QTL điều khiển tính kháng nhện xanh ký sinh lá sắn

 QTL điều khiển tính kháng nhện xanh ký sinh lá sắn

Nhện xanh ký sinh lá sắn CGM được viết tắt từ chữ “cassava green mite” [Mononychellus tanajoa (Bondar)]. Đây là đối tượng gây hại nặng nề nhất trong mùa khô ở hầu hết vùng trồng sắn. Đối tượng gây hại làm giảm năng suất củ sắn tươi trên 80%. Khai thác chiến lược giống kháng nhện xanh CGM đạt hiệu quả cao nhất về kinh tế và bền vững nhằm phòng ngừa sự thất thoát năng suất. Mục tiêu nghiên cứu nhằm làm rõ tính ổn định của các gen kháng CGM đã được công bố trước đây rồi, mục tiêu còn nhằm xác định các gen kháng mới với CGM trong quần thể con lai “bi-parental mapping” và ước đoán bản chất di truyền tính trạng này. Quần thể bao gồm109 cá thể F1 của cặp lai giữa vật liệu kháng CGM là TMEB778 và vật liệu rất nhiễm nhện xanh là TMEB419. Chúng được khảo nghiệm tại điểm nóng của dịch hại CGM ở Nigeria qua hai vụ trồng liên tiếp.Người ta sử dụng 42.204 chỉ thị SNP với giá trị MAF ≥ 0.05 để thực hiện phân tích SMA (single-marker analysis). Vị trí QTL có ý nghĩa nhất là (S12_7962234)đã được phân lập trên vai trái của nhiễm sắc thể 12. QTL này giải thích được biến thiên kiểu hình với tỷ lệ cao và liên kết chặt với chỉ thị SNP liên quan đến tính kháng dịch hại CGM cũng như lông tơ của lá sắn LP (leaf pubescence). Những chỉ thị SNP đồng vị trí liên quan đến tính kháng  dịch hại CGM và LPđịnh vị trên nhiễm sắc thể số 12. Chúng hoạt động có tính chất gen đa tính trạng(pleiotropic effect) hoặc liên kết chặt theo khoảng cách vật lý. Marker SNP cóý nghĩa nhất được chú thích rõ ràng (gene annotations). Có 33 gen mang tính chất độc nhất vô nhị được xác định trong vùng SNPs ở đoạn phân tử có kích thước 4 –8 Mb trên nhiễm sắc thể 12. Trong những gen ấy, có 9 gen ứng cử viên mới được đặt tên là; Manes. 12077600; Manes. 12G086200; Manes. 12G061200; Manes. 12G083100;Manes. 12G082000; Manes. 12G094100; Manes. 12G075600; Manes. 12G091400 và Manes.12G069300 biểu hiện gen rất mạnh mẽ liên quan trực tiếp đến tính kháng nhện xanh. Quy tụ các gen và QTL này được xác định trên nhiễm sắc thể 12 với những loci đã được công bố trước đó, ví dụ như trên nhiễm sắc thể 8, sẽ giúp cho nhàchọn giống thực hiện thắng lợi kế hoạch chọn tạo giống sắn cảo sản kháng được dịch hại do nhện xanh gây ra.

Xem: http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0231008

Họ gen sucrosynthase của hệ gen cây sắn (Manihot esculenta Crantz)

 Họ gen sucrosynthase của hệ gen cây sắn (Manihot esculenta Crantz)

 

Nguồn: Tangwei Huang, Xinglu Luo, Zhupeng Fan, Yanni Yang, Wen Wan. 2021. Genome-wide identification and analysis of the sucrose synthase gene family in cassava (Manihot esculenta Crantz). Gene 2021 Feb 15; Vol.769:145191.

