Rễ củ sắn là nguồn lương thực cần thiết cho gần một tỷ người trên thế giới, và được xem như nguồn năng lượng sinh học trong tương lai. Người ta đã tập trung nghiên cứu bộ gen cây sắn với hai mục tiêu như vậy. Bên cạnh đó, việc hiểu biết bộ gen sây sắn (cassava genome) giúp người ta quản lý tốt sâu bệnh hại chính trong ngành trồng sắn; tạo ra giống sắn chống chịu được những bất lợi cho biến đổi khí hậu.

Người ta thực hiện một dự án có tên là “454-based whole genome shotgun sequence”. Kết quả này đã biết được 69% tổng lích thước genome theo dự đoán và 96% không gian chứa các gen mã hóa các protein được biết. Có 30.666 gen được ghi nhận và 3.485 dạng hình những “alternate splice” được sự hỗ trợ của chỉ thị phân tử EST (với 1,4 Mb ESTs).

Người ta đã áp dụng thành công kỹ thuật “sử dụng SSR, EST và SNP trên cở sở bản đồ di truyền” để nghiên cứu bộ gen cây sắn. Nhờ kết quả này, người ta có được một bản đồ liên kết có mức độ phân giải cao (high-density linkage map). Nó được phát triển từ tổ hợp lai giữa hai giống sắn có mức độ đa dạng di truyền khác biệt nhau: giống sắn nhiễm bệnh brown streak (sọc nâu); và giống kháng bệnh sọc nâu.

Phương pháp mới có tên gọi là GBS được viết tắt từ chữ “genotyping-by-sequencing” (đánh giá kiểu gen bằng giải trình tự gen) đã và đang được phát triển nhằm liệt kê SNPs (catalog) giữa quần thể lập bản đồ với các giống sắn của Châu Phi, đang được nông dân ứ chuộng. Những nguồn kết quả như vậy đang thúc đẩy một cách thuận lợi chương trình chọn tạo giống sắn bằng chỉ thị phân tử (MAS), cho phép chúng ta cải tiến tính chống chịu bệnh sắn và cải tiến hàm lượng dinh dưỡng, giúp chúng ta hiểu cặn kẽ cơ sở di truyền của tính kháng bệnh.

Hình 1: Tổng quát kỹ thuật “genome shotgun sequencing” và kỹ thuật “assembly” trên bộ gen cây sắn.

Nguồn: Simon Prochnik và ctv. 2012. The Cassava Genome: Current Progress, Future Directions. Tropical Plant Biol. (2012) 5:88.

GS. Bùi Chí Bửu (lược dịch)