Amid

Năng suất hạt của lúa là một đặc điểm đa gen phức tạp chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường (Kumar et al., 2017). Do đó, việc xác định QTL cho năng suất trong điều kiện hạn hán luôn là mục tiêu hàng đầu của các nhà chọn tạo giống lúa.

          Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong điều kiện hạn chế nước ở cây lúa đối với QTL đáng kể và độc lập liên kết với GY và các thành phần của nó. Một số QTL có tác động tích cực đến GY, nhưng một số khác ảnh hưởng tiêu cực đến các alen thu được từ cha mẹ cái. QTL, qDTY12.1, QTL đầu tiên có ảnh hưởng lớn, được xác định cho GY trong điều kiện căng thẳng hạn hán trong một quần thể gồm 436 dòng F3 ngẫu nhiên từ cây lai giữa các giống lúa cạn ‘Vandana’ và ‘Way Rarem’ (Mishra et al. , 2013). Way Rarem đã đóng góp QTL này và hai QTL khác, qDTY2.3 và qDTY3 được chia sẻ bởi ‘Vandana’. Các vùng gen này cho thấy sự tương tác giữa các gen. Từ những phát hiện này, người ta kết luận rằng các dòng lúa có hỗn hợp các QTL này cho thấy nhiều DTL hơn so với những dòng có riêng lẻ (Dixit et al., 2012). Các QTL, qDTY3.1 đã được công nhận trong quần thể lập bản đồ (BC1) của giống lúa năng suất cao ở đồng bằng (‘Swarna’) và giống lúa cạn (‘Apo’) và QTL, qDTY6.1 được lập bản đồ trong giống lúa năng suất cao ở đồng bằng (‘ Swarna’) và giống lúa nương (‘Apo’). Các QTL này có tác động bổ sung trong các điều kiện căng thẳng hạn hán (Dixit et al., 2014). Một thí nghiệm quy mô lớn với các quần thể F3 được tạo ra từ các con lai giữa N22 cho khả năng chịu hạn và các siêu giống năng suất cao ‘Swarna’, ‘IR64’ và ‘MTU1010’ đã xác định được một QTL mạnh nhất, qDTY1.1, có một tác động đáng kể đến GY dưới hạn hán (Vikram et al., 2011). Sandhu et al. (2018) đã xác định được một QTL năng suất, qDTY7-1 chịu áp lực hạn hán trong một quần thể hình tháp được phát triển từ sự kết hợp giữa các phương pháp chọn lọc lặp lại và chọn lọc lặp lại được hỗ trợ bởi chất đánh dấu. Tương tự như vậy, hai QTL qDTY2-2 và qDTY3-1 liên quan đến năng suất chính đã được xác định trong giống lúa năng suất cao của Malaysia cho thấy năng suất cao hơn đáng kể trong điều kiện hạn hán (Sahmsudin et al., 2016). Cetolos et al. (2017) đã xác định được hai QTL năng suất, qDTY8-1 và qDTY3-1 trong quần thể lập bản đồ lúa dưới áp lực hạn hán, cho thấy sản lượng quần thể được cải thiện. Hai hiệu ứng di truyền quan trọng đã được báo cáo, QTL, qDTY8.1 và qDTY10.1, trong quần thể bắt nguồn từ phép lai giữa ‘Basmati 334’/ ‘Swarna’ (Vikram và cộng sự, 2012) và ‘Aday Sel’/*4 ‘IR64 BIL’ (BP và cộng sự, 2013).

Bảng danh sách một số QTL liên quan đến