Nghiên cứu liên kết trên toàn hệ gen (GWAS) về khả năng chuyển hóa đường từ rơm rạ của cây lúa

Tóm tắt

Nghiên cứu liên kết trên toàn hệ gen (genome-wide association study - GWAS) là một công cụ hiện đại để xây dựng bản đồ di truyền liên kết các tính trạng số lượng (QTL) ở cây trồng. Trong nghiên cứu này, các tác giả đưa ra kết quả GWAS tính trạng khả năng đường hóa của cây lúa dựa trên cơ sở dữ liệu giải trình tự kiểu gen (GBS) và khả năng chuyển hóa đường từ rơm rạ của 170 mẫu giống lúa thuộc nhóm Indica được thu thập ở Việt Nam. Kết quả thu được 328.656 SNP trên 12 nhiễm sắc thể (NST), trung bình 1 SNP/1 kb. Khả năng đường hóa từ rơm rạ của 170 mẫu giống lúa dao động từ 27,92 đến 132,56 nmol/mg/h (vụ xuân 2017) và 31,98-148,63 nmol/mg/h (vụ mùa 2017). Kết quả GWAS, tại giá trị Log₁₀(P-value)≥3 đã xác định được 7 vị trí  SNP trên NST số 6 với mức ý nghĩa p<0,001 và tần số alen từ 23 đến 35% liên quan đến khả năng chuyển hóa đường từ rơm rạ của cây lúa. Tại vị trí của các SNP này (peak SNP), 24 gen đã được dự kiến nằm trong các vùng QTL liên quan đến khả năng đường hóa ở rơm rạ của cây lúa. Trong đó, 4 gen là LOC_Os06g39070 (GT1), LOC_Os06g39080 (GT1), LOC_Os06g39390 (AT10) và LOC_Os06g39470 (AT8) có các chức năng liên quan đến tổng hợp chất ở thành tế bào và khả năng phân hủy lignocellulose ở cây lúa. Các gen này được tiếp tục nghiên cứu để phát triển các chỉ thị phân tử sử dụng trong chọn tạo giống lúa theo hướng có rơm rạ chuyển hóa đường cao.