“Fine mapping” gen OsAL50 liên quan đến sinh tổng hợp diệp lục và phát triển lục lạp cây lúa (Oryza sativa L.)

 “Fine mapping” gen OsAL50 liên quan đến sinh tổng hợp diệp lục và phát triển lục lạp cây lúa (Oryza sativa L.)

Nguồn; Yuehui Zeng, Xinyu Wei, Changchun Xiao, Rui Zhang, Jianhong Huang & Xuming Xu. 2024. Fine mapping and identification of a novel albino gene OsAL50 that is required for chlorophyll biosynthesis and chloroplast development in rice (Oryza sativa L.). Springer Link; Published January 23 2024

 

Màu lá lúa là tính trạng nông học quan trọng, và những dòng đột biến có màu lá thay đổi có thể dùng làm những mô hình tuyệt hảo phục vụ cho nghiên cứu sự phát triển lục lạp (chloroplast) và sinh tổng hợp diệp lục tố, cho phép kỹ thuật dòng hóa gen có chức năng ấy trong hệ gen cây lúa (Oryza sativa L.). Người ta tiến hành phân lập một đột biến gen khá ổn định về di truyền, oryza sativa albino leaf 50 (osal50), từ quần thể con lai thuộc loại hình cây lúa japonica giống GP50. Đột biến này biểu hiện kiểu hình albino rất độc lạ, có lá lúa mang sọc trắng  p73 giai đoạn mạ và bông lúa trắng khi trổ bông. So sánh với kiểu hình nguyên thủy WT GP50, đột biến osal50 biểu hiện diệp lục thấp hơn và carotenoid tích tụ thấp hơn, với cấu trúc chloroplast bất thường. Phân tích di truyền cho thấy gen này là gen lặn trong nhân điều khiển albino của osal50, người ta tiến hành “map-based cloning” phân định OsAL50 ở quãng phân tử có độ lớn 160-kb trên nhiễm sắc thể 1, na9m2 giữa hai chỉ thị SNP, CAPS-08 và CAPS-37, bao gồm 26 khung đọc mã ORF giả định. Phân tích trình tự và biểu hiện gen: LOC_Os01g20110 là ứng cử viên của gen OsAL50, được x1c định nhờ kỹ thuật knockout trên cơ sở CRISPR/Cas9. Định vị ở mức độ dưới tế bào và kết quả trình tự protein cho thấy OsAL50 hình như mã hóa endoribonuclease E-like protein định vị trong chloroplasts. Kết quả nghiên cứu sâu cho thấy OsAL50  có chức năng điều tiết chất hình thành màu của quang hợp, quang hợp, và phát sinh ra chloroplast. Như vây, người ta đã xác định được một albino mutant mới có thể dùng trong nguồn vật liệu di truyền hữu ích phục vụ nghiên cứu sinh tồng hợp diệp lục tố và phát triển chloroplast của cây lúa.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s10725-023-01116-8