Di truyền tính kháng sâu đục thân màu vàng Scirpophaga incertulas trong hệ gen cây lúa

 Di truyền tính kháng sâu đục thân màu vàng Scirpophaga incertulas trong hệ gen cây lúa

Nguồn: CG Gokulan et al. 2024. Multiomics-assisted characterization of rice-Yellow Stem Borer interaction provides genomic and mechanistic insights into stem borer resistance in rice. Theoretical and Applied Genetics; June 2024; Volume 137, article number 122

 

Hình: Sâu đục thân màu vàng Scirpophaga incertulas (Walker) (Lepidoptera: Crambidae)

 

Bằng cách tiếp cận “multi-omics”, người ta đã làm sáng tỏ các cơ chế giúp cây lúa chiến đấu với sâu hại có tên “sâu đục thân màu vàng” (YSB), cho chúng ta hiểu biết cũng như lĩnh vực phát triển giống lú cao sản kháng sâu đục thân YSB.

 

Sâu đục thân màu vàng (YSB) có tên khoa học là Scirpophaga incertulas (Walker) (Lepidoptera: Crambidae). Đây là loài sâu hại chủ lực trong canh tác lúa, có thể làm giảm 20–60% năng suất lúa. Quản lý hiệu quả YSB luôn thách thức với nhà chọn giống bởi không qó đủ nguồn vật liệu có tính kháng và sự hiểu biết rất ít về cơ chế kháng sâu này, do vậy, những nghiên cứu đòi hỏi nguồn vật liệu sáng tạo ra phục vụ lai tạo giống lúa kháng sâu YSB để hiểu rõ hơn tương tác giữa cây lúa và sâu đục thân YSB. Trong nghiên cứu này, người ta tiến hành áp dụng phương pháp “bulk-segregant analysis” (BSA) kết hợp với chạy trình tự thế hệ mới (NGS), quãng phân tử QTL tại 5 nhiễm sắc thể được lập bản đồ di truyền; kết quả có thể được kết hợp với nhau với tính kháng sâu YSB ở giai đoạn tăng trưởng của dòng lúa kháng sâu SM92. Những chỉ thị phân tử SNP kết hợp chặt chẽ với tính trạng kháng sâu YSB trê nhiễm sắc thể 1, 5, 10, và 12 đã được phát triển. Chạy trình tự RNA-sequence của dòng lúa kháng và nhiễm sâu cho thấy có nhiều gen hiện diện trong vùng QTL ứng cử viên với điều tiết theo mức gây hại của sâu YSB. Phân tích transcriptome kiểu so sánh cho thấy được gen ứng cử viên giả định mà gen này được người ta dự đoán là mã hóa protein alpha-amylase inhibitor. Phân tích phổ biểu hiện của transcriptome và chất biến dưỡng (metabolite) cho thấy có liên kết giữa cơ chế biến dưỡng phenylpropanoid và tính trạng kháng sâu YSB. Kết quả cung cấp kiến thức sâu về tương tác giữa cây lúa và  YSB đồng thời tăng cường sự hiểu biết về cơ chế kháng sâu đục thân. Quan trọng hơn hết là có một dòng con lai triển vọng và những markers liên kết chặt với tính kháng YSB đã được phát triển thành công; tất cả giúp cho chọn giống lúa kháng sâu đục thân nhờ chỉ thị phân tử khả thi.

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04628-7