GWAS tính trạng kháng bệnh thối thân trên tập đoàn giống đậu nành Canada

 Nguồn: Deus Mugabe, Mohsen Yoosefzadeh-Najafabadi & Istvan Rajcan. 2024. Genetic diversity and genome-wide association study of partial resistance to Sclerotinia stem rot in a Canadian soybean germplasm panel. Theoretical and Applied Genetics; August 11 2024; vol.137; article 201

 Cải tiến giống đậu nành kháng bệnh là nội dung then chốt trong quản lý bệnh thối thân (Sclerotinia Stem Rot: SSR) của cây đậu nành. Người ta tiến hành phân tích GWAS trên tập đoàn giống đậu nành của Canada, phân lập được liên kết giữa tính trạng với chỉ thị phân tử và gen ứng cử viên, mở đường cho phương pháp chọn giống nhờ chỉ thị phân tử.

 

Sclerotinia stem rot (SSR) do nấm Sclerotinia sclerotiorum gây ra, đây là một trong những pathogen quan trọng bậc nhất làm suy giảm nặng nề năng suất đậu nành tại Canada và trên thế giới. Phát triển giống đậu nành cao sản kháng bệnh thối thân vừa rẻ tiền, vừa đáng tin cậy để quản lý bệnh này. Tuy nhiên, việc cải tiến giống bị hạn chế bởi bản chất cực kỳ phức tạp của tính kháng bệnh về di truyền học đối với bệnh SSR của đậu nành. Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu cơ sở di truyền tính kháng bệnh thối thân đặc biệt là các giống đậu nành đang trồng ở Canada. Theo đó, người ta sử dụng tập đoàn giống đậu nành gồm mẫu giống chia có thời gian sinh trưởng khác nhau và đa dạng di truyền, như đặc trưng của giống đậu nành Canada. Cây đậu nành được chủng nấm và sàng lọc tính kháng bệnh SSR trong m6i trường có kiểm soát, nơi ấy, biến thiên kiểu hình kháng bệnh SSR được quan sát. Tập đoàn được phân tích kiểu gen thông qua GBS (genotyping-by-sequencing) và số liệu “genotyping” được thu thập rồi xử lý bằng phần mềm BEAGLE v5 dẫn đến một catalogue 417 K SNPs. Thông qua phân tích GWAS (genome-wide association analyses) với phương pháp FarmCPU lấy chuẩn threshold của FDR-adjusted p-values < 0.1, người ta xác định được những chỉ thị phân tử SNPs có ý nghĩa thống kê định vị trên nhiễm sắc thể 2 và 9 biểu thị ảnh hưởng alen là 16.1 và 14.3, theo thứ tự. Phân tích sâu hơn cho kết quả là 3 gen ứng cử viên liên kết với tính kháng bệnh SSR  trên quãng phân tử có độ lớn 100 Kb mỗi gen là đỉnh của chỉ thị SNPs. Kết quả này quan trọng để phát triển chỉ thị phân tử để có thể thúc đầy kết quả chọn tạo giống kháng bệnh SSR tròng tại Canada.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04708-8