Gen Pigm-1 điều khiển tính kháng bệnh đạo ôn lúa

 Gen Pigm-1 điều khiển tính kháng bệnh đạo ôn lúa

Nguồn: D Yang, S Li, L Lu, J Fang, W Wang, H Cui, D Tang. 2020. Identification and application of the Pigm-1 gene in rice disease resistance breeding. Plant Biology (Stuttg) 2020 Aug 10.  Vol.22, issue 6:1022-1029

 Bệnh đạo ôn lúa do nấm Magnaporthe oryzae gây ra, là đối tượng gây hại nghiêm trọng nhất cho canh tác lúa trên toàn thế giới. Xác định và sử dụng các gen kháng bệnh là nội dung rất cần thiết và có ý nghĩa trong cải tiến giống lúa cao sản. Người ta xác định được một gen kháng từ giống lúa Shuangkang77009, kháng mạnh đối với mẫu phân lập Guy11 - sử dụng phương pháp map-based cloning. Người ta hình thành quần thể con lai theo phương pháp  bulked segregant analysis được kết hợp với kỹ thuật chạy trình tự đoạn phân tử khuếch đại có chiều dài nhất định (specific length amplified fragment sequencing). Người ta còn kết hợp phương pháp association analysis, chạy trình tự gen ứng cử viên dự đoán và phương pháp chạy trình tự phân tủ cDNA để xác định gen ứng cử viên. Gen kháng định vị trên nhiễm sắc thể 6, locus điều khiển tính kháng có độ lớn phân tử 92-kb. Gen kháng của giống lúa Shuangkang77009 allelic với PigmR, do vậy người ta đặt tên là Pigm-1. Protein Pigm-1 có một sự thay đổi amino acid: đó là gốc serine (Ser) 860 được thay bằng tyrosine (Tyr) trong Pigm-1 so sánh với protein Pigm được xác định trước đây, làm thay đổi đáng kể kiến trúc của Pigm-1 protein trên cơ sở mô phỏng kiến trúc 3-D. Hơn nữa, sử dụng chỉ thị phân tử liên kết với gen  Pigm-1 và áp dụng chọn giống nhờ chỉ thị phân tử, người ta du nhập thành công gen kháng này vào giống lúa Minghui86, một giống lúa có khả năng phục hồi phấn hoa tốt nhất. Người ta sáng tạo ra  11 dòng lúa đồng hợp tử ổn định với những tính trạng nông học mong muốn và kháng mạnh với bệnh đạo ôn. Kết luận: Pigm-1, một biến thể của alen trong tự nhiên từ PigmR, phản ứng tốt với tính kháng bệnh đạo ôn từ giống lúa Shuangkang77009. Chiến lược ch5n giống nhờ chỉ thị phân tử có kết quả tốt trong trường hợp gen kháng Pigm-1. Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32777117/