Gen mới điều khiển chống chịu độ độc nhôm của cây lúa: OsGERLP

Gen mới điều khiển chống chịu độ độc nhôm của cây lúa: OsGERLP

Nguồn: Miftahudin Miftahudin, Dewi IndriyaniRoslim, Miftahul HudaFendiyanto, Rizky DwiSatrio, Ahmad Zulkifli, Eka IndahUmaiyah, TatikChikmawati, Yohana Caecilia Sulistyaningsih, Suharsono Suharsono, AlexHartana, Henry T.Nguyen, J. PerryGustafson. 2021. OsGERLP: A novel aluminum tolerance rice gene isolated from a local cultivar in Indonesia. Plant Physiology and Biochemistry; Volume 162, May 2021, Pages 86-99

Đất trồng lúa suy giảm nghiêm trọng do tốc độ đô thị hóa. Bên cạnh đó, đất acid hóa đang dược sử dụng để trồng lúa ở Indonesia, người ta cần có giống lúa chống chịu được độ độc nhôm (Al). Chống chịu độ độc Al là tính trạng di truyền, người ta cần phải tìm thêm gen đích để phát triển giống lúa cao sản chống chịu đất bị độ độc nhôm. Mục tiêu nghiên cứu là dòng hóa và định tính một gen chống chịu độ độc nhôm mới từ nguồn giống lúa bản địa của Indonesia. Dòng hóa gen mới này được thức hiện trên cơ sở di truyền tương đồng (microsynteny) giữa cây lúa nước và cây lúa mạch đen (rye). Hơn nữa, sự tăng trưởng rễ lúa với kết quả phân tích thể hiện gen đích đã được hoàn thiện để minh chứng vai trò của gen này trong chống chịu độ độc nhôm trong nghiệm thức cây lúa bị câm gen và cây thuốc lá chuyển gen biểu hiện mạnh transgene. Kết quả cho thấy: gen ứng cử viên chống chịu độ độc nhôm là OsGERLP, được dòng hóa (cloned) thành công từ giống lúa Hawara Bunar, gen mã hóa protein tương đồng với protein L32 trong ri bô thể của vi khuẩn. Bên cạnh đó, kết quả phân tích cho thấy sự biểu hiện gen thấp của cây lúa bị câm gen (gene-silenced) rất dễ nhiễm với độ độc nhôm, trong khi cây lúa có mức biểu hiện gen đích cao kích thích cây chống chịu tốt với độ độc nhôm trong cây thuốc lá transgenic. Hơn nữa, người ta còn tím thấy mức độ biểu hiện gen này trên hai cây với mức biểu hiện thấp của OsFRDL4 trong cây lúa bị silenced và mức biểu hiện cao của gen MATE trong cây thuốc lá transgenic với dịch tiết citrate rất cao ở rễ cây thuốc lá transgenic. Như vậy gen OsGERLP có thể đóng vai trò như một regulator đối với những gen chống chịu nhôm khác. Đây là khả năng giúp nhà chọn giống cải tiến giống lúa cao sản chống chịu độ độc nhôm.

Xem: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0981942821000863?via%3Dihub