Ning Xiao · Wei‑nan Huang · Ai‑hong Li · Yong Gao · Yu‑hong Li · Cun‑hong Pan · Hongjuan Ji · Xiao‑xiang Zhang · Yi Dai · Zheng‑yuan Dai · Jian‑min Chen

Nguồn Tạp chí Theor Appl Genet (Januaray 2015) 128:173–185

http://link.springer.com/journal/122

Thông tin chính

Sử dụng khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu ở lá lúa và tỷ lệ cây sống sót làm chỉ tiêu đánh giá tính chống chịu rét, các tá giả nghiên cứu được hai QTL chủ lực qLOP2 và qPSR2‑1 (vùng giả định có độ lớn 39,3 kb) và gen Os02g0677300 nhạy cảm với lạnh đối với hai loci này.

Tóm tắt

Tính chống chịu rét (viết tắt là CST: chilling stress tolerance) ở giai đoạn mạ là tính trạng vô cùng quan trọng ảnh hưởng đến sản lượng lúa canh tác vùng ôn đới và ở vùng cao. Muốn xác định QTLs có liên quan với CST, người ta thực hiện nghiên cứu trên quần thể làm bản đồ bao gồm 151 cây thuộc quần thể hồi giao BC₂F₁ của tổ hợp lai giữa dòng chống rét Dongxiang, một dẫn xuất của lúa hoang Oryza rufipogon Griff. làm nguồn cho gen kháng (donor) và giống rất nhạy cảm với nhiệt độ lạnh thuộc loại hình indica làm nguồn vật liệu tái tục (recurrent). Với chỉ tiêu LOP (leaf osmotic potential) và PSR (plant survival rate), người ta thực hiện đánh giá kiểu hình và xác địn kiểu gen gồm hai QTLs chủ lực, qLOP2 (LOD = 3.8) và qPSR2-1 (LOD = 3.3), định vị trên vai dài của nhiễm sắc thể số 2 thông qua phương pháp “composite interval mapping”, theo phần mềm QTL Cartographer. Hai QTL này giải thích được 10,1% và 12,3 % biến thiên kiểu hình, theo thứ tự. Trong kết quả phân tích R/QTL, những ảnh hưởng chính của chúng cũng được thẩm định. Sử dụng chỉ thị phân tử RM318 và RM106, qLOP2 và qPSR2-1 được du nhập vào giống tái tục (nhiễm lạnh) 93-11 và Yuefeng thông qua phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS). Kết quả ghi nhận trên 16 dòng BILs của quần thể BC₅F₃ rằng: tính chống chịu rét ở giai đoạn mạ được tăng cường đáng kể so với dòng mẹ (P < 0.01). Do vậy, hai quần thể phân ly rất qui mô gồm 11.326 dòng  BC₄F₂ và 8.642 dòng  BC₄F₃ đã được phát triển để thực hiện fine mapping tại qLOP2 và qPSR2-1. Sau cùng, tác giả tìm thấy một vùng gen ứng cử viên có độ lớn 39,3 kb định vị giữa chỉ thị RM221 và RS8. Phân tích thể hiện gen và trình tự gen cho thấy gen Os02g0677300 là gen điều khiển sự nhạy cảm với nhiệt độ lạnhđối với những loci này. Nghiên cứu cho thấy những alen mới cải tiến tính trạng CST của cây lúa thông qua MAS và đóng góp vào kiến thức liên quan đến cơ chế của gen chống chịu rét.

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Hình 4: Vị trí trên nhiễm sắc thể số 2 các vùng giả định QTL đối với LOP và PSR ở giai đoạn mạ