Ưu thế lai được hiểu dưới góc độ di truyền phân tử tại rễ và hệ rễ của cây mễ cốc

 Ưu thế lai được hiểu dưới góc độ di truyền phân tử tại rễ và hệ rễ của cây mễ cốc

Nguồn: Jutta A. Baldauf & Frank Hochholdinger. 2023. Molecular dissection of heterosis in cereal roots and their rhizosphere. Theoretical and Applied Genetics August 2023; vol. 136, Article number: 173

 

Heterosis (ưu thế lai) được biểu hiện sớm trong sự phát triển của rễ. Theo đặc điểm tính trội của mô hình heterosis, sự bổ sung trong biểu hiện gen là một cơ chế chung nhất góp phần vào kết quả heterosis kiểu hình của cây bắp lai.

 

Con lai F1 dị hợp tử có giá trị vượt trội so vớibố mẹ là dòng cận giao, hiện tượng này được định nghĩa là “heterosis”. Sử dụng ưu thế lai là một trong những phương pháp quan trọng hàng đầu của nông nghiệp. Sử dụng ưu thế lai được áp dụng rộng rải làm tăng năng suất của nhiều giống cây trồng. Rễ cây biểu hiện ưu thế lai qua nhiều tính trạng, rất quan trọng trong mục tieu cải tiến giống. Muốn giải thích được cơ sở phân tử của heterosis, nhiều giả thuyết di truyền học đã được đề xuất. Gần đây, những kỹ thuật “làm ra phổ biểu hiện gen chất lượng cao” được áp dụng phục vụ cho nghiên cứu cường lựa lai (hybrid vigor). Phù hợp với mô phỏng “tính trội” trong di truyền kinh điển, những bổ sung trong biểu hiện gen đã được người ta minh chứng là một cơ chế chung nhất góp phần vào đặc điểm heterosis kiểu hình trong giống bắp lai đa dạng. Sự phân chia chức năng của những gen ấy hỗ trợ tính chất bổ sung trong biểu hiện gen, có thể làm tăng cường đáng kể “hybrid vigor” dưới những điều kiện môi trường hết sức thay đổi. Con lai có xu hướng phản ứng khác nhau với các nguyên tố dinh dưỡng trong đất. Người ta giả định rằng: “hybrid vigor” được tăng cường thông qua sử dụng hiệu quả dinh dưỡng cao hơn mà hiệu quả hấp thu ấy gắn liền với hệ thống rễ được cải tiến của con lai so với bố mẹ chúng là dòng cận giao. Gần đây, tương tác giữa vi sinh vật đất và cây chủ được người ta thêm vào như một hướng nghiên cứu lâu dài để giải thích được dị hợp tử đang diễn diến dưới mặt đất của cây trồng. Vi sinh vật đất có ảnh hưởng đến kết quả của giống bắp lai được minh chứng bởi so sánh giữa đất kém phì nhiêu và đất có quá nhiều vi sinh vật có ích.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04419-6