Lưu trữ Blog

CÂY SẮN VIỆT NAM

Thứ Ba, 7 tháng 11, 2023

Ba điểm nghẽn “bóp nghẹt” xuất khẩu sắn

  Ba điểm nghẽn “bóp nghẹt” xuất khẩu sắn

Xuất khẩu sắn đến năm 2028 sẽ đạt 2 tỷ USD/năm và tăng lên 2,5 tỷ USD/năm vào năm 2050. Để đạt được con số này, ngành sắn đang có 3 điểm yếu cần phải giải quyết. Đó là: xuất khẩu lệ thuộc quá nhiều vào một thị trường; công nghệ chế biến còn lạc hậu, chưa có nhiều sản phẩm chế biến sâu; mất cân đối giữa chế biến và vùng trồng sắn nguyên liệu…

 

 

Mục tiêu và những thách thức trên được đặt ra tại Hội nghị: “Tổng kết 5 năm ngành sắn Việt Nam, giai đoạn 2018 – 2023 và Đại hội nhiệm kỳ III, giai đoạn 2023 – 2028” của Hiệp hội Sắn Việt Nam.

TRUNG QUỐC VẪN LÀ THỊ TRƯỜNG XUẤT KHẨU CHÍNH

Ông Nghiêm Minh Tiến, Chủ tịch Hiệp hội Sắn Việt Nam, cho biết cây sắn (khoai mì) là cây lương thực quan trọng thứ 3 của Việt Nam sau lúa, ngô (bắp). Tính đến nay, diện tích trồng sắn cả nước khoảng 530.000 ha/năm, tổng sản lượng trên 10 triệu tấn/năm. Cây sắn và ngành công nghiệp chế biến đã góp phần giải quyết việc làm cho trên 1,2 triệu lao động, chủ yếu ở khu vực trung du, miền núi, đóng góp không nhỏ trong việc xóa đói giảm nghèo, ổn định về kinh tế và xã hội.

 

Về tình hình tiêu thụ, đại diện Cục Xuất nhập khẩu (Bộ Công Thương) cho biết, xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn của Việt Nam sang Trung Quốc có xu hướng giảm trong những tháng gần đây.

 

Tuy nhiên, trong 5 tháng đầu năm 2023, Trung Quốc vẫn là thị trường xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn lớn nhất của Việt Nam. Thị trường này chiếm 89,9% về lượng (1,22 triệu tấn) và chiếm 88,47% về trị giá xuất khẩu (467,62 triệu USD).

 
  

"Từ năm 2022, xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn sang Hàn Quốc và Malaysia có xu hướng tăng mạnh nhưng không ổn định. Hơn nữa, việc phát triển thị trường mới còn chậm. Vì thế, Trung Quốc vẫn là thị trường tiêu thụ chính các sản phẩm sắn của Việt Nam".

Ông Nghiêm Minh Tiến, Chủ tịch Hiệp hội Sắn Việt Nam.

Ông Tiến cho biết thêm, trong vòng 10 năm trở lại đây, ngành sắn Việt Nam phát triển nhanh. Kim ngạch xuất khẩu sắn và sản phẩm sắn tăng từ 0,958 tỷ USD năm 2018 lên gần 1,5 tỷ USD vào năm 2022. Việt Nam hiện đứng thứ 2 thế giới về sắn, sau Thái Lan. Từ năm 2022, xuất khẩu sắn và các sản phẩm từ sắn sang Hàn Quốc và Malaysia có xu hướng tăng mạnh nhưng không ổn định. Hơn nữa, việc phát triển thị trường mới còn chậm. Vì thế, Trung Quốc vẫn là thị trường tiêu thụ chính các sản phẩm sắn của Việt Nam.

 

Từ thực tế địa phương, ông Nguyễn Đình Xuân, Giám đốc Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Tây Ninh, cho biết những năm qua, diện tích trồng sắn của Tây Ninh liên tục tăng, đến cuối năm 2022, toàn tỉnh có gần 62.000 ha sắn; năng suất bình quân đạt trên 32 tấn/ha.

