Thực hiện knockout gen ClaCSLH1 tạo giống dưa hấu lùn

 Thực hiện knockout gen ClaCSLH1 tạo giống dưa hấu lùn

Nguồn: Jiancheng Bao, Jiale Shi, Yuanyuan Qin, Shengqi Hua, Yanhong Wu, Congji Yang, Yige Gu & Wei Dong. 2025. The knockout of ClaCSLH1 induced dwarfing in watermelon. Theoretical and Applied Genetics; 19 May 2025; vol.138; article 120

Trong nông nghiệp, chọn lọc ra kiểu hình cây lý tưởng với nhiều tính trạng mong muốn, ví dụ như cây lùn và kiến trúc thân đứng thẳng, làm tăng lên có ý nghĩa năng suất và phẩm chất nông sản nhơ tối ưu hóa được khả năng hấp thu ánh sáng, khai thác hiệu quả không gian, và sử dụng tốt dinh dưỡng. Phát triển giống dưa hấu mới dạng lùn là mục tiêu cần thiết trong cải tiến giống. trong nghiên cứu này, người ta tiến hành tạo ra tập đoàn con lai F2 thông qua giống nguyên thủy (wild-type) V063 làm bố và giống lùn dw-n làm mẹ. Tính trạng lùn được tìm thấy bởi cặp alen lặn điều khiển. Thông qua chạy trình tự BAS (bulk segregant analysis sequencing) và RNA sequencing (RNA-seq), người ta xác định được gen Cla97C02G035450, mã hóa cellulose synthase-like H1 (CSLH1), là một gen ứng cử viên gắn liền với tính trạng lùn. ClaCLSH1 thuộc về họ protein ClaCESA/CSLs, có trong quá trình hình thành thành tế bào thông qua điều tiết tổng hợp cellulose và hemicellulose. Phân tích dưới kính hiển vi cho thấy giống mẹ dw-n biểu hiện tế bào lóng thân ngắn, thành vách tế bào dày, và hàm lượng hemicellulose tăng cao so với giống V063. Nghiên cứu định vị tế bào cho thấy protein CLACSLH1 ở trong nhân và màng tế bào, thành tế bào. Chú ý, sự biểu hiện mạnh mẽ gen CLACSLH1 trong giống dw-n phục hồi lại được kiểu hình lùn. Hơn nữa, thí nghiệm còn cho thấy khi tiến hành knockdown gen CLACSLH1 cho kết quả tổng hợp hemicellulose dư thừa quá mức, ức chế sự kéo dài tế bào lóng thân, và cuối cùng dẫn đến kiểu hình lùn được quan sát trong giống dw-n. kết quả cung cấp nhận thức mới về sự phát triển của giống dưa hấu siêu lùn (superior dwarf watermelon) và những tiến bộ trong hiểu biết chúng ta  về cơ chế phân tử của tính trạng lùn cây dưa hấu.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-04909-9