KHOA HỌC CÂY RAU

 Bằng cách nào cây cà chua sử dụng rễ của chúng để cung cấp nước trong lúc hạn hán Thực vật phải linh hoạt để tồn tại trước những thay đổi của môi trường và các phương pháp thích ứng mà chúng triển khai thường phải thay đổi giống như những thay đổi về khí hậu và điều kiện mà chúng thích nghi. Để đối phó với hạn hán, rễ cây tạo ra một loại polymer không thấm nước gọi là suberin, ngăn cản nước chảy lên lá, ở nơi mà nó sẽ nhanh chóng bay hơi. Nếu không có suberin, việc mất nước sẽ giống như việc để vòi nước chảy.   Ở một số thực vật, suberin được sản xuất bởi các tế bào nội bì lót các mạch bên trong rễ. Nhưng ở những loại khác, như cà chua, suberin được sản xuất trong các tế bào ngoại bì nằm ngay dưới bề mặt rễ.   Vai trò của suberin ngoại bì từ lâu vẫn chưa được biết đến, nhưng một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Davis, công bố ngày 2 tháng 1 trên tạp chí  Nature Plants  cho thấy rằng nó có chức năng tương tự như suberin nội bì và nếu...

 Fine mapping gen ứng cử viên tại locus qBT2 và qBT7.2 điều khiển thời gian bolting của cây củ cải đỏ (Raphanus sativus L.) Nguồn:  Yueyue Jin ,  Xiaobo Luo ,  Yadong Li ,   Xiao Peng ,   Linjun Wu ,   Guangqian Yang ,  Xiuhong Xu ,  Yun Pei ,  Wei Li  &  Wanping Zhang . 2024.  Fine mapping and analysis of candidate genes for  qBT2   and   qBT7.2  locus controlling bolting time in radish ( Raphanus   sativus  L.) . Theoretical and Applied Genetics; January 2024; vol. 137; Article 4   Hai QTLs chủ lực điều khiển “bolting time” của cây củ cải đỏ được lập bản đồ di truyền định vị trên nhiễm sắc thể 02 và 07 trong đoạn phân tử có kích thước 0,37 Mb và 0, 52 Mb. Đó là gen  RsFLC1  và  RsFLC2 .   Củ cải đỏ ( Raphanus   sativus  L.) là một loài rau trồng quan trọng thuộc họ Thập Tự  Cruciferae. Cây đâm chồi sớm và ra hoa sớm (premature boltin...

 Đột biến gen CsDWF7 mã hóa protein “delta7 sterol C-5(6) desaturase” làm thân siêu nhỏ gọn của cây dưa leo (Cucumis sativus L.) Nguồn:  Haiqiang Zhang ,   Zichen Liu ,   Yunxiao Wang ,   Siyu Mu ,   Hongzhong Yue ,  Yanjie Luo ,  Zhengao Zhang ,   Yuhong Li  &  Peng Chen . 2024. A mutation in  CsDWF7  gene encoding a delta7 sterol C-5(6) desaturase leads to the phenotype of super compact in cucumber ( Cucumis sativus  L.). Theoretical and Applied Genetics; vol.137; Article 20   Một dòng dưa leo mới đột biến có quả siêu nhỏ gọn (super compact),  scp-3 , được người ta xác định thông qua kỹ thuật “map-based cloning” trên dưa leo. Gen  CsDWF7  mã hóa protein  delta7 sterol C-5(6) desaturase  là gen ứng cử viên, gen lặn   scp-3 .   Tìm kiếm gen lùn  dwarf  rất quan trọng để hiểu được sự tăng trưởng của thân cây trồng. Tuy nhiên, chỉ có một vài ...

