Thực hiện “resequencing” hệ gen cây sầu riêng

Thực hiện “resequencing” hệ gen cây sầu riêng

Nguồn: Wanapinun Nawae, Chaiwat Naktang, Salisa Charoensri, Sonicha U-Thoomporn, Nattapol Narong, Orwintinee Chusri, Sithichoke Tangphatsornruang, Wirulda Pootakham. 2023. Resequencing of durian genomes reveals large genetic variations among different cultivars. Front Plant Sci.; 2023 Feb 16:14:1137077. doi: 10.3389/fpls.2023.1137077.

 

Sầu riêng (Durio zibethinus), được mệnh danh là  "King of Fruits," (vua trái cây) là loài cây trồng quan trọng về kính tế ở Đông Nam Á. Nhiều giống sầu riêng đã và đang được phát triển thành công. Theo nghiên cứu, người ta tiến hành “resequencing” hệ gen của ba giống sầu riêng phổ biến tại Thái Lan, đó là: Kradumthong (KD), Monthong (MT), và Puangmanee (PM) để xem xét mức đa dạng di truyền của giống sầu riêng. Hệ gen cây KD, MT, và PM có kích thước phân tử là 832.7, 762.6, và 821.6 Mb, theo thứ tự. Giải thích chi tiết di truyền (annotations) phủ trên 95.7, 92.4, và 92.7% của  những proteins chủ chốt trong phôi mầm, theo thứ tự. Người ta thiết kế pangenome phác thảo của cây sầu riêng; rồi tiến hành phân tích hệ gen có tính chất so sánh (comparative genomes) liên quan đến các loài của bộ thực vật Malvales. Trình tự của LTR (long terminal repeat) và các họ protein trong genome cây sầu riêng có mức độ tiến hóa chậm hơn genome cây bông vải. Tuy nhiên, họ protein với chức năng điều tiết phiên mã và chức năng phosphoryl hóa bao gồm phản ứng với stress sinh học và phi sinh học của sầu riêng dường như có mức độ tiến hóa nhanh hơn.

 

Kết quả phân tích quan hệ di truyền huyết thống (phylogenetic), biến thiên số bản sao chép CNVs (copy number variations), biến thiên sự có mặt/vắng mặt (PAVs) cho thấy sự tiến hóa của genome sầu riêng Thái Lan khac hoàn toàn với sầu riêng của Mã Lai, giống nổi tiếng Musang King (MK). Trong 3 genome vừa được giải trình tự nói trên, giá trị PAV và CNV cho thấy phổ gen kháng bệnh và sự biểu hiện của protein “methylesterase inhibitor domain” có những gen hiện hữu khi sầu riêng trổ bông và trái chín đối với giống MT khác biệt với giống KD và giống PM. Những kết quả của “genome assemblies” và kết quả phân tích cho thấy đây là nguồn kiến thức đáng giá để có sự hiểu biết tốt hơn về đa dạng di truyền của giống sầu riêng đang canh tác. Điều ấy rất hữu ích cho chương trình phát triển giống sầu riêng trong tương lai.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36875624/

 

Hình: Các họ protein của từng giống sầu riêng khác nhau.