Hệ thống bảo vệ cây lúa kháng rầy nâu bởi phân tử circRNA

 Hệ thống bảo vệ cây lúa kháng rầy nâu bởi phân tử circRNA

 Nguồn: Hou-Hong Yang, Ya-Xuan Wang, Jing Xiao, Yi-Fan Jia, Fang Liu, Wei-Xia Wang, Qi Wei, Feng-Xiang Lai, Qiang Fu, Pin-Jun Wan. 2024. Defense Regulatory Network Associated with circRNA in Rice in Response to Brown Planthopper Infestation. Plants (Basel); 2024 Jan 26; 13(3):373. doi: 10.3390/plants13030373.

 

Rầy nâu (BPH), Nilaparvata lugens (Stål), là sâu hại lúa nghiêm trọng, đứng đầu trong danh sách sâu bệnh hại trong những năm gần đây. Tính kháng rầy nâu của cây chủ là chiến lược có hiệu quả nhất trong quản lý BPH. Tuy nhiên, tính kháng BPH của các giống lúa không chịu nổi sự xuất hiện của những quần thể rầy nâu có độc tính khác biệt. Phân tử “circular RNAs” (circRNAs) đóng vai trò vô cùng cần thiết trong điều hòa tương tác giữa cây lúa với môi trường; tuy nhiên, những cơ chế như vậy về chức năng kháng của côn trùng vẫn chưa được khai thác bao nhiêu. Nghiên cứu đã tiến hành một phân tích có tính chất “genome-wide” thông qua chạy trình tự kỹ thuật cao để khai thác phản ứng của phân tử “rice circRNAs” khi bị rầy nâu xâm nhiễm. Có tất cả 186 circRNAs trong giống lúa IR56 với hai nhóm độc tính khác nhau: IR-IR56-BPH (liên quan đến lúa IR bị xâm nhiễm bởi IR56-BPH) và IR-TN1-BPH, có trong nhóm đối chứng (IR-CK) không bị xâm nhiễm bởi rầy nâu. Trong số đó, 39 phân tử circRNAs điều tiết kiểu “up”, 43 phân tử circRNAs điều tiết kiểu “down” khi người ta so sánh giữa IR-IR56-BPH và IR-CK. Hơn nữa, khi so sánh với IR-CK, có 42 phân tử circRNAs biểu hiện điều tiết kiểu “up”  trong IR-TN1-BPH, bên cạnh, có 42 phân tử circRNAs điều tiết kiểu “down”. Phân tích với phần mềm Gene Ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment cho thấy những mục tiêu của phân tử differentially expressed circRNAs dường như rất phong phú trong nhiều tiến trình sinh học liên kết rất gần với  phản ứng khi bị rầy nâu xâm nhiễm. Hơn nữa, kết quả đánh giá 20 phân tử circRNAs chọn ngẫu nhiên có những mức độ biểu hiện đa dạng tương ứng. Bên cạnh đó, người ta minh chứng tác động của điều tiết bởi phân tử circRNAs trên phân tử miRNAs và mRNAs. Kết quả cho phép chúng ta thiết kế mô phỏng khái niệm là phân tử circRNA được gắn kết với  hệ thống bảo vệ có điều tiết trong cây lúa, nó cho phép thực hiện nhờ sự trung gian của gen từ bố mẹ và cạnh tranh mạng lưới RNA nội sinh (ceRNA). Mô phỏng này góp phần giúp người ta hiểu được nhiều tiến trình thâm cứu trong tương tác giữa cây lúa và rầy nâu.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38337906/