Nhân bản gen bất dục đực trội đầu tiên trên cây lúa có thể là cách mạng hoá quá trình cải tiến nhân giống

 Nhân bản gen bất dục đực trội đầu tiên trên cây lúa có thể là cách mạng hoá quá trình cải tiến nhân giống

Dương Thị Lan Oanh theo Phys.org

Bất dục đực ở thực vật được sử dụng như một phương thức trong công tác chọn giống có giá trị làm đổi mới nguồn gen và sản xuất giống cây trồng. Tuy nhiên, nguồn gen quy định tính bất dục đực mang gen trội, điều hiếm có trong nguồn gen tự nhiên là tiềm năng tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh sản. 

 

Lúa bất dục đực mang gen trội (SDGMS) lần đầu tiên được Viện Khoa học Nông nghiệp Tam Minh, Trung Quốc phát hiện vào năm 2001 và nó cho thấy tính bất dục đực hoàn toàn ổn định và không bị ảnh hưởng bởi môi trường, điều này rất hữu ích trong cải tiến giống cây trồng. Tuy nhiên, gen điều khiển bất dục đực (SDGMS) vẫn chưa được nghiên cứu.

 

Các nhà khoa học từ Đại học Nông nghiệp Huazhong và Viện Khoa học Nông nghiệp Tam Minh đã xác định được gen bất dục đực trội SDGMS này trên cây lúa bằng cách sử dụng phương pháp nhân bản dựa trên bản đồ và chứng minh cơ chế gây ra tình trạng bất dục đực trội. Bài báo “Sự chuyển động tự do của gen chuyển vị ngược đã tạo ra tính bất dục đực trội về mặt di truyền, cung cấp một công cụ hữu ích cho công tác cải tiến giống lúa” được xuất bản trên tạp chí National Science Review.

 

Ở thực vật hữu thụ, gen SDGMS hầu như không được biểu hiện ở những bông non và bông con, trong khi ở thực vật bất thụ, một gen chuyển vị ngược 1978-bp  được chuyển đến vùng khởi động của SDGMS và hoạt động biểu hiện rõ trong các tế bào tapetal (tế bào dinh dưỡng chuyên biệt trong bao phấn).  SDGMS mã hóa một protein bất hoạt ribosome có tác dụng ức chế dịch mã protein ở cấp độ dịch mã, kích hoạt phản ứng phòng vệ ở bao phấn lúa, sự kích hoạt phản ứng quá mẫn cảm và gây chết tế bào theo lập trình sẵn trong dải tế bào dẫn đến bất dục đực. Nghiên cứu này đưa ra một ví dụ mới cho rằng sự hoạt động của TE là một quá trình đang diễn ra trong quá trình tiến hóa bộ gen và cây lúa bất dục đực rất hữu ích để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lai xa thay thế cho khử đực bằng tay, cơ bản sẽ cải thiện hiệu quả trong các chương trình nhân giống.

Màu đỏ biểu thị phản ứng điều chỉnh tăng và màu xanh biểu thị phản ứng điều chỉnh giảm liên quan đến quá trình bất dục. ©Science China Press.