GWAS tìm hiểu họ gen SUT của mía đường chỉ ra rằng ShSUT4 là một regulator chủ chốt trong phản ứng của cây mía đối với stress phi sinh học
GWAS tìm hiểu họ gen SUT của mía đường chỉ ra rằng ShSUT4 là một regulator chủ chốt trong phản ứng của cây mía đối với stress phi sinh học
Nguồn: Xue-Ting Zhao, Ahmad Ali, Cui-Lian Feng, Ji-Shan Lin, Rui-Jie Wu, Shu-Zhen Zhang, Guang-Run Yu, Hai-Feng Jia, Yu-Qing Gong, Ting-Ting Zhao, Jun-Gang Wang. 2026. Genome-wide analysis of the sugarcane SUT gene family reveals ShSUT4 as a key regulator of abiotic stress responses. Theor Appl Genet.; 2026 Jan 5; 139(1):26. doi: 10.1007/s00122-025-05138-w.
Sucrose transporters (SUTs) vô cùng cần thiết cho tăng trưởng, phát triển và phản với với stress của cây trồng. Dù mía đường là loài cây có tầm quan trọng nhất định cho đường và nhiên liệu sinh học, như dữ liệu hệ gen cây mía về các gen mã hóa SUT khi bị stress phi sinh học vô cùng hạn chế. Theo kết quả nghiên cứu này, có 37 gen ShSUT được xác định, thông qua phân tích tin sinh học. Phân nhóm di truyền huyết thống đã nhóm lại 3 chùm gen (clades) (đánh số I-III), với motifs bảo thủ và nhiều cấu trúc gen khẳng định tương quan có tính chất tiến hóa của chúng. Phân tích promoter cho thấy có 15 key cis-elements liên quan đến phản ứng với hormone, stress, sự phát triển, và điều tiết ánh sáng. Tất cả gen ShSUT đã được mapped trên bản đồ di truyền với 3 tập họp contig và bảy nhiễm sắc thể.
Phân tích “collinearity” và tính chất lặp đoạn của gen (duplication) xác định được 15 cặp gen lặp đoạn (duplicated gene pairs), cho thấy tiến hóa phát triển. Thêm vào đó, có 7 gen mang tính chất putative 'sbi-miRNAs' được đoán tại 28 gen đích của ShSUT, với một mình phân tử sbi-miR5381 hướng đích về 17 gen ShSUTs. Về định tính chức năng gen, ShSUT04 được chọn là gen đích vì tính tiến hóa rất có ý nghĩa, đóng vai cần thiết trong vận chuyển sucrose, và có tiềm năng điều tiết được phản ứng với stress phi sinh học. Có 18 interactors tiềm năng, với các tương tác đựoc xác định đối với ShPsbR, ShRF2a, ShCOPTS.1, và ShSPT, được minh chứng thông qua kỹ thuật xét nghiệm BiFC và Y2H. Kết quả phân tích qRT-PCR chỉ ra được các thành phần biểu hiện khi phản ứng với stress. Với điều kiện stress lạnh, ShRF2a, ShPsbR, và ShSPT được điều tiết theo kiểu “down”, cho thấy vai trò điều tiết tiêu cực, trong khi, ShSUT04 và ShCOPT5.1 được điều tiết theo kiểu “up” ở điểm thời gian đặc biệt, và ShSUT01 biểu thị kích hoạt mạnh, cho thấy vai trò tích cực của hệ thống tự vệ. Khi bị khô hạn, ShSUT04 và ShPsbR được điều tiết theo kiểu “up”, cho thấy vai trò tích cực. Trong stress mặn, nhiều gn bị ức chế, riêng ShSUT01 và ShPsbR được kích hoạt, phản ánh khả năng của gen thích nghi với stress. Nghiên cứu cho thấy vai trò có tính chất tiến hóa và biểu thị chức năng của các gen SUT trong hệ gen cây mía đường khi điều tiết cây chịu được stress, với ShSUT04 có vai trò kép (dual roles), tích cực khi bị hạn và tiêu cực khi bị mặn và lạnh.
Comments
Post a Comment