Di truyền tính trạng nẩy mầm hạt và chống chịu mặn của cây lúa

Di truyền tính trạng nẩy mầm hạt và chống chịu mặn của cây lúa

Nguồn: Ying He, Weiting Chen, Juhong Tan, Xixiu Luo, Yanjin Zhou, Xiaoting Gong, Juan Yao, Chuxiong Zhuang & Dagang Jiang. 2022. Rice CENTRORADIALIS 2 regulates seed germination and salt tolerance via ABA-mediated pathway. Theoretical and Applied Genetics December 2022; vol. 135: 4245–4259

 

Một họ gen phụ FT/TFL1 bao gồm gen trong cây lúa CENTRORADIALIS 2, được quen gọi là RCN1, điều hòa tín trạng nẩy mầm hạt thóc và làm gia tăng tính chống chịu mặn thông qua lộ trình tín hiệu ABA. Tổng hợp chất ABA và biến dưỡng ABA để điều tiết các gen thường bị thay đổi ở mức độ biểu hiện gen tương đối khác nhau.

 

Hạt nẩy mầm là một tiến trình sinh học vô cùng phức tạp bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Cho dù có một số lượng gen liên quan đến nẩy mầm hạt đã được báo cáo, nhưng cơ chế phân tử của nội dung điều hòa sự nẩy mầm hạt như thế nào vẫn chưa rõ ràng. Ở đây, các tác giả ghi nhận rằng gen OsCEN2 trong cây lúa có thể điều tiết một cách bị động hiện tưởng nẩy mầm hạt thóc. Tốc độ nẩy mầm có hạt thóc có gen OsCEN2-RNAi nhanh hơn đáng kể trong khi hạt có sự biểu hiện mạnh mẽ gen OsCEN2 (hạt OE) chậm hơn rất nhiều lần so với đối chứng (wild type: WT). Kết quả chạy qRT-PCR cho thấy sự biểu hiện gen OsCEN2 được tăng lên ở giai đoạn đầu của hạt nẩy mầm. Sử dụng nguồn abscisic acid (ABA) từ bên ngoài đưa vào hạt và đưa vào cây mạ cho thấy hạt và cây mạ có gen OsCEN2-OE hết sức nhạy cảm với ABA khi lúa nẩy mầm và tăng trưởng sau nẩy mầm, theo thứ tự. Việc xác định hàm lượng ABA đưa vào hạt để xử lý cho thấy hàm lượng ABA của hạt lúa OsCEN2-RNAi thấp hơn đáng kể, trong khi, hạt lúa OsCEN2-OE biểu thị cao hơn. Bên cạnh đó, cây lúa transgenic thay đổi tính chống chịu mặn bởi mức độ ABA thay đổi. Hơn nữa, những khác biệt quan sát được trong sự biểu hiện các gen có liên quan đến tổng hợp và biến dưỡng ABA trong các hạt lúa thử nghiệm này thuộc dòng lúa transgenic OsCEN2. Kết quả nghiên cứu xác định OsCEN2 điều tiết tốc độ nẩy mầm bởi ảnh hưởng của hàm lượng ABA trong giai đoạn lúa nẩy mầm và cung cấp một luận điểm khoa học phục vụ lúa sạ thẳng.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04215-8