“Fine mapping” gen FwS1 kháng bệnh “Fusarium wilt” của đậu Hà Lan

 “Fine mapping” gen FwS1 kháng bệnh “Fusarium wilt” của đậu Hà Lan

Nguồn: Dong Deng, Suli Sun, Wenqi Wu, Canxing Duan, Xuehong Wu & Zhendong Zhu. 2024. Fine mapping and identification of a Fusarium wilt resistance gene FwS1 in pea. Theoretical and Applied Genetics; July 2024; vol.137; article 171

 

Triệu chứng của bệnh Pea Fusarium Wilt trên cây đậu Hà Lan.

 

Gen kháng bệnh héo dây (Fusarium wilt) trên cây đậu hà Lan là FwS1 định vị trên nhiễm sắc thể 6 được người ta phân lập thành công và lập bản đồ trên đoạn phân tử có kích thước 91.4 kb  thông qua phương pháp genomics hoàn toàn. Gen Psat6g003960 mang NB-ARC domain được xác định là gen ứng cử viên giả định.

 

“Pea Fusarium wilt”, do nấm Fusarium oxysporum f. sp. pisi (Fop) gây ra, luôn là căn bệnh tàn khốc làm thiệt hại năng suất đáng kể và gây tổn thất về kinh tế của vùng canh tác cây đậu Hà Lan trên thế giới. Sử dụng giống kháng là phương pháp tiếp cận hiệu quả nhất để quản lý bệnh này. Để “fine-map” gen này, người ta sử dụng con lai quần thể F2 của cặp lai giữa giống Shijiadacaiwan 1 (kháng) và giống Y4 (nhiễm). Kết quả phân tích di truyền tính kháng cho thấy tính kháng với nấm Fop trong giống đậu Shijiadacaiwan 1 được điều khiển bởi một gen trội,  FwS1. Trên cơ sở kết quả phân tích trình tự của BSA (bulked segregant analysis), gen đích FwS1 được tìm thấy trên nhiễm sắc thể 6 (i.e., LG II, chr6LG2). Kết quả “linkage mapping” với 589 cá thể F2  cho phép người ta  tiến hành “fine-mapped” gen FwS1 trên đoạn phân tử có độ lớn 91.4 kb. Phân tích chức năng có chú thích di truyền (annotation và phân tích haplotype) xác định được gen Psat6g003960, được định tính bởi domain của protein NB-ARC (nucleotide-binding adaptor shared by APAF-1, R proteins, and CED-4), gen này được xem như gen ứng cử viên đáng giá nhất. Chuỗi amino acid do gen mã hóa bị thay đổ ở nối “T/C” single-nucleotide polymorphism (SNP) trong phân tử exon đầu tiên của gen Psat6g003960, và trên cơ sở locus SNP, chỉ thị phân tử A016180 được xác định  là một “diagnostic marker” tin cậy đối với gen FwS1 bởi kết quả minh chứng tính chuyên biệt của nó trong cả 2 mẫu giống đậu Hà Lan và quần thể di truyền với nhiều nền tảng di truyền khác nhau. Gen FwS1 này với chỉ thị chẩn đoán KASP là A016180 có thể giúp nhà chọn giống tiến hành MAS (marker-assisted selection) để cải tiến giống đậu Hà Lan kháng bệnh héo dây. Hơn nữa, so sánh gen ứng cử viên Psat6g003960 trong giống 74SN3B và SJ1 cho thấy trình tự giống nhau. Như vậy giống 74SN3B mang gen ứng cử viên đối với FwS1, gợi ra rằng FwS1 và Fwf có thể liên kết rất chặt với nhau  hoặc là một gen kháng giống nhau chống bệnh “Fusarium wilt”.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04682-1