Nguồn: Vasudevan K, Vera Cruz CM, Gruissem W, Bhullar NK. 2016. Geographically Distinct and Domain-Specific Sequence Variations in the Alleles of Rice Blast Resistance Gene Pib. Front Plant Sci. 2016 Jun 23;7:915. doi: 10.3389/fpls.2016.00915. eCollection 2016.

TÓM TẮT

Bệnh đạo ôn trên lúa do nấm Magnaporthe oryzae  gây ra với ảnh hưởng rất nghiêm trọng cho sản xuất lúa trên toàn thế giới. Gen kháng Pib có phổ kháng bệnh rất rộngvới các nòi địa lý (races) thuộc vùng Đông Nam Á. Người ta nghiên cứu khác biệt di truyền của những alen của gen Pib trong ngân hàng gen cây lúa có nguồn gốc từ 12 vùng trồng lúa chủ lực của thế giới. Hai mươi lăm alen mới của gen Pib đã được xác định, chúng có những SNPs (single nucleotide polymorphisms) độc nhất, với những chèn đoạn/hoặc mất đoạn (InDels), bên cạnh đó là những nucleotides có tính chất đa hình. Chúng chia sẻ giữa những alen khác nhau. Những nucleotides có tính đa hình được chia sẻ theo hình thức hoàn toàn hoặc không hoàn toàn đều cho thấy các sự kiện thay đổi chuỗi trình tự DNA mang tính chất trao đổi một cách thường xuyên giữa các alen Pib. Trong một vài alen mới của gen Pib, sự đa dạng của nucleotide tỏ ra khá cao tại domain LRR, trong khi đó, những alen khác được phân bố trong các domains NB-ARC và LRR. Hầu hết các amino acids đa hình trong domains LRR và NB-ARC2 được người ta dự đoán là những thành phần dễ hòa tan. Rất nhiều alen và chỉ thị SNPs độc nhất vô nhị là chuyên biệt theo từng quốc gia, cho thấy một cách chọn lọc mang tính chất đa dạng của những alen tại các vùng địa lý khác nhau, khi đáp ứng với quần thể nấm M. oryzae khá thông dụng tại địa phương ấy. Các alen mới của gen Pib là nguồn vật liệu di truyền rất quan trọng trong chương trình lai tạo giống lúa kháng đạo ôn và cung cấp cho chúng ta thông tin mới về tương tác giữa ký chủ và ký sinh ở mức độ phân tử.

Xem: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4917536/

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Hình: Chọn gen ứng cử viên bằng kỹ thuật “allele mining” gen Pib.

Các mẫu giống lúa thu thập từ 12 quốc gia trồng lúa chủ lực được chọn trên cơ sở kiểu hình kháng (cấp 0) theo UBN và kháng được ít nhất hai trong năm mẫu phân lập nấm đạo ôn (A). Các mẫu giống lúa này phản ứng về mặt phân tử là dương tính đối với Pib trên cơ sở thanh lọc qua Nsb marker để chọn các ứng cử viên, sau đó,  các ứng cử viên mà Pib rất thành công trong khuếch đại PCR đã được biểu hiện. Hình “molecular screening” các mẫu giống lúa để chọn ra các alen của Pib bằng kỹ thuật “allele mining” với những “candidates” trong hình (B). 1 kb, DNA marker; LTH, negative control; Pib, positive control (Pib-monogenic line); WC, water control; 1–11, test accessions. Các mẫu giống lúa dương tính với Pib là 2 (IRGC-4471), 3 (IRGC-4552), 4 (IRGC-4553), 7 (IRGC-4574), 8 (IRGC-4619), 9 (IRGC-4633), 10 (IRGC-4634), và 11 (IRGC-4642).  Băng 629 bp (trên) biểu thị  Pib và băng ∼250 bp (dưới) biểu thị các “actin band”.