Hệ thống chỉ thị phân tử “PotatoMASH” hiệu quả trong sàng lọc di truyền cây khoai tây trên cơ sở chuỗi trình tự haplotypes chạy "short - read"

Hệ thống chỉ thị phân tử “PotatoMASH” hiệu quả trong sàng lọc di truyền cây khoai tây trên cơ sở chuỗi trình tự haplotypes chạy "short - read" 

Nguồn: Lea Vexler, Agnieszka Konkolewska, Stephen Byrne, Tom Ruttink, Maria de la O Leyva-Pérez, Jie Kang, Denis Griffin, Richard G. F. Visser, Herman J. van Eck & Dan Milbourne. 2025. PotatoMASH is a cost-effective marker system for genomic prediction in potato based on short-read haplotypes. Theoretical and Applied Genetics; November 3 2025; vol. 138; article 289

Chạy trình tự có tính khuếch đại (amplicon sequencing) và chuỗi haplotype có tính chất “read-backed” cho phép sàng lọc di truyền hiệu quả kinh tế của cây khoai tây, với marker SNPs và haplotags cho thấy hiệu quả tương tự thông qua 23 tính trạng nông học, làm nền tảng cho ứng dụng cải tiến tiến giống rộng rải và khả năng dự đoán mang tính cạnh tranh cao với GBS (genotyping by sequencing: đánh giá kiểu gen bằng chạy trình tự DNA).

Kỹ thuật GP (genomic prediction: sàng lọc di truyền theo dự đoán) giúp cho việc cải tiến giống thông qua sự thúc đẩy tiến trình cải thiện di truyền; tuy nhiên, chi phí như vậy quá cao gắn liền với nhiều hạn chế do phải đánh giá kiểu gen quá nhiều (dense genotyping) theo cách chọn giống thông thường (routine breeding). Nghiên cứu này đánh giá được hiệu quả của “PotatoMASH”, một hệ thống chỉ thị phân tử SNPs, hiệu quả rẻ tiền, mật độ thấp, nền tảng giải trình tự có tính chất “amplicon” (khuếch đại) và hệ thống chỉ thị phân tử haplotags (short-read multi-allelic haplotypes) ứng dụng cho sàng lọc di truyền cây khoai tây (GP in potato). Thứ nhất, người ta so sánh PA (prediction ability: khả năng dự tính) thu nhận được 2.236 SNPs và 2.000–3.390 haplotags của 339 “amplicon loci” theo công cụ PotatoMASH với giá trị PA từ bộ dữ liệu GBS mật độ cao 43,6 k SNP. Khả năng PA chỉ giảm đi một cách tương đối, giảm 14% đối với SNPs và 9% đối với haplotags, điều đó chỉ ra rằng nền tảng này nhận được một thay thế có khả năng mở rộng đến GBS. Người ta áp dụng nó vào tập đoàn giống lưỡng bội để biết GP của 23 tính trạng nông học cần thiết, bao gồm tính trạng phẩm chất khoai tây, và hình thái. Cả hai loại hình marker này cho kết quả PA từ trung bình đến cao (0,29–0,81) giữa các tính trạng. Haplotags vượt trội hơn SNPs trong 11 tính trạng, trong khi, SNPs thực hiện tốt hơn trong 6 tính trạng, không khác biệt trong 6 tính trạng còn lại. Như vậy, PotatoMASH, hệ thống chỉ thị cho phép dễ dàng hơn trong phát hiện cùng một lúc cả SNPs và haplotypes với chi phí giảm, cung cấp giải pháp đánh giá kiểu gen linh hoạt và tiết kiệm thích hợp với hệ thống tích hợp giữa MAS (marker-assisted selection) và sàng lọc di truyền (GP) trong cải tiến giống khoai tây.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-05073-w