  

Sucrose synthase (SUS), là một enzyme chủ chốt của chu trình biến dưỡng sucrose, protein này được mã hóa bởi một họ gen lớn trong thực vật. Hiện nay, hàng tá họ gen SUS đã được người ta định tính và phân lập trong nhiều hệ gen cây trồng chính của thế giới. Tuy nhiên, chỉ có rất ít nghiên cứu khá hoàn thiện về loài cây trồng quan trọng vùng nhiệt đới – đó là cây sắn (Manihot esculenta Crantz). Theo kết quả nghiên cứu này, bảy thành viên có tính chất non-redundant của họ gen SUS (MeSUS1-7) được phân lập và định tính rõ ràng trong hệ gen cây sắn. Các gen MeSUS này phân bố rải rác trên năm nhiễm sắc thể (Chr1, Chr2, Chr3, Chr14, và Chr16). Chúng mã hóa proteins có thể được chia ra thành ba nhóm chính với những proteins SUS khác từ loài cây trồng một lá mần và hai lá mầm (SUS I, SUS II, và SUS III). Phổ biểu hiện gen theo không gian và thời gian (spatio-temporal expression profiles) của các gen  MeSUS biểu thị tính độc lập trong phát triển, có trùng lấp nhau một phần nào đó, chủ yếu thể hiện trong các mô tế bào liên quan đến nguồn và sức chứa của cây sắn. Những nghiệm thức gây stress lạnh và khô hạn đã kích thích đáng kể gen MeSUS2, MeSUS4, MeSUS6, và MeSUS7. Kết quả là kích hoạt những enzymes mà chúng mã hóa, chỉ ra rằng những gen như vậy có vai trò cực trọng giúp cây chống chịu stress phi sinh học. Kết quả nghiên cứu bổ sunbg kiến thức mới về vai trò của họ gen SUS và những thành viên chính, trong các tiến trình sinh lý học khác nhau, đặc biệt là sự vận chuyển sucrose và sự tích tụ tinh bột trong củ sắn.

 

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33007377/

Nhận diện chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh khảm lá trong các giống khoai mì ở Miền Nam Việt Nam

Nhận diện chỉ thị phân tử liên kết với gen kháng bệnh khảm lá trong các giống khoai mì ở Miền Nam Việt Nam

Tải về

Nguyễn Thị Kim Thoa, Huỳnh Nguyễn Minh Nghĩa, Nguyễn Thị Thanh Thảo, Dương Hoa Xô, Nguyễn Xuân Dũng

TÓM TẮT

Bệnh khảm lá khoai mì (CMD) hiện đang gây hại nghiêm trọng trên các giống khoai mì ở Việt Nam. Gen kháng bệnh đã được nghiên cứu và ứng dụng cho việc phát triển giống khoai mì kháng bệnh trên thế giới, tuy nhiên hiện vẫn chưa được áp dụng ở Việt Nam. Nghiên cứu này xác định sự hiện diện của các chỉ thị liên kết với gen kháng CMD (SSRY28, SSRY106, NS158, NS169, NS198 và RME-1) trong các giống khoai mì ở miền Nam Việt Nam bằng kỹ thuật PCR. Phản ứng PCR được thiết lập với từng chỉ thị trước khi áp dụng cho việc nhận diện. Kết quả cho thấy đã thiết lập được phản ứng PCR cho việc nhận diện các chỉ thị. Trong 72 mẫu giống khoai mì được kiểm tra, có 21 mẫu mang 6 chỉ thị, 32 mẫu mang 5 chỉ thị, 19 mẫu mang 4 chỉ thị, và 1 mẫu mang 3 chỉ thị. Các mẫu khoai mì được kiểm tra khác biệt so với mẫu đối chứng (kháng bệnh) ở 3 chỉ thị (NS158, NS169 và RME-1) cho thấy 3 chỉ thị này có thể có vai trò quan trọng đối với khả năng kháng bệnh khảm lá của các mẫu giống khoai mì ở Việt Nam.

 

Từ khóa: Khoai mì, bệnh khảm lá, chỉ thị phân tử, gen kháng bệnh khảm lá

Những nghiên cứu mới về sự ra hoa có khả năng làm tăng sản lượng sắn

 Những nghiên cứu mới về sự ra hoa có khả năng làm tăng sản lượng sắn

 Trương Thị Tú Anh theo Phys.org

Hai công bố mới nghiên cứu sự ra hoa của cây sắn đã cung cấp những kết quả chi tiết về các yếu tố di truyền và môi trường làm tạo niềm tin cho việc đảm bảo an ninh lương thực của một trong những loại cây trồng quan trọng nhất trên thế giới. Là một loại cây lấy củ nhiệt đới được sử dụng trong sản xuất thương mại và là nguồn lương thực chính của hàng trăm triệu người dân ở Châu Phi, lịch sử đã ghi nhận các nhà chọn giống đã gặp khó khăn để cải thiện cây sắn bởi vì sản lượng hoa thấp.

