Tích hợp gen kháng rầy nâu trong điều kiện biến đổi khí hậu
Nguồn: Chih-Lu Wang, Pei-Qi Luo, Fang-Yu Hu, Yi Li, Chang-Lin Sung, Yun-Hung Kuang, Shau-Ching Lin, Zhi-Wei Yang, Charng-Pei Li, Shou-Horng Huang, Sherry Lou Hechanova, Kshirod K Jena, Chia-Hung Hsieh, Wen-Po Chuang. 2024. Pyramiding BPH genes in rice maintains resistance against the brown planthopper under climate change. Pest Manag Sci.; 2024 Apr; 80(4):1740-1750. doi: 10.1002/ps.7902.
Rầy nâu (BPH) có tên khoa học Nilaparvata lugens là đối tượng gây hại chính cho sản xuất lúa ở châu Á, làm thiệt hại năng suất rất lớn. Tích hợp (pyramiding) nhiều gen kháng BPH với tính trạng kah1ng đa dạng vào giống lúa trồng cao sản là chiến lược vô cùng hiệu quả để quản lý sâu hại này. Tuy nhiên, phản ứng của tổ hợp “pyramiding” như vậy với thay đổi của môi trường vẫn chưa được biết rõ. Nhằm khắc phục lổ trống này, người ta tiến hành thực hiện 3 dòng lúa pyramiding (BPH2 + 32, BPH9 + 32, and BPH18 + 32) trong ngữ cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, đảm bảo tương tác giữa cây lúa và rầy nâu N. lugens đầy đủ. Sau đó, người ta thiết kế 3 nghiệm thức môi trường [30/25 °C (ngày/đêm) với nồng độ CO2 là 500 ppm, 32/27 °C (ngày/đêm) với nồng độ CO2 600 ppm, và 35/30 °C (ngày/đêm) với nồng độ CO2 là 1000 ppm].
Tất cả 3 dòng lúa tích hợp gen kháng duy trì được tính tráng rầy nâu trong 3 nghiệm thức nói trên. Đặc biệt là, dòng lúa BPH18 + 32 biểu hiện ảnh hưởng antibiotic (kháng sinh) và antixenosis (kháng hóa sinh) chống lại N. lugens. Bên cạnh đó dòng lúa BPH18 + 32 phục hồi chồi thân tốt hơn trong khi bị rầy nâu xâm nhiễm, trong khi hiệu suất của 2 dòng lúa tích hợp được chọn khác biến thiên di truyền. Mặc dù gen BPH2, BPH9, và BPH18 đặc trưng cho 3 alen ở cùng một locus, nhưng mức độ kháng của chúng với N. lugens có thể khác nhau trong những kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau, minh chứng bởi hiệu suất của rầy nâu trên 3 dòng lúa pyramiding này.
Kết quả chỉ ra rằng tất cả 3 dòng lúa tích hợp gen kháng được khảo nghiệm duy trì được tính kháng côn trùng của chúng đối diện với các kịch bản biến đổi khí hậu. Tuy vậy, những dòng lúa này biểu hiện phản ứng xua đuôi rất khác nhau và khả năng phục hồi khi phản ứng với biến đổi khí hậu cũng khác nhau. Do đó, tổ hợp các gen “pyramiding” cần được xem xét trong cải tiến giống lúa cao sản kháng rầy của tương lai.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét