Gen OsMADS60 đáp ứng với auxin có vai trò gián tiếp một cách tiêu cực với khả năng đẻ nhánh lúa và năng suất hạt thông qua biểu hiện gen OsPIN5b

 Gen OsMADS60 đáp ứng với auxin có vai trò gián tiếp một cách tiêu cực với khả năng đẻ nhánh lúa và năng suất hạt thông qua biểu hiện gen OsPIN5b   

Nguồn: Wenhao Wu, Hongyu Li, Qian Zhou, Bowen Wu, Weiting Huang, Zhongming Fang. 2025. Auxin-responsive OsMADS60 negatively mediates rice tillering and grain yield by modulating OsPIN5b expression. The Plant Journal; 16 March 2025; https://doi.org/10.1111/tpj.70107

Khả năng đẻ nhánh lúa quy định năng suất hạt sau này, tuy nhiên hệ thống điều hành ở mức độ phân tử vẫn chưa được biết rõ. Trong nghiên cứu này, tác giả chúng minh rằng yếu tố phiên mã (TF) của gen OsMADS60 tăng cường sự biểu hiện của yếu tố vận chuyển auxin - OsPIN5b để gây ảnh hưởng đến phân bố auxin và ức chế tính trạng đẻ nhánhvà tính trạng năng suất hạt. Biến dị di truyện trong tự nhiên được người ta quan sát tại vùng promoter của gen OsMADS60, với mức độ biểu hiện tương quan nghịch với số chồi thân và bị cảm ứng bởi auxin. Biểu hiện mạnh mẽ của gen OsMADS60 làm cho số chối giảm đi, năng suất hạt giảm, trong khi đó, knockout gen OsMADS60 nhờ hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR  làm cho số chồi tăng lên, năng suất tăng lên. OsMADS60 được tìm thấy ga81nke61t trực tiếp đến mô típ CArG [CATTTAC] trong promoter của OsPIN5b, do đó, điều tiết kiểu “up” biểu hiện gen này. Hơn nữa, người ta còn thấy hàm lượng auxin trong nhiều mô tế bào khác nhau của dòng lúa biểu hiện mạnh mẽ gen OsMADS60 và OsPIN5b đã làm tăng một cách tương đối so với dòng lúa nguyên thủy “wild-type ZH11”, ở đó, hàm lượng auxin của dòng lúa đột biến biểu hiện xu hướng ngược lại. Kết quả phân tích di truyền sâu cho thấy OsPIN5b hoạt động ở vùng cận dưới (downstream) gen OsMADS60, cùng điều tiết biểu hiện các gen có trong tiến trình của “hormone”. Kết quả nghiên cứu khẳng định rằng OsMADS60 điều chỉnh sự phân phối auxin nhờ tăng cường biểu hiện của gen OsPIN5b, vì vậy ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh lúa. Cơ chế điều tiết ấy có tiềm năng đáng kể trong cải tiến di truyền kiến trúc cây lúa và năng suất hạt.

Xem https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.70107