 

Những nghiên cứu mới được tài trợ bởi dự án NextGen Cassava và được dẫn dắt bởi các nhà khoa học của trường Đại học Cornell và Viện Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế cung cấp cho các nhà chọn giống cây trồng những phương pháp triển vọng nhất để khắc phục tình trạng kém (đặc biệt là số lượng hoa cái thấp) hoặc quá trình chậm ra hoa. Các tác giả chính của cả hai bài báo là Deborah Oluwasanya và Tim Setter, Giáo sư Khoa học đất và Cây trồng tại Trường Khoa học Thực vật Tích hợp thuộc Trường Đại học Nông nghiệp và Khoa học Đời sống.

 

Nghiên cứu đầu tiên, được công bố ngày 21 tháng 5 trên tạp chí Frontiers in Plant Science, nhằm mục đích hiểu rõ hơn về các yếu tố điều chỉnh sự ra hoa của cây sắn và tỷ lệ thấp của hoa cái trên hoa đực. Xu hướng tự nhiên của cây sắn là tạo ra nhiều hoa đực hơn hoa cái, nhưng để nhân giống có hiệu quả thì cần nhiều hoa cái hơn. Sự kết hợp của các chất tăng trưởng thực vật và phương pháp xử lý cắt tỉa đã được kiểm tra về hiệu quả của chúng trong việc cải thiện sản lượng hoa. Thông qua nhiều thử nghiệm đã tìm thấy các sự kết hợp để thúc đẩy sự ra hoa và tăng tỉ lệ hoa cái trên hoa đực.

 

Đầu tiên, các phương pháp cắt tỉa đặc biệt đã kích thích sự phát triển của hoa; thứ hai, áp dụng hợp chất bạc thiosulfate (STS) cũng làm tăng sự ra hoa; thứ ba, ứng dụng benzyladenine - hormone thực vật tổng hợp, cũng làm tăng sự ra hoa. Kết hợp cắt tỉa và xử lý STS cũng làm gia tăng sự ra hoa. Với việc bổ sung hormone, hơn 80% hoa là hoa cái. Sự kết hợp ba phương pháp này cũng dẫn đến sự gia tăng sự ra hoa.

 

Oluwasanya cho biết: “Chúng tôi đã thấy tác dụng phụ khi các phương pháp xử lý được phân lớp theo từng lớp, cung cấp những hiểu biết mới về cách có thể tăng sản lượng sắn. Những phát hiện của chúng tôi đưa ra định hướng rất rõ ràng, điều này không phải lúc nào cũng đúng trong khoa học”.

 

Nghiên cứu thứ hai, được công bố ngày 21 tháng 7 trên tạp chí PLOS ONE, đã thử nghiệm khả năng làm chậm ra hoa đối với chu kỳ nhân giống. Chu kỳ nhân giống dài hơn đồng nghĩa với việc chậm trễ chuyển giao các giống cải tiến cho nông dân - nhiều người trong số họ phụ thuộc vào cây sắn để sống.

 

Để xác định các điều kiện tối ưu cho việc ra hoa, các tác giả đã so sánh cây sắn ra hoa sớm với cây ra hoa muộn tại hai điểm thực nghiệm ở miền nam Nigeria: Ibadan và ở Ubiaja. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm đồng thời các điều kiện nhiệt độ được kiểm soát khác nhau.

 

Trong khi các giống ra hoa sớm đã ra hoa tại cùng các thời điểm và các điều kiện phát triển, các kiểu gen ra hoa muộn lại nhạy cảm với môi trường nên về cơ bản chúng bị trì hoãn đáng kể ở nhiệt độ ấm hơn dưới sự kiểm soát các điều kiện tại Ibadan - trước đây được biết là nơi có điều kiện môi trường rất khó để ra hoa.

 

Mặc dù các nghiên cứu độc lập với nhau, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận một gen thực vật có tên là TEMPRANILLO1 (TEM1) trong mỗi nghiên cứu có mức độ biểu hiện thấp nhất trong các nghiệm thức đã giúp cải thiện sự ra hoa của sắn. Điều này đúng với các kết hợp đã giúp tăng số lượng hoa cái và nhiệt độ mát mẻ tại các địa điểm ở Ubiaja - nơi sắn ra hoa sớm nhất. Những nghiên cứu này đại diện cho báo cáo đầu tiên về vai trò quan trọng của TEM1 đối với sự phát triển của hoa sắn.

