Di truyền tính kháng bệnh “Fusarium stalk rot” trên nhiễm sắc thể 6 của hệ gen cây bắp

 Di truyền tính kháng bệnh “Fusarium stalk rot” trên nhiễm sắc thể 6 của hệ gen cây bắp

Nguồn: Zerka Rashid, Veerendra Babu, Shyam Sundar Sharma, Pradeep Kumar Singh & Sudha Krishnan Nair. 2022. Identification and validation of a key genomic region on chromosome 6 for resistance to Fusarium stalk rot in tropical maize. Theoretical and Applied Genetics December 2022; vol. 135: 4549–4563

 

Vùng đích của hệ gen được xác định đối với tính kháng bệnh FSR tại điểm có kích thước phân tử 168 Mb thuộc nhiễm sắc thể 6 theo kết quả GWAS và phân tích haplotype, chúng được minh chứng bởi kết quả “QTL mapping” trong 2 quần thể.

 

Fusarium stalk rot (FSR) là bệnh hại trên cây bắp gây thiệt hại về kinh tế  quan trọng sau khi trổ cờ, phun râu, nó còn có tên là PFSR (post-flowering stalk rot). Bệnh do nấm Fusarium verticillioides. Chính pathogen này xâm nhiễm vào thân bắp một cách đơn độc, hoặc kết hợp những pathogen khác gây thối thân, hoặc trở thành những colonizers thứ cấp, do đó, người ta rất khó thực hiện việc chọn lọc chính xác tính kháng bệnh này. Muốn phân lập và minh chứng đầy đủ các vùng mục tiêu trên hệ gen cây bắp có liến quan đến tính kháng bệnh FSR, người ta thực hiện chạy GWAS thông qua 342 dòng bắp. Tập đoàn giống này được sàng lọc bệnh FSR tại 3 vùng sinh thái khác nhau, sử dụng phương pháp “standard artificial inoculation” (chủng bệnh nhân tạo đúng tiêu chuẩn). GWAS chạy trên nền tảng mô phỏng toán học đa tuyến (mixed linear model) được hiệu chỉnh cho đúng với kiến trúc quần thể và “kinship”, trong đó, người ta sử dụng 290.626 chỉ thị phân tử SNPs theo phương pháp GBS (genotyping-by-sequencing). Có tất cả 7 chỉ thị SNPs, 5 chỉ thị trên nhiễm sắc thể 6, biểu hiện giá trị LD mạnh ở vị trí 168 Mb, tất cả xác định có liên quan đến bệnh FSR. Phân tích “haplotype regression” xác định được 32 haplotypes có ảnh hưởng ý nghĩa về thống kê đến tính trạng mục tiêu. Trong “QTL mapping”, với 2 quần thể con lai, người ta minh chứng rõ ràng hơn những  variants đích. Kết qủa QTLs xác định mức tin cậy tại những “intervals” có những “physical coordinates” chồng lấp lên nhau trong cả 2 quần thể con lai tại nhiễm sắc thể 6, mà kết quả GWAS cũng xác đi5ng những variants ấy trên nhiễm sắc thể 6. Vùng mục tiêu này trên hệ gen cây bắp rất cần thiết phục vụ cho nghiên cứu sâu hơn về khả năng phát triển nhiền hơn những markers tính trạng phục vụ cho nhiều chương trình lai tạo giống bắp cải tiến. Ghi nhận rằng có nhiều QTLs đã được báo cáo trước đây về những triệu chứng khác về thối thân đã được mapped trên bản đồ di truyền, trong cùng những “physical intervals” của những haplotypes đã được phân lập đối với tính kháng FSR theo nghiên cứu này. Khả năng của những QTLs kiểm soát phổ kháng rộng bệnh PFSR về tổng thể cũng cần được nghiên cứu sâu.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04239-0