Tính thích ứng linh hoạt trong biểu hiện gen của bố hoặc mẹ ở điều kiện ngoại cảnh khác nhau, kết hợp với tính trạng chống chịu hạn và tránh né hạn của giống lúa lai F1 tiết kiệm nước, chịu khô hạn

 Tính thích ứng linh hoạt trong biểu hiện gen của bố hoặc mẹ ở điều kiện ngoại cảnh khác nhau, kết hợp với tính trạng chống chịu hạn và tránh né hạn của giống lúa lai F1 tiết kiệm nước, chịu khô hạn

Nguồn: Lei Wang, Xiaosong Ma, Yi Liu, Guolan Liu, Haibin Wei, Zhi Luo, Hongyan Liu, Ming Yan, Anning Zhang, Xinqiao Yu, Hui Xia & Lijun Luo. 2024. Flexibility of parental-like or maternal-like gene expression under diverse environments contributes to combined drought avoidance and drought tolerance in a water-saving and drought-resistance rice hybrid. Theoretical and Applied Genetics; Sept. 13 2024; vol. 137, article 221

 

Giống lúa lai Hanyou73 biểu hiện gen HH7A giống như mẹ (maternal-like HH7A) trong rễ lúa và biểu hiện gen HH3 giống như bố (parental-like HH3) trong lá lúa, để thu nhận được cả hai ưu điểm là né được khô hạn (drought avoidance) và chống chịu khô hạn (drought tolerance) của bố mẹ.

 

Sản xuất lúa sử dụng rất nhiều nước và việc chống chịu thiếu nước và stress khô hạn có ý nghĩa vô cùng to lớn. Giống lúa tiết kiệm nước (water-saving) và kháng hạn (drought-resistance) được viết tắt là WDR có tính kháng hạn tốt thích nghi tốt trong điều kiện canh tác tiết kiệm nước.

 

Giống lúa lai cho yêu cầu WDR là Hanyou73 (HY73) biểu hiện tính kháng hạn ưu việt so với giống bố mẹ Hanhui3 (HH3) và Huhan7A (HH7A). Nghiên cứu tính kháng hạn cho thấy HY73 có kết quả như giống HH3 và HH7A trong chống chịu khô hạn và tránh né được hạn, theo thứ tự. Nghiên cứu “transcriptomes” với các mẫu vật liệu này, xử lý phytohormone khác nhau, xử lý stress phi sinh học khác nhau; cho thấy HY73 gần với giống HH3 hơn theo mẫu lá phân tích, trong khi đó, gần giống với HH7A trong mẫu rễ phân tích. Giống lúa lai HY73 và bố mẹ khác nhau rất lớn về DEGs và phân tích GO đối với các gen biểu hiện DEGs; cho thấy rằng có nhiều lộ trình khác nhau khi cây lúa phản ứng với khô hạn của HH3 và HH7A. Phân tích theo phương pháp “parent-like expression” cho thấy thành phần biểu biện giống bố mẹ rất rõ ở giống HY73. Hơn nữa, các phần biểu hiện gen giống bố mẹ đã chuyển đổi đáng kể giữa nghiệm thức stress phi sinh học / nghiệm thức xử lý phytohormone và đối chứng, tất cả đã giúp cho giống lúa lai HY73 thích ứng với ngoại cảnh khác nhau. Phân tích WGCNA các gen giống bố mẹ đối với một vài gen đích kháng hạn, kết quả sẽ đóng góp đáng kể vào cải tiến gio61nglu1a chống chịu hạn của HY73. Biến thiên di truyền của trình tự promotor được xác định là nguyên nhân của bản chất biểu hiện gen giống bố mẹ hết sức linh hoạt trong giống lúa lai HY73.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04735-5