Di truyền hàm lượng carotenoid trong hệ gen cây sắn (Manihot esculenta Crantz)

  Di truyền hàm lượng carotenoid trong hệ gen cây sắn (Manihot esculenta Crantz)

Nguồn: Janardanan Sreekumar, P A Muhammed Sadiq, Saravanan Raju, Archana Mukherjee. 2022. In silico analysis of carotenoid biosynthesis pathway in cassava (Manihot esculenta Crantz). J. Genet.; on-line 4 January 2022; 101:2. https://doi.org/10.1007/s12041-021-01345-8

Các phân tử apocarotenoids có một vai trò quan trọng trong tăng trưởng và phát triển thực vật, đặc biệt là strigolactones, nó có thể kích hoạt ra rễ và giúp cho tương tác của cây với các vi sinh vật đất trơn tru. Các phân tử ấy còn hoạt động như những colorants, antioxidants, hormones, những thành phần truyền tín hiệu, mùi thơm/aroma và chromophores. Những phương pháp tiếp cận có tính chất in silico rất giá trị trong việc làm giảm phức chất có liên quan đến hệ thống vận hành các gen của cây, giúp các nhà nghiên cứu phát triển chiến thuật mới có tính chất công nghệ sinh học và công nghệ tin sinh học. Một phân tích hệ gen in silico theo kiểu so sánh của những enzymes chủ chốt được gen mã hóa trong gồm trong quá trình sinh tổng hợp apocarotenoid của hệ gen cây sắn được tiến hành sử dụng những cây trung gian như cây arabidopsis, cà chua, khoai tây và khoai lang. Bốn mươi gen liên quan đến carotenoid được phân lập, những chuỗi trình tự nucleotide được minh chứng bằng các phân tích khác nhau về trình tự DNA điều tiết như dự báo phân tử TFs (transcription factor), phân tích CpG island, phân tích microRNA điều tiết và phân tích trình tự của promotor. Các trình tự của phân tử protein tương ứng được xác định thông qua domain/motif của protein và phân tích di truyền huyết thống (phylogenetic analysis). Phổ biểu hiện các gen liên quan đến apocarotenoid trong hệ gen cây sắn được tạo ra và dự đoán vị trí mang tính chất subcellular được tiến hành để xác định sự phân bố của những proteins như vậy. Kết quả cho thấy: những domains của apocarotenoid protein có tính chất bảo thủ cao trong cây trung gian và cây sắn. Mười tám transcription factors như MYB, BBR-BPC, bHLH và NAC có liên quan đến các gen phân lập điều khiển carotenoid trong cây sắn được tìm thấy. Những apocarotenoid genes được tìm thấy biểu hiện trong tất cả mọi cơ quan của cây sắn. Các gen ấy phân bố trên 17 nhiễm sắc thể trong (18 NST) của hệ gen cây sắn. Một phần ba chứa số gen tối đa. Phân tử miRNA trong phân tích, người ta phân lập được 3 phân tử microRNAs, đó là miR159a, miR171b và miR396a chúng nối kết có ý nghĩa với sinh tổng hợp carotenoid trong cây sắn và lộ trình sinh tổng hợp ấy được tái cấu trúc bằng cách tích hợp thông tin đã nói phía trên. Sự hiểu biết cặn kẽ các gen này và lộ trình gắn kết với sinh tổng hợp carotenoid của cây sắn sẽ giúp rất nhiều cho chương trình cải tiến giống sắn cao sản giàu hàm lượng carotenoid.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35129135/

 

Bệnh khảm sắn – Quản lý bệnh ở Đông Nam Á

 Bệnh khảm sắn – Quản lý bệnh ở Đông Nam Á

Nguồn: Ayaka Uke, Hiroki Tokunaga, Yoshinori Utsumi, Nguyen Anh Vu, Pham Thi Nha, Pao Srean, Nguyen Huu Hy, Le Huy Ham, Luis Augusto Becerra Lopez-Lavalle, Manabu Ishitani, Nguyen Hung, Le Ngoc Tuan, Nguyen Van Hong, Ngo Quang Huy, Trinh Xuan Hoat, Keiji Takasu, Motoaki Seki, Masashi Ugaki. 2022. Cassava mosaic disease and its management in Southeast Asia.Plant Mol Biol.; 2022 Jun; 109(3):301-311. 

