Thực hiện “Fine mapping” gen Pi57(t) mang tính kháng phổ rộng với nấm gây bệnh đạo ôn lúa Magnaporthe oryzae trong dòng dẫn xuất IL-E1454 từ lúa hoang châu Phi Oryza longistaminata.

Nguồn: Dong L, Liu S, Xu P, Deng W, Li X, Tharreau D, Li J, Zhou J, Wang Q, Tao D, Yang Q. 2017. Fine mapping of Pi57(t) conferring broad spectrum resistance against Magnaporthe oryzae in introgression line IL-E1454 derived from Oryza longistaminata.  PLoS One. 2017 Oct 10;12(10): e0186201.

Lúa hoang thuộc chi Oryza là nguồn gen cực kỳ tối hảo cho cải tiến giống lúa trồng ở châu Á. Gen kháng bệnh đạo ôn Pi57(t) có trong dòng lúa “IL-E1454” dẫn xuất từ loài hoang dại Oryza longistaminata có nguồn gốc ở châu Phi (hình), được lập bản đồ di truyền trên nhiễm sắc thể 12. Chủng 322 mẫu phân lập của nấm Magnaporthe oryzae thu thập từ 6 quốc gia; cho thấy gen Pi57(t) có tính kháng phổ rộng với nấm M. oryzae. Hai quần thể lập bản đồ bao gồm 29070 cây F₂ của dòng dẫn xuất cho gen kháng IL-E1454 x RD23 (giống nhiễm) và 10375 F₂ của IL-E1454 x Lijiangxintuanheigu (giống nhiễm), được người ta sử dụng để phân tích “fine mapping” gen Pi57(t). Trên cơ sở đánh giá kiểu gen và kiểu hình các dòng con lai tái tổ hợp (recombinants) từ hai tổ hợp lai nói trên, gen Pi57(t) được xác định có trong vùng 51,7-kb với hai chỉ thị phân tử kế cận STS57-320 và STS57-372, định vị trên vai ngắn và gần tâm động của nhiễm sắc thể 12. Sáu gen ứng cử viên được ước đoán nằm trong vùng mục tiêu này theo kết quả tham chiếu cơ sở dữ liệu trên hệ gen giống lúa Nipponbare. Kết quả này giúp các nhà chọn giống lúa thực hiện chiến lược chọn giống nhờ chỉ thị phân tử để phát triển giống kháng bệnh đạo ôn ổ định và thực hiện dòng hóa gen đích như vậy (gene cloning).

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Xem https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186201.g001

Hình 1. Bản đồ di truyền và bản đồ vật lý vùng chứa locus Pi57(t). [a]  Bản đồ di truyền trên nhiễm sắc thể 12, bao gồm 3 gen kháng [R genes] và gen Pita được dòng hóa. Vị trí trên bản đồ từ vị trí a: Pi61(t) [13]; b: Pita [24]; c: Pi39(t) [25]; d: Pi57(t) (theo nghiên cứu này). *: recombinants/kích thước quần thể; **: recombinants được thanh lọc từ 39445 cá thể F₂; CEN: tâm động; khoảng cách tính bằng cM. [b] Các dòng recombinants và kiểu hình của chúng được xác định bởi markers STS57-36 và STS57-72. [c] Bản đồ vật lý của locus Pi57(t) tham chiếu dữ liệu của giống lúa Nipponbare. *: đặc trưng của vị trí nhiễm sắc thể của markers trên hệ gen tham chiếu Nipponbare, nhiễm sắc thể 12, số móc đơn dưới markers là số recombinants giữa Pi57(t) và locus chứa marker. [d] Gen ứng cử viên dự đoán R của Pi57(t) trong cả hai giống IL-E1454 và Nipponbare.