Quản lý bệnh thán thư trên cây khoai mỡ (Dioscorea spp.)

 Quản lý bệnh thán thư trên cây khoai mỡ (Dioscorea spp.)

 

Nguồn: Valentine Otang Ntui, Edak Aniedi Uyoh, Effiom Eyo Ita, Aniedi-Abasi Akpan Markson, Jaindra Nath Tripathi, Nkese Ime Okon, Mfon Okon Akpan, Julius Oyohosuho Phillip, Ebiamadon Andi Brisibe, Ene-Obong Effiom Ene-Obong, Leena Tripathi. Strategies to combat the problem of yam anthracnose disease: Status and prospects. Molecular Plant Biology; Published on line 17 July 2021.

 

Bệnh thán thư (anthracnose) trên cây khoai mỡ (Yam: Dioscorea spp.) được gây ra bởi nấm by Colletotrichum alatae. Bệnh này được xem là nghiêm trọng nhất trên canh tác khoai mỡ tại Tây Phi, làm mất năng suất củ 50%–90%. Vài trường hợp, cây chết mà không cho củ khoai nào hoặc từng chồi thân sản sinh ra nhiều củ rất nhỏ trước khi chết, tùy theo bệnh tấn công sớm hay muộn. Nấm C. alatae ảnh hưởng khắp cơ quan của cây, ở mọi giai đoạn phát triển, bao gồm lá, thân, củ khoai, và hạt khoai mỡ, bệnh phát triển rộng khắp ở vùng vành đai khoai mỡ và những quốc gia canh tác hoa màu này trên thế giới. Phương pháp truyền thống do nông dân tự thích nghi để kiểm soát bệnh thán thư không mấy thành công. Thuốc trừ nấm cũng thất bại cho chiến lược quản lý bệnh lâu dài. Mặc dù cải tiến giống khoai mỡ truyền thống và chọn giống nhờ chỉ thị phân tử đã được tiến hành để phát triển giống mới kháng bệnh anthracnose trong loài trồng trọt Dioscorea alata, nhưng sự xuất hiện của những chủng nòi mới, độc tính mạnh hơn làm cho việc phát triển giống khoai mới có phổ kháng bệnh rộng rộng và kháng bền vững trở nên cấp thiết. Khuyết điểm nói trên, song hành với bản chất không tiếp hợp giữa loài, bản chất hoa đực, cái riêng biệt (dioecy), đa bội, trổ bông kém, chu kỳ chọn lọc giống dài, gợi ý nhà chọn giống  phải khai thác công nghệ sinh học hiện đại, bổ sung cho chọn giống kinh điển để đẩy nhanh việc cải tiến giống. Công cụ công nghệ sinh học hiện đại  có khả năng tạo ra giống kháng nấm, đo đó thoát qua được nút cổ chai trong tự nhiên. Bài tổng quan này bao gồm tất cả những công nghệ mới ấy, đề nghị nhiều phương pháp tiếp cận để người ta có thể phát triển giống khoai mỡ kháng bệnh anthracnose đáp ứng mục tiêu an ninh lương thực cho vùng Tây Phi.

 

Xem: https://bsppjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mpp.13107

Chỉnh sửa gen khoai tây có hàm lượng tinh bột mong muốn

Chỉnh sửa gen khoai tây có hàm lượng tinh bột mong muốn

Nguồn: Ami Takeuchi, Mariko Ohnuma, Hiroshi Teramura, Kenji Asano, Takahiro Noda, Hiroaki Kusano, Koji Tamura, Hiroaki Shimada. 2021. Creation of a potato mutant lacking the starch branching enzyme gene StSBE3 that was generated by genome editing using the CRISPR/dMac3-Cas9 system. Plant Biotechnology; Vol. 38 (2021), No. 3 pp. 345-353

 

Tinh bột củ khoai tây là tính trạng bị thay đổi bởi thành phần của amylose và amylopectin. Số lượng amylopectin được xác định bởi hoạt tính của enzymes phân nhánh tinh bột SBE1, SBE2, và SBE3 trong khoai tây. SBE3, là đồng dạng của enzyme BEI của cây lúa nước, đây là một gen chủ lực có rất nhiều trong củ khoai tây. Theo kết quả nghiên cứu, người ta sáng tạo ra đột biến gen SBE3 thông qua hệ thoe61n chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 gắn với phân tử translation enhancer dMac3. Khoai tây là cây tứ bội thể, một đột biến có tính chất bốn alen của gen SBE3 được mong muốn. Những đột biến gen SBE3 được tìm thấy trong 89 cá thể của 126 cá thể transformants cây khoai tây. Trong những dòng đột biến ấy, có 10 dòng mang bốn gen SBE3 đột biến, cho thấy có 8% hiệu quả đột biến có chủ đích. Những dòng đột biến này tăng trưởng bình thường, giống với cây nguyên thủy (wild-type), năng suất củ khá tốt. Tinh bột khoai tây giống với tinh bột của dòng lúa đột biến BEI. Chạy Western blot cho kết quả rằng: có khiếm khuyết của SBE3 trong củ khoai tây đột biến, cho thấy những transformants như vậy biểu hiện đột biến dạng loss-of-function gen SBE3.

 

Xem:  https://doi.org/10.5511/plantbiotechnology.21.0727a