Nghiên cứu hệ gen có chức năng trong chiến lược chọn tạo giống mía: những thách thức và chiến lược chính
Nghiên cứu hệ gen có chức năng trong chiến lược chọn tạo giống mía: những thách thức và chiến lược chính
Nguồn: Rubab Shabbir, Talha Javed, Sheng-Ren Sun, Zhu-Qing Wang, Wei Zhang, San-Ji Gao, Qin-Nan Wang. 2026. Functional genomics in sugarcane breeding: key challenges and strategies. Crit Rev Biotechnol.; 2026 May; 46(3):419-439. doi: 10.1080/07388551.2026.2614075.
Mía
đường, là loài cây trồng chủ lực cung cấp nguồn đường và năng lượng
sinh học trên toàn thế giới tại giao lộ của sự phức tạp vô cùng về hệ
gen (genome complexity) và sự đổi mới nông nghiệp, mang đến tiềm năng
khổng lồ góp phần vào tương lai bền vững. Genome học chức năng
(functional genomics) với tính chất phân định chính xác của nó và quy
trình tháo tác các gen đích có thể giúp nhà nghiên cứu mở khóa tiềm
năng ấy và thúc đẩy được mội nỗ lức trong cải tiến giống mía. Tuy nhiên,
hệ gen của loài đa bội thể của cây mía đường với: dị hợp tử caoy, phân
tử DNA lập đoạn cao, tính chất đa bản sao của gen đồng dạng, tương tác
epistatis (tương tác không alen phức tạp), etc., cho nên, thách thức lớn
trong xác định chú thích gen, giải trình tự hệ gen, chỉnh sửa hệ gen,
và định tính kiểu hình. Chu kỳ lai tạo giống quá dài, hiệu suất chuyển
hóa thấp, tiêu tốn nhiều thời gian, và các phương pháp chuyển đổi tốn
nhiều công sức, làm phức tạp thêm quá trình chỉnh sửa hệ gen. Những tiến
bộ gần đây của “functional genomics” đang chuyển hóa theo kịch bản này,
như công bố hệ gen tham chiếu đầy đủ của "R570," đã và đang cung cấp một cái nhìn sâu sắc về cấu trúc và chức năng của hệ gen cây mía.
Phương pháp GWAS / sàng lọc di truyền (GS) làm tăng cường việc lập bản đồ di truyền tính trạng mục tiêu và dự đoán được giá trị cải tiến giống nằm thúc đẩy chu kỳ chọn giống nhanh hơn.
Kỷ nguyên hiện nay là “smart breeding” (chọn giống khôn ngoan) với tích hợp của tin sinh học với công cụ chỉnh sửa gen tiến bộ, i.e., hệ thống CRISPR/Cas (Cas-proteins, Cas-RNPs, d-Cas-RNPs, và CRISPRa/i), và phương pháp đánh giá kiểu hình hiệu quả cao là cách tiếp cận có ý nghĩa để khắc phục được nút thắt chuyển đổi (transformation bottlenecks), khai thác những tính trạng có kiến trúc phức tạp và giải quyết được thách thức của đa bội thể. Do vậy, bài tổng quan này tóm lược lại những thách thức chính và tập trung vào những tiến bộ gần đây, gợi ý những chiến lược tối ưu phục vụ cải tiến giống mía tương lai trên cơ sở “functional genomics”.
Comments
Post a Comment