Di truyền tính trạng độ bạc bụng hạt gạo

 Di truyền tính trạng độ bạc bụng hạt gạo

Nguồn: Xing Huo, Jian Wang, Luo Chen, Hua Fu, Tifeng Yang, Jingfang Dong, Yamei Ma, Lian Zhou, Jiansong Chen, Dilin Liu, Bin Liu, Junliang Zhao, Shaohong Zhang, Wu Yang. 2023. Genome-wide association mapping and gene expression analysis reveal candidate genes for grain chalkiness in rice. Front Plant Sci.; 2023 Apr 14: 14:1184276. doi: 10.3389/fpls.2023.1184276.

 

Độ bạc bụng hạt gạo là yếu tố chính quyết định giá trị thị trường khi mua bán gạo. Làm giảm độ bạc bụng là mục tiêu quan trọng trong cải tiến giống lúa cao sản có phẩm chất gạo tốt. Xác định những QTLs hoặc những gen điều khiển tính trạng bạc bụng là điều kiện tiên quyết trong chọn giống phân tử (molecular breeding) của cây lúa. Ở đây, người ta thực hiện GWAS (genome-wide association study) để xác định được những QTLs gắn liền với tính trạng bạc bụng của hạt gạo, bao gồm phần trăm hạt bị bạc bụng (PGWC) và mức độ bạc bụng trong nội nhũ (DEC: degree of endosperm chalkiness). Tập đoàn lúa bao gồm 450 mẫu giống, với 300 mẫu giống lúa indica và 150 mẫu giống lúa japonica rice được khảo nghiệm tại 2 địa điểm. Có tất cả 34 QTLs được phân lập, bao gồm 14 QTLs đối với tính trạng PGWC và 20 QTLs đối với tính trạng DEC. Trong đó, có 7 QTLs phổ biến được tìm thấy ở cả hai địa điểm khảo nghiệm, có 8 QTLs quan hệ cùng một lúc với hai tính trạng. Trên cơ sở kết quả phân tích haplotype, phân tích “LD decay”, kết quả chạy RNA-sequencing, kết quả xác định qRT-PCR và so sánh haplotype, người ta ghi nhận có 4 gen (LOC_Os10g36170, LOC_Os10g36260, LOC_Os10g36340 và LOC_Os10g36610) được xem như gen ứng cử viên đối với qDEC-10c1w,2wj , chúng được phân lập ở cả hai địa điểm khảo nghiệm và có ý nghĩa thống kê sinh học cao nhất trong những QTLs mới được xác định. Kết quả này là luận cứ mới về cơ sở di truyền của tính trạng độ bạc bụng hạt gạo và cung cấp nguồn gen để phục vụ chương trình cải tiến giống lúa phẩm chất gạo tốt bằng “molecular breeding”.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37123865/

 

Hình: Bản đồ di truyền QTL đối với tính trạng PGWC và DEC thông qua GWAS. Những QTL định vị cùng vị trí được khoanh trong khung hộp có đường chấm chấm. Những chữ cái trên cùng (w, i và j) gắn với 3 quần thể (quần thể chung, quần thể indica và quần thể japonica, theo thứ tự). Ví dụ, qDEC-10c 1w,2wj biểu thị rằng qDEC-10c có thể được xác định tại 2016GZ bởi quần thể chung và 2018YJ bởi quần thể chung và quần thể japonica.