 

Đến nay, tỉnh Tây Ninh có 65 nhà máy chế biến tinh bột sắn, với tổng công suất đạt hơn 4 triệu tấn sắn/năm. Trong đó có 18 công ty, doanh nghiệp có công suất chế biến tinh bột sắn từ 50 – 300 tấn bột/ngày và 47 cơ sở với công suất dưới 50 tấn bột/ngày. Hiện, thị trường xuất khẩu chính của các nhà máy chế biến sắn trên địa bàn tỉnh là Trung Quốc, chiếm 70%; Mỹ và châu Âu chiếm 8%; ở các nước châu Á khác 10%, còn lại tiêu thụ trong nước.

 

MẤT CÂN ĐỐI GIỮA CHẾ BIẾN VÀ NGUYÊN LIỆU

 

Mặc dù, diện tích trồng sắn đã tăng lên đáng kể, song theo ông Xuân, ngành sắn của Tây Ninh vẫn còn một số hạn chế. Đó là: chưa có liên kết trong đầu tư thu mua nguyên liệu giữa nhà máy chế biến và người nông dân; chưa hình thành cơ chế chính sách liên kết vùng để thu hút nguồn đầu tư ổn định, lâu dài. Hiện nay, nguồn cung nguyên liệu sắn tại địa phương chưa đáp ứng tốt nhu cầu chế biến.

 

Nguyên nhân chủ yếu là do doanh nghiệp chế biến chưa phát triển vùng nguyên liệu. Hiện tại, cả nước mới có một số ít các nhà máy đã và đang thực hiện việc đầu tư vùng nguyên liệu, đáp ứng nhu cầu 30-40% công suất của nhà máy. 

 

Các doanh nghiệp chủ yếu áp dụng hình thức sản xuất đến đâu thu mua đến đó. Việc có nhiều cơ sở sản xuất cùng kinh doanh một mặt hàng trên cùng một thị trường dễ xảy ra tình trạng cạnh tranh về giá thu mua nguyên liệu, nhất khi nguồn nguyên liệu giảm.

 

 Đại hội Hiệp hội Sắn nhiệm kỳ III (2023-2028) đã bầu 22 thành viên Ban Chấp hành, trong đó 12 Ủy viên Thường vụ, 5 Phó Chủ tịch Hiệp hội. Thạc sĩ Nghiêm Minh Tiến tái đắc cử Chủ tịch Hiệp hội Sắn Việt Nam nhiệm kỳ mới. 

Vì vậy, để cây sắn của Tây Ninh phát triển ổn định và bền vững, ông Xuân cho rằng cần tổ chức lại sản xuất theo hướng xây dựng vùng sản xuất lớn. Đây là cơ sở để liên kết với các doanh nghiệp nhằm giảm các khâu trung gian, tạo cơ hội nâng cấp chuỗi giá trị sản phẩm. Trong những năm tới, sắn vẫn là cây công nghiệp truyền thống của tỉnh, là một trong những nguồn nguyên liệu sản xuất của nhiều ngành công nghiệp, thực phẩm và sản xuất Ethanol phục vụ tạo ra xăng sinh học E5 RON 92 thay thế xăng khoáng RON 92 đang được sử dụng tại thị trường trong nước.

 

“Tây Ninh sẽ tiếp tục duy trì và phát triển diện tích sản xuất khoảng 55.000 - 65.000 ha, nâng cao năng suất và hướng đến kiểm soát bệnh khảm lá bằng các giống sắn kháng khảm, cho năng suất cao. Đồng thời, sẽ tiếp tục đổi mới công nghệ chế biến, đầu tư phát triển dây chuyền, đa dạng hóa sản phẩm sau tinh bột, tận dụng phụ phẩm sau chế biến, nâng cao giá trị cho chuỗi sản xuất sắn trên địa bàn tỉnh”, ông Xuân nhấn mạnh.

