Kết hợp bản đồ di truyền “linkage” và bản đồ “association” của các tính trạng liên quan đến hình thái lá bắp; gen đích là Zm00001d026491

Kết hợp bản đồ di truyền “linkage” và bản đồ “association” của các tính trạng liên quan đến hình thái lá bắp; gen đích là Zm00001d026491

Nguồn: Wei Dai, Hong Yu, Kai Liu, Yujuan Chengxu, Jiaquan Yan, Chen Zhang, Na Xi, Hao Liu, Chaoyang Xiangchen, Chaoying Zou, Minyan Zhang, Shibin Gao, Guangtang Pan, Langlang Ma & Yaou Shen. 2023. Combined linkage mapping and association analysis uncovers candidate genes for 25 leaf-related traits across three environments in maize. Theoretical and Applied Genetics January 2023; vol. 136: 1–14 

 

Phân tích di truyền nhờ bản đồ liên kết (linkage) và phối hợp (association) cho thấy có tất cả 5 loci đích tương tác rõ ràng với môi trường. Gen chủ chốt là Zm00001d026491 được minh chứng có ảnh hưởng đáng kể đế chiều dài lá, theo phân tích gen ứng cử viên của phương pháp “association analysis”.

 

Hình thái học lá bắp và số lá xác định cấu trúc tán lá, có ảnh hưởng nhất định đến năng suất hạt. Ở đây, cơ cở di truyền và những gen chủ lực của 25 tính trạng hình thái học lá bắp  như chiều dài lá (LL), chiều rộng lá (LW), diện tích lá (LA) của 8 lá bắp mọc liên tục phía dưới cờ bắp (tassel), và số lá bắp phía trên hoa cái (primary ear: LAE), được xem xét thông qua tập đoàn giống bắp trong phân tích “association” và thông qua quần thể con lai “biparental”. Sử dụng con lai quần thể đơn bội kép giữa các tổ hợp lai B73 × Mo17 (IBM) Syn10 (DH: quần thể đơn bội kép), người ta xác định 290 QTLs điều khiển các tính trạng này thông qua dữ liệu thu thập từ nhiều ruộng thí nghiệm khác nhau, trong đó, có 115 QTLs được xác định có tính chất lập lại ở mỗi cá thể tại ít nhất 2 môi trường khác nhau. Sử dụng tập đoàn giống vật liệu “association”, có 165 chỉ thị phân tử SNPs mang tính chất “unique” (độc nhất) gắn với tính trạng mục tiêu (P < 2.15E-06), trong đó, 35 chỉ thị được tìm thấy riêng biệt trong từng môi trường ruộng thí nghiệm khác nhau. Nhìn chung, có 42 QTL mang tính chất đa tính trạng (pleiotropic QTL) đối với những chỉ thị SNPs (pQTL/SNPs) đáp ứng với ít nhất 2 tính trạng của những tính trạng chính: LL, LW, LA, và LAE qua các môi trường khác nhau. Kết hợp phương pháp “QTL mapping” và phương pháp phân tích “association”, người ta tìm thấy 5 chỉ thị SNPs có tính chất “unique” định vị trên quãng phân tử đáng tin cậy mang gen đích là 7 QTLs, và có 77 gen được phân lập trên cơ sở vùng mang tính chất LD (linkage disequilibrium) của những loci đồng vị trí SNP. Nghiên cứu GWAS xác định được những biến thể mang tính chất “intragenic” của gen ứng cử viên Zm00001d026491 ảnh hưởng đến tính trạng LL của lá thứ ba từ lóng thân đầu tiên (top node). Kết quả này sẽ cung cấp thông tin cập nhật để người ta hiểu rõ hơn cơ sở di truyền của các tính trạng hình thái lá bắp, giúp người ta canh tác giống bắp theo kiến trúc cây lý tưởng để đạt hiệu quả quang hợp mong muốn.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04285-2