Phân lập alen dt3 và lập bản đồ di truyền của gen điều khiển tính trạng tăng trưởng thân bán xác định của đậu nành (semideterminate stem growth habit)

 Phân lập alen dt3 và lập bản đồ di truyền của gen điều khiển tính trạng tăng trưởng thân bán xác định của đậu nành (semideterminate stem growth habit)

Nguồn: Chancelor B. Clark, Dajian Zhang, Weidong Wang, Jianxin Ma. 2023. Identifcation and mapping of a recessive allele, dt3, specifying semideterminate stem growth habit in soybean. Theoretical and Applied Genetics;  December (2023) 136:258

 

Locus dt3, điều khiển tính trạng “semideterminancy” (bán xác định của đậu nành, được người ta tìm thấy trong kết quả nghiên cứu phối hợp GWAS với bản đồ di truyền liên kết (linkage mapping) trong quần thể “multiple distinct biparental”.

 

Tập tính tăng trưởng thân là  tính trạng nông học quyết định kiến trúc tán thân góp phần rất lớn đến năng suất và thích ứng với ngoại cảnh. Trong cây đậu nành, tập tính tăng trưởng thân được xếp các các kiểu hình indeterminate (không xác định), semideterminate (bán xác định), hoặc determinate (xác định), trong đó, tính trạng semideterminacy thường được xem như tính trạng yếu tố của cách mạnh xanh đối với mễ cốc, làm gia tăng đáng kể năng suất. Người ta đã chứng minh “semideterminacy” trong đậu nành được điều khiển bởi tương tác di truyền có bản chất epistatic (tương tác không alen) giữa hai loci, Dt1 trên nhiễm sắc thể 19 và Dt2 trên nhiễm sắc thể 18, với cái sau như một regulator biểu hiện âm tính với cái trước. Ở đây, sự khám phá locus thứ ba, Dt3, điều khiển tính trạng tăng trưởng chồi thân đậu nành, được định dạng tại vùng có kích thước phân tử ~ 196-kb trên nhiễm sắc thể 10, theo phân tích kết hợp allelic và haplotypic  của loci Dt1 và Dt2 trong bộ giống thuộc USDA soybean Germplasm Collection, kết quả của GWAS với 3 subsets của tập đoàn giống đậu nành, và kết quả của linkage mapping với 4 quần thể biparental dẫn xuất từ các cặp lai giữa một trong hai giống ưu việt, mỗi thứ có 4 giống thuộc loại hình semideterminate không có Dt2 cũng không có dt1. Bốn giống đậu nành semideterminate này là đột biến lặn (i.e., dt3/dt3) trong nền di truyền Dt1/Dt1;dt2/dt2. Vì là loại hình semideterminacy được điều khiển bởi Dt2 allele có ảnh hưởng gen đa tính trạng khá bất lợi (pleotropic effects) ví dụ như dễ nhiễm khô hạn, dt3 có thể là lý tưởng hơn để phục vụ chọn giống đậu nành semideterminate có khả năng chống chịu tốt hơn với ngoại cảnh. Kết quả này làm tăng sự hiểu biết của chúng ta về những yếu tố di truyền làm cơ sở cho tính trạng semideterminacy và có thể giúp chúng ta chính xác hơn khi thực hiện chọn giống nhờ chỉ thị phân tử để cải tiến tập tính tăng trưởng  của giống đậu nành cải tiến.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04493-w

 

Hình: Bản đồ vật lý và bản đồ di truyền của vùng đích Dt3. (a) Bản đồ di truyền vùng Dt3 trên cơ sở phân tích “linkage”. InDel markers ở bên trái và khoảng cách di truyền (centimorgan, cM) giữa hai markers kế cận ở bên phải. (b) Vị trí vật lý của những markers trên nhiễm sắc thể 10 theo genome tham chiếu của cây đậu nành (Wm82.a2).