 

Thời gian qua, Hiệp hội Sắn Việt Nam đã có các buổi làm việc với lãnh đạo các tỉnh Thanh Hóa, Yên Bái, Gia Lai, Phú Yên, Kon Tum, Bình Định, Đắk Lắk, Tây Ninh để đánh giá thực trạng vùng nguyên liệu sắn và quy mô sản xuất tinh bột sắn, nhằm đảm bảo sản xuất ổn định, phát triển bền vững cây sắn ở các địa phương.

Thứ Hai, 24 tháng 7, 2023

Khai thác tính bảo thủ trong quá trình tiến hóa của cây sắn để phát hiện đột biến có hại

 Khai thác tính bảo thủ trong quá trình tiến hóa của cây sắn để phát hiện đột biến có hại

Nguồn: Evan M LongM Cinta RomayGuillaume RamsteinEdward S BucklerKelly R Robbins. 2023. Utilizing evolutionary conservation to detect deleterious mutations and improve genomic prediction in cassava. Front Plant Sci.; 2023 Jan 9;13:1041925.  doi: 10.3389/fpls.2022.1041925. 

 

Sắn (Manihot esculenta) là cây trồng hàng niên cung cap nguồn calories chính cho hơn nửa tỷ dân trên thế giới. Sắn được thuần hóa từ ~10.000 năm trước đây, bây giờ, nó được nhân giống vô tính bằng hom thân. Sự kiện tái tổ hợp hết sức tối thiểu ấy đã và đang dẫn đến kết quả tích tụ rất nhiều đột biến bất lợi, có hại bởi cận huyết nặng.

 

Muốn định vị và định tính những đột biến như vậy, đồng thời tính toán được áp lực chọn lọc trong hệ gen cây sắn (cassava genome), người ta so sánh trình tự sắn với 52 loài có liên quan gần thuộc Euphorbiaceae và những loài liên quan khác đại diện cho kết quả hàng triệu năm tiến hóa đã diễn ra. Với phương pháp “single base-pair resolution” trong bảo tồn di truyền nguồn gen, người ta đã sử dụng các mô hình cấu trúc protein, tác động của amino acid, và bảo tồn có tính chất tiến hóa (evolutionary conservation) trong Euphorbiaceae để dự đoán hạn chế có tính chất tiến hóa là gì. Với sự hiểu biết về đột biến bất lợi, người ta nhắm đến việc cải tiến các đánh giá di truyền của  hiệu suất thực vật thông qua phương pháp “genomic prediction” (dự đoán hệ gen). Trước tiên, người ta trắc nghiệm lại giả thuyết thông qua mô phỏng toán “multi-kernel GBLUP” để dự đoán được những kiểu hình lý thuyết trong thuật toán thông qua các quần thể sắn rất khác nhau.

 

Mô phỏng toán như vậy cho kết quả là có một sự gia tăng về quy mô (sizable increase) của độ chính xác phỏng đoán, khi tích hợp lại các biến số thuộc về chức năng di truyền (functional variants) trong model này, khi tính trạng ấy được xác định bởi ít hơn 100 QTLs. Sử dụng những đột biến bất lợi và giá trị chức năng di truyền (functional weights) đã cho nguồn thông tin về bảo tồn mang tính chất tiến hóa của nhiều năm, người ta thấy rằng những cải tiến di truyền trong mức độ chính xác dự đoán hệ gen (genomic prediction accuracy) hoàn toàn độc lập trên tính trạng nghiên cứu và día trị dự đoán.

 

Như vậy, có khả năng sử dụng được thông tin tiến hóa (evolutionary information) để theo dõi biến thiên của chức năng trên toàn bộ hệ gen cây sắn, nhằm mục đích cải tiến giá trị dự đoán tính trạng nào đó trên toàn hệ gen. Người ta đoán rằng công việc tiếp tục nhằm cải tiến mức độ chính xác về kiểu gen và đánh giá được đột biến có hại sẽ giúp chúng ta cải tiến phương pháp đánh giá mang tính chất genomic của các dòng sắn trồng.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37082510/

 

Hình: Xác định dòng đột biến có hại. (A) Mức độ tiến hóa baseml dựa trên thang điểm SIFT. Các đột biến có hại được phân loại là những alen dẫn xuất tại vị trí có mức độ tiến hóa baseml < 0.5 và SIFT score < 0.05 (hộp đen). (B) Phân bố của đột biến có hại đồng hợp và dị hợp trong tập đoàn bao gồm 1048 dòng sắn vô tính.

