Tuần tin khoa học 1012 (05-11/10/2026)

Đánh giá so sánh bộ chỉ thị SNP, SSR, InDel, ưu tiên trong phương pháp GWAS phục vụ dự đoán hệ gen của cây đậu nành (1)

Đậu nành (Glycine max (L.) Merr.) là loài cây trồng quan trọng trên thế giới, việc cải tiến hiệu quả dự đoán hệ gen đối với các tính trạng phức tạp vô cùng cần thiết cho nhà chọn giống đậu nành. Theo nghiên cứu này, có hai cơ sở dữ liệu đậu nành phổ biến đối với tính trạng chịu khô hạn (DT) và chiều cao cây (PH) đã được sử dụng để đánh giá số liệu dự đoán của chỉ thị phân tử SNP,  chỉ thị SSR, và chỉ thị InDel (INS-SV). NHững chỉ thị có tính chất “genome-wide” như vậy đã được người ta xác định là có từ cơ sở dữ liệu “whole-genome resequencing” (chạy trình tự lại toàn hệ gen), rồi đem sàng lọc phục vụ cho phương pháp “downstream analyses” (phân tích vùng cận dưới). Ưu tiên cho những chỉ thị trợ giúp GWAS được hoàn thiện thông qua 5 phương pháp: GLM, MLM, FarmCPU, fastGWA, và BOLT-LMM, rồi áp dụng Top-K marker panels với nhiều mật độ khác nhau để phân tích thông qua 12 mô phỏng “genomic selection” (sàng lọc gen đích). Bộ  markers ưu tiên cho GWAS thường cho kết quả tốt hơn so với phương pháp ngẫu nhiên “5 K SNP”; thu nhận được chính xác dự đoán mang tính so sánh và tính cải tiến có liên quan đến mô hình cơ sở BGBLUP sử dụng toàn bộ chỉ thị SNP trong khung xác thực nội bộ. Mật độ marker khoảng 5 K đã cung cấp được một cân bằng thực tiễn giữa sự chính xác dự đoán với số marker trong bộ dữ liệu hiện nay. Hiệu suất tương đối của bộ chỉ thị kết hợp tùy thuộc vào tính trạng gì và phương pháp GWAS nào, với một chút giá trị dương (Δr) đối với tập đoàn giống đậu nành chịu hạn DT nhưng cho kết quả không đáng kể với tính trạng chiều cao cây PH. Mô hình toán GBLUP và phương trình hồi quy Bayesian  cho thấy hiệu suất tương đối ổn định. Nhìn chung, việc ưu tiên những chỉ thị phân tử phục vụ cho GWAS cung cấp được một chiến lược tuyển chọn giống hiệu quả để dự đoán hệ gen cây đậu nành, trong khi, bộ chỉ thị mang tính chất “multi-type” nên được đánh giá dựa trên tham chiếu tiêu chuẩn của marker SNP (standard SNP reference) theo phương pháp đặc biệt và theo tính trạng cụ thể (1).

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05397-1

Phân tích GWAS tập đoàn mẫu giống đậu nành [Glycine max (L.) Merrill] rất đa dạng phục vụ phân tích di truyền tính trạng nông học và thành phần dinh dưỡng hạt tại Rwanda (2)

Nghiên cứu này khai thác kết quả phân tích di truyền tính thích nghi của đậu nành đối với vùng sinh thái canh tác vĩ độ thấp (gần xích đạo) của nước Rwanda.

