Di truyền biểu sinh tính kháng bệnh đốm vằn trên cây lúa

 Di truyền biểu sinh tính kháng bệnh đốm vằn trên cây lúa

Nguồn: Cao Wenlei, Cao Xinxin, Zhao Jianhua, Zhang Zhaoyang, Feng Zhiming, Ouyang Shouqiang, Zuo Shimin. 2020. Comprehensive Characteristics of MicroRNA Expression Profile Conferring to Rhizoctonia solani in Rice. Rice Science, Volume 27, Issue 2, 2020, pp. 101-112

MicroRNAs (miRNAs) với khoảng 22 phân tử RNA không có tính chất điều tiết việc mã hóa những nucleotides,  chúng có vai trò đa tác dụng trong tái lập lại chương trình phản ứng của cây với stress sinh học và phi sinh học. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa biết rõ phân tử miRNAs nào liên quan đến  tính kháng nấm hoại sinh (necrotrophic) như nấm Rhizoctonia solani trong cây lúa. Muốn nghiên cứu phân tử miRNAs nào tham gia điều tiết mã hóa tính kháng đối với nấm gây bệnh đốm vằn do R. solani, người ta tiến hành xây dựng 12 thư viện các phân tử small RNA từ các giống lúa nhiễm bệnh và kháng bệnh, được xử lý với nước (nghiệm thức đối chứng) và nghiệm thức chủng pathogen vào cây lúa sau 5 giờ (hpi), nghiệm thức chủng 10 hpi và nghiệm thức chủng 20 hpi. Tận dụng lợi thế của NGS (next-generation sequencing), người ta thu thập được 400–450 phân tử miRNAs được biết, và 450–620 phân tử miRNAs mới tìm thấy, từ 12 thư viện nói trên. Phân tích sự biểu hiện của những phân tử miRNAs cho thấy có những khác biệt đối với phân tử đã biết rồi và những phân tử miRNAs mới, khi có nấm R. solani xâm nhiễm. Ba mươi bốn họ miRNA được xác định, chúng biểu hiện hết sức chuyên biệt trong cây lúa. Hầu hết chúng được tiến hóa trong phản ứng kháng bệnh đốm vằn. Một phân tích đặc biệt là phân tích chu trình KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) cho kết quả như sau: đa số những gen đích của phân tử miRNAs được điều tiết, thuộc về chu trình tương tác giữa ký sinh và ký chủ. Bên cạnh đó, phân tử miR444b.2, miR531a, mir1861i, novel_miR1956 và novel_miR135 có liên quan đến phản ứng của sự xâm nhiễm nấm R. solani vào cây lúa, nó được kiểm định bởi kỹ thuật Northern blot. Sự hiểu biết của chúng ta về miRNA profiling cho thấy rằng: sự điều tiết miRNAs có thể được xem như là yếu tố điều khiển tính miễn dịch của cây lúa đối với R. solani. Phân tích sự biểu hiện miRNAs sẽ mang lại cho chúng ta định hướng một chiến lược mới quản lý bệnh đốm vằn trên cây lúa trong tương lai.  Xem https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1672630820300032.