Phân tích di truyền họ gen metallothionein trong cây sắn, phản ứng với ROS

 Phân tích di truyền họ gen metallothionein trong cây sắn, phản ứng với ROS

Nguồn: Yanyan MaMaofu XueXiaofei ZhangSongbi Chen. 2023. Genome-wide analysis of the metallothionein gene family in cassava reveals its role in response to physiological stress through the regulation of reactive oxygen species. BMC Plant Biology; 2023 Apr 28;23(1): 227. doi: 10.1186/s12870-023-04174-2.

 

Hình: Cây gia hệ và so sánh trình tự DNA với trình tự tham chiếu của MTs cây sắn. (A) Cây gia hệ trên cơ sở protein MT của sắn và Arabidopsis. MeMTs (sắn) biểu thị hình tam giác đen. Vùng có màu khác nhau biểu thị loại hình khác nhau (type). (B) So sánh “deduced aa” của MeMTs với phân tử đồng dạng của nó từ các loài khác. Chữ C là Cysteine.

 

Sắn (Manihot esculenta Crantz) được trồng phổ biến ở nhiệt đới và cận nhiệt đới nơi ấy có stress khô hạn, nhiệt độ nóng, và những stress phi sinh học khác. Metallothionein (MT) là một nhóm  protein có tính chất liên hợp (conjugated) với khối lượng phân tử nhỏ và giàu cysteine. Những protein này đóng vai trò quan trọng trong phản ứng với stress liên quan đến sinh lý cây thông qua sự điều tiết ROS (reactive oxygen species). Tuy nhiên, chức năng sinh học của các gen MT cây sắn chưa được biết rõ.

 

Tổng số 10 gen MeMT đã được người ta phân lập trong hệ gen cây sắn. Protein MeMTs được chia thành 3 nhóm (Types 2 đến 4) trên cơ sở hàm lượng và phân bố của cysteine (Cys residues). MeMTs này biểu hiện tại mô đặc biệt, định vị trên 7 nhiễm sắc thể. Các promoter của MeMT có cùng phương thức điều tiết hormones và những nguyên tố phản ứng với stress (stresses responsiveness elements). Các MeMTs được điều tiết theo kiểu “up” dưới điều kiện có xử lý hydrogen peroxide (H2O2) và trong phản ứng với hư hỏng sinh lý sau thu hoạch PPD (post-harvest physiological deterioration). Các kết quả này rất nhất quán với các nguyên tố cis-acting trong hệ thống tự vệ tại promoters của MeMT. Bốn gen thuộc MeMTs đã được chọn lọc và được làm câm gen bằng phương pháp VIGS (virus-induced gene silencing) để đánh giá chức năng của chúng. Kết quả của dòng dắn bị “gene-silenced” này cho thấy MeMTs bao gốm chức năng “oxidative stress resistance”, như những “ROS scavengers”.

 

Người ta đã phân lập được 10 gen MeMT, khai thác liên quan về tiến hóa, khai thác motif bảo thủ, và biểu hiện tại mô chuyên biệt. Các phổ biểu hiện gen MeMTs này được ba loại hình stress phi sinh học (bị thương, nhiệt độ lạnh, và H2O2), người ta cũng phân tích được PPD. Sự biểu hiện tại mô đặc biệt và phản ứng với stress phi sinh học cho thấy vai trò rõ ràng của MT trong tăng trưởng và phát triển của cây. Biểu hiện gen câm MeMTs trong lá sắn làm giảm tính chống chịu của nó với ROS, phù hợp với vai trò của nó là “ROS scavengers”. Kết quả này chỉ ra rằng MeMTs có vai trò quan trọng trong phản ứng với stress thuộc về sinh lý thực vật cũng như  sự thích nghi của loài thông qua sự điều tiết nội dung sinh lý “ROS homeostasis” (bảo hòa ROS).

