Tìm thấy gen LABA1 liên quan đến tính trạng râu dài có gai nhám của lúa hoang

Trái lại, giống lúa trồng O. sativa đã và đang được chọn lọc để loại trừ kiểu hình có râu, làm dễ dàng hơn cho kỹ thuật sau thu hoạch hạt thóc và tồn trữ hạt. Việc chuyển từ trạng thái râu dài có gai nhám sang trạng thái râu ngắn không có gai là một sự kiện quan trọng trong quá trình thuần hóa giống lúa.

Một nhóm các nhà khoa học của Đại Học Nông Nghiệp Trung Quốc và ĐH Nông Nghiệp Hồ Nam, Trung Quốc, ĐH Cornell Hoa Kỳ, gần đây đã tìm thấy rằng: sự thể hiện  của râu dài có gai nhám trong lúa hoang được kiểm soát bởi một gen chủ lực trên nhiễm sắc thể số 4, gen LABA1 (viết tắt từ chữ LONG AND BARBED AWN1), gen này mã hóa enzyme có chức năng kích hoạt cytokinin.

Sự gia tăng hàm lượng cytokinin thúc đẩy sự tăng trưởng của gai nhám và sự kéo dài của râu hạt. Mặt khác, alen lặn laba1 của giống lúa trồng, có chứa một mất đoạn thuộc dạng chuyển khung (frame-shift deletion), làm giảm hàm lượng cytokinin trong phôi mầm tạo râu hạt (awn primordia), làm xáo trộn sự hình thành của gai nhám và sự kéo dài của râu hạt. Kết quả phân tích sâu cho thấy alen lặn laba1 có nguồn gốc từ loài phụ japonica rồi chuyển vào gene pool của loài phụ indica thông qua lai tạo, điều này gợi ra rằng: loài người đã chọn lọc tính trạng ấy trong giai đoạn đầu tiên của tiến trình thuần hóa.

Việc xác định thành công gen LABA1 cho chúng ta thấy quá trình thuần hóa của lúa trồng và cơ chế phát triển râu hạt lúa.

Xem The Plant Cell.

Hình 1. Râu của lúa hoang O. rufipogon và lúa trồng O. sativa.