Fine mapping và phân tích gen ứng cử viên qSB12YSB, liên quan đến tính kháng bệnh đốm vằn của cây lúa

 Fine mapping và phân tích gen ứng cử viên qSB12YSB, liên quan đến tính kháng bệnh đốm vằn của cây lúa

Nguồn: Yu Wang, Quanyi Sun, Jianhua Zhao,  Taixuan Liu, Haibo Du, Wenfeng Shan, Keting Wu, Xiang Xue,   Chao Yang, Jun Liu, Zongxiang Chen, Keming Hu, Zhiming Feng &  Shimin Zuo. 2023. Fine mapping and candidate gene analysis of qSB12YSB, a gene conferring major quantitative resistance to rice sheath blight. Theoretical and Applied Genetics; Published: 16 November 2023; volume 136, Article number: 246 (2023)

 

qSB12YSB, một gen chủ lực về số lượng điều khiển tính kháng bệnh đốm vằn (Rhizoctonia solani Kühn), từ giống lúa YSBR1 cho thấy tiềm năng trong chọn tạo giống lúa, đã được người ta phân lập nhờ hình thành bản đồ di truyền ở vùng có độ lớn phân tử 289-Kb trên nhiễm sắc thể 12.

 

Bệnh đốm vằn (ShB), gây ra bởi nấm Rhizoctonia solani Kühn, là một trong những bệnh rất quan trọng của cây lúa trên toàn thế giới. Tính kháng của cây lúa đối với ShB là điển hình của di truyền số lượng bởi những “multiple quantitative trait loci” (QTLs). Nhiều QTLs điều khiển tính kháng ShB đã và đang được báo cáo trong khi có rất ít trong số ấy được tiến hành “fine-mapped”. Kết quả nghiên cứu này, người ta xác định được một QTL định vị trên nhiễm sắc thể 12, trong đó, alen kháng qSB12YSB biểu hiện tính kháng bệnh đốm vằn rất có ý nghĩa, thông qua sử dụng 150 BC4 dòng hồi giao  khai thác tính kháng từ giống lúa YSBR1 làm donor và giống nhiễm Lemont (LE) làm giống tái tục (recurrent parent). Sau đó, người ta tiến hành “fine-mapped” gen qSB12YSB ở vùng có độ lớn phân tử 289-kb thông qua 34 dòng lúa CSSLs (chromosomal segment substitution lines), xác định 18 gen được chú thích di truyền (annotated genes) như những gen ứng cử viên đối với qSB12YSB sau khi phân tích trình tự “resequencing” và cơ sở dữ liệu transcriptomic. Lết quả phân tích KEGG cho thấy qSB12YSB có thể tăng hoạt sinh tổng hợp các cơ chất thứ cấp (secondary metabolites) và hệ thống ROS để cải tiến tính kháng bệnh đốm vằn. qSB12YSB mang tính kháng ổn định có ý nghĩa ở ba giống lúa thương mại hóa (NJ9108, NJ5055 và NJ44) trong các khảo nghiệm đồng ruộng với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử để chọn dòng con lai. Trong điều kiện ổ bệnh đốm vằn rất trầm trọng, qSB12YSB làm giảm sự mất năng suất rất ý nghĩa đến 13,5% trên nền tảng di truyền của giống lúa Lemont, chứng minh đây là tiếm năng năng trong cải tiến giống lúa. Kết quả sẽ  đẩy nhanh quá trình xác định qSB12YSB và sử dụng gen đích này trong chương trình cải tiến giống lúa cao sản kháng bệnh đốm vằn.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04482-z