Di truyền lúa chống chịu lạnh bởi COLD11

 Di truyền lúa chống chịu lạnh bởi COLD11

Nguồn: Zhitao Li1, Bo Wang,  Wei Luo, Yunyuan Xu, Jinjuan Wang, Zhihui Xue, Yuda Niu,  Zhukuan Cheng, Song Ge, Wei Zhang, Jingyu Zhang, Qizhai Li, Kang Chong. 2023. Natural variation of codon repeats in COLD11 endows rice with chilling resilience. Science Advances; January 6 2023; Vol.9, Issue 1.

 

Nhiệt độ bất thường bởi biến đổi khí hậu cực đoan đe dọa sản lượng lúa trên toàn thế giới. Hệ thống truyền tín hiệu bảo vệ đối với lạnh (chilling) vẫn chưa được hiểu rõ. Tuy nhiên, có một ít nghiên cứu nói về sự sửa lỗi DNA khi bị tổn thương từ kết quả tự vệ quá sức (overwhelmed defense) và sự tiến hóa của nó trong giai đoạn thuần hóa. Ở đây, người ta phân lập di truyền một QTL chủ lực mang tên COLD11, thông qua phương pháp “data-merging genome-wide association” trên cơ sở thuật toán kết hợp với cơ sở dữ liệu “polarized” của hai loài phụ indica và japonica, biến thành một hệ thống. Đột biến cây lúa theo kiểu “loss-of-function” gen COLD11 tạo ra kết quả làm giảm tính chống chịu lạnh (chilling tolerance). Phân tích “genome evolution” của tập đoàn giống lúa đại diện cho thấy rằng số trình tự mang GCG ở exon đầu tiên của gen COLD11 bị khống chế để chọn lọc thuần hóa mạnh mẽ (strong domestication selection) trong thời kỳ mở rộng vùng trồng lúa ở phía Bắc. Số lần lập lại hoạt động sinh hóa của những protein sửa lỗi DNA (DNA repair protein): COLD11/RAD51A1 khi làm mới lại những DNA tổn thương trong stress lạnh giá. Kết quả tóm lược những thành tựu để thao tác hiệu quả gen đích trong hệ gen cây lúa và cải tiến một cách hiệu quả tính chống chịu lạnh giá trong qua thiết kế chỉ thị phân tử.

 

Xem https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq5506

 

“Data-merging GWAS” đối với tính trạng chống chịu lạnh của cây lúa trong phân tích riêng đối với indica và japonica làm đối chứng.