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37118665/

Xác định in silico: phân tử microRNAs trong nghiên cứu Begomoviral gây bệnh sắn

 Xác định in silico: phân tử microRNAs trong nghiên cứu Begomoviral gây bệnh sắn

Nguồn: Muhammad Aleem Ashraf, Babar Ali , Judith K Brown, Imran Shahid, Naitong Yu. 2023. In Silico Identification of Cassava Genome-Encoded MicroRNAs with Predicted Potential for Targeting the ICMV- Kerala Begomoviral Pathogen of Cassava. Viruses; 2023 Feb 9; 15(2):486. doi: 10.3390/v15020486.

Bệnh siệu vi trên sắn CMD (cassava mosaic disease) do nhiều loài siêu vi rất đa dạng thuộc chi Begomovirus (Geminiviridae) truyền đi bở bọ phấn trắng Bemisia tabaci một loài côn trùng cực trọng. Tại Ấn Độ và những vùng khác của châu Á, siêu vi ICMV (Indian cassava mosaic virus-Kerala: ICMV-Ker) là một begomovirus trên cây sắn làm mất năng suất và chất lượng củ sắn. Phân tử RNAi (double-stranded RNA-mediated interference) là một cơ chế tiến hóa có tính bảo thủ trong sinh vật eukaryotes và có hiệu quả cao, hệ thống phòng vệ bẩm sinh nhằm ức chế sự kiện tự tái bản của siêu vi trong cây và / hoặc trong dịch mã. Mục đích của nghiên cứu này nhằm xác định và định ti1nhpha6n tử microRNAs (mes-miRNA) được mã hóa trong genome cây sắn. Nó dự đoán được ICMV-Ker ssDNA-encoded mRNAs mục tiêu, trên cơ sở bốn thuật toán in silico: miRanda, RNA22, Tapirhybrid, và psRNA. Người ta muốn khai thác các phân tử miRNAs dự đoán để kích hoạt RNAi và phát triển cây sắn có tính kháng với ICMV-Ker. Các trình tự của miRNAS của cây sắn trưởng thành được minh chứng (n = 175); người ta downloaded xuống từ cơ sở dữ liệu miRBase biological database rồi so sánh chuỗi trình tự với hệ gen ICMV-Ker. Các phân tử miRNAs này được người ta đánh giá theo base-pairing với các vùng trong hạt sắn chứa miRNA và các vị trí gắn kết bổ sung (complementary binding sites) trong phân tử mRNAs của siêu vi. Trong số 175 locus-derived mes-miRNAs được đánh giá, có một phân tử miRNA đồng dạng, mes-miR1446a, được người ta xác định có một miRNA dự đoán ở vị trí gắn kết với đích đến, tại địa chỉ 2053 trong hệ gen ICMV-Ker.

Muốn dự đoán được miRNA của sắn có khả năng gắn kết, ICMV-Ker mRNA target(s) dự đoán sẽ có thể phá vỡ sự nhiễm bệnh của siêu vi trong cây sắn, hệ thống điều tiết locus-derived miRNA-mRNA được hình thành nên nhờ sử dụng phần mềm Circos. Thao tác in silico dự đoán hệ thống locus-derived mes-miRNA-mRNA tương tác giữa miRNAs trong cây sắn trưởng thành với hệ gen ICMV-Ker mà hệ gen này đảm bảo cho phân tích in vivo, nó có thể kiểm soát sự phát triển cu3aca6y sắn kháng ICMV-Ker.

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36851701/

Tích hợp tòan bộ trình tự vi khuẩn A02 cố định đạm trong lá sắn

 Tích hợp tòan bộ trình tự vi khuẩn A02 cố định đạm trong lá sắn

Nguồn: Danping HuangJie Ren , Xi ChenKashif AkhtarQiongyue LiangCongyu YeCaiyi XiongHuahong HeBing He. 2023. Whole-genome assembly of A02 bacteria involved in nitrogen fixation within cassava leaves. Plant Physiol.; 2023 Jun 12; kiad331. doi: 10.1093/plphys/kiad331.