Đậu nành [Glycine max (L.) Merrill] là loài cây trồng rất quan trọng cho Rwanda; tuy nhiên, sản lượng đậu nành còn bị hạn chế bởi sự khan hiếm giống đậu nành cao sản, thích nghi với vĩ độ thấp và thích nghi với địa phương. Giống đậu nành du nhập vào nước này thông qua “Rwanda’s Crop Intensification Program” (chương trình thâm canh đậu nành), được phát triển cho nhiều vùng khác nhau của khu vực Sub-Sahara, châu Phi và biểu hiện kém thích nghi, trì hoãn hạt chín, năng suất thấp tại Rwanda. Nghiên cứu đã đánh giá đa dạng di truyền của bộ giống đậu nành để hỗ trợ cho sự phát triển chương trình cải tiến giống quốc gia. Có tất cả 466 mẫu giống đậu nành biểu hiện qua từng nhóm có thời gian sinh trưởng khác nhau (MG: maturing group), nhóm III–X được đánh giá qua 9 địa điểm khảo nghiệm tại Rwanda giai đoạn 2017 - 2018. Các khảo nghiện được tiến hành theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 hoặc 2 lần nhắc lại. Các tính trạng được đánh giá bao gồm ngày trổ (R1), giai đoạn bắt đấu hình thành quả đậu nành (R3), ngày chín trái (R8), giai đoạn phát dục, cao cây, khối lượng thu hoạch trên một hàng, khối lượng 100 hạt và hàm lượng protein, hàm lượng dầu đậu nành. Tương tác GxE (kiều gen x môi trường) cao rất đáng kể (p < 0.001) đối với những tính trạng này, tương quan chặt chẽ với phenology, cao cây, giai đoạn phát dục  và thành phân dinh dưỡng của hạt. Tập đoàn mẫu giống MG IV–VII chứng tỏ chúng thích nghi với mọi mùa vụ ở vùng cao của Rwanda. Kết quả phân tích GWAS cho thấy những QTNs có ý nghĩa thống kê là R1 (30), R3 (26), R8 (33), giai đoạn [phát dục từ R1–R8 (25) và R3–R8 (9), cao cây (31), KL 100 hạt (30), năng suất trên một hàng đơn (29), protein (17) và dầu đậu nành (8). Năng suất trên cơ sở GDD 21, 19, 30, 24 và 10 QTNs của tính trạng GDD_R1, GDD_R3, GDD_R8, GDD_RP and RP_3, theo thứ tự, đối với 222 QTNs đặc biệt trong tổng số 342 QTNs. Kết quả cung cấp danh sách những markers có khả năng sử dụng cho chọn lọc là làm nền ta3ng trong cải tiến giống đậu nành cao sản, thích nghi với địa phương theo cao trình và vĩ độ khác nhau (2).

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05383-7

Lịch sử nghiên cứ quần thể NILs mang gen kháng bệnh đạo ôn lúa và bệnh bạc lá lúa (Oryza sativa L.) (3)

Bệnh bạc là và bệnh đạo ôn do Xanthomonas oryzae pv. oryzae và Magnaporthe oryzae, theo thứ tự, là hai tác nhân chính gây hại nghiêm trọng cho sản xuất lúa (Oryza sativa L.). Mặc dù người ta đã sớm tư liệu hóa kết quả nghiên cứu hai bệnh này từ thế kỷ 17^th-19^th, nhưng nghiên cứu một cách hệ thống về tính chất phát sinh bệnh (pathology) và tính kháng của cây lúa mới được bắt đầu từ thế kỷ 20; kết quả tăng tiến rất đáng kể theo sự phát triển quần thể con lai NILs (near-isogenic lines: dòng gần như đẳng gen) mang một gen đơn kháng bệnh trong nền quần thể nhiễm bệnh phổ quát vào thập niên 1980s. Tập đoàn dòng NILs cho bệnh bạc lá lúa (IRBB) tập đoàn kháng bệnh đọao ôn của Viện Lúa Quốc Tế [International Rice Research Institute (IRRI)-bred Blast-resistant Line (IRBL)] đã được tạo ra thông qua hợp tác dài hạn giữa IRRI và JIRCAS (Japan International Research Center for Agricultural Sciences). Qua rất nhiều năm, các nguồn vật liệu ấy đã và đang được phân bố rộng khắp cho phương pháp theo dõi  quần thể của pathogen (nguồn phát sinh bệnh hại), nghiên cứu các cơ chế phân tử của tính kháng, đánh giá hiệu ứng cộng hưởng của đa gen kháng, và phát triển thành công giống kháng mới, mang lại lợi ích cho hàng triệu nông dân trồng lúa trên toàn thế giới. Trong nghiên cứu này, người ta mô tả sự phát triển có tính lịch sử của các dòng lúa IRBB và IRBL, nhấn mạnh tác động toàn cầu của chúng, đưa ra quan điểm về tính phù hợp của chúng không chỉ bệnh bạc lá, đạo ôn mà còn  cho những bệnh lúa mới phát sinh, tất cả mang lại lợi ích cho phương pháp tiếp cận này (3).

