GWAS giải thích alen kháng bệnh đạo ôn lúa của Ptr và Pia

 GWAS giải thích alen kháng bệnh đạo ôn lúa của Ptr và Pia

Nguồn: Julian R Greenwood, Vanica Lacorte-Apostol, Thomas Kroj, Jonas Padilla, Mary Jeanie Telebanco-Yanoria, Anna N Glaus, Anne Roulin, André Padilla, Bo Zhou, Beat Keller, Simon G Krattinger. 2024. Genome-wide association analysis uncovers rice blast resistance alleles of Ptr and Pia. Commun Biol.; 2024 May 20; 7(1):607. doi: 10.1038/s42003-024-06244-z.

 

Một phương pháp quan trọng nhằm tối đa hóa sự hữu hiệu của GWAS trong cải tiến giống cây trồng là xác định cũng như minh chứng được những gen ứng cử viên theo kiểu phân tích di truyền “associations”. Điều này đặc biệt quan trọng trong cải tiến tính kháng bệnh, ở đó, các biến thể của alen trong những gen kháng thường liên quan đên đến tính kháng kiểu “distinct populations” (quần thể khác nhau), hoặc nòi địa lý của một pathogen nào đó. Ở đây, người ta chứng minh GWAS đối với gen kháng bệnh đạo ôn lúa của một tập đoàn giống lúa hơn 500 mẫu giống khác nhau. Để làm dễ dàng trong phân lập gen ứng cử viên, người ta tạo ra “de-novo genome assemblies” của mười mẫu giống lúa có mức độ kháng đạo ôn khác nhau. Những “genome assemblies” như vậy làm dễ dàng hơn cho việc xác định và minh chứng chức năng của những alen mới trong gen kháng đạo ôn Ptr và Pia. Người ta phát hiện ra một chuỗi alen đối với gen Ptr không hữu dụng, và các alen mang tính chất bổ sung (additional alleles) của gen Pia: RGA4 và RGA5. Liên kết các thành phân mang tính chất di truyền “associations” này lại với nhau, có ba nghìn hệ gen cây lúa được xem là công cụ hữu ích phục vụ mội nỗ lực cải tiến giống lúa trong tương lai. Kết quả cho thấy GWAS khi được kết hợp với whole-genome sequencing sẽ là công cụ rất mạnh mẽ phục vụ dòng hóa gen đích và làm dễ dàng  việc sàng lọc các alen kháng chuyên biệt.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38769168/

 

Hình 1: GWAS tìm thấy có hai associations điều khiển tính kháng bệnh mạnh mẽ trên nhiễm sắc thể 11 và 12 gần loci của gen Pia và Ptr, theo thứ tự.