Tuần tin khoa học 982 (2-8/3/2026)

Gen kháng bệnh đạo ôn lúa Pish tái lập trình từ phân tử RNAs không mật mã di truyền

Nguồn: Lina Liu, Owais Iqbal, Bingjuan Yang, Yuru Xu, Ping Yu, Md Hasibur Rahaman Hera, Wang Yi, Li Chengyun. 2026. Blast Resistance Gene Pish Derived Reprogramming of Noncoding RNAs in Rice. Rice (N Y); 2026 Jan 21. doi: 10.1186/s12284-026-00883-y.

Cây lúa và nấm gây đạo ôn Magnaporthe oryzae đồng tiến hóa trong cơ chế tương tác phân tử vô cùng  tinh vi. Trong khi đó, các gen mã hóa protein (PCGs) trong phản ứng với sự xâm nhiễm của nấm M. oryzae đã và đang được nghiên cứu khá sâu, nhưng vai trò của phân tử long noncoding RNAs (lncRNAs) vẫn còn được biết khá ít. Theo nghiên cứu này, tác giả đã thực hiện giải trình tự RNA đặc hiệu trong hệ transcriptome ở giai đoạn mạ từ cây lúa mẹ tái tục (nhiễm bệnh) và cây lúa bố LTH cho gen kháng (tương tác tương thích) và dòng cây con đơn gen kháng IRBLsh-S (tương tác không tương thích, mang gen kháng Pish) theo sau thao tác chủng nấm bệnh, chủng nòi Y92-66b. Kết quả cho thấy rằng có 16,8% phân tử lncRNAs được phân lập có phản ứng với sự xâm nhiễm của nấm trong dòng lúa mang gen Pish, 24 hio72 sau khi chủng (hpi). Chú ý, có 45,1% phân tử lncRNAs phản ứng với đạo ôn  là hoàn toàn mới. Kết quả phân tích chức năng cho thấy có 49 gen lncRNAs biểu hiện có điều kiện khác biệt nhau được biểu hiện đồng thời với các gen rất giàu phản ứng chống ô xi hóa và tiến trình sinh tổng hợp diterpene phytoalexin (đặc biệt là tổng hợp momilactone A). Bên cạnh,  thành phần biểu hiện của 4 lncRNAs tương quan với các gen này đều gắn liền với tiến trình biến dưỡng đại phân tử ở thành tế bào. Ở đây, có 2 lncRNAs (XLOC_046130 và XLOC_040277) được dự đoán là hoạt động như kiểu bắt chước gen đích nội sinh (eTMs) đối với phân tử miRNAs và được đồng biểu hiện với các yếu tố phiên mã TFs  để kích hoạt sự biểu hiện của các gen có trong tổng hợp momilactone A. Kết quả chứng minh rằng lncRNAs điều tiết sự miễn dịch bẩm sinh thông qua hệ thống vô cùng phức tạp bao gồm PCGs, yếu tố phiên mã, và miRNAs. Kết quả cung cấp luận điểm khoa học mới về cơ chế điều tiết được kiểm soát bởi R genes và nhấn mạnh vai trò tiềm năng của lncRNAs trong cải tiến giống lúa, quy trình canh tác trong quản lý bệnh.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41563632/ 

Mô đun SlNAC63-SlbHLH71 làm tăng tính chống chịu mặn, kiềm thông qua điều hòa sinh tổng hợp JA và loại bỏ ROS trong cây cà chua

Nguồn: Xiangguang Meng, Zhen Kang, Xiaoyan Liu, Qingpeng Li, Zhenglun Li, Zihan Chu, Songshen Hu, Zhi Zhang, Guobin Li, Tianlai Li & Xiaohui Hu. 2026. SlNAC63-SlbHLH71 module enhances tomato saline-alkali tolerance via regulating JA biosynthesis and ROS scavenging. Theoretical and Applied Genetics; February 18 2026; vol. 139; article 75

Đất nhiễm mặn làm hạn chế nghiêm trọng tăng trưởng và phát triển cây trồng, đặt ra mối đe dọa rất đáng kể cho nông nghiệp. Yếu tố phiên mã  NAC có rất phổ biến trong sự điều tiết của nhiều loại hình stress phi sinh học. Theo nghiên cứu này, tác giả tìm thấy gen SlNAC63 phản ứng với cả tín hiệu mặn – kiềm và jasmonic acid (JA); làm tăng cường tính chống chịu mặn, kiềm của cây cà chua (Solanum lycopersicum L.) thông qua khả năng loại trừ cải tiến ROS (reactive oxygen species: gốc ô xi tự do).

