Di truyền tính chống chịu mặn cây lúa

Di truyền tính chống chịu mặn cây lúa

Nguồn: Rakesh Kumar Singh, Suneetha Kota & Timothy J. Flowers. 2021.  Salt tolerance in rice: seedling and reproductive stage QTL mapping come of age. Theoretical and Applied Genetics November 2021, vol. 134: 3495–3533.

 

 

Chống chịu mặn ở giai đoạn sinh dục cây lúa là sự kiện cực trọng quyết định năng suất khi bị stress mặn. Rất ít nghiên cứu tính trạng ấy vì đánh giá kiểu hình hết sức phức tạp, nhưng công nghệ mới trong bài tổng quan này sẽ bổ sung những kiến thức cần thiết như vậy. Sáu mươi ba meta-QTLs, định vị ở những vùng quan trọng bậc nhất trong hệ gen cây lúa, đánh dấu mục tiêu gen chủ đích để tăng cường tính chống chịu mặn đã được tổng quan rất đầy đủ.

 

Cho dù cây lúa được xếp vào loài thực vật dễ nhiễm mặn, nhưng các giống lúa không chịu ảnh hưởng giống nhau về các thời kỳ tăng trưởng, chỉ nhạy cảm nhất ở giai đoạn mạ và giai đoạn lúa trổ (sinh dục). Tuy nhiên, có tương quan rất kém giữa mức độ nhiễm mặn của 3 giai đoạn trong vòng đời cây lúa, dẫn đến ảnh hưởng stress mặn cũng khác nhau, bởi những cơ chế hết sức đặc thù. Các gen chống chịu (QTLs) trong giai đoạn mạ và giai đoạn trổ bông cũng khác nhau. Mặc dù tính trạng chống chịu mặn ở giai đoạn sinh dục quan trọng hơn, vì nó trực tiếp ảnh hưởng đến năng suất hạt, nhưng có hơn 90% tài liệu khoa học được công bố đều tập trung cho kết quả chống chịu ở giai đoạn mạ. Chỉ có một ít nghiên cứu được thực hiện chỉ ra cơ sở di truyền tính trạng chống chịu mặn giai đoạn sinh dục, vì đánh giá kiểu hình này hết sức cồng kềnh và phức tạp. Theo tổng quan, người ta liệt kê danh mục các giống lúa được phóng thích có tính trạng chống chịu mặn, trở thành giống thương mại hóa, canh tác đại trà trên đất nhiễm mặn. Người ta tóm lược các phương pháp đánh giá kiểu hình. Tính trạng chống chịu mặn ngày càng được nâng cao, nhằm mục tiêu bền vững về năng suất lúa, người ta cố gắng tìm ra phương pháp hiệu quả nhất trong đánh giá kiểu hình chống chịu mặn ở giai đoạn sinh dục. Một danh sách bao gồm 935 QTLs điều khiển tính trạng chống chịu mặn cây lúa ở giai đoạn mạ và giai đoạn sinh dục. Người ta chỉ rõ những nhiễm sắc thể mang 63 meta-QTLs (quãng phân tử có độ tin cậy cao 95%). Điều này khẳng định được những vùng quan trọng nhất trong hệ gen cây lúa có QTL chống chịu mặn. Nghiên cứu sâu hơn những QTLs như vậy nên  gia tăng, để người ta hiểu biết tốt hơn về tính chống chịu mặn của cây lúa, rất cần thiết cho mục tiêu ứng dụng thành công "chọn giống nhờ chỉ thị phân tử".

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03890-3

 

Hình 2: Vị trí trên nhiễm sắc thể chừa những QTLs điều khiển tính chống chịu mặn của cây lúa từ kết quả của những quần thể mapping với nhiều nền tảng di truyền đa dạng phân bố trên 12 chromosomes.