 

Vi khuẩn cố định đạm nội sinh A02 thuộc chi Curtobacterium (Curtobacterium sp.); vi khuẫn này rất cần thiết trong biến dưỡng nitrogen (N) của cây sắn (Manihot esculenta Crantz). Người ta phân lập được chủng nòi (strain) A02 từ giống sắn SC205 và dùng phương pháp pha loãng đồng vị phóng xạ 15N để nghiên cứu tác động của A02trên tăng trưởng và tích lũy N ở cây sắn còn non. Bên cạnh đó, toàn bộ hệ gen được giải trình tự để xác định cơ chế cố định N của chủng nòi A02. So với nghiệm thức đối chứng: N thấp (T1), chủng strain A02 (nghiệm thức T2) cho kết quả tăng trưởng cao nhất trong khối lượng khô của lá và rễ cây sắn non, hoạt động nitrogenase cao nhất là 120.3 nmol·(mL·h) được ghi nhận trong lá, đó là vị trí chủ yếu cho colonization và N-fixation. Hệ gen của A02 có độ lớn phân tử là 3.555.568 bp và có một nhiễm sắc thể vòng, một plasmid. So sánh những genomes này của các vi khẩn ngắn kháccho thấy chủng nòi A02 biểu hiện sự tiệm cận trong tiến hóa đối với vi khuẩn nội sinh NS330 (Curtobacterium citreum) được phân lập trong cây lúa (Oryza sativa) tại Ấn Độ. Hệ gen của A02 bao gồm 13 gen nif cố định đạm, đó là 4 nifB, 1 nifR3, 2 nifH, 1 nifU, 1 nifD, 1 nifK, 1 nifE, 1 nifN, và 1 nifC, hình thành nên một cluster gen hoàn chỉnh cố định N độ lớn phân tử 8-kb chiếm khoảng 0,22% độ dài genome. Phân tử nifHDK của chủng nòi vi khuẩn A02 (Curtobacterium sp.) đồng nhất với Frankia khi so sánh chuỗi trình tự. Dự đoán chức năngcho kết quả số bản sao chép cao của gen nifB liên quan đến cơ chế bảo vệ oxygen. Kết quả cung cấp thông tin quan trọng về genome vi khuẩn có liên quan đến sự cung cấp N cho nghiên cứu transcriptomic và chức năng gen đích để làm tăng hiệu quả sử dụng N trong cây sắn.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37307568/

Chủ Nhật, 19 tháng 3, 2023

Tổng quan về di truyền và chọn giống cây sắn Manihot esculenta Crantz

 Tổng quan về di truyền và chọn giống cây sắn Manihot esculenta Crantz

Nguồn: Assefa B AmeleworkMichael 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 thức có tầm quan trọng hạng sáu trên thế giới, được tiêu dùng bởi 800 triệu người. Ở châu Phi, sắn là lương thực quan trọng đứng hạng nhì sau cây bắp; châu Phi là nơi sản xuất sắn lớn nhất thế giới. Cho dù sắn sắn không phải là nông sản chỉ lực của Nam Phi, nhưng nó đang trở thành cây trồng quen thuộc trong nhiều nông trại ở vùng không bị sương muối, do bản chất thích ứng khí hậu của nó. Điều này đã đòi hỏi phải xây dựng một chương trình nghiên cứu đa ngành tại Hội Đồng Nghiên Cứu Nông Nghiệp Nam Phi (Agricultural Research Council of South Africa). Mục tiêu của tổng quan này là tóm lược các tiến bộ đạt được trong phân tích di truyền và chọn giống sắn. Tổng quan đã lượt qua nghiên cứu sắn trên toàn thế giới, thảo luận nghiên cứu tìm ra giống năng suất cao, phẩm chất tốt, các tính trạng thích nghi của cây sắn. Người ta còn thảo luận những hạn chế và triển vọng của chương trình R&D để phát triển ngành sắn tại Nam Phi.

