OsGRF4AA điều khiển tính chống chịu nóng và phát triển hạt phấn hóa lúa
Nguồn: Yujian Mo, Guangyan Li, Li Liu, Yingjie Zhang, Junyi Li, Meizhen Yang, Shanlan Chen, Qiaoling Lin, Guanfu Fu, Dianfeng Zheng, Yu Ling. 2023. OsGRF4AA compromises heat tolerance of developing pollen grains in rice. Front Plant Sci.; 2023 Feb 22; 14:1121852.
Nhiệt độ cao cực đoan ở giai đoạn phân bào giảm nhiễm làm cho suy giảm nghiêm trọng sự thụ tinh hoa lúa và năng suất hạt. Kích cỡ hạt của cây lúa được điều khiển bởi giống có gen đích định vị trên nhiễm sắc thể 2 (giống GS2) bao gồm những biến thể của trình tự OsGRF4 (Oryza sativa growth-regulating factor 4; OsGRF4AA ), thoát khỏi sự thoái hóa bởi microRNA có tên là miR396 của gen này xét theo mức độ phân tử mRNA. Sự tích tụ gen OsGRF4 làm tăng cường nội dung sử dụng nitrogen và cơ chế biến dưỡng đạm, làm tăng kích cỡ hạt thóc và năng suất hạt. Theo nghiên cứu này, người ta đã tìm thấy mức độ sống của hạt phấn hoa và tỷ lệ hạt chắc trong điều nhiện stress nhiệt độ nóng (HS) đã làm giảm nghiêm trọng trên giống lúa GS2 so với đối chứng (comparator) của nó, giống lúa Zhonghua 11 (ZH11). Phân tích transcriptomic cho thấy tiếp theo xử lý HS, các gen có liên quan đến tiến trình biến dưỡng carbohydrate được biểu hiện rõ ràng, điều tiết một cách khác biệt trong túi phấn của giống GS2 và ZH11. Hơn nữa, sự biểu hiện này của các gen có trong sự phát triển chloroplast và có trong quang tổng hợp, biến dưỡng lipid, và yếu tố phiên mã TFs chủ chốt, bao gồm tám gen “male sterile” (bất dục đực), bị ức chế bởi nghiệm thức HS nhiều hơn trong giống GS2 so với giống ZH11. Thú vị là, phân tử pre-mRNAs của gen OsGRF4, và một nhóm gen cần thiết khác có trong phát triển & thụ tinh, được “spliced” (cắt bỏ intron, nối exon) khác biệt nhau trong túi phấn của giống GS2 và ZH11. Tóm lại, kết quả nghiên cứu cho thấy biến dị di truyền của OsGRF4 ảnh hưởng đến sự điều tiết phiên mã và sự kiện splicing của các gen dưới điều kiện nhiệt độ nóng, điều ấy có thể được trung gian bởi biến dưỡng carbohydrate và biến dưỡng đạm, phản ánh sự giảm tính trạng chống chịu nóng ở bao phấn hoa lúa.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét