Di truyền tính trạng pistil của hoa lúa trong sản xuất hạt lúa lai F1

 Di truyền tính trạng pistil của hoa lúa trong sản xuất hạt lúa lai F1

Nguồn: Xiaojing Dang, Yuanqing Zhang, Yulong Li, Siqi Chen, Erbao Liu, Bingjie Fang, Qiangming Liu, Dong She, Zhiyao Dong, Zhilan Fan, Dalu Li, Hui Wang, Shangshang Zhu, Xiaoxiao Hu, Yanhui Li, Jianhua Jiang & Delin Hong. 2022. SYL3-k increases style length and yield of F₁ seeds via enhancement of endogenous GA₄ content in Oryza sativa L. pistils. Theoretical and Applied Genetics; January 2022; vol. 135: 321–336

 

Alen SYL3-k làm tăng tỷ lệ thụ phấn chéo của dòng lúa bất dục đực  và thu được hạt lúa lai F₁ nhiều hơn thông qua tăng cường xử lý GA₄ ngoại sinh trên nuốm hoa cái cây lúa Oryza sativa L. (pistils). Thay đổi chiều dài trục mang nuốm nhụy cái có thể là một thích ứng của  canh tác lúa từ vùng phía nam lên vùng phía bắc của bán cầu bắc.

 

Chiều dài trục mang nuốm nhụy SYL (style length: SYL) của cây lúa là một tính trạng chủ lực ảnh hưởng đến độ mở của stigma, ảnh hưởng đến thụ phấn chéocủa dòng lúa bất dục đực và năng suất hạt lai F₁ . Tuy nhiên, cơ chế sinh học về sự kéo dài ra của SYL vẫn còn bí ẩn. Ở đây, các tác giả ghi nhận một dòng vô tính được thực hiện nhờ bản đồ di truyền (map-based cloning), họ định tính alen qSYL3-k. Gen  qSYL3-k  mã hóa protein có thuật ngữ khoa học là MADS-box family transcription factor, gen này biểu hiện hết sức khác nhau trong các cơ quan của cây lúa. Alen  qSYL3-k làm gia tăng SYL thông qua sự kéo dài chiều dài của tế bào thuộc cơ quan style, nuốm nhụy cái này liên quan đến hàm lượng GA₄ cao hơn trong pistil (bộ ngụy cái). Mức độ biểu hiện của gen OsGA3ox2 trong pistil bao gồm alen qSYL3-k lớn hơn rất đáng kể so với pistils có alen  qSYL3-n  trong cùng một hệ gen của giống lúa Nipponbare. Năng suất hạt lai F₁ được thu từ những cây lúa có alen 7001S^SYL3−k chiếm 16% hơn những cây lúa có alen 7001S^SYL3−n. Cơ sở dữ liệu trình tự DNA của locus qSYL3 của 136 mẫu giống lúa cho thấy các alen chứa trong các haplotypes này là qSYL3^AA, qSYL3^AG, và qSYL3^GA đã làm gia tăng SYL, trong khi đó alen khác có trong haplotype qSYL3^GG làm giảm SYL.  Tần suất haplotype qSYL3^GG gia tăng từ từ từ nam đến bắc bán cầu bắc. Những phát hiện ấy sẽ làm thuận lợi hơn cho việc cải tiến tính trạng SYL và năng suất hạt lúa lai F₁ .

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03968-y