 

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

Chức năng của MePAL6 của hệ gen cây sắn trong quản lý nhện Tetranychus urticae

Chức năng của MePAL6 của hệ gen cây sắn trong quản lý nhện Tetranychus urticae

Nguồn: Xiaowen YaoXiao LiangQing ChenYing LiuChunling WuMufeng WuJun ShuiYang QiaoYao ZhangYue Geng. 2023. MePAL6 regulates lignin accumulation to shape cassava resistance against two-spotted spider mite. Front Plant Sci.; 2023 Jan 6; 13:1067695. doi: 10.3389/fpls.2022.1067695. 

 

 

Nhện ký sinh trên lá sắn có tên tiếng Anh là “two-spotted spider mite” (TSSM), tên khoa học là Tetranychus urticae là đối tượng gây hại nghiêm trọng trên sản xuất sắn của Trung Quốc. Lignin được xem như là rào cản quan trọng bảo vệ cây chống lại sâu bệnh hại, nhiều gen được ghi nhận có liên quan đến sinh tổng hợp lignin, tuy nhiên, làm thế nào các gen này hình thành nên kết quả tích hợp lignin trong cây sắn và làm ra tính kháng nhện TSSM vẫn chưa được hiểu rõ.

 

Muốn có kiến thức này, người ta tiến hiền khảo sát tại vùng đa g có dịch hại TSSM, các gen liên quan đến sinh tổng hợp lignin được thao tác để quan sát biểu hiện gen thôn qua kết quả phân tích “expression pattern analysis” theo sau đó là phương pháp xác định họ gen, và các gen chủ lực với sự kích hoạt đáng kể phục vụ giải thích chức năng gen.

 

Hầu hết các gen trong sinh tổng hợp lignin đề được điều tiết theo kiểu “up” trong khi giống sắn kháng nhện cho nhiễm nhân tạo TSSM, đáng chú ý là, gen MePAL có sự kích kháng mạnh mẽ nhất trong tất cả gen được tìm thấy. Do vậy, nhóm tác giả này tập trung vào xem xét chức năng của MePAL khi cây sắn bị tấn công bởi nhện TSSM. Họ gen này được xác định có tất cả 6 thành viên MePAL trong genome cây sắn, kết quả phân tích di truyền huyết thống (cây gia hệ), kết quả tự tái bản gen (gene duplication), dự đoán “cis-elements” và “motif” đặc hữu có tính chất bảo thủ đề khẳng định được rằng những gen này có thể tham gia vào phản ứng với stress sinh học của cây sắn. Phổ biểu hiện trong phiên mã của 6 genMePAL trong giống sắn kháng nhện TSSM – giống SC9, chỉ ra rằng nó được điều tiết theo kiểu “up”. Để làm rõ hơn tương quan giữa thể hiện gen MePAL với tính kháng TSSM, gen có kích thích tính kháng mạnh nhất MePAL6 được người ta thao tác kỹ thuật làm câm gen bằng virus-induced gene silencing (VIGS), người ta thấy rằng: kết quả làm câm gen MePAL6 trong giống sắn SC9 không chỉ ức chế đồng thời sự biểu hiện của những gen khác gắn với sinh tổng hợp lignin, ví dụ như 4-coumarate--CoA ligase (4CL), hydroxycinnamoyltransferase (HCT)  cinnamoyl-CoA reductase (CCR), mà còn làm cho hàm lượng lignin giảm hẳn. Quan trọng là, sự ức chế gen MePAL6 trong giống sắn SC9 có thể dẫn đến kết quả phá hủy toàn bộ tính kháng với nhện TSSM.

 

Nghiên cứu này đã xác định chính xác gen MePAL6 là gen đích giúp cây sắn kháng được sự xâm nhiễm của nhện TSSM, kết quả này có thể được xem như gen chỉ thị rất đáng tin cậy để đánh giá tính kháng của cây sắn với côn trùng.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36684737/

 

Hình: Kết quả làm câm gen kháng MePAL6 đối với nhện TSSM.