Di truyền tính trạng trổ bông của cây lúa thông qua gen Hd1, Ghd7, DTH8, và PRR37

 Di truyền tính trạng trổ bông của cây lúa thông qua gen Hd1, Ghd7, DTH8, và PRR37

NGUỒN: Kangli Sun, Wubei Zong, Dongdong Xiao, Zeqiang Wu, Xiaotong Guo, Fuquan Li, Yingang Song, Shengting Li, Guangliang Wei, Yu Hao, Bingqun Xu, Weitao Li, Zhiwei Lin, Wenhao Xie, Yao-Guang Liu & Jingxin Guo. 2023. Effects of the core heading date genes Hd1, Ghd7, DTH8, and PRR37 on yield-related traits in rice. Theoretical and Applied Genetics October 18 2023; vol. 136, Article number: 227

 

Người ta muốn làm rõ kiểu gen của tính trạng quy định ngày trổ bông của cây lúa thông qua gen Hd1, Ghd7, DTH8, và PRR37; những tổ hợp của chúng có liên quan đến năng suất hạt và ảnh hưởng sự khác biệt về chức năng gen giữa các haplotypes khác nhau.

 

Ngày trổ bông (Heading date) là tính trạng quan trọng trong kiểu hình cây lúa (Oryza sativa L.) xác định năng suất hạt và tính thích nghi với nhiều vĩ độ khác nhau trên trái đất. Các gen Heading date 1 (Hd1), Grain number, plant height, and heading date 7 (Ghd7), Days to heading on chromosome 8 (DTH8), và PSEUDO-RESPONSE REGULATOR 37 (PRR37) là những “core genes” của cây lúa điều khiển tính cảm quang, những gen như vậy có nhiều haplotypes trong các mẫu giống lúa khác nhau. Tuy nhiên, ảnh hưởng của những haplotypes khác nhau tại những gen này quy định tính trạng năng suất tương ứng tùy thuộc vật liệu giống lúa khác nhau, vẫn chưa được người ta định tính rõ ràng. Theo nghiên cứu này, người ta tiến hành knocked out gen Hd1, Ghd7, DTH8, hoặc gen PRR37, từng gen một hay gộp cùng một lúc, trong giống lúa loại hình indica và japonica, người ta nghiên cứu có hệ thống những tính trạng nông học chính trên từng dóng lúa đột biến knockout. Gen Ghd7 và PRR37 làm tăng số hoa lúa trên gié và cải tiến được năng suất, ảnh hưởng này được tăng cường khi có sự kết hợp bởi gen Ghd7 DTH8 hoặc Ghd7 PRR37, nhưng gen Hd1 ảnh hưởng tiêu cực đến năng suất hạt. Người ta còn phân lập được một alen có chức năng yếu Ghd7 bao gồm một đột biến mà đột biến như vậy can thiệp sự kiện splicing trong phiên mã. Bên cạnh đó, người ta xác định được sự tăng cường hoặc ức chế tính trạng ngày trổ bông bởi nhiều haplotype khác nhau của PRR37 có liên quan với những múc độ biểu hiện gen PRR37, độ dài ngày, và cơ sở di truyền. Đối với nội dung chọn tạo giống lúa, một kết hợp của các alen có chức năng thuộc gen Ghd7 và DTH8 hoặc Ghd7 và PRR37 trên nền mang gen hd1 có thể được nhà chọn giống sử dụng làm tăng năng suất lúa. Kết quả làm rõ ảnh hưởng của các gen điều khiển tính trạng ngày trổ và tính trạng có liên quan đến năng suất hạt cũng như sự khác biệt về chức năng trong những haplotypes khác nhau của chúng, kết quả cung cấp giá trị khoa học nhằm xác định và khai thác các haplotypes ưu tú đối với những gen điều khiển ngày trổ phục vụ lai tạo giống cao sản chín sớm.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04476-x