Phân tích transcriptome xem mức độ biểu hiện gen điều khiển tính kháng bệnh mốc sương khoai tây

Phân tích transcriptome xem mức độ biểu hiện gen điều khiển tính kháng bệnh mốc sương khoai tây

Nguồn: Nisha Bhatia, Jagesh Kumar Tiwari, Chandresh Kumari, Rasna Zinta, Sanjeev Sharma, Tanuja Buckseth, Ajay K Thakur, Rajesh K Singh, Vinod Kumar. 2024. Transcriptome analysis reveals genes associated with late blight resistance in potato. Sci Rep.; 2024 Jul 5; 14(1):15501. doi: 10.1038/s41598-024-60608-3.

 

Bệnh mốc sương (late blight) gây thiệt hại nghiêm trọng ngành khoai tây trên toàn thế giới. Nghiên cứu này nhằm tìm ra những gen kháng bệnh mốc sương thông qua phân tích RNA-seq  với thao tác chủng bệnh nhân tạo trong điều kiện kiểm soát ảnh hưởng ngoại cảnh. Theo đó, hai con lai sô ma (potato somatic hybrids: dòng P7 và dòng Crd6) được xem xét cùng với 3 giống khoai tây Kufri Girdhari, Kufri Jyoti và Kufri Bahar (đối chứng). Phân tích transcriptiome cho thấy biểu hiện khác biệt gen có ý nghĩa thống kê (p < 0.05) trong các gen DEGs (differentially expressed genes), chúng được phân tích cả gen điều tiết kiểu “up” và kiểu “down”. Hơn nữa, DEGs được định tính theo chức năng thông qua công cụ Gene Ontology annotations và Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathways. Nhìn chung, một vài gen điều tiết kiểu “up” có trong dòng giống khoai tây kháng bệnh mã hóa protein như CC-NBS-LRR resistance protein, ankyrin repeat family protein, cytochrome P450, leucine-rich repeat family protein/protein kinase family, và MYB transcription factor. Phân tích đa dạng chuỗi trình tự trên cơ sở 38 chuỗi trình tự peptide đặc trưng cho 18 gen cho thấy có sự biến dị khá xa và sự hiện diện của ba motifs (cấu trúc bậc hai đặc thù) trong trình tự 15 amino acid. Các gen sàng lọc được minh chứng bởi real-time quantitative PCR. Đáng chú ý, những chỉ thị phân tử của biểu hiện gen đã được người ta phát triển thành công để chọn dòng kháng bệnh mốc sương. Kết quả này làm rõ được gen tham gia vào di truyền tính kháng bệnh mốc sương, sẽ là thuận lợi trong chiến lược quản lý bệnh này trong tương lai.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38969681/

 

“Heat maps” của 50 gen DEGs hàng đầu (differentially expressed genes) (p < 0.05) điều khiển tính kháng bệnh mốc sương khoai tây “dòng somatic hybrid P7” so với “dòng Kufri Bahar” (KB, đối chứng) thông qua “RNA-seq”. Trong “heat map”, mỗi dòng tương ứng với một gen. Các gen điều tiết theo kiểu “up” biểu thị màu đỏ, điều tiết theo kiểu “down” có màu xanh lá cây.