Di truyền tính chịu khô hạn của bắp do gen ZmABF4-ZmVIL2/ZmFIP37, giai đoạn cây non
Nguồn: Dongling Zhang, Shixiang Ma, Zhixue Liu, Yuwei Yang, Wenjing Yang, Haixia Zeng, Huihui Su, Yang Yang, Wanjun Zhang, Jing Zhang, Lixia Ku, Zhenzhen Ren, Yanhui Chen. 2024. ZmABF4-ZmVIL2/ZmFIP37 module enhances drought tolerance in maize seedlings. Plant Cell Environ.; 2024 Sep; 47(9):3605-3618. doi: 10.1111/pce.14954.
Khô hạn, một yếu tố ngoại cảnh chủ yếu, cho thấy những hạn chế đáng kể tiến trình phát triển và năng suất cây trồng. PHDs được xác định là gen đáp ứng với stress trong phần lớn các loài sinh học thuộc eukaryotes. Tuy nhiên, cơ chế điều tiết đối với các gen PHD trong điều kiện stress phi sinh học chưa được người ta biết nhiều, cần phải nghiên cứu sâu hơn. Ở đây, các tác giả tiến hành phân lập gen đột biến, zmvil2, một đột biến bằng hóa chất EMS với vị trí đột biến C thành T trong đoạn exon của gen đích Zm00001d053875 (VIN3-like protein 2, ZmVIL2), cho kết quả “chấm dứt sớm mã hóa protein coding”.
ZmVIL2 thuộc họ protein PHD. So với dòng nguyên thủy WT, đột biến zmvil2 biểu hiện mức nhạy cảm tăng đối với stress khô hạn. Đồng thời, sự biểu hiện mạnh mẽ của gen ZmVIL2 làm tăng tính chống chịu khô hạn của cây bắp. Các nghiệm thức Y2H, BiFC, và Co-IP cho thấy rằng ZmVIL2 tương tác trực tiếp với ZmFIP37 (tương tác protein FKBP12 của 37). Đột biến knockout zmfip37 cũng biểu hiện tính trạng chống chịu khô hạn giảm đi. Lý thú là, người ta cho thấy ZmABF4 gắn kết trực tiếp với promoter của ZmVIL2 để làm tăng cường hoạt động của nó trong xét nghiệm “yeast one hybrid” (Y1H), xét nghiệm EMSA (electrophoretic mobility shift assay) và xét nghiệm “dual luciferase reporter assays”. Do vậy, người ta phát hiện ra một mô hình mới ZmABF4-ZmVIL2/ZmFIP37 thúc đẩy khả năng chống chịu khô hạn của cây bắp. Tóm lại, phát hiện này làm giàu kiến thức nghiên cứu về chức năng của các gen PHD của hệ gen cây bắp và cung cấp nguồn vật liệu di truyền phục vụ cải tiến giống bắp cao sản chống chịu khô hạn.
No comments:
Post a Comment