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42728868/

OsELP3/ELP4, các tiểu đơn vị của phức hợp “Elongator”, điều khiển di truyền biểu sinh tính trạng kháng bệnh đạo ôn lúa (4)

Đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae, là một trong 3 đối tượng nguy hại bậc nhất  làm giảm đáng kể năng suất lúa và phẩm chất gạo. Cái gọi là phức hợp “Elongator”, được định tính lần đầu tiên trong cây mô hình Arabidopsis thaliana, nó điều tiết tăng trưởng, phát triển và tính miễn dịch bẩm sinh nhờ gắn kết chặt chẽ với men polymerase II siêu phosphorylated hóa RNA. Tuy nhiên, vai trò miễn dịch của nó trong cây lúa vẫn còn chưa rõ ràng và chưa khai thác. Tác giả chúng minh được Elongator đóng vai trò cần thiết trong tính kháng bệnh đạo ôn lúa. Đột biến tiểu đơn vị OsELP3 biểu hiện tính nhiễm bệnh với nấm M. oryzae, trong khi, sự biểu hiện mạnh mẽ làm gia tăng tính kháng bệnh. OsELP3 tương tác với tiểu đơn vị đồng phân của nó OsELP4 trong nhân tế bào, và OsELP4 còn điều tiết rất tích cực tính kháng bệnh đạo ôn. Kết quả chạy RNA-seqvà kết quả phân tích acetyl hóa histone chứng minh rằng OsELP3/ELP4 làm tăng hoạt phiên mã  của các gen điều khiển tính kháng đạo ôn thông qua mô đun hóa sự kiện acetyl hóa histone trong cả chu trình truyền tín hiệu jasmonic acid (JA) (OsAOS1, OsLOX6, OsPROPEP3) và chu trình sinh tổng hợp lignin (OsMYB30, OsMYB55, OsMYB110), nhờ vậy, làm tăng sức mạnh của cây lúa trong cơ chế tự bảo vệ cây chống lại xâm nhiễm nấm M. oryzae. Kết quả cho thấy OsELP3/ELP4 điều tiết phản ứng acetyl hóa histone - trung gian này tạo ra phản ứng tự vệ chống lại nấm M. oryzae, cung cấp nền tảng lý thuyết và cung cấp nguồn vật liệu di truyền phục vụ cải tiến giống lúa cao sản kháng bệnh đạo ôn (4).

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42490598/

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Xiaoyue Zhu, Ruixin Zhang, Changhong Guo & Yongjun Shu. 2026. Comparative evaluation of GWAS-prioritized SNP, SSR, and insertion-type structural variant marker panels for genomic prediction in soybean. Theoretical and Applied Genetics; September 24 2026; vol. 139; article 280.

2. Doreen Mutoni, Felix B. Fritschi, Trupti Joshi, Kerry Clark, Jason Gillman & Kristin Bilyeu. 2026. Genome-wide association study of diverse soybean [Glycine max (L.) Merrill] accessions for agronomic and seed composition traits in Rwanda. Theoreticai and Applied Genetics; September 26 2026; vol. 139; article 281.

3. Van Schepler-Luu, Mary Jeanie Telebanco-Yanoria, Hiroki Saito, Casiana M Vera Cruz. 2026. History of near-isogenic lines carrying genes for resistance to bacterial blight and blast in rice (Oryza sativa L.).Plant Genome; 2026 Sep;19(3):e70300.doi: 10.1002/tpg2.70300.

4. Yanfei Wu, Zhensheng Qiao, Yuquan Fu, Zixiang Li, Zhichao Wang, Xuezhu Du, Feng Sheng. 2026.  OsELP3/ELP4, rice Elongator factor complex subunits, epigenetically regulates rice blast resistance. Plant Physiol.; 2026 Aug 4; 201(4):kiag545.doi: 10.1093/plphys/kiag545.

Biên tập: BÙI CHÍ BỬU.