Vai trò của qGZn9a trong điều tiết hàm lượng kẽm trong hạt gạo (Oryza sativa L.)

Vai trò của qGZn9a trong điều tiết hàm lượng kẽm trong hạt gạo (Oryza sativa L.)

Nguồn: Miki Ogasawara, Naoya Miyazaki, Gotaro Monden, Kenta Taniko, Sathya Lim, Masahide Iwata, Takashige Ishii, Jian Feng Ma & Ryo Ishikawa. 2021. Role of qGZn9a in controlling grain zinc concentration in rice, Oryza sativa L. Theoretical and Applied Genetics September 2021, vol. 134: 3013–3022 

 

Một gen ứng cử viên đáp ứng với tích tụ hàm lượng kẽm cao trong hạt gạo đã được người ta phân lập, kết hợp với sự khiếm khuyết của sự mở túi phấn (anther dehiscence). Zinc (Zn) là một vi khoáng cần thiết cho nhiều loài sinh vật. Thiếu Zn, người ta sẽ nhiều vấn đề liên quan đến bệnh khiếm dưỡng; do đó, hàm lượng Zn được hấp thu từ thực phẩm hàng ngày rất cần thiết phải nghiên cứu. Lúa gạo, Oryza sativa, là nguồn lươnbg thực chính của cư dân châu Á và trở thành mục tiêu nghiên cứu cải tiến giống lúa giàu kẽm phục vụ nhân loại. Trước đây, người ta tìm thấy trong mẫu giống lúa hoang của Úc châu, O. meridionalis W1627, biểu thị giàu kẽm trong hạt gạo hơn rất nhiều so với giống lúa trồng, O. sativa Nipponbare và người ta phân lập được những loci tương ứng. Hàm lượng Zn tích tụ trong hạt gạo tăng bởi một trong những loci ấy, qGZn9a, kết hợp với sự giảm tỷ lệ thụ tinh, nhưng làm thế nào có ảnh hưởng tiêu cực như vậy về năng suất hạt vẫn còn chưa được giải thích rõ ràng. Nghiên cứu này người ta xử lý nhân tạo cắt bớt hoa lúa (spikelets) trên gié và thấy rằng: có một sự suy giảm số hạt liên kết với sự tăng hàm lượng kẽm trong hạt. Người ta gọi đó là một hiện tượng partial defect (khiếm khuyết không hoàn toàn) trong sự mở túi phấn (anther dehiscence) tương quan với hàm lượng kẽm trong hạt trong nguồn vật liệu W1627 tại qGZn9a của nền tảng di truyền Nipponbare. Trong 8 gen ứng cử viên tại vùng mang qGZn9a , ba gen vắng mặt từ vùng tương ứng của W1627; một trong số đó, Os09g0384900, mã hóa DUF295 protein không rõ chức năng, được người ta tìm thấy biểu hiện hết sức đặc biệt trong khi bao phấn phát triển, gợi ra rằng: gen này có thể điều tiết sự mở bao phấn. Vừa thụ tính, vừa có hàm lượng kẽm mong muốn, kết quả này ghi dấu mốc quan trọng cách thức làm cân bằng hai tính trạng quan trọng nói trên.

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03873-4

 

Hình: Các gen ứng cử viên tại qGZn9a.