Chlorophyll deficient 5 mã hóa “DNA helicase” và rất cần cho phát triển thể lạp của cây lúa

Chlorophyll deficient 5 mã hóa “DNA helicase” và rất cần cho phát triển thể lạp của cây lúa

Nguồn: Weichi Liu, Xiaonan Han, Jiaxin Wei, Jie Yang, Yingchun Wan, Hongxia Yang, Yao Deng, Nan Wang, Ping Feng & Wenqiang Shen. 2025. Chlorophyll deficient 5 encodes a DNA helicase and is essential for chloroplast development in rice.Theoretical and Applied Genetics; August 7 2025; vo. 138; article 203

Gen mới CDE5 điều khiển tính trạng màu lá được phân lập. Gen đích của nó LOC_Os06g45980 được xác minh nhờ chuyển nạp gen bổ sung, phân tích biểu hiện gen, chạy trình tự RNA, xét nghiệm hoạt tính enzyme. Tính trạng màu lá có ảnh hưởng đếnsinh tổng hợp thực vật, vì nó tác động trực tiếp đến quang hợp và sản xuất tổng chất khô. Mặc dù có nghiên cứu sâu, nhưng cơ chế phân tử của tính trạng màu sắc lá vẫn còn chưa rõ. Theo nghiên cứu này, người ta định tính được gen đột biến chlorophyll deficient 5 (cde5) trong cây lúa, nó là gen bị lỗi trong phát triển lục lạp và biểu hiện là bạch tạng (albino) trong cả giai đoạn lúa tăng trưởng. Kết quả “map-based cloning” cho thấy gen CDE5 mã hóa DNA helicase mà chưa được báo cáo trước đây có liên quan đến albino. Gen đột biến cde5 biểu hiện tính trạng cấu trúc lục lạp bị bất thường và làm giảm hàm lượng diệp lục. Phân tích biểu hiện sâu hơn cho thấy gen CDE5 biểu hiện trong mô, kết quả lai in situ chỉ ra rằng gen CDE5 biểu hiện ở tế bào diệp nhục (mesophyll cell). Kết quả phân tích “subcellular localization” cho thấy CDE5 có trong lục lạp và ty thể bộ. Chạy trình tự  RNA và chạy RT-qPCR cho thấy nhiều gen có trong tổng hợp diệp lục, phát triển lục lạp và quang tổng hợp bị thay đổi đáng kể bởi mất gen CDE5. Xem xét hoạt tính enzyme cho thấy CDE5 biểu hiện hoạt tính của men ATPase, trong khi, hoạt tính của men ATPase trong dòng đột biến với protein  cde5 bị giảm sút đáng kể. Kết quả cho thấy CDE5 có vai trò quan trọng trong điều tiết màu sắc lá, do vậy, làm sáng tỏ chức năng của men DNA helicase trong cây lúa.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-04994-w