Tăng cường khả năng dự báo di truyền tính kháng bệnh đạo ôn nhờ chỉ thị phân tử dẫn xuất từ GWAS của hai quần thể cây lúa (Oryza sativa L.)

 Tăng cường khả năng dự báo di truyền tính kháng bệnh đạo ôn nhờ chỉ thị phân tử dẫn xuất từ GWAS của hai quần thể cây lúa (Oryza sativa L.)

Nguồn: Félicien Akohoue, Cristian Camilo Herrera, Silvio James Carabali Balanta, Juanita Torres, Constanza Quintero, Gloria Mosquera & Maria Fernanda Alvarez. 2026. Enhancing genomic prediction ability of blast resistance using genome-wide association study-derived marker weights in two rice (Oryza sativa L.) populations. TAG; January 30 2026; vol. 139; article 52

Tính kháng bệnh đạo ôn lá và đạo ôn cổ bông có mối tương quan ở mức độ trung bình và được kiểm soát bởi nhiều gen, bao gồm gen Pi2/Pi9 và Pi33. Người ta áp dụng chỉ thị phân tử dựa theo kết quả GWAS đã làm tăng khả năng dự đoán di truyền GBLUP đến 37% thông qua hai tập đoàn giống lúa.

Cải tiến giống lúa cao sản kháng bệnh đạo ôn luôn luôn là mục tiêu ưu tiên (Oryza sativa L.), tuy nhiên sự phức tạp về di truyền của tính kháng đạo ôn là (BL) và đạo ôn cổ bông (PB) tiếp tục vẫn là thách thức về độ chính xác dự đoán di truyền trong sàng lọc di truyền (GS: genomic selection). Tiếp cận phương pháp GS truyền thống, ví dụ, GBLUP (genomic best linear unbiased prediction), giả định sự đóng góp bằng nhau của tất cả markers, có khả năng hạn chế sự xác định những loci kháng bệnh quan trọng. Những tiến bộ gần đây tích hợp GWAS (genome-wide association studies) với GS tạo ra nhiều cơ hội mới để tạo nên những markers dựa trên cơ sở liên quan sinh học của chúng. Trong nghiên cứu, tác giả đã phân tích kiến trúc di truyền của tính kháng đạo ôn lá và đạo ôn cổ bông trong hai tập đoàn giống lúa khác nhau và đánh giá được hiệu suất của 3 mô hình “weighted GBLUP”, chúng kết hợp thông tin marker theo GWAS. Chiến lược có tên “marker weighting” bao gồm thuật ngữ: FST-based weighting (FST-w), squared additive effects (AE-w), và − log10(p)-based weighting (− log10(p)-w). Tác giả xác định những MTAs (marker-trait associations) có ý nghĩa thống kê, bao gồm các loci chủ chốt gần chùm gen Pi2/Pi9 và vùng định vị của gen Pi33 trên nhiễm sắc thể 6 và 8. Tương quan di truyền (0.43–0.44) giữa mức độ nghiêm trọng của BL và PB phần nào được chia sẻ bởi “genetic control”. Qua tính trạng và quần thể, các mô phỏng AE-w và − log10(p)-w đã cải tiến được khả năng dự báo khoảng 4–37% (0.03–0.23) và đã làm giảm được sai số căn bậc hai trung bình khoảng 3.8−35.3% tương ứng với “unweighted GBLUP”. Kế quả chứng minh được giá trị của sự tích hợp GWAS với GS (GS + GWAS) và nhấn mạnh “marker” như một chiến lược thực tế để tăng cường sự chính xác trong dự đoán di truyền đối với tính trạng phức tạp như tính kháng đạo ôn, cuối cùng thúc đẩy hiệu quả chọn lọc trong chương trình cải tiến giống lúa.

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-026-05159-z

Manhattan plots cho thấy tính chất “marker-trait associations” (MTA) đối với bệnh đạo ôn lá (BL) và đạo ôn cổ bông (PB). (a) = SSD quần thế giống lúa nhiệt đới; (b) = quần thể giống lúa 3K. Đường thẳng màu đỏ biểu thị mức giới hạn Bonferroni, như markers