Hiệu quả tập đoàn bắp lai đơn bội kép DH, ôn đới và phương pháp SSD

 Hiệu quả tập đoàn bắp lai đơn bội kép DH, ôn đới và phương pháp SSD

 Nguồn: Iara Gonçalves dos Santos, Anderson Luiz Verzegnazzi, Jode Edwards, Ursula K. Frei, Nicholas Boerman, Leandro Tonello Zuffo, Luiz P. M. Pires, Gerald de La Fuente & Thomas Lübberstedt. 2022. Usefulness of temperate-adapted maize lines developed by doubled haploid and single-seed descent methods. Theoretical and Applied Genetics June 2022; vol. 135: 1829–1841

 

Hệ gen dòng đơn bội kép tự phát sinh (spontaneous haploid genome doubling) không gắn với các ảnh hưởng có tính chất liên kết bất lợi (linkage drag). Sự hiện hữu của gen mang tính chất “doubling” tự phát sinh trong tự nhiên cho phép tối đa hóa việc khai thác các biến dị di truyền của quần thể BS39 thích nghi canh tác bắp vùng ôn đới.

Ngân hàng nguồn vật liệu bố mẹ nhiệt đới, không ưu việt của cây bắp (Zea mays L.), ví dụ như mẫu giống BS39, cho người ta một cơ hội độc nhất vô nhị làm đa dạng cơ sở di truyền của U.S. Corn Belt germplasm (ngân hàng gen giống bắp Hoa Kỳ), Công nghệ tạo dòng bắp đơn bội kép (DH) in vivo đã và đang được ứng dụng để khai thác có hiệu quả nguồn vật liệu không có tính chất ưu việt. Công nghệ có thể giúp khai thác các alen lặn. Mục tiêu nghiên cứu được xác định  tính hữu hiệu của các dòng con lai cận giao dẫn xuất từ giống BS39, theo cả hai phương pháp SSD (single seed descent) và DH (đơn bội kép), nhằm xác định tác động của dòng phát sinh tự nhiên với dòng DH, hệ gen nhân tạo, đối với biến dị di truyền  trong các dòng DH dẫn xuất từ BS39, xác định những SNP markers liên quan đến các tính trạng nông học của các dòng cận giao dẫn xuất từ BS39 teho phương pháp lai thử nghiệm (testcross). Người ta phát triển hai sets các dòng cận giao trực tiếp từ nguồn BS39 thông qua phương pháp DH và SSD, có tên là BS39_DH và BS39_SSD. Bên cạnh đó, hai sets dẫn xuất từ cặp lai BS39 x A427 (SHGD donor) thông qua phương pháp DH và SSD, có tên là BS39 × A427_DH và BS39 × A427_SSD, theo thứ tự. Năng suất hạt, thủy phần hạt, chiều cao cây, chiều cao đóng trái, đổ ngã của thân, và rễ bám chắc chắn (root lodging) được đo đếm, rồi xác định thông số di truyền số lượng. Kết quả phân tích GWAS, genome-wide association, dòng cận giao được đánh giá kiểu gen thông qua phương pháp tiếp cận GBS (genotype-by-sequencing) và DarTSeq (Diversity Array Technology Sequencing). Một vào dòng cận giao dẫn xuất từ BS39 biểu thị tính ưu việt tốt hơn trong nguồn vật liệu và tất cả các sets đều cho thấy có biến thiên di truyến rất đáng kể. Sự có mặt của các gen doubling trong hệ gen haploid ngẫu nhiên không ảnh hưởng đến hiệu quả chọn dòng cận giao. Năm chỉ thị phân tử SNPs có ý nghĩa và 3 chỉ thị trong số ấy định vị trong các gen đích liên quan đến phát triển cây bắp hoặc phản ứng với stress phi sinh học. Kết quả chứng minh rằng: khả năng của BS39 cho thêm các alen mới  đối với nguồn vật liệu giống bắp ôn đới có tính chất ưu việt được minh chứng rõ ràng.

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04075-2