Di truyền tính kháng bệnh đạo ôn lúa trong chuyển nạp gen

Di truyền tính kháng bệnh đạo ôn lúa trong chuyển nạp gen

Nguồn: Xin Li, Longyu Pan, Dongling Bi, Xudan Tian, Lihua Li, Zhaomeng Xu, Lanlan Wang, Xiaowei Zou, Xiaoqing Gao, Haihe Yang, Haiyan Qu, Xiang qian Zhao, Zheng jie Yuan, Haiyan He, Shaohong Qu. 2021. Generation of Marker-Free Transgenic Rice Resistant to Rice Blast Disease Using Ac/Ds Transposon-Mediated Transgene Reintegration System. Front Plant Sci. 2021 Apr 20;12:644437.  doi: 10.3389/fpls.2021.644437. 

Bệnh đạo ôn lúa là đối tượng gây hại được xếp hạng nguy hiểm số một đối với sản lượng thóc của toàn thế giới. Lai tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn luôn là mục tiêu ưu tiên hàng đầu vì hiệu quả kinh tế, an toàn sinh học, và biện pháp quản lý hữu hiệu. Nhằm bổ sung phương pháp chọn tạo giống lúa truyền thống, người ta thực hiện chuyển nạp gen có thể tiết kiệm được đầu tư thời gian quá lâu do lai tạo và chọn dòng qua nhiều thế hệ con lai. Những vectors Activator (Ac)/Dissociation (Ds) transposon của cây bằp (Zea mays) mang GFP (green fluorescent protein) và mCherry (red fluorescent protein); đây là những genetic markers được sử dụng để tạo ra cây lúa không có marker chọn lọc sau này (marker-free transgenic rice). Kỹ thuật sàng lọc bằng "Double fluorescent protein-aided” sẽ chống lại sự hiện diện của phân tử T-DNA kết hợp tốt với kỹ thuật PCR để sàng lọc tích cực  gen đích mong muốn GOI (gene of interest) nhằm thanh lọc con lai không có chỉ thị chọn lọc (marker-free progeny). Người ta tiến hành dòng hóa một phân tử cassette RNAi e đối với gen kháng đạo ôn lúa Pi21. Gen này điều tiết thụ động tính kháng đối với bệnh đạo ôn như một GOI đối với nguyên tố Ds trong vector Ac/Ds và chấp nhận dòng lúa T1 không có marker từ 13 cây lúa transgenic độc lập nhau. Dòng lúa không có marker và  đồng hợp tử alen Ds/GOI được xác nhận bằng kết quả chạy PCR và phân tích Southern để chắc chắn rằng chúng hoàn toàn không có markers, trình tự T-DNA. Phân tích qRT-PCR và chủng nhân tạo nấm đạo ôn cho kết quả xác định những cây lúa transgenic không có marker. Chúng biểu hiện sự gia tăng tính kháng bệnh đạo ôn lúa. Kết quả TAIL-PCR cho thấy Ds (Pi21-RNAi) transgenes của hai dòng lúa này tích hợp lại với nhau trong vùng có tính chất intergenic trong hệ gen lúa. Vector Ac/Ds với những markers có tính chất dual fluorescent protein cho kết quả đáng tin cậy về sàng lọc con lai không có marker. Nó có thể được sử dụng cho cải tiến giống lúa bằng phương pháp chuyển nạp gen nhằm tạo ra gống lúa cao sản kháng bệnh đạo ôn bền vững.

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33959140/