 

Oluwasanya cho biết: “Trước đây, các cuộc thảo luận về sự ra hoa của cây sắn là 'sớm' và 'muộn', nhưng từ nghiên cứu của chúng tôi, tôi nghĩ rằng chúng ta có thể thay đổi chủ đề là các giống không nhạy cảm hoặc nhạy cảm với môi trường. Hy vọng rằng những nghiên cứu này có thể hữu ích trong việc khám phá sâu hơn ảnh hưởng của gen TEM1 đối với sự ra hoa của cây sắn”.

 

Kết quả nâng cao hiểu biết về các yếu tố quy định sự ra hoa của sắn và có giá trị tiềm năng trong việc quản lý kiểu gen và điều kiện môi trường trong các chương trình nhân giống.

 

Setter cho biết: “Phần lớn công việc quan trọng này đến từ nghiên cứu của tiến sỹ Deborah và nghiên cứu này có tiềm năng hỗ trợ rất nhiều cho việc cải thiện giống sắn ở Nigeria và các khu vực lân cận. Nó cũng là biểu tượng cho sứ mệnh tác động toàn cầu của Cornell”.

 

Chiedozie Egesi, Giám đốc NextGen Cassava, giáo sư trợ giảng tại Bộ Phát triển Toàn cầu và là nhà khoa học cấp cao tại IITA, cho biết: Nghiên cứu khoa học về sắn đang giúp tối ưu hóa sản xuất ở châu Phi và đảm bảo tốt hơn một tương lai an toàn lương thực. Những nghiên cứu về ra hoa của cây sắn mở ra những hiểu biết mới để cải thiện cuộc sống của nông dân Châu Phi.

Tổng quan kết quả chọn tạo giống sắn 50 năm qua

Tổng quan kết quả chọn tạo giống sắn 50 năm qua

 

Nguồn: Hernán Ceballos, Clair Hershey, Carlos Iglesias & Xiaofei Zhang. 2021. Fifty years of a public cassava breeding program: evolution of breeding objectives, methods, and decision-making processes. Theoretical and Applied Genetics August 2021; vol. 134: 2335–2353

 

Tổng quan này tập hợp các công trình và phân tích những đặc điểm chính của chương trình cải tiến giống sắn tại CIAT (International Center for Tropical Agriculture) trong 50 năm qua và đúc kết thành bài học kinh nghiệm cho việc lai tạo giống sắn. Nhóm nhà chọn giống, cộng tác với tổ chức chính phủ và tư nhân, xác định rõ ràng mục tiêu chọn giống là già? rồi định hướng kế hoạch cho ngành kinh doanh giống sắn. Có sự tiến hóa qua nhiều thập kỷ và sự tập trumng hiện nay đối với bốn profiles sản xuất sắn toàn cầu. Phương pháp chọn theo di truyền số lượng “recurrent selection” (chọn tái tục) cũng được tiến hóa bao gồm sự cách tân ví dụ như ước lượng giá trị kiểu hình, tăng số địa điểm khảo nghiệm giống trong giai đoạn đầu quy trình đánh giá  tính trạng nông học, giảm từ từ chu kỳ con lai (breeding cycles: bao gồm phương pháp rapid cycling đối với tính trạng có hệ số di truyền cao), phát triển những quy trình kích hoạt trổ bông đồng thời bố và mẹ, quy trình dự đoán trên cơ sở phân tích genome-wide. Tác động của cải tiến giống sắn tùy thuộc đáng kể vào loại hình thị trường có nhu cầu về sắn. Khi bộ rễ củ được sử dụng để chế biến tinh bột, thức ăn gia súc hoặc chế biến ethanol (ví dụ ở Đông Nam Á), sự thích ứng của giống sắn cải tiến gần như giống nhau ở mức độ toàn thế giới và năng suất tại từng khu vực cũng có tín hiệu gia tăng đáng kể. Khi thị trường và cơ sở hạ tầng yếu hoặc không tương thích với mục tiêu sản xuất  đối với địa phương, công nghệ chế biến và tiêu thụ ở nông trại, tác động ấy trở nên thấp hơn. Tiềm năng của những công cụ cải tiến giống hiện đại cần được đánh giá một cách thấu đáo đối với tính hiệu quả kinh tế. Cuối cùng, người ta tóm lược nhiều thách thức và cơ hội diễn ra trong tương lai đối với chươnbg trình cải tiến giống sắn. Bài tổng quan này mô tả  nhiều phương pháp cách lựa chọn cho chương trình chọn giống sắc thuộc các sectors nhà nước và tư nhân có thể học được kinh nghiệm 50 năm qua để tối ưu hóa thành công trong tương lai.

