm mặn. Kết quả RT-qPCR cũng cho thấy những miRNA có tiềm năng kiểm soát biểu hiện các gen đích của chúng là NAC21/22, NTYF, AP2/ERF và CSD2. Điều đó chứng minh rằng bộ dữ liệu giải trình tự miRNA thu được là chuẩn xác và có độ tin cậy cao.

Qua nghiên cứu, nhóm đã làm sáng tỏ hơn cơ chế chống chịu mặn của cây lúa nói chung và trên giống lúa chuẩn kháng Đốc Phụng ở cấp độ phân tử nói riêng. Bên cạnh đó, các bộ dữ liệu miRNA cung cấp một công cụ tiềm năng hỗ trợ rút ngắn thời gian nghiên cứu và phát triển các giống lúa chịu mặn mới có khả năng chống chịu mặn cao. Kết quả nghiên cứu được đăng trong 02 bài báo thuộc danh mục SCIE, 01 bài báo trong nước và được Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam xếp loại B.

Với những thành công trên, các nhà khoa học mong muốn tiếp tục nghiên cứu, đánh giá chuyên sâu về mức độ biểu hiện và chức năng các miRNA trong việc nâng cao khả năng chịu mặn trên cây lúa bằng các phương pháp in vitro để hoàn thiện kết quả và sớm thúc đẩy nghiên cứu và phát triển các giống lúa chịu mặn mới.

Chu Thị Ngân - VAST.

Trở lại      In      Số lần xem: 122

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD