Xác định gen có chức năng với nhiều loại hình stress phi sinh học của lúa Oryza sativa: Phân tích quy mô “meta” các dữ liệu transcriptomics

Xác định gen có chức năng với nhiều loại hình stress phi sinh học của lúa Oryza sativa: Phân tích quy mô “meta” các dữ liệu transcriptomics

Nguồn; Mahnaz Azad, Masoud Tohidfar, Rahele Ghanbari Moheb Seraj, Mohammad Mehralian, Keyvan Esmaeilzadeh-Salestani. 2024. Identification of responsive genes to multiple abiotic stresses in rice (Oryza sativa): a meta-analysis of transcriptomics data. Sci Rep.; 2024 Apr 1;4(1):5463. doi: 10.1038/s41598-024-54623-7.

 

Stress phi sinh học làm hạn chế năng suất và phẩm chất hạt gạo, một cây trồng chiến lược của nhiều nước trên thế giới. Trong nghiên cứu này, người ta tiếp cận phương pháp meta-analysis của nhiều dữ liệu microarray khác nhau ở giai đoạn mạ, được hoàn thiện để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiều loại hình stress phi sinh học (khô hạn, mặn, lạnh, nóng, kiềm, sắt, nhôm, kim loại năng và thiếu K, P, N) của cây lúa. Phân tích kiểu so sánh giữa các nhóm stress phi sinh học và nhóm đối chứng cho thấy có 561 gen DEGs (differentially expressed genes), trong đó, 422 gen điều tiết kiểu “up” và 139  gen điều tiết kiểu “down”. Phân tích Gene Ontology cho thấy tiến trình của phản ứng cây lúa với stress và stimuli rất phong phú một cách ý nghĩa. Bên cạnh đó, các lộ trình như chu trình biến dưỡng và sinh tổng hợp các chất biến dưỡng thứ cấp được phân lập bởi phân tích KEGG pathway. Phân tích thuật toán WGCNA (weighted correlation network analysis) tìm thấy được 17 mô đun khác biệt nhau có tính chất đồng biểu hiện. Sáu modules gắn liền một cách ý nghĩa với các gen khi cây lúa phản ứng với stress phi sinh học. Cuối cùng, để đánh giá được kết quả của meta-analysis, người ta thấy có 5 gen, bao gồm TIFY9 (JAZ5), RAB16B, ADF3, Os01g0124650, và Os05g0142900 được tuyển chọn để phân tích qRT-PCR. Thành phần biểu hiện của những gen tuyển chọn xác định được kết quả của meta-analysis. Kết quả nghiên cứu này có thể giúp chúng ta du nhập các gen ứng cử viên có lợi cho chương trình kỹ thuật di truyền để tạo ra giống cây trồng mới hoặc tạo ra markers để chọn dòng con lai.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38561340/