QTL (qRtsc8-1) kiểm soát bệnh đốm lá trên cây bắp

 QTL (qRtsc8-1) kiểm soát bệnh đốm lá trên cây bắp

Nguồn: Jiaojiao Ren, Penghao Wu, Gordon M. Huestis, Ao Zhang, Jingtao Qu, Yubo Liu, Hongjian Zheng, Amos E. Alakonya, Thanda Dhliwayo, Michael Olsen, Felix San Vicente, Boddupalli M. Prasanna, Jiafa Chen & Xuecai Zhang. 2025.  Identification and fine mapping of a major QTL (qRtsc8-1) conferring resistance to maize tar spot complex and validation of production markers in breeding lines. Theoretical and Applied Genetics; May 2022; vol. 135: 1551–1563 

Một QTL chủ lực có tên là qRtsc8-1 liên quan đến tính kháng bệnh TSC đã được phân lập và “fine mapped” tại vùng có độ lớn phân tử 721 kb trên nhiễm sắc thể 8, vị trí 81 Mb, và bộ markers để minh chứng các dòng con lai được giới thiệu.

Bệnh đốm lá TSC (Tar spot complex) là bệnh hại lá bắp chủ yếu tại nhiều nước ở Trung Mỹ và châu Mỹ Latin dẫn đến những thiệt hại năng suất rất nghiêm trọng (hình).  Người ta nghiên cứu kiến trúc di truyền của tính kháng bệnh TSC  thông qua GWAS (genome-wide association study) trên tập đoàn giống và quần thể con lai bi-parental (quần thể đơn bội kép: DH) để chạy GWAS và phân tích kiểu gen có chọn lọc, theo thứ tự. Tổng số chỉ thị phân tử là 115 SNPs bin 8.03 được khám phá bởi GWAS và ba QTL trong bins 6.05, 6.07, và 8.03 nhờ đánh giá kiểu gen chọn lọc (selective genotyping). Chính QTL chủ lực có tên qRtsc8-1 định vị tại bin 8.03 được phát hiện nhờ cả hai kỹ thuật [phân tích nói trên, nó giải thích được 14.97% biến thiên kiểu hình. Để thực hiện fine map qRtsc8-1, người ta tiến hành trắc nghiệm con lai tái tổ hợp (recombinant-derived progeny test). Những tái tổ hợp của mỗi thế hệ con lai được hồi giao, và con lai hồi giao được đánh giá kiểu gen bằng phương pháp chỉ thị phân tử KASP (Kompetitive Allele Specific PCR) và đánh giá kiểu hình đối với tính kháng bệnh TSC từng cá thể riêng biệt. Những xét nghiệm có ý nghĩa về thống kê để so sánh tính kháng bệnh TSC giữa hai classes con lai có hoặc không có  alen kháng  đều được sử dụng để chạy fine mapping. Trong thế hệ BC₅, qRtsc8-1 được fine mapped trong đoạn có kích thước phân tử  ~ 721 kb hai chỉ thị phân tử cận kề hai đầu là KASP81160138 và KASP81881276. Trong quãng phân tử chứa gen đích, các gen ứng cử viên là GRMZM2G063511 và GRMZM2G073884 được phân lập, chúng mã hóa protein có tên chuyên môn là integral membrane protein-like và leucine-rich repeat receptor-like protein kinase, theo thứ tự. Cả hai gen đều có trong phản ứng kháng bệnh của cây bắp. Hai production markers là KASP81160138 và KASP81160155 được minh chứng trong 471 dòng con lai. Kết quả này cung cấp thông tin rất có giá trị phục vụ dòng hóa (cloning) gen kháng, và nó sẽ còn làm thuận lợi cho thực hiện chiến lược chọn giống nhờ marker phân tử cải tiến tính kháng bệnh TSC của cây bắp.

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04053-8