Di truyền tính trạng biến đổi màu lá đậu nành (Glycine max L.) trong tán lá: một kiểu hình mới

 Di truyền tính trạng biến đổi màu lá đậu nành (Glycine max L.) trong tán lá: một kiểu hình mới

Nguồn: Hee Jin You, Hyun Jo, Ji-Min Kim, Sung-Taeg Kang, Ngoc Ha Luong, Yeong-Ho Kim & Sungwoo Lee. 2024. Exploration and genetic analyses of canopy leaf pigmentation changes in soybean (Glycine max L.): unveiling a novel phenotype.Theoretical and Applied genetics; August 13 2024; vol.137; article 202

 

Thay đổi màu của lá đậu nành nằm trong tán lá được báo cáo lần đầu tiên, và kết quả phân tích di truyền tiếp theo đó xác định được một QTL chủ lực có liên quan đến mức độ biến màu, đó là Glyma.06G202300. Gen này là ứng cử viên.

 

Màu không mong muốn là “reddish-purple” (tím đỏ) của lá ở trên tán cây được tìm thấy trong giai đoạn cuối của sinh dục trong giống đậu nành (Glycine max L.). Hai giống nhạy cảm nhất là ‘Uram’ và PI 96983, biểu hiện thay đổi khác thường của màu lá trong tán cây CLPC (canopy leaf pigmentation changes), trong khi giống đậu nành ‘Daepung’ thì không. Mục tiêu nghiên cứu: (i) định tính đặc điểm sinh lý của lá đổi màu dưới tán cây với là không đổi màu, (ii) đánh giá biến thiên kiểu hình trong quần thể con lai cận giao tái tổ hợp (RIL) (N = 169 RILs) điều kiện thí nghiệm trên đồng, và (iii) xác định các loci di truyền số lượng (QTL) đối với tính trạng CLPC thông qua phân tích liên kết gen trong quần thể con lai. So sánh lá chuyển màu và lá không đổi màu cho thấy hệ thống photosystem II khác biệt với Fv/Fm, phản xạ siêu phổ khác biệt, và đặc điểm tế bào cũng khác biệt, cho thấy thay đổi màu lá này là phản ứng với stres phi sinh học chưa xác định. A highly significant QTL was identified on chromosome 6, explaining ~ 62.8% of phenotypic variance. Trên cơ sở kết quả QTL, gen Glyma.06G202300 mã hóa flavonoid 3′-hydroxylase (F3′H) được xem như một gen ứng cử viên. Trong cả hai  giống Uram và PI 96983, có mất đoạn 1-bp được tìm thấy trong exon số 3 của Glyma.06G202300 điều này dẫn đến stop codon sớm hơn trong cả Uram và PI 96983; một protein có dạng “truncated” (cụt) F3′H thiếu những domains quan trọng. Bên cạnh đó, kết quả phân tích biểu hiện gen chưa tìm ra sự khác biệt có ý nghĩa giữa là không đổi màu và lá đổi màu. Đây là báo cáo khoa học đầu tiên về  hiện tượng mới và QTL chủ lực có liên quan. Kết quả cung cấp thông tin cho nhà di truyền học và nhà chọn giống kiến thức giá trị liên quan đến thay đổi sinh lý có thể ảnh hưởng đến sản lượng đậu nành. Nghiên cứu trong tương lai cần thiết để minh chứng vai trò của stress phi sinh học và làm rõ cơ chế sinh học phân tử.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04693-y

 

Thay đổi màu lá đậu nành trong tán cây. 

(a) Những thay đổi mới trong màu lá đậu nành trong tán cây được quan sát vào giữa tháng 8 (trái) và giữa tháng 9 (phải) năm 2019. 

(b) Thang điểm đánh giá kiểu hình với các mức độ thay đổi màu lá khác nhau trên cây của từng hàng. Điểm 1 - 9 chỉ ra không đổi màu đến đổi màu bất thường, theo thứ tự.