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03852-9

 

GWAS xác định gen điều khiển HCN của khoai mì

GWAS xác định gen điều khiển HCN của khoai mì

Nguồn: Alex C Ogbonna, Luciano Rogerio Braatz de Andrade, Ismail Y Rabbi, Lukas A Mueller, Eder Jorge de Oliveira, Guillaume J Bauchet. 2021. Large-scale genome-wide association study, using historical data, identifies conserved genetic architecture of cyanogenic glucoside content in cassava (Manihot esculenta Crantz) root. Plant Journal; 2021 Feb;105(3):754-770.  doi: 10.1111/tpj.15071. 

 

Khoai mì Manihot esculenta là hoa màu cho củ, nguồn gốc Nam Mỹ, là cây lương thực chủ lực của vùng nhiệt đới. Nghiên cứu này tập trung nguồn vật liệu ngân hàng gen của Nam Mỹ và châu Phi. Nghiên cứu kiến trúc di truyền của tính trạng HCN (hydrogen cyanide), tính trạng phẩm chất quan trọng của củ khoai mì. HCN, biểu hiện ở trạng thái cyanogenic glucosides tổng số, giúp cây chống lại sự phá của dịch hại ăn cây khoai mì, nhưng lại rất độc đối với tiêu hóa của người. Người ta đánh giá kiểu gen của 3.354 mẫu giống bản địa và dòng lai cải tiến có nguồn gốc từ 26 bang của  Brazil và 1.389 cá thể được đánh giá kiểu hình thông qua những thí nghiệm nhiều năm đối với tính trạng HCN. Tất cả vật liệu thí nghiệm được đánh giá kiểu gen bằng kỹ thuật GBS (genotyping by sequencing). Bản đồ GWAS định tính kiến trúc di truyền và gene mapping của HCN. Số liệu thí nghiệm cho thấy giá trị chỉ số di truyền nghĩa rộng và nghĩa hẹp lần lượt là 0.82 và 0.41, theo thứ tự. Hia loci chủ lực được xác định, mã hóa đối với một enzyme ATPase và một MATE protein, góp phần từ 7 đến 30% hàm lượng HCN của rễ củ, theo thứ tự. Người ta phát triển chỉ thị phân tử chẩn đoán phục vụ cải tiến giống, minh chứng kiến trúc tính trạng của tập đoàn giống khoai mì châu Phi rồi nghiên cứu sâu hơn minh chứng của sự thuần hóa giống khoai mì ngọt và giống khoai mì đắng. Định tính kiểu gen: (i) vai trò chính bởi những phân tử transporters trong không bào điều tiết hàm lượng HCN; (ii) tiến hành thuần hóa đồng thời (co-domestication) của giống ngọt và giống đắng được điều khiển bởi những alen chính  tùy thuộc vào vùng địa lý; và (iii) loci chủ lực của tính trạng HCN cao trong M. esculenta Crantz có nguồn gốc từ một tổ tiên, đó là M. esculenta subsp. flabellifolia. Hàm lượng cyanogenic glucosides trong rễ củ khoai mì và những dẫn xuất có bản chất glycosylated trong cây là tính trạng di truyền.

