Bản đồ QTL của hệ gen cây bắp trên cơ sờ haplotype và GBS trong phát triển dòng DH

 Bản đồ QTL của hệ gen cây bắp trên cơ sờ haplotype và GBS trong phát triển dòng DH

Nguồn: Benjamin Trampe, Iara Gonçalves dos Santos, Ursula Karoline Frei, Jiaojiao Ren, Shaojiang Chen & Thomas Lübberstedt. 2020. QTL mapping of spontaneous haploid genome doubling using genotyping-by-sequencing in maize (Zea mays L.). Theoretical and Applied Genetics July 2020; vol. 133:2131–2140

Một QTL chủ lực đối với tính trạng SHGD đã được xác định trên nhiễm sắc thể số 5, biểu hiện ổn định qua nhiều địa điểm canh tác khác nhau. Du nhập QTL này vào giống cao sản có thể khắc phục được nhu cầu bổ sung colchicine cho dòng bắp đơn bội kép (DH). Kỹ thuật phát triển dòng đơn bội kép (doubling of haploids) có những trở ngại chính trong sản xuất đại trà dòng DH phục vụ sản xuất ngô lai. Cải thiện tính trạng SHGD (spontaneous haploid genome doubling: đơn bội kép tự phát trong tự nhiên) khắc phục được hạn chế này trong sản xuất hạt lai F₁. Theo kết quả nghiên cứu này, người ta đặt mục tiêu là xây dựng bản đồ liên kết có mức phân giải cao trên cơ sở tiếp cận phương pháp GBS (genotyping by sequencing: đánh giá kiểu gen nhờ chạy trình tự DNA) của đa hình nucleotide đơn, để phát hiện được QTL và tương tác QTL x môi trường (Q x E) ảnh hưởng đến tính trạng SHGD, để xác định quần thể tối ưu phục vụ làm bản đồ di truyền và chọn lọc HMF (haploid male fertility: đực hữu dục ở trạng thái đơn bội). Cuối cùng, người ta thiết lập một quần thể di truyền “biparental” với 220 dòng F_2:3 từ tổ hợp lai A427 (HMF cao) và CR1Ht (HMF trung bình): làm vật liệu bố mẹ. Bản đồ di truyền phân giải cao bao gồm 4171 chỉ thị phân tử SNP, phân bố trên 10 nhiễm sắc thể của hệ gen cây bắp, khoảng cách trung bình của 2 marker kế cận nhau là 0,51 cM. Bản đồ QTL đối với tính trạng xuất hiện túi phấn hữu thụ, đơn bội thể; tính trạng sản sinh hạt phấn; kích thước cờ; và HMF. Người ta đã xác định 27 QTL trên 3 địa điểm khảo nghiệm khác nhau, tương tác Q x E đạt giá trị có ý nghĩa về thống kê. Một QTL chủ lực được xác định trên nhiễm sắc thể 5. QTL này giải thích được 45% biến thiên kiểu hình qua 3 môi trường thí nghiệm khác nhau. Du nhập QTL chủ lực này vào dòng bắp cao sản, thông qua hồi giao cải tiến nhờ chỉ thị phân tử, cho kết quả cho thấy tiềm năng của nó, đáp ứng được yêu cầu khắc phục sử dụng colchicine để phát triển dòng đơn bội kép. Xem  https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-020-03585-1