Tính kháng bệnh thối đầu trái bắp trên cơ sở phân tích genomics

 Tính kháng bệnh thối đầu trái bắp trên cơ sở phân tích genomics

Nguồn: David Sewordor Gaikpa, Thomas Miedaner. 2019. Genomics-assisted breeding for ear rot resistances and reduced mycotoxin contamination in maize: methods, advances and prospects. Theoretical and Applied Genetics; October 2019, Volume 132, Issue 10, pp 2721–2739.

 

Bản đồ di truyền, phổ thể hiện gen (genomic profiling) và phương pháp tiếp cận tin sinh học đã được vận dụng để xác định những gen kháng giả định đối với bệnh thối đầu trái bắp (ear rots) và giảm thấp sự tạp nhiễm của mycotoxin hạt bắp. Kỹ thuật chọn lọc dựa trên cơ sở phân tích hệ gen (genomics) được xem là triển vọng hơn hết. Trong sản xuất bắp ở bất cứ nơi nào của thế giới này, có khoảng 30% năng suất bị mất là do vi nấm gây bệnh hại đầu trái, với Gibberella, Fusarium và Aspergillus (ear rots: ERs), Chúng ảnh hưởng rất đáng kể đối với kinh tế nông nghiệp toàn cầu. Không những năng suất bị giảm, mà còn xảy ra sự tạp nhiễm trong hạt bắp với mycotoxins như deoxynivalenol, zearalenone, fumonisins và aflatoxins. Những mycotoxins này ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và gia súc. Nhiều công trình nghiên cứu đã và đang được tiến hành nhằm tìm kiếm kiến trúc di truyền tính kháng bệnh với 3 đối tượng quan trọng ảnh hưởng đến hiện tượng thối đầu trái. Tổng quan bài viết này tập trung vào các nghiên cứu đã được thực hiện nhằm định vị QTLs giả định và các gen ứng cử viên (CG: candidate genes) trong hệ gen cây bắp cũng như khuyến cáo áp dụng chọn dòng nhờ vào phân tích genomics đối với tính kháng nấm Fusarium graminearum, F. verticillioides và Aspergillus flavus. Những nghiên cứu di truyền QTL trên cơ sở bản đồ liên kết (linkage) hoặc bản đồ phối hợp trong hệ gen (genome-wide association mapping), những kỹ thuật mang tính chất “omic”  (ví dụ như genomics, proteomics, transcriptomics và metabolomics), áp dụng tin sinh học (bioinformatics) đó là những phương pháp nghiên cứu hiện đại về gen kháng được tiến hành trên toàn thế giới để chống lại tác nhân gây bệnh thối đầu trái (ear rot pathogens). Thông qua số QTL và số gen ứng cử viên (CG), chỉ có một ít gen đặc biệt được tìm thấy có liên quan trực tiếp đến tính kháng ER trong cây bắp. Sự quy tụ của 2 hoặc 3 gen theo phương pháp lai tạo giống  sẽ có kết quả mạnh mẽ hơn và là công cụ đáng tin cậy. Việc chọn dòng kháng bệnh bằng genomics như vậy rất triển vọng tìm ra giống bắp cao sản kháng ER, có một hạn chế duy nhất là số nghiên cứu lĩnh vực này còn quá ít. Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03412-2