 Các thí nghiệm nhờ kỹ thuật Y1H, EMSA, và ChIP-qPCR đề khẳng định rằng SlNAC63 trực tiếp tác động và điều hòa sự biểu hiện của gen SlAOS1 cà chua và superoxide dismutase SlSOD4. Ngược lại, điều này làm tăng hoạt sinh tổng hợp JA và làm tăng khả năng loại trừ ROS, do đó, điều tiết tích cực tính chống chịu mặn, kiềmcủa cây cà chua. Phân tích kiểu hình cho thấy sự biểu hiện mạnh mẽ gen SlAOS1 làm tăng tích tụ JA, trong khi, biểu hiện mạnh mẽ gen SlSOD4 cải tiến đáng kể việc loại trừ ROS trong điều kiện mặn, kiềm. Thông qua kết quả thử nghiệm Y2H, pull-down, và Co-IP assays, người ta thấy rằng SlNAC63 tương tác với SlbHLH71. Hơn nữa, SlbHLH71 làm tăng hiệu quả điều tiết của SlNAC63 trên gen SlAOS1 và SlSOD4 nhờ tương tác với SlNAC63 để làm mạnh hơn ái lực kết gắn của nó với các promoters của gen SlAOS1 và SlSOD4, qua đó thúc đẩy sự tích tụ JA và loại trừ ROS, điều này làm tăng thêm sức mạnh rõ ràng cho kết quả chống chịu mặn kiềm của cây cà chua. Nghiên cứu chỉ ra được vai trò trung tâm của mô đun SlNAC63-SlbHLH71 khi điều tiết với stress mặn kiềm và làm rõ cơ chế phân tử, nhờ vậy mà mô đun này tham gia vào phản ứng của cây cà chua với mặn kiềm thông qua điều tiết tích lũy JA và loại trừ ROS.

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05185-x

Hệ metabolomic của giống đặc thù và phản ứng hình thái - sinh lý, phản ứng với cơ chế chống chịu mặn khác nhau của cây lúa (Oryza sativa L.)

Nguồn: Nagy S Radwan, Sobhi F Lamlom, Abdul-Hamid Emwas, Mariusz Jaremko, Nader R Abdelsalam. 2026. Cultivar-specific metabolomic and morpho-physiological responses reveal distinct salt tolerance mechanisms in rice (Oryza sativa L.). BMC Plant Biol.; 2026 Feb 2; 26(1):378. doi: 10.1186/s12870-025-08086-1.

Mặn làm hạn chế đáng kể năng suất lúa trên toàn thế giới, nhấn mạnh sự cần thiết phải hiểu biết thông thạo cơ chế chống chịu một cách chuyên biệt của giống lúa. Nghiên cứu khai thác được phản ứng hình thái học, sinh lý học và hệ thống biến dưỡng của 4 giống lúa đối với stress mặn, mục đích là xác định chiến lược thích nghi và xác định các markers ứng cử viên. Bốn giống lúa (Giza 177, Giza 178, Sakha 104, và Sakha 108) được xử lý 200 mM NaCl trong thời gian 14 ngày trong các điều kiện có kiểm sáot. Thông số hình thái học và sinh lý học bao gồm khối lượng tươi, hàm lượng nước tương đối (RWC), hàm lượng proline, chiều cao cây. Phổ biểu hiện metabolomic tòan diện được thực hiện nhờ phân tích sắc ký khối phổ lồng ghép GC-MS của mô là và mô rễ, tiếp theo sau là phân tích thống kê đa biến, bao gồm PCA (principal component analysis) và VIP (variable importance in projection). Stress mặn giảm đáng kể khối lượng sinh khối tươi và RWC của tất cả giống lúa (p < 0.001) và dẫn đến kết quả tích tụ proline sau đó. Giống Sakha 108 biểu thị chống chịu mặn cao nhất (78,6% tolerance index), duy trì được sinh khối cao hơn và hàm lượng nuóc khi bị xử lý stress. PCA phân biệt được nghiệm thức đối chứng với nghiệm thức xử lý mặn (PC1: 75,2% phương sai). Phân tích metabolomic xác định được 114 metabolites (cơ chất biến dưỡng) trong mô lá s và 97 cơ chất biến dưỡng trong mô rễ, với 40 metabolites biểu hiện VIP scores lớn hơn 1. Phản ứng chuyên biệt theo giống bao gồm tăng biến dưỡng amino acid của gống Giza 177 và tăng hoạt biến dưỡng lipid của giống Sakha 108. Phân nhóm nhấn mạnh được kết quả tái lập trình metaboli có tính chất theo mô chuyên biệt, với chỏ có 6 metabolites biểu thị hiện diện từng phần có tính bảo thủ qua tất cả giống lúa ở mô lá. Các giống lúa này sử dụng các chiến lược trao đổi chất chống chịu stress mặn kah1 chuyên biệt, giống Sakha 108 cho thấy cơ chế có tính chất tích hợp, gắn kết lại tính trạng điều tiết thẩm thấu, linh hoạt cơ chất biến dưỡng, và khả năng giữ nước tốt. Đây là kết quả đầu tiên phục vụ chọn tạo giống lúa cao sản chịu mặn, hiểu rõ được khả năng thích nghi với stress và mức độ biến dưỡng trong thí nghiệm có hệ thống.

