Gen IbMYB1-4 điều tiết tích cực tính trạng thân tím của khoai lang và ảnh hưởng đến màu sắc lá thông qua hiệu ứng về lượng của sự kiện biểu hiện gen

 Gen IbMYB1-4 điều tiết tích cực tính trạng thân tím của khoai lang và ảnh hưởng đến màu sắc lá thông qua hiệu ứng về lượng của sự kiện biểu hiện gen

Nguồn: Fang Dong, Yanlan Huang, Wen Dong, Ya Zhang, Shidong Kang, Wei Xiang, Jiawen Yao, Yangcang Gong, Chaofan Zhang, Qiang Li & Daowei Zhang. 2026. IbMYB1-4 positively regulates purple stem and influences leaf color via dosage effect of gene expression in sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.).TAG; January 19 2026; vol. 139; article 40

 Trong cây khoai lang, biến dị di truyền số lượng của sắc tố anthocyanin cho ra một phổ biểu hiện màu liên tục (continuous color spectrum) là nền tảng của khoai lang kiểng (trang trí) và chất lượng dinh dưỡng. Dù ho nhiều nghiên cứu trước đây xác định được biểu hiện của gen IbMYB1 là cần thiết cho sắc tố màu tím trong ngân hàng giống bố mẹ, nhưng gen này có trong rất nhiều bản sao chép với genome đa bội thể, dẫn đến sự phúc tạp về di truyền mà chưa ai hiểu hết được cho đến giờ. Các tác giả đã tìm thấy genome lục bột thể của cây khoai lang có ít nhất 5 bảo sao chép của gen IbMYB1, ký hiệu là IbMYB1-1, IbMYB1-2a/b, IbMYB1-3 và IbMYB1-4. Dòng hóa trình tự gen, bổ sung transgene và kỹ thuật phân tích theo không gian với độ phân giải cao cho thấy rằng: gen chưa được định tính trước đây IbMYB1-4 là gen biểu hiện rất đặc biệt trong vỏ thân cây khoai lang và biểu bì mô lá, ở đó,  nó điều phối nhịp nhàng sự tích lũy có tính chất “differential” (khác biệt theo từng điều kiện) của những đồng phân kiểu monomers hàm lượng anthocyanin khác nhau, kết quả là, trong dây khoai lang thay đổi màu từ tím cho đến gần như màu đen. Kỹ thuật “Yeast one-hybrid screening” được kết hợp với kỹ thuật “dual-luciferase reporter assays” xác định được yếu tố phiên mã bHLH  (IbbHLH2) gắn kết với một motif G-box rất kinh điển trong promoter của gen IbMYB1-4, do vậy, làm tăng sự biểu hiện của gen IbMYB1-4. Quần thể con lai F1 nghịch đảo dẫn xuất từ tổ hợp lai giữa giống khoai ‘Purple_X20’ × ‘X99’  và ‘Black_leaf’ × ‘X99’ biểu hiện sự đồng phân ly rất nghiêm ngặt giữa gen IbMYB1-4 và locus đơn trội Purple (P) mà locus này liên kết với tính trạng màu tím trên thân. Hơn nữa, tính trạng lá có màu tím đen có thể đã và đang được điều tiết bởi một tương tác có tính chất độc lập về lượng giữa P locus và R locus giả định giống như có thể quy định cho sự biểu hiện khác biệt có điều kiện (differential expression) của gen IbMYB1-4. Như vậy, kết quả cung cấp cho chúng ta nguồn vật liệu di truyền mới phục vụ cải tiến giống khoai lang và phát triển được khung lý thuyết cho phát triển theo mục tiêu trong ngân hàng vật liệu giống khoai lang.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-05082-9