[Tin khoa học] - Nâng cao năng suất và chất lượng hạt thông qua kiểm soát gen BS1 ở cây đậu tương .

Kích thước hạt là một trong những tính trạng chính được chú ý chọn lọc trong chọn giống. Ở đậu tương, cấu trúc gen tương đối phức tạp do đó việc xác định gen kiểm soát kích thước, khối lượng hạt tương đối khó khăn. Ge và cộng sự (2017) khi phân tích các dòng đậu bắp Medicago truncatula đột biến đã phát hiện ra 1 dòng đột biến có kích thước và khối lượng hạt lớn hơn cây đối chứng, và đặt tên là Big Seed 1 -BS1. Bằng phương pháp map-base cloning kết hợp TAIL-PCR, tác giả đã xác định được gen BS1 nằm trên nhiễc sắc thế số 1, nằm giữa hai trình tự lặp lại (SSR) h2-49g13b và 005E04. Các kết quả phân tích đã chứng minh rằng gen BS1 kiểm soát kích thước hạt ở cây đậu bắp Medicago truncatula (Hình 1). So sánh trình tự gen nhóm nghiên cứu phát hiện ra các gen tương đồng BS1 ở cây Arabidopsis thaliana, Lotus japonicas và đậu tương (Glycine max). Nghiên cứu hai gen tương đồng với BS1 ở đậu tương là GmBS1 (Glyma10g38970) và GmBS2 (Glyma20g28840) cho thấy cây đậu tương chuyển gen có kích thước và khối lượng hạt tăng rõ rệt so với cây không chuyển gen (Hình 2). Ngoài ra, hàm lượng 16 loại amino acid trong cây đậu tương chuyển gen tăng hơn so với đối chứng.  Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy gen BS1 có vai trò chính kiểm soát kích thước và khối lượng hạt ở đậu tương.

Nghiên cứu này cho thấy tiềm năng ứng dụng của gen BS1 trong việc cải thiện năng suất và chất lượng hạt ở cây trồng nói chung và cây đậu tương là rất lớn và có thể ứng dụng ở Việt Nam.

Hình 1: Gen BS1 đột biến (mtbs1-1) làm tăng kích thước và khối lượng hạt ở cây đậu bắp Medicago truncatula so với cây đối chứng A17 (kết quả nghiên cứu của Gen và cs. 2017).

Hình 2: Bất hoạt gen GmBS1 và GmBS2 làm tăng kích thước và khối lượng hạt ở cây đậu tương William 82 (kết quả nghiên cứu của Gen và cs. 2017)

Thông tin chi tiết tham khảo:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27791139

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27791139

Tin bài: Nguyễn Tiến Dũng