Tình trạng bùng phát bệnh khảm CMD (cassava mosaic disease) trên cây sắn ở Đông Nam Á được tổng hợp trong nghiên cứu này. Sản xuất hom sắn sạch bệnh, hom khỏe và hệ thống phân phối hom sắn đã và đang được tiến hành ở Việt Nam và Cambodia, bên cạnh hệ thống phòng trừ tổng hợp, để chống với dịch bùng phát tại đây. Sắn (Manihot esculenta Crantz) là một trong những loài cây lương thực quan trọng của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Gần đây, sâu bệnh hại chính đã gây thiệt hại nghiêm trọng vùng sản xuất sắn tại Đông Nam Á (ĐNA). Tổng quan thảo luận sự bộc phát bênh khảm trên cây sắn (CMD) do siêu vi có tên là Sri Lankan cassava mosaic virus (SLCMV) tại ĐNA, tóm lược các triệu trứng giống nhau giữa SLCMV và những siêu vi gây bệnh cassava mosaic begomoviruses. Dự án có tên SATREPS (Science and Technology Research Partnership for Sustainable Development) với "Phát triển và chia sẻ những phương thức canh tác bền vững trên cơ sở quản lý vector côn trùng diễn ra trên cây sắn ở Việt Nam, Cambodia và Thailand", khởi động vào năm 2016, được tài trợ bởi The Japan International Cooperation Agency (JICA) và The Japan Science and Technology Agency (JST), Nhật Bản. Mục tiêu của SATREPS là xây dựng hệ thống sản xuất họm giống sạch bệnh, hom khỏe và các hệ thống chia sẻ nguồn giống tại miền nam Việt Nam và Cambodia, phát triển hệ thống quản lý sâu bệnh hại cây sắn. Để có được các mục đích ấy, những hệ thống mang tính chất mô phỏng về sản xuất hom sắn khỏe tại Vietnam và Cambodia đã và đang được phát triển kết hợp giống kháng CMD thông quan mạng lưới khảo nghiệm quốc tế điều phối bởi CIAT (The International Center for Tropical Agriculture) và IITA (The International Institute of Tropical Agriculture).

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34240309/

Tổng quan di truyền và chọn tạo giống sắn gần đây

 Tổng quan di truyền và chọn tạo giống sắn gần đây

Nguồn: Assefa B Amelework, Michael W Bairu. 2022. Advances in Genetic Analysis and Breeding of Cassava ( Manihot esculenta Crantz): A Review. Plants (Basel); 2022 Jun 20;11(12):1617.  doi: 10.3390/plants11121617.

Sắn (Manihot esculenta Crantz) là loài cây lương thực thực xếp hạng 6 trên thế giới và được tiêu thụ bởi 800 triệu người. Tại châu Phi, sắn là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây bắp. Châu Phi tiêu thụ sắn lớn nhứt thế giới. Mặc dù sắn không phải loài cây trồng số một của Nam Phi, nhưng nó đang trở thành cây trồng phổ thông nhất trong những nông trại ở vùng không quá lạnh, bởi vì bản chất thích nghi tốt với khí hậu của nó. Người ra rất cần thiết lập một chương trình mang tính chất đa ngành trong nghiên cứu nó tại Agricultural Research Council của Nam Phi. Mục tiêu của bài tổng quan này là ghi lại những tiến bộ trong ngành chọn giống và di truyền cây sắn. Tổng quan tóm lược thành tựu nghiên cứu sắn trên toàn thế giới và thảo luận những tìm kiếm trong nghiên cứu đối với năng suất, phẩm chất, khả năng thích nghi của những tính trạng cây sắn. Người ta thảo luận các hạn chế và triển vọng của chương trình R&D của cây sắn đối với sự phát triển công nghiệp sắn tại Nam Phi.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35736768/