Di truyền tính chống chịu mặn cây bắp

 Di truyền tính chống chịu mặn cây bắp

Langlang Ma, Minyan Zhang, Jie Chen, Chunyan Nguồn: Qing, Shijiang He, Chaoying Zou, Guangsheng Yuan, Cong Yang, Hua Peng, Guangtang Pan, Thomas Lübberstedt & Yaou Shen. 2021. GWAS and WGCNA uncover hub genes controlling salt tolerance in maize (Zea mays L.) seedlings. Theoretical and Applied Genetics October 2021; vol. 134: 3305–3318

 

Hai vị trí “hub genes” là GRMZM 2G 075 104 và GRMZM 2G 333183 điều khiển tính chống chịu mặn, được người ta phân lập nhờ chạy GWAS và WGCNA. Người ta còn làm rõ được tính chống chịu mặn bởi ảnh hưởng của gen ứng cử viến nhờ phân tích di truyền theo nền tảng “association” thay vì liên kết gen. Stress mặn ảnh hưởng đến tăng trưởng và phát triển cây bắp. MUốn hiểu rõ cơ chế di truyền tính chống chịu mặn và sự kiểm soát của những hub genes – một cách khai thác có ý nghĩa để có thể trồng được những giống bắp tại vùng đất bị mặn xâm nhập. Theo công trình nghiên cứu này, người ta sử dụng một tập đoàn giống bắp hổn hợp (association panel) bao gồm 305 dòng để xác định những loci di truyền phản ứng với Na⁺ và K⁺  ở giai đoạn cây bắp non. Dưới điều kiện stress mặn, bảy chỉ thị phân tử SNPs có ý nghĩa xác định được sử dụng trong GWAS, và 120 gen được phân lập bằng kỹ thuật quét qua vùng LDs (linkage disequilibrium) của những loci ấy. Theo cơ sở dữ liệu transcriptome của hơn 120 gen nói trên trong nghiệm thức xử lý mặn, người ta thực hiện kỹ thuật phân tích có thuật ngữ weighted gene co-expression network. Tích hợp kết quả chú thích gen, hai gen có liên quan đến SNaC/SKC (hàm lượng chồi thân Na⁺ / K⁺ ) là  GRMZM 2G 075104 và GRMZM 2G 333183 được phân lập lần sau cùng, giống như những hub genes điều khiển chống chịu mặn. Hai gen nay ngay sau đó được minh chứng chống chịu mặn ở giai đoạn cây bắp non bằng kỹ thuật phân tích gen ứng cử viên trong GWAS. Haplotypes TTGTCCG-CT và CTT được xác định bằng haplotypes giữa tính trạng favorable : tính trạng salt-tolerance đối với gen GRMZM 2G 075104 và GRMZM 2G 333183, theo thứ tự. Đây là những kiến thức mới về kiến trúc di truyền tính chống chịu mặn của hệ gen cây bắp, góp phần vào chiến lược canh tác bắp trên vùng đất bị nhiễm mặn.

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03897-w