Di truyền biểu sinh tính trạng chống chịu khô hạn cây lúa

 Di truyền biểu sinh tính trạng chống chịu khô hạn cây lúa

Nguồn: Taeyoung Um, Joohee Choi, Taehyeon Park, Pil Joong Chung, Se Eun Jung, Jae Sung Shim, Youn Shic Kim, Ik-Young Choi, Soo Chul Park, Se-Jun Oh, Jun Sung Seo, Ju-Kon Kim. 2022. Rice microRNA171f/SCL6 module enhances drought tolerance by regulation of flavonoid biosynthesis genes. Plant Direct.; 2022 Jan 9;6(1):e374. doi: 10.1002/pld3.374. 

 

 

Thực vật đã và đang tiến hóa hết sức tinh tế hệ thống tự vệ của chúng  để tăng cường khả năng chống chịu được khô hạn. Điều đó bao gồm di truyền biểu sinh trên cơ sở nhóm phân tử microRNA (miRNA) của những noncoding RNAs rất nhỏ hoạt động như những regulators có tính chất hậu phiên mã; tuy nhiên, chi tiết của những cơ chế ấy liên quan đến chống chịu khô hạn vẫn chưa được biết. Người ta chứng minh rằng osa-MIR171f, một thành phần của họ gen osa-MIR171, chủ yếu biểu hiện khi cây phản ứng với stress khô hạn và điều tiết phản ứng các phân tử transcript  như SCARECROW-LIKE6-I (SCL6-I) và SCL6-II trong cây lúa (Oryza sativa). Các gen SCL6 được biết có nhiều trong nhánh chồi thân và lá đòng cây lúa. Sự biểu hiện mạnh mẽ của Osa-MIR171f- (osa-MIR171f-OE) trong cây transgenic làm giảm hiện tượng thiệt hại do khô hạnso với cây đối chứng NT (non-transgenic) trong cả hai điều kiện xử lý khô hạn ngoài ruộng và xử lý polyethylene glycol (PEG)-mediated dehydration stress. Phân tích transcriptome những cây mang gen osa-MIR171f-OE và những dòng osa-mir171f-knockout (K/O) từ hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9, cho thấy osa-mature-miR171a-f (osa-miR171) điều tiết sự biểu hiện của những gen mã hóa sản phẩn sinh tổng hợp flavonoid, dẫn đến kết quả là tăng cường tính chống chịu hạn. Sự điều tiết theo kiểu “up” của osa-MIR171f-OE, không xảy ra tong cây đối chứng NT, chỉ được quan sát trên nghiệm thức bình thường và nghiệm thức xử lý khô hạn. Kết quả chỉ ra rằng osa-miR171 đóng vai trò quan trọng trong chống chịu khô hạn nhờ điều tiết 2 phân tử transcript SCL6-I và SCL6-II.

 

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35028494/