Gen NAL8 mã hóa prohibitin liên quan đến lá và hoa lúa

Gen NAL8 mã hóa prohibitin liên quan đến lá và hoa lúa

Nguồn: Ke Chen, Tao Guo, Xin-Min Li, Yi-Bing Yang, Nai-Qian Dong, Chuan-Lin Shi, Wang-Wei Ye, Jun-Xiang Shan & Hong-Xuan Lin. 2019. NAL8 encodes a prohibitin that contributes to leaf and spikelet development by regulating mitochondria and chloroplasts stability in rice. BMC Plant Biology volume 19, Article number: 395 (2019).

Hình thái của lá lúa và số hoa lúa là hai tính trạng quan trọng đóng góp vào năng suất lúa. Phải hiều được làm thế nào các gen điều khiển linh hoạt “nguồn” và “sức chứa” một cách hài hòa trong loài mễ cốc, một nội dung vô cùng quan trọng sẽ cải tiến được năng suất hạt. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về hình thái của lá và số lượng hạt trên bông lúa, nhưng cơ chế phân tử điều tiết nội dung ấy vẫn còn chưa được hiểu rõ ràng. Theo nghiên cứu này, các tác giả đã xác định protein có thuật ngữ chuyên môn là “prohibitin complex 2α subunit”, hay NAL8, đóng góp đáng kể vào tiến trình phát triển đối với chiều rộng lá bình thường và số lượng hoa lúa ở giai đoạn phát dục của cây. Kết quả nhấn mạnh sự thể hiện của gen NAL8. Người ta sử dụng phương pháp “genetic complementation”, hệ thống chỉnh sửa gen “CRISPR/Cas9”, hệ thống làm câm gen “RNAi” và hệ thống làm thể hiện mạnh mẽ gen để tạo ra cây lúa transgenic hoàn thiện chức năng của gen NAL8. Đột biến có chủ đích gen NAL8 gây ra sự suy giảm số lượng “plastoglobules” và “thylakoids” bị co lại trong lục lạp, dẫn đến làm giảm sự phân bào. Bên cạnh đó, hàm lượng auxin trong cây đột biến nal8 cao hơn cây lúa TQ, trong khi đó, hàm lượng cytokinin thấp hơn cây TQ. Phân tích trình tự RNA và phân tích proteomics cho thấy rằng gen NAL8 có trong chu trình truyền tín hiệu “hormone” cũng như quang tổng hợp trong “lục lạp” và hô hấp trong “ty thể bộ”. Tóm lại, kết quả này cho thấy một cách nhìn mới về chức năng của NAL8 như một “chaperone” (protein chỉ toàn là domain) trong điều hòa hình thái lá lúa và số hoa lúa thông qua ảnh hưởng của ty thể bộ và lục lạp, gắn với sự kiện phân bào trong cây lúa. Xem https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-019-2007-4