Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất thấp là yếu tố giới hạn chính đến sự tăng trưởng của cây lúa. Mẫu giống lúa hoang Dongxiang (Oryza rufipogon Griff.) hàm chứa rất nhiều gen hữu ích mà trong mẫu giống lúa trồng không có, ví dụ như gen điều khiển tính kháng với hiện tượng thiếu lân, stress do lạnh. mặn và khô hạn. Đây là nguồn gen quý hiếm phục vụ đắc lực cho nội dung cải tiến giống lúa cao sản. Tuy nhiên, cơ chế phân tử của tính chất điều hòa sự thể hiện gen như vậy đối với tính chống chịu thiếu lân vẫn còn chứa rõ ràng. Trong nghiên cứu này, các thư viện cDNA đã được hình thành bởi nhiều phòng thí nghiệm lớn trên thế giới, từ mẫu lá và mẫu rễ lúa trong điều kiện cây lúa bị stress do thiếu lân và mẫu đối chứng không thiếu lân – đối tượng là cây mạ của mẫu giống lúa hoang Dongxiang. Người ta thực hiện chạy trình tự hệ “transcriptome” nhằm hoàn thiện sự hiểu biết của mình về cơ chế phân tử có liên quan đến phản ứng của cây lúa khi bị thiếu lân như thế nào. Kết quả ghi nhận có 1184 phân tử transcripts  thể hiện khác nhau trong mô lá lúa (323 thuộc kiểu “up-regulated” và 861 thuộc kiểu “down-regulated”). Trong mô rễ có 986 phân tử transcripts thể hiện khác nhau (756 thuộc kiểu “up-regulated” và 230 thuộc kiểu “down-regulated”). Có 43 gen điều tiết theo kiểu “up-regulated” trên cả hai mô lá và mô rễ, 38 gen điều tiết theo kiểu “up-regulated” trong rễ mà không có trong lá. Chỉ có 2 gen điều tiết theo kiểu “down-regulated” trong rễ nhưng theo kiểu “up-regulated” trong lá. Theo những gen thể hiện khác nhau ấy, người ta tìm thấy có nhiều protein thuộc yếu tố phiên mã “TF” và những gen có chức năng; tất cả chứng minh rằng có nhiều lộ trình điều tiết rất khác nhau trong phản ứng với stress thiếu lân. Như vậy, những gen khác nhau thể hiện trong thí nghiệm này được chú giải (annotated) với cơ sở thông tin di truyền là “gene ontology” (lĩnh vực tin sinh học trong mối quan hệ của gen và sản phẩm của chúng) thông qua sự xếp hạng chức năng của phần mềm “Kyoto Encyclopedia of Gene”, và những chu trình căn bản thông qua phần mềm “Genomes pathway mapping”. Một tập họp các gen ứng cử viên quan trọng nhất đã được xác định bởi sự kết hợp các gen khác nhau ấy trong cách thể hiện gen với tính trạng chống chịu thiếu lân của những nghiên cứu trước đây tại những QTL nổi tiếng. Kết luận: công trình này là thông tin di truyền rất đồ sộ về chức năng của tính kháng sự thiếu lân của mẫu giống lúa hoang Dongxiang. Ngần ấy sẽ giúp các nhà khoa học hiểu được những cơ chế sinh học trong điều hòa sự thể hiện gen khi cây lúa thiếu lân.

Xem https://doi.org/10.1186/s40659-018-0155-x

Nguồn: Deng QW, Luo XD, Chen YL, Zhou Y, Zhang FT, Hu BL and Xie JK. 2018.Transcriptome analysis of phosphorus stress responsiveness in the seedlings of Dongxiang wild rice (Oryza rufipogon Griff.). Biological Research 51:7 https://doi.org /10.1186/s40659-018-0155-x