S. Debibakas, S. Rocher, O. Garsmeur, L. Toubi, D. Roques, A. D’Hont, J.-Y. Hoarau, J. H. Daugrois

Tạp Chí Theoretical and Applied Genetics, August 2014 (on-line), Volume 127, Issue 8, pp 1719-1732

http://link.springer.com/article/10.1007/s00122-014-2334-7

Thông tin chính

Sử dụng phương pháp GWAS, người ta đã tìm thấy những chỉ thị phân tử độc lập liên quan đến tính kháng bệnh SCYLV của cây mía. Trên cơ sở genome học so sánh, nhiều gen ứng cử viên có tiềm năng đối với sự tương tác của virus/aphid/cây trồng được xác định.

Tóm Tắt

Bệnh vàng lá mía là một đối tượng gây hại do viru gây ra thuộc Polerovirus, bệnh có tên quốc tế là SCYLV được viết tắt từ chữ Sugarcane Yellow Leaf Virus do rầy mềm (aphids) là vec tơ truyền bệnh. Nhằm xác định QTLs (quantitative trait loci) kiểm soát tính kháng bệnh SCYLV, nhóm tác giả đã tiếp cận phương pháp mới GWAS (genome-wide association study) trên genome của một giống mía (n = 189) [gọi là panel] - đặc trưng của vật liệu bố mẹ trong chương trình chọn tạo giống. Panel này được phân tích “fingerprint” (đánh dấu DNA như đánh dấu vân tay) với 3.949 chỉ thị phân tử có tính đa hình (DArT và AFLP). Panel này còn được đánh giá kiểu hình đối với triệu chứng gây bệnh SCYLV trên lá và thân mía trong hai thí nghiệm, trong hai chu kỳ trồng trọt (mía tơ và mía gốc), dưới điều kiện áp lực bệnh tự nhiên tại Guadeloupe. Các mô phỏng tuyến tính dạng phức hợp (Mixed linear models) bao gồm những co-factors đại diện cho kiến trúc quần thể được gắn với các ảnh hưởng xảy ra và giá trị pairwise kinship do các ảnh hưởng ngẫu nhiên, cho ra kết quả kiểm soát rất hiệu quả đối với rủi ro của sai số  kiểu “inflated type-I” ở mức độ toàn bộ genome (genome-wide level). Sáu chỉ thị phân tử độc lập được tìm thấy liên kết với gen kháng SCYLV thông qua kiểu hình kháng được ghi nhận trong thí nghiệm. Những markers ấy đã giải thích được từ 9 đến 14 % biến thiên kiểu hình sự kiện kháng bệnh trên panel của giống mía nghiên cứu. Tần suất của panel ấy tương đối thấp (8–20 %). Theo các tác giả, hai chỉ thị phân tử đã được tìm thấy có tính lập đi lập lại trong những phân tích GWAS trên cơ sở các thông số kháng bệnh khác nhau. Hai markers như vậy có thể được xác định trên genome cây cao lương Sorghum bicolor và là những gen ứng cử viên đầy tiềm năng trong tương tác giữa cây và aphid hoặc giữa cây và virus, gần nhau và biểu hiện tính chất tương đồng (homologs) giữa markers của cao lương và cây mía. Kết quả đã làm rõ hơn khả năng của phương pháp mới GWAS rất triển vọng trong nghiên cứu ngân hàng gen cây mía cũng như việc thẩm định gen kháng trong các chương trình chọn tạo giống.

Fig. 2  Các gen ở trong một vùng của genome cây cao lương (d = 100 kb) tương đồng với hai vùng trong genome cây mía được tìm thấy gắn với gen kháng SCYLV

Triệu chứng bệnh vàng lá mía do virus

Bùi Chí Bửu, IAS, lược dịch.