qCTB7 điều tiết tích cực tính trạng chống chịu lạnh ở giai đoạn tượng khối sơ khởi của lúa

 qCTB7 điều tiết tích cực tính trạng chống chịu lạnh ở giai đoạn tượng khối sơ khởi của lúa

Nguồn: Luomiao Yang, Lei Lei, Jingguo Wang, Hongliang Zheng, Wei Xin, Hualong Liu & Detang Zou. 2023.  qCTB7 positively regulates cold tolerance at booting stage in rice. Theoretical and Applied Genetics June 2023; vol. 136, Article number: 135

 

LOC_Os07g07690 trong gen qCTB7 gắn liền với tính trạng chống chịu lạnh ở giai đoạn tượng khối sơ khởi của cây lúa, phân tích cây transgenic cho thấy qCTB7 ảnh hưởng đến tính chống chịu lạnh bằng cách làm thay đổi hình thái và kiến trúc tế bào (cytoarchitecture) của túi phấn và hạt phấn hoa.

 

Tính chống chịu lạnh ở giai đoạn tượng khối sơ khởi (CTB) của cây lúa  ảnh hưởng đáng kể đến năng suất khi canh tác lúa vùng vĩ tuyến cao. Mặc dù có nhiều gen CTB được người ta xác định, nhưng khả năng của chúng kích hoạt tính chống chịu lạnh vẫn chưa đủ để đảm bảo năng suất lúa phù hợp ở vùng nhiệt độ lạnh (vùng cao vĩ tuyến). Kết quả nghiên cứu này xác định được protein có domain là PHD-finger được mã hóa bởi gen qCTB7 thông qua phương pháp chạy QTL-seq và phân tích liên kết gen (linkage analysis). Công cụ đo lường được tiến hành có hệ thống ở các thời điểm khác nhau khi lúa tượng khối sơ khởi (CTB differences) và sự thụ tinh của hóa lúa (spike fertility) của giống Longjing31 và Longdao3. Dòng con lai từ hai bố mẹ này bao gồm 1570 cá thể F2 được xứ lý stress lạnh. Người ta xác định chức năng của gen qCTB7 trong cây lúa. Sự biểu hiện mạnh mẽ gen qCTB7 thúc đẩy lúa tượng khối sơ khởi CTB và có cùng năng suất với giống Longdao3 trong điều kiện canh tác bình thường, trong khi kiểu hình của các dòng lúa alen lặn qctb7 (đột biến knockout) cho thấy không có túi phấn, hạt phấn trong xử lý stress lạnh. Khi xử lý stress lạnh, sự nẩy mầm của hạt phấn cây qctb7 trên nuốm nhụy cái bị suy giảm, làm cho tỷ lệ thụ tinh thấp. Kết quả cho thấy qCTB7 điều tiết sự xuất hiện của túi phấn và hạt phấn, cũng như hình thái và kiến trúc tế bào của chúng. Ba chỉ thị phân tử SNPs trong vùng promoter và vùng mật mã di truyền của gen qCTB7 được người ta xác định như những tín hiệu ghi nhận CTB của cây lúa và có thể giúp cho nhà chọn giống lúa cải tiến giống lúa chống chịu lạnh ở vùng canh tác lúa vĩ độ cao.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04388-w