 

Xem: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7898387/

 

2021. Nguyễn Anh Vũ. Mô tả nhận dạng một số giống sắn phổ biến tại Việt Nam

 2021. Nguyễn Anh Vũ. Mô tả nhận dạng một số giống sắn phổ biến tại Việt Nam

Tải về

Nguyễn Anh Vũ(1), Lê Ngọc Tuấn(1), Nguyễn Hùng(1), Đỗ Thị Trang(1), Nguyễn Thị Hạnh(1), Phạm Thị Thu Hà(1), Nguyễn Trọng Hiển(2), Motoaki Seki(3), Lê Huy Hàm(1)

 

TÓM TẮT

 

Đánh giá hình thái cây sắn cho phép nông dân và các nhà nghiên cứu có thể nhận dạng giống ngay trên đồng ruộng. Hiện nay, tại Việt Nam, có rất nhiều giống sắn được canh tác phù hợp với nhiều điều kiện tự nhiên và phục vụ các mục đích khác nhau. Nghiên cứu này tập trung phân loại 20 giống sắn phổ biến tại Việt Nam theo bộ mô tả các đặc điểm của Viện Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (IITA). Bằng các đặc điểm nổi bật liên quan tới hình dạng và màu sắc các bộ phận chính như lá, thân và rễ, chúng tôi đã thành lập bộ mô tả chi tiết 20 giống sắn này và xây dựng cây phân loại qua đó trên đồng ruộng dễ dàng và đơn giản nhất. Bằng 20 kiểu hình, nhóm tác giả đã chia ra 3 nhóm chính và từ 3 nhóm chính phân chia 10 nhóm phụ.

 

Từ khóa: Cây sắn (Manihot esculenta), mô tả kiểu hình, nhận dạng

Họ phosphofructokinase trong hệ gen cây sắn

 Họ phosphofructokinase trong hệ gen cây sắn

Nguồn: Haiyan Wang, Pingjuan Zhao, Xu Shen, Zhiqiang Xia, Xincheng Zhou, Xin Chen, Cheng Lu, WenquanWang. 2021. Genome-wide survey of the phosphofructokinase family in cassava and functional characterization in response to oxygen-deficient stress. BMC Plant Biol.; 2021 Aug 16;21(1):376

 

Chu trình glycolytic phổ biến trong tất cả cơ quan, đặc biệt ở những mô thiếu oxygen. Men phosphofructokinase (PFK)  là một men có tính chất hạn chế mức độ trong chu trình glycolytic và đóng vai trò xúc tác sự kiện phosphoryl hóa fructose-6-phosphate thành fructose-1,6-bisphosphate. Rễ sắn (M. esculenta) là cơ quan khổng lồ chứa tinh bột có hàm lượng oxygen thấp. Tuy nhiên, người ta biết rất ít về chức năng của PFK của hệ gen M. esculenta (MePFK). Các tác giả thực hiện một phân tích hệ thống về các gen MePFK để tìm hiểu chức năng của họ gen MePFK dưới điều kiện stress thiếu ô xi (hypoxic stress). Ngưới ta xác định được 13 gen MePFK và định tính chúng bằng cách chạy trình tự gen. Cây gia hệ cho thấy có 3 chùm gen chia 13 gen này thành hai nhóm: chín gen thuộc nhóm MePFKs và bốn gen là pyrophosphate-fructose-6-phosphate phosphotransferase (MePFPs). Người ta xác định bằng phương pháp green fluorescent protein dung hợp với biểu hiện protein mà MePFK03 và MePFPA1 định vị trong chloroplast và dịch bào chất (cytoplasm), theo thứ tự. Phổ biểu hiện của 13 gen MePFKs được phát hiện nhờ kỹ thuật quantitative reverse transcription polymerase chain reaction cho thấy MePFK02, MePFK03, MePFPA1, MePFPB1 biểu hiện cao trên lá, rễ và hoa. Biểu hiện của MePFK03, MePFPA1 và MePFPB1 trong củ sắn tăng theo mức độ tăng trưởng. Người ta xác định hiện tượng thiếu ô xy trong củ sắn (hypoxia) xảy ra ở rễ sắn, nồng độ oxygen giảm cực trọng từ bên ngoài vào bên trong rễ. Biểu hiện của  MePFK03, MePFPA1 và MePFPB1 giảm theo sự giảm của nồng độ oxygen trong rễ sắn. Stress do ngập (waterlogging stress) cho thấy mức độ phân tử transcript của PPi-dependent MePFP và MeSuSy được điều tiết theo kiểu “up” và PPi-dependent glycolysis.