Xem https://link.springer.com/article/10.1186/s12870-025-08086-1

Lai thử nghiệm thưa để dự đoán di truyền ở giai đoạn đầu về khả năng phối hợp chung nhắm gia tăng hiệu quả chọn lọc GA trong chương trình cải tiến bắp ưu thế lai

Nguồn: David O. González-Diéguez, Gary N. Atlin, Yoseph Beyene, Dagne Wegary, Dorcus C. Gemenet & Christian R. Werner. 2026. Sparse testcrossing for early-stage genomic prediction of general combining ability to increase genetic gain in maize hybrid breeding programs. Theoretical and Applied Genetics; February 24 2026; vol. 139; article 78

Lai thử nghiệm thưa (sparse testcrossing) với 3-5 dòng testers làm tăng hiệu quả chọn lọc (GA: genetic gain) của con lai hybrid cây bắp, nhận được sự cân bằng cụ thể của lai thử nghiệm đơn, hiệu quả nguồn bố mẹ, tăng độ chính xác của dự đoán đối với giá trị khả năng phối hợp chung (GCA).

Sparse testcrossing là một chiến lược có hiệu quả rõ rệt để làm tăng cả giá trị GA ngắn hạn cũng như dài hạn trong lai tạo giống bắp hybrid F1. Bắp hybrid nhằm mục đích phát triển dòng con lai mới thông qua lai giữa hai bố mẹ có khoảng cách di truyền rất xa từ “heterotic pools”, khai thác “heterosis” để có kết quả cải tiến năng suất cao, khai thác ưu thế lai. Chương trình bao gồm hai hợp phần: cải tiến quần thể và phát triển sản phẩm. Hợp phần cải tiến quần thể nhằm mục đích làm tăng “heterotic pools” thông qua chọn tái tục thuận nghịch, trên cơ sở khả năng phối hợp chung GCA (general combining ability). Tuy nhiên, ở giai đoạn đầu của testing, việc đánh giá số lượng quá lớn các tổ hợp “hybrid” nhằm dự đoán giá trị GCA là không thực tế bởi vì những thách th71c cơ sở hậu cần và chi phí rất cao. Do vậy, nhà chọn giống thường đánh giá quần thể bắt đầu của những ứng cử viện đã chọn chỉ cần thông qua một “single tester” để thu hẹp lại vùng gen ứng cử viên trước khi đánh giá sau đó.Sử dụng một “single tester” lại có thể không đại diện đầy đủ “heterotic pool”, dẫn tới thẩm định giá trị GCA không chính xác và quyết định lựa chọn không tối ưu. Muốn giải quyết nó, người ta đề nghị phương pháp “sparse testcrossing” phục vụ testing ở giai đoạn đầu, khi đó, các subsets của dòng giống ứng củ viên được lai thử nghiệm với nhiều dòng testers khác nhau, được kết nối thông qua  cái gọi là “genomic relationship matrix”. Người ta tiến hành lập mô hình toán ngẫu nhiên (stochastic simulations) nhằm so sánh nhiều “sparse testcrossing” khác nhau với một testcross truyền thống, sử dụng một “single tester” qua hơn 15 chu kỳ lai nghịch đảo tái tục, kết hợp với chọn lọc. Kết quả cho thấy: 3–5 testers, được phân bố khá thưa trong các dòng “full-sibs”, phương pháp “sparse testcrossing”  đạt được cân bằn thực tiễn giữa “simple testcross”, hiệu quả nguồn vật liệu bố mẹ, tăng độc chính xác dự đoán đối với giá trị GCA, cuối cùng dẫn đến kết quả tăng hiệu quả chọn lọc GA.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05169-x

Hinh: Sơ đồ của chương trình lai giống hybrid, biểu thị số lần testcrosses, và số dòng testers. Người ta dùng biểu đồ này trong cả  chương trình lai chọn giống cơ bản đối với việc so sánh giá trị GCA dự đoán chính xác trong các sơ đồ testcrossing và chương trình mẫu chạy riêng đối với từng chiến lược testcrossing để đánh giá được hiệu quả chọn lọc GA của con lai hybrid