Tóm lược về gen kháng bệnh bạc lá lúa

Bệnh bạc lá (BB: bacterial blight) do vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) gây ra. Đạy là đối tượng gây hại rất quan trọng đến năng suất lúa, đặc biệt vùng sản xuất lúa ở châu Á,và miền Bắc Việt Nam.

Khai thác nguồn vật liệu có gen kháng BB là phương pháp cải tiến giống lúa rất hiệu quả để quản lý bệnh này. Tuy nhiên, sự tiến hóa của nòi vi khuẩn Xoo hoặc sự thay đổi các pathotypes khác nhau thông qua sự kiện đột biến của gen đơn thường làm phá vỡ tính kháng. Người ta cố gắng xác định gen R mới kháng được BB một cách bền vững, đó là yêu cầu bức thiết cho cải tiến giống lúa. Cho đến nay, có tất cả 43 gen kháng được phân lập trong Oryza sativa. Trong đó, 62% là gen trội; và có 16 gen lặn (xa5, xa8, xa9, xa13, xa15, xa19, xa20, xa24, xa25, xa26b, xa28, xa31, xa32, xa33, xa34, và xa42). Chín gen kháng (Xa1, Xa3/Xa26, xa5, xa13, Xa10, Xa21, Xa23, xa25, và Xa27) đã được định tính và định dạng chức năng, với cơ chế kháng khác nhau Xoo.  Các gen Xa4, Xa7, Xa22, Xa30, Xa31, Xa33, xa34, Xa35, Xa39, Xa40, xa42, và Xa42 được phân lập thông qua “fine mapping”, và những ORFs khác nhau với các vùng đích khác nhau được giải thích như nhưng gen ứng cử viên giải thích được tính trạng kháng BB này.

Trong những gen kháng ấy, có 8 gen được trong chùm gen định vị trên nhiễm sắc thể 11; trong khi đó, những gen chưa được báo cáo trên nhiễm sắc thể 1, 9 và 10.

Gần đây, người ta công bố một gen đơn chủ lực kháng bệnh,  gen lặn xa44(t) trên nhiễm sắc thể 11. Gen này định vị trong quãng có kích thước 120-kb nằm giữa vị trí 28.00 Mbp và 28.12 Mbp. Trong 9 ORFs ở vùng gen đích, có hai ORFs biểu hiện mức độ khác biệt có ý nghĩa của gen ứng cử viên. Những gen ứng cử viên này là gen Os11g0690066 mã hóa protein serine/threonine protein kinase domain và gen Os11g0690466vmã hóa protein hypothetical protein. Nhà chọn giống cần hiểu biếu rõ hơn cơ chế tính kháng BB và xác định nguồn vật liệu cho gen kháng mới, với phổ kháng rộng.

GS. Bùi Chí Bửu tổng hợp.