Chỉnh sửa genome cây cà hoang dại Solanum americanum về tính trạng chống chịu nóng và thành phần anthocyanin của quả cà Nguồn:  Shuojun Yu ,  Yue Wang ,   Tingting Li ,  Huazhong Shi ,  Dali Kong ,  Jia Pang ,  Zhiqiang Wang ,  Huiying Meng ,   Yang Gao ,  Xu Wang ,  Yechun Hong ,  Jian-Kang Zhu ,  Xiangqiang Zhan  &  Zhen Wang . 2024. Chromosome-scale assembly and gene editing of  Solanum americanum  genome reveals the basis for thermotolerance and fruit anthocyanin composition. Theoretical and Applied Genetics; vol. 137; Article number 15   Solanum americanum  là loài cây hoang dại rất gần với cà tím, đóng vai trò cung cấp nguồn gen kháng với bệnh “potato late blight” (bệnh mốc sương); nó được xem như loài rau ăn lá bổ sung thức ăn cho người có giá trị dinh dưỡng tốt. Tính khả thi hết sức hạn chế  của toàn hệ gen có chất lượng cao và tư liệu về “gene annotations” (chú thíc...

 Chỉnh sửa gen phục hồi phấn hoa ORF138 của cây cải bông xanh Nguồn:  Fengyuan Xu ,  Tongbing Su ,  Xiaochen Zhang ,  Lei Qiu ,  Xiaodong Yang ,  Nobuya Koizuka ,  Shin-ichi Arimura ,  Zhongyuan Hu ,  Mingfang Zhang ,  Jinghua Yang . 2024. Editing of  ORF138  restores fertility of  Ogura  cytoplasmic male sterile broccoli via mitoTALENs. Plant Biotechnology Journal; First published: 11 January 2024;  https://doi.org/10.1111/pbi.14268   Bất dục đực tế bào chất CMS (cytoplasmic male sterility), được điều khiển bởi di truyền trong khung đọc mã (ORF) của ty thế bộ, đã và đang được khai thác sử dụng để sản xuất hạt lai kinh tế. Tuy vậy, sử dụng CMS cũng cản trở việc khai thác biến thiên di truyền bất dục và hữu thụ khi không có dòng phục hồi phấn hoa, dòng này có bản chất di truyền rất hẹp (narrows the genetic background) và làm suy giảm đa dạng sinh học. Ở đây, người ta sử dụng một hệ thống chỉnh sửa gen có...

 Chỉnh sửa gen bằng hệ thống CRISPR/Cas9 gen SlHyPRP1 và SlDEA1 của Solanum lycopersicum L. để kháng stress Nguồn:  Banashree Saikia , Remya S, Johni Debbarma,  Jitendra Maharana , G Narahari Sastry, C Chikkaputtaiah. 2024. CRISPR/Cas9-based genome editing and functional analysis of SlHyPRP1 and SlDEA1 genes of  Solanum lycopersicum  L. in imparting genetic tolerance to multiple stress factors. Frontiers in Plant Science; Volume 15 - 2024 |  doi: 10.3389/fpls.2024.1304381   CRISPR/Cas là một đột phá trong hệ thống chỉnh sửa gen bởi vì mức độ chính xác của nó, sự chuyên biệt có tính chất vị trí mục tiêu và sự hiệu quả. Là một hệ thống cải tiến giống tốc độ, nó mạnh mẽ hơn so với cải tiến giống thông thường và những phương pháp tiếp cận công nghệ sinh học để cải tiến tính trạng định tính và định lượng. Cà chua ( Solanum lycopersicum  L.) là loài cây trồng có giá trị kinh tế quan trọng, nhưng năng suất thường bị đe dọa bởi stress sinh ...

 Hai enzyme “glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases” và vi khuẩn gây bệnh cà chua Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 Nguồn:  Ariana Casas-Román ,  María-José Lorite ,  Juan Sanjuán ,  María-Trinidad Gallegos . 2024. Two glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases with distinctive roles in  Pseudomonas syringae  pv.  tomato  DC3000. Microbiol Research; 2024 Jan:278: 127530. doi: 10.1016/j.micres.2023.127530.    Triệu chứng bệnh do vi khuẩn Pseudomonas syringae pv. tomato.   Men “glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase” ( GAPDH  hoặc  Gap ) là một enzyme phân bố có tính chất khắp mọi nơi, chúng có vai trò rất cần thiết cho quá trình glycolytic (đường phân) và gluconeogenic (tạo ra glucose). Tuy nhiên, các vai trò kèm theo đã và đang được người ta mô tả không có liên quan gì đến  chức năng enzyme trong sinh vật đa dạng, thường gắn kết với sự có mặt của nó trên bề mặt tế bào hoặc như một protein bài t...

 Họ gen TOPLESS nhạy cảm với bệnh héo rủ trên cà chua và Arabidopsis Nguồn:  Thomas R Aalders ,  Mara de Sain ,  Fleur Gawehns ,  Nina Oudejans ,  Yoran D Jak ,  Henk L Dekker ,  Martijn Rep ,  Harrold A van den Burg ,  Frank L W Takken . 2024. Specific members of the TOPLESS family are susceptibility genes for Fusarium wilt in tomato and Arabidopsis.Plant Biotechnol Journal; 2024 Jan; 22(1):248-261. doi: 10.1111/pbi.14183.   Bệnh qua mạch dẫn gây héo rủ cây do nấm  Fusarium oxysporum  là đe dọa chính đối với nhiều loài cây trồng. Tính kháng di truyền khá hiếm và khả năng khắc phục không thể được bởi sự xuất hiện của những nòi địa lý mới (races). Muốn xác định tính kháng di truyền bền vững và tính kháng “non-race-specific” (có tính chất chuyên biệt nòi địa lý)  đối với bệnh “Fusarium wilt”, tác giả thiết kế thí nghiệm xác định các chủ đích của “effector” trong cây cà chua mà nơi ấy trung gian tính nhạy cảm với nấm gây...

Sử dụng công nghệ CRISPR, các nhà nghiên cứu thành công trong việc trồng cà chua tiêu thụ ít nước hơn mà không ảnh hưởng đến năng suất Một phát hiện mới của Đại học Tel Aviv đã thành công trong việc trồng và xác định đặc tính của các giống cà chua có hiệu quả sử dụng nước cao hơn mà không ảnh hưởng đến năng suất. Các nhà nghiên cứu sử dụng công nghệ chỉnh sửa gien CRISPR đã có thể trồng cà chua tiêu thụ ít nước hơn mà vẫn giữ được năng suất, chất lượng và hương vị.     Các nhà nghiên cứu giải thích rằng trong bối cảnh hiện tượng nóng lên toàn cầu và sự suy giảm nguồn tài nguyên nước ngọt, nhu cầu ngày càng tăng đối với các loại cây trồng nông nghiệp tiêu thụ ít nước hơn mà không ảnh hưởng đến năng suất. Đương nhiên, đồng thời, do cây nông nghiệp sinh trưởng và phát triển dựa vào nước nên việc xác định giống cây trồng phù hợp là điều đặc biệt khó khăn.   Trong một quá trình gọi là thoát hơi nước, thực vật làm bay hơi nước từ lá của chúng. Đồng thời, carbon dioxide xâm nhập...

 Tăng cường chức năng hệ gen cây cà chua thông qua nguồn biến dị di truyền Nguồn:  Prateek Gupta ,  Pankaj Singh Dholaniya ,  Kunnappady Princy ,  Athira Sethu Madhavan ,  Yellamaraju Sreelakshmi ,  Rameshwar Sharma . 2024. Augmenting tomato functional genomics with a genome-wide induced genetic variation resource Front Plant Sci.; 2024 Jan 24: 14:1290937. doi: 10.3389/fpls.2023.1290937.   Đột biến đẩy nhanh quá trình cải tiến giống cây trồng bằng cách cung cấp alen mới cho năng suất cao và kháng bệnh hại. Tuy nhiên, những alen này với kiểu hình có thể cảm nhận được mà không thay đổi chức năng vẫn còn ẩn kín trong cây đột biến. Kỹ thuật chạy trình tự “whole-genome sequencing” (WGS) của cá thể bị đột biến khám phá được toàn bộ phổ đột biến trong hệ gen cây. “Genome-wide” kích hoạt nguồn đột biến có thể cải tiến nội dung chọn giống cà chua với chủ đích rõ ràng và làm dễ dàng cho nghiên cứu genome chức năng. Theo nghiên cứu này, người ta gi...