Bản đồ di truyền của locus bwvr điều khiển tính kháng bệnh “broad bean wilt virus 2” của cây ớt Capsicum annuum thông qua “BSR-seq”

 Bản đồ di truyền của locus bwvr điều khiển tính kháng bệnh “broad bean wilt virus 2” của cây ớt Capsicum annuum thông qua “BSR-seq”

Nguồn: Jung-Min Kim, Joung-Ho Lee, Se-Ran Park, Jin-Kyoung Kwon, Na-Young Ro & Byoung-Cheorl Kang. 2024. Molecular mapping of the broad bean wilt virus 2 resistance locus bwvr in Capsicum annuum using BSR-seq. Theoretical and Applied Genetics; April 8, 2024; vol.137; article 97

 

Kỹ thuật “bulked segregant RNA seq” của nguồn vật liệu bao gồm những mẫu giống ớt nhiễm hoặc kháng bệnh “broad bean wilt virus 2” đã xác định được một gen đích kháng với pathogen này.

 

Virus “single-stranded positive-sense RNA” mang bệnh “Broad bean wilt virus 2” (viết tắt là BBWV2) làm tổn thương cây ớt (Capsicum annuum) trên nhiều động ruộng. Ơ đây, tác giả mô tả  phương pháp  mapping locus BBWV2 điều khiển tính kháng bệnh và locus bwvr thông quan quần thể con lai cận giao tái tổ hợp F7:8  (RIL) bởi tổ hợp lai giữa mẫu giống ớt kháng BBWV2 có tên ‘SNU-C’ với mẫu giống ớt nhiễm bệnh mang tên ‘ECW30R.’ Tất cả cây F1 đều được chủng bệnh BBWV2 với chủng nòi PAP1, biểu hiện nhiễm virus này. Quẩn thể con lai RIL biểu thị tỷ lệ kháng:nhiễm là 1:1, như vậy tính trạng này được điều khiển bởi một gen lặn. Để lập bản đồ di truyền gen bwvr, người ta thực hiện “bulked segregant RNA-seq” (BSR-seq). Người ta đọc trình tự “vật liệu nguồn [pools] của dòng kháng và dòng nhiễm từ quần thể RILs rồi so sánh trình tự theo kết quả số “reads” đối với hệ gen tham chiếu có chất lượng tốt ‘Dempsey’ để xác định được những “variants” giữa các “pools” như vậy. Kết quả phân tích xác nhận 519.887 “variants” (biến thể) và chọn ra vùng đích “từ 245.9 đến 250.8 Mb” của hệ gen tham chiếu Dempsey như một locus QTL đối với gen bwvr. Thực hiện fine-map gen bwvr, người ta sử dụng HRM mới thiết kế (high-resolution melting) và các chỉ thị KASP (Kompetitive allele specific PCR) trên cơ sở những “variants” lấy từ “BSR-seq reads” và kết quả phân tích chỉ thị SNPs theo “PepperSNP16K array”. Phân tích so sánh xác định được 11 SNU-C-specific SNPs định vị trong locus bwvr. Sử dụng chỉ thị dẫn từ kết quả “variants”, người ta lập bản đồ di truyền  của locus ứng cử viên bwvr tại vùng có độ lớn phân tử: “246.833–246.949 kb”. Xếp nhóm di truyền (clustering) những “SNU-C-specific variants” gần DEM.v1.00035533 định vị bên trong locus bwvr. DEM.v1.00035533 mã hóa protein đóng vai trò “nitrate transporter” NPF1.2 và bao gồm một chỉ thị SNP ơ trong đầu 5′ của vùng chưa dịch mã. Locus bwvr, có 4 gen, bao gồm gen DEM.v1.00035533, locus này có thể đại diện cho nguồn gen rất giá trị của chương trình lai tạo giống ớt.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04603-2