So sánh bộ gen của cà chua hoang dại và cà chua thuần hóa

Các nhà nghiên cứu ở Mỹ, châu Âu và Nhật Bản đã tạo ra sự so sánh đầu tiên về cả trình tự DNA và các gen đang hoạt động, hay đang được phiên mã, giữa cà chua thuần hóa và cà chua hoang dại.

Đăng ngày 06-08-2013 trong chuyên mục Tin thế giới

Kết quả đưa ra cái nhìn sâu sắc về những thay đổi di truyền liên quan đến sự thuần hóa và có thể giúp cho những nỗ lực trong tương lai để đưa những tính trạng mới vào cà chua hay các loại cây trồng khác, Julin Maloof, giáo sư sinh học thực vật tại trường Khoa học sinh học tại đại học California, Davis (UC Davis), cho biết. Maloof đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Ví dụ, việc đưa những tính trạng mới vào cà chua thường liên quan đến việc lai chúng với các họ hàng hoang dại. Nghiên cứu mới cho thấy có một khối gen lớn từ một loài cà chua hoang dại hiện diện trong cà chua thuần hóa, và có những ảnh hưởng không mong muốn lan rộng trên toàn bộ gen.

 

Các nhà nghiên cứu có thể thực hiện việc so sánh không chỉ với bộ gen, mà cònvới tất cả các gen được biểu hiện, bởi cà chua thuần hóa vàcà chua hoang dại. L đến R: Solanumlycopersicum, và các họ hàng hoang dại S. pimpinellifolium, S. habrochaites và S. pennellii. (Ảnh:. Brad Townsley, UC Davis)

Maloof và các đồng nghiệp đã nghiên cứu cà chua thuần hóa, Solanum lycopersicum, và các họ hàng hoang dại S. pennellii, S. habrochaites và S. pimpinellifolium. So sánh bộ gen của cây đã cho thấy ảnh hưởng của những nút thắt tiến hóa, Maloof lưu ý – ví dụ tại nguồn gốc thuần hóa ở Nam Mỹ, và sau đó cà chua đã được đưa đến châu Âu để canh tác.
Trong số những phát hiện khác, các gen có liên quan với màu sắc trái cho thấy sự tiến hóa nhanh chóng giữa cà chua thuấn hóa trái đỏ và họ hàng hoang dại có trái màu xanh. Và S.pennellii, tồn tại trong môi trường sa mạc, đã đẩy nhanh quá trình tiến hóa trong các gen liên quan đến khả năng chịu hạn, nhiệt độ và độ mặn.

Công nghệ mới đã mang lại cho các nhà sinh học khả năng chưa từng có để xem xét tất cả các gen trong một sinh vật, không chỉ với một số ít được lựa chọn. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu không chỉ với ADN của thực vật mà còn là ARN thông tin đang được phiên mã từ những gen khác nhau. Sự phiên mã RNA là quá trình chuyển thông tin trong các gen thành hoạt động. Nếu trình tự ADN là danh sách các bộ phận tạo nên một cây cà chua, thì các bảng phiên mã RNA thông tin là những hướng dẫn cụ thể.

Hồ sơ biểu hiện gen, kết hợp với sự hiểu biết về sinh học thực vật, cho phép các nhà nghiên cứu hiểu bằng cách nào các gen tương tác với nhau để tạo ra các kiểu hình phức tạp, Neelima Sinha, giáo sư sinh học thực vật tại UC Davis và là đồng tác giả của bài báo, cho biết.

Nguồn: Sciencedaily

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130626153928.htm