 

Một điều tra có hệ thống mối quan hệ di truyền huyết thống, bản chất phân tử, định vị trên nnhiễm sắc thể và tế bào phụ, dự đoán cis-element của MePFKs đã được hoàn thiện trong hệ gen cây sắn. Các phổ biểu hiện của MePFKs tại những thời điểm phát triển khác nhau, cơ quan khác nhau và nghiệm thức xử lý stress ngập đều cho thấy MePFPA1 đóng vai trò quan trọng trong tăng trưởng và phát triển câh sắn. Kết hợp mức độ phiên mã MeSuSy, người ta thấy pyrophosphate (PPi)-dependent glycolysis cùng song hành khi cây sắn bị stress ngập. Đêy là kiến thức cơ bản để nghiên cứu chức năng của MePFKs trong điều kiện bị stress thiếu ô xy.

 

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34399701/

 

Hình: Phân phố các gen MePFK trên nnhiễm sắc thể cây sắn.

 

Tổng quan nghiên cứu genomics cây sắn Manihot esculenta

Tổng quan nghiên cứu genomics cây sắn Manihot esculenta

Nguồn: Jessica B Lyons, Jessen V Bredeson, Ben N Mansfeld, Guillaume Jean Bauchet, Jeffrey Berry, Adam Boyher, Lukas A Mueller, Daniel S Rokhsar, Rebecca S Bart. 2021.  Current status and impending progress for cassava structural genomics. Plant Mol Biol.; 2021 Feb 18.  doi: 10.1007/s11103-020-01104-w. 

Người ta mong muốn làm sáng tỏ những tiến bộ gần đây trong nghiên cứu hệ gen cây sắn, loài cây trồng lương thực quan trọng, dị hợp tử (Manihot esculenta), and highlight key cassava genomic resources. Cây sắn, Manihot esculenta Crantz, là cây lương thực rất quan trọng của thế giới. Genomics cung cấp một nền tảng kiến thức giúp nhà chọn chống cải tiến dần dần tính trạng dinh dưỡng và nông học của cây sắn, cũng như minh chứng những sự kiện lịch sử tiến hóa trong quá trình thuần hóa từ loài hoang dại sang loài trồng trọt. Bản chất dị hợp tử rất cao của cây sắn được người ta ghi nhận trong tự nhiên. Tuy vậy, sự dị hợp tử ấy rất khó có thể hiểu được bản chất bí ẩn của chúng, bởi vì công nghệ của chúng ta còn hạn chế trong lĩnh vực chạy trình tự hệ gen. Gần đây, với công nghệ cải tiến như long-read sequencing technologies, người ta đã tìm kiếm cái gọi là genomics community hoàn toàn khả thi để giải quyết những nội dung khó khăn nhất cho nghiên cứu hệ gen cây sắn. Bài tổng quan này cung cấp các tư liệu hiện nay về hệ gen cây sắn được trình bày theo hệ thống thời gian và nguồn genomic. Các tác giả còn cung cấp cho chúng ta triển vọng thành tựu của những năm sắp tới. Xin lấy ví dụ về bản độ di truyền cây sắn sau đây: Các nhà di truyền cây sắn đã thực hiện bản đồ di truyền liên tục 20 năm qua (Fregene et al. 1997). Kể từ năm 2012, một loạt bài báo khoa học đã chứng minh sự hữu ích của chỉ thị phân tử SNP để làm bản đồ di truyền cây sắn, đặc biệt là người ta kết hợp cơ sở số liệu kiểu hình vào bản đồ của những tính trạng nông học quan trọng (Soto et al. 2015; ICGMC 2014; Rabbi et al. 2014a, b; Rabbi et al. 2012). Cơ sở dữ liệu quốc tế có tên là International Cassava Genetic Map Consortium đã sử dụng GBS data từ 10 quần thể làm bản đồ (mapping populations) để xây dựng nên một bản đồ di truyền có tính chất tham chiếu, mật độ dầy đặc (composite reference map), bao gồm 22.403 chỉ thị phân tử phủ trên 18 LGs (linkage groups) (ICGMC 2014). Bản đồ có tính chất composite map này phát huy tính hữu dụng của nó, bao gồm nội dung  cải tiến hoặc đánh giá  những assemblies mới của hệ gen cây sắn (ICGMC 2014; Kuon et al. 2019; Bredeson et al. 2016). TỪ phần mềm version 5 đang lưu hành, những nhiễm sắc thể của assemblies tham chiếu AM560-2 đang được đánh số tùy theo bản đồ composite, ví dụ trên nhiễm sắc thể 7 tương ứng với LK VII (linkage group VII).

Xem: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33604743/