Phân tích di truyền tính kháng bệnh do Phytophthora sojae thông qua GWAS và liên kết di truyền của hệ gen cây đậu nành

 Phân tích di truyền tính kháng bệnh do Phytophthora sojae thông qua GWAS và liên kết di truyền của hệ gen cây đậu nành

Nguồn: Hee Jin You, Ik Hyun Jang, Jung-Kyung Moon, In-Jeong Kang, Ji-Min Kim, Sungtaeg Kang & Sungwoo Lee.

2024. Genetic dissection of resistance to Phytophthora sojae using genome-wide association and linkage analysis

in soybean [Glycine max (L.) Merr.].Theoretical and Applied Genetics; November 8 2024; vol. 137; article 263

 

Có hai vùng mới trong genome  đậu nành, một vùng được biết có chứa gen R kháng với nấm Phytophthora sojae đã được người ta phân lập thành công thông qua GWAS và phân tích “linkage” trong hệ gen cây đậu nành.

 

Bệnh thối thân PRR (Phytophthora root and stem rot) do nấm Phytophthora sojae gây ra, là một bệnh hết sức nghiêm trọng, gây thiệt hại lớn về kinh tếtrong sản xuất đậu nành [Glycine max (L.) Merr.]. Phương pháp tiếp cận đầu tiên phục vụ quản lý bệnh này thành công thông qua việc sử dụng gen R kháng bệnh. Trên cơ sở đánh giá kiểu hình của 376 mẫu giống đậu nành canh tác, người ta xác định kiểu gen R kháng với P. sojae (isolate 2457), kết quả phân tích GWAS xác định được 2 vùng nằm trên nhiễm sắc thể 3 và nhiễm sắc thể 8.

 

Vùng có ý nghĩa nhất về thống kê (20.7–21.3 Mbp) trên nhiễm sắc thể 8 là locus mới điều khiển tính kháng, nơi ấy, không có gen Rps đã được báo cáo trước đây. Thay vì vậy, rất nhiều bản sao chép của họ gen mã hóa protein UDP-glycosyltransferase, gắn chặt với tính trạng kháng bệnh, được người ta chú thích di truyền trong locus mới này. Vùng thứ hai định vị trên nhiễm sắc thể 3 được biết rõ là Rps cluster.

 

Sử dụng quần thể con lai cận giao tái tổ hợp RIL của cặp lai Daepung × Ilpumgeomjeong, người ta phân tích giá trị liên kết (linkage analysis) xác định được hai loci kháng này và phân lập một locus kháng bệnh khác, trên nhiễm sắc thể 2. Một đặc điểm độc đáo của tính kháng bệnh ở giống đậu nành Ilpumgeomjeong là phân bố kiểu hình theo 8 nhóm của quần thể con lai RILs mang nhiểu tổ hợp gen của các alen kháng bệnh đối với 3 loci nói trên. Chú ý, có 7 nhóm mang ít nhất một alen kháng khác biệt có ý nghĩa thống kê từ nhóm khác với không có, bất kể số alen kháng là bao nhiêu. Như vậy, ba gen kháng khác nhau theo thứ tự có thể gắn với tính trạng kháng mẫu phân lập nấm P. sojae số 2457. Khai thác ba vùng mục tiêu này thông qua “marker-assisted selection”, người ta sẽ dễ dàng hơn cái tiến tính kháng một cách hiệu quả đặc biệt là các mẫu phân lập nấm P. sojae trong chương trình cải tiến giống đậu nành cao sản kháng bệnh.

 

Xem: https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04771-1