Alen mới (số 8) quy định tính trạng trổ bông có khả năng mở rộng từ lúa indica sang lúa Nhật

 Alen mới (số 8) quy định tính trạng trổ bông có khả năng mở rộng từ lúa indica sang lúa Nhật

Nguồn: Dinh Thi Lam, Yoshiaki Ueda, Hiroki Saito, Ryuji Ishikawa. 2025. A novel allele of Days to Heading 8 promotes heading, potentially widening indica rice adaptation in Japan the Plant Genome; Accepted: 19 September 2025; e70141. https://doi.org/10.1002/tpg2.70141

Thời gian trổ bông là tính trạng cần thiết để cây lúa thích nghi với ngoại cảnh. Giống lúa cao sản loại hình indica (Oryza sativa L.), như IR64, biểu hiện gia đoạn tăng trưởng sinh thực kéo dài. Do vậy, IR64 kém thích nghi với vùng vĩ độ cao, ví dụ như vùng Hirosaki Aomori phía bắn Nhật Bản, nơi ấy độ dài ngày thường kéo dài và stress lạnh xảy ra ở giai đoạn cuối làm trì hoản ngày trổ bông. Trong nghiên cứu này, người ta tiến hành chạy trình tự toàn hệ gen cây lúa AS996, một giống lúa trổ sớm dẫn xuất từ giống IR64 mang  gen đích du nhập từ loài lúa hoang Oryza rufipogon Griff. Phân tích di truyền cho thấy alen của AS996 điều khiển “Days to Heading 8” (DTH8) tăng tốc trổ bông 10-14 ngày trên nền di truyền cây lúa IR64. Phân tích trình tự DNA xác định đuôc 1- bp deletion (có mất đoạn 1 bp) trong DTH8 gây ra  kết quả dịch khung (frameshift) và  một stop codon dừng sớm, giống như kết quả đột biến kiểu loss-of-function của gen này. Phân tích sâu về biểu hiện gen và cấu trúc protein cho thấy sự cắt cụt (truncation) của DTH8 trong giống lúa AS996 dẫn đến sự rối loạn chức năng của gen bởi bải bỏ tương tác của nó với Ghd7, một protein chủ chốt khác điều khiển ngày trổ bông. Chú ý, AS996 vẫn duy trì được ổn định năng suất tại cả Hirosaki và địa điểm phía nam Nhất Bản, như Ishigaki Island. Phân tích trình tự DNA của 378 giống lúa cho thấy haplotype của AS996 có một biến thể mới. Kết quả ghi nhận tiềm năng của alen đột biến loss-of-function của DTH8 có khả năng làm tăng cường tính thích nghi và ổn định năng suất của giống indica ưu việt tại vùng có vĩ độ cao.

Xem https://doi.org/10.1002/tpg2.70141

 

Tìm kiếm QTL của kiểu hình “trổ bông sớm” (early-heading). (A) “Fine mapping” gen trổ bông sớm số 8 (DTH8). Kiểu gen của tính trạng màu đen là đồng hợp đối với alen của IR64. Kiểu gen tính trạng màu trắng đồng hợp đối với alen của AS996. Tái tổ hợp xảy ra ở đoạn phân tử màu xám. (B) Tìm kiếm chỉ thị SNP ở trình tự mang mật mã di truyền của gen DTH8