Họ gen acyl-ACP thioesterase của đậu nành và vai trò của gen GmFAT điều khiển phẩm chất dầu hạt.

Họ gen acyl-ACP thioesterase của đậu nành và vai trò của gen GmFAT điều khiển phẩm chất dầu hạt.

Nguồn: Zhou Zhou, Naoufal Lakhssassi, Dounya Knizia, Mallory A. Cullen, Abdelhalim El Baz, Mohamed G. Embaby, Shiming Liu, Oussama Badad, Tri D. Vuong, Amer AbuGhazaleh, Henry T. Nguyen & Khalid Meksem. 2021.  Genome-wide identification and analysis of soybean acyl-ACP thioesterase gene family reveals the role of GmFAT to improve fatty acid composition in soybean seed. Theoretical and Applied Genetics November 2021; vol. 134: 3611–3623

 

Họ gen trong cây đậu nành acyl-ACP thioesterase đã và đang được người ta định tính; Gen đột biến GmFATA1A được tìm thấy có liên quan đến hàm lượng cao của oleic acid, trong khi đột biến gen GmFATB liên quan đến kiểu hình hàm lượng cao palmitic acid và hàm lượng cao  oleic acid trong hạt đậu.

 

Sự ổn định tính trạng hàm lượng dầu của hạt đậu nành, phẩm chất hạt là mục tiêu phải xác định đầu tiên bởi tỷ lệ tương đối của acid béo giữa acid béo bão hòa và không bão hòa. Thông thường hàm lượng dầu đậu nành chứa 11% palmitic acid, như acid béo bão hòa sơ cấp. Giảm hàm lượng palmitic acid là cách tiếp cận đầu tiên nhằm giảm thiểu tổng lượng acid béo bão hòa trong đậu nành. Cho dù hàm lượng cao của palmitic acid làm tăng cường hoạt tính ổn định ô-xi hóa (oxidative stability) của dầu đậu nành, nhưng nó tương quan nghịch với hàm lượng dầu và hàm lượng oleic acid, có thể dẫn đến bệnh tim, động mạch vành của người. Đối với thực vật, enzymes ACP (acyl–acyl carrier protein) thioesterases là một tập họp các enzymes cùng một nhóm để thủy phân gốc acyl và phóng thích acid béo tự do từ plastid. Trong số đó, gen GmFATB1A trở thành mục tiêu chính để thao tác di truyền làm giảm hàm lượng palmitic acid trong đậu nành. Tuy nhiên, vai trò của những thành viên trong họ gen acyl-ACP thioesterase chưa được biết nhiều. Theo nghiên cứu này, người ta định tính hai lớp (classes) yếu tố phiên mã (TEs), GmFATA, và GmFATB trong đậu nành. Người ta còn định danh hai thành viên của GmFATA và tìm thấy sáu thành viên bổ sung mà chúng trực thuộc họ gen GmFATB thông qua phân tích di truyền huyết thống, di truyền đồng dạng (syntenic), và phân tích in silico. Sử dụng kỹ thuật chạyy TILLING-by-Sequencing⁺, người ta xác định được một loạt các alen (allelic series) mang tính chất đột biến trong 5 gen đậu nành acyl-ACP thioesterase, bao gồm GmFATA1A, GmFATB1A, GmFATB1B, GmFATB2A, và GmFATB2B. Hơn nữa, người ta còn tìm thấy các đột iến tại GmFATA1A liên quan đến kiểu hình hàm lượng cao về oleic acid (đến 34.5%), trong khi đó, đột biến tại GmFATB biểu hiện palmitic acid thấp (khoảng 5.6%) và oleic acid cao (đến 36.5%). Những dòng đậu nành đột biến thu được có hàm lượng acid béo biến động nhiều đều có thể được sử dụng trong chương trình cải tiến giống đậu nành cao sản phẩm chất dầu tốt.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-021-03917-9