Chỉnh sửa genome cây cà hoang dại Solanum americanum về tính trạng chống chịu nóng và thành phần anthocyanin của quả cà

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 thích di truyền của gen) đã làm cản trở việc tha9m dò khai thác gen đích – gen kháng stress của cây S. americanum. Ở đây, tác giả trình bày tập họp bộ gen ở mức độ nhiễm sắc thể của loại hình sinh thái S. americanum ecotype và xác định một gen đích mã hóa TF khi phản ứng với nhiệt, gen SaHSF17, rất thiết yếu cho chống chịu nóng. Chỉnh sửa gen nhờ hệ thống CRISPR/Cas9 làm “knockout” gen SaHSF17 dẫn đến kết quả là àm giảm đáng kể tính chống chịu nhiệt của cây S. americanum, biểu hiện kết quả ứng chế có ý nghĩa của những biểu hiện đa gen HSP dưới điều kiện có xử lý nhiệt. Hơn nữa, kết quả phân tích transcriptome và thành phần anthocyanin của trái cà tím dại cho thất chất delphinidins là những anthocyanins chủ lực tích tụ ở trái chín có màu tím đậm. Sự tích tụ của delphinidins và những thành phần tạo màu khác trong thời điểm trái chín của cây S. americanum trùng khớp với sự điều hòa phiên mã của gen chủ đích, đặc biệt là gen F3′5′H và F3′H, trong chu trình sinh tổng hợp anthocyanin. Như vậy, sự phát triển của hệ gen tham chiếu chất lượng cao đối với cây S. americanum sẽ giúp chúng ta dễ dàng xác định và sử dụng các gen mới kháng stress sinh học và phi sinh học để cải tiến giống thuộc họ Cà (Solanaceae) và giống cây trồng khác.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04523-7

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Phân tích đa dạng di truyền và GWAS về tính trạng vitamin C của cải xà lách (Lactuca sativa L.) với bộ chỉ thị SNP

 Phân tích đa dạng di truyền và GWAS về tính trạng vitamin C của cải xà lách (Lactuca sativa L.) với bộ chỉ thị SNP Nguồn:  Inés Medina-Lozano ,  Juan Ramón Bertolín ,  Jörg Plieske ,  Martin Ganal ,  Heike Gnad ,  Aurora Díaz . 2024. Studies of genetic diversity and genome-wide association for vitamin C content in lettuce ( Lactuca sativa  L.) using high-throughput SNP arrays. The Plant Genome; First published: 24 October 2024   Xà lách ( Lactuca sativa  L.) là nguồn thực phẩm cung cấp các dưỡng chất có lợi cho dù chúng thường hiện diện với liều lượng thấp. Người ta sử dụng bộ chỉ thị phân tử  40K Axiom  và  9K Infinium SNP  arrays để (i) khám phá sự đa dạng di truyền của 21 giống canh tác; (ii) thực hiện phân tích GWAS hàm lượng vitamin C  của 21 giống xà lách; quần thể giống xà lách bao gồm 205 cây  co dồi dào nguồn vitamin C (giống Lechuga del Pirineo).   Phân tích kiến trúc di truyền và di truyền h...
Read more

Phân tích transcriptome tính trạng hình thành rễ nhánh sớm của cây cà chua

 Phân tích transcriptome tính trạng hình thành rễ nhánh sớm của cây cà chua Nguồn;  Aiai Zhang ,  Qingmao Shang . 2024. Transcriptome Analysis of Early Lateral Root Formation in Tomato. Plants (Basel); 2024 Jun 12; 13(12):1620. doi: 10.3390/plants13121620.   Rễ mọc ngang (lateral roots:  LR s) thu nhận tín hiệu từ môi trường xuyên hệ thống rễ và hấp thu nước, dưỡng chất từ đất. Auxin điều tiết sự hình thành rễ ngang ấy, nhưng cơ chế này trong cây cà chua chưa  rõ ràng. Nghiên cứu cho thấy:  hệ thống LR của cà chua “Ailsa Craig” xuất hiện vào ngày thứ ba và phân bố không đều trên rễ sơ cấp. Theo vị trí của hệ rễ LR xuất hiện, người ta phân biệt rễ cà chua thành 3 phần bằng nhau: đó là “shootward” (rễ mọc từ thân) ( RB ), “middle part of the root” (giữa rễ) ( RM ), và “tip part of the root” (đỉnh rễ) ( RT ). Mặt cắt ngang của rễ từ ngày 1 đến ngày 6 cho thấy số tế bào  RB  và đường kính rễ gia tăng đáng kể so với  RM  và...
Read more

Thể đa bội trên rau: khám phá di truyền cho sự tiến hóa cây trồng và công tác chọn tạo giống thành công

Image
 Thể đa bội trên rau: khám phá di truyền cho sự tiến hóa cây trồng và công tác chọn tạo giống thành công Một nhóm nghiên cứu đã làm sáng tỏ vai trò của thể đa bội trong quá trình tiến hóa và chọn tạo giống cây rau, tận dụng các công nghệ giải trình tự tiên tiến để phân tích các sắc thái di truyền và biểu sinh của các thể đa bội. Những phát hiện của họ nhấn mạnh sự đóng góp quan trọng của thể đa bội đối với sự đa dạng và khả năng thích ứng của thực vật, làm sáng tỏ “bí ẩn khủng khiếp của Darwin” về sự phát triển của thực vật hạt kín.     Làm nổi bật tiềm năng của thể đa bội trong việc nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng, tổng quan này ủng hộ việc ứng dụng trong chọn tạo giống rau để mang lại lợi ích kinh tế và chế độ ăn uống. Bất chấp những bước tiến trong phân tích trình tự và đa omics, những thách thức vẫn tồn tại, bao gồm hiểu biết về tác động toàn diện của đa bội hóa và tận dụng công nghệ đối với các loại cây trồng không thuộc khuôn mẫu.   Nghiên cứu kêu gọ...
Read more