Tăng cường chức năng hệ gen cây cà chua thông qua nguồn biến dị di truyền

 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 giải trình tự 132 dòng đột biến hóa chất “doubly ethyl methanesulfonate” (EMS) cây cà chua và tìm thất được khoảng 41 triệu đột biến mới và 5,5 triệu phân tử “short InDels” chưa hiện diệntrong giống bố mẹ. Khoảng 97% genome có đột biến gen, bao gồm các gen, các promoters, UTRs, và introns. Hơn một phân ba gen trong quần thể cây đột biến có một hoặc nhiều hơn đột biến mất đoạn được dự đoán bởi phần mềm “Sorting Intolerant From Tolerant” (SIFT). Gần một phần tư các gen bị mất đoạn trong chu trình biến dưỡng của cây cà chua điều chỉnh được các bước trong chu trình ấy. Bên cạnh đó là chuyển tiếp GC>AT ưu thế trong đột biến hoa học EMS, quần thể cây đột biến này còn có một số lượng đáng kể chuyển tiếp AT>GC. So sánh tần suất đột biến giữa những codons đồng dạng cho thấy hấu hết những codon ưa thích có ít nhất bị đột biến một lần bởi xử lý hóa chất EMS. Minh chứng trong khoai tây đột biến “leaf-like”, suy giảm hàm lượng carotenoids trong quả cà chua đột biến ζ-carotene isomerase, và mất sự tái định cư của chloroplast trong cá chua đột biến phototropin1 đã minh chứng quy trình khám phá đột biến này. Cơ sở dữ liệu của tác giả tạo ra hàng loạt các đột biến  tiếp cận nội dung nghiên cứu “functional genomics” và cải tiến giống cà chua.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38328621/

 

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

Mở khóa bí mật về khả năng chịu đựng ức chế mặn ở cây cà chua hoang dã

Image
Mở khóa bí mật về khả năng chịu đựng ức chế mặn ở cây cà chua hoang dã Đa dạng di truyền và cấu trúc của Solanum pimpinellifolium và S. lycopersicum. Nguồn: The Plant Journal (2024). DOI: 10.1111/tpj.16894.   Khi khí hậu thay đổi và độ mặn của đất tăng lên ở nhiều vùng nông nghiệp, việc tìm ra các loại cây trồng có thể phát triển mạnh trong những điều kiện đầy thách thức này là rất quan trọng. Cà chua được canh tác, mặc dù quả cà chua là ngon, nhưng thường gặp trở ngại khi trồng ở điều kiện đất nhiễm mặn. Tuy nhiên, trong quần thể anh em họ hoang dã của chúng đã tiến hóa để tồn tại trong những môi trường đa dạng và thường khắc nghiệt. Một nghiên cứu gần đây đã đi sâu vào bản chất di truyền của cà chua hoang dã để khám phá bí mật về khả năng chịu mặn có thể được sử dụng để phát triển các giống cây trồng có khả năng phục hồi.   Một nhóm các nhà nghiên cứu tập trung vào  Solanum pimpinellifolium , họ hàng hoang dã gần nhất của cây cà chua yêu thích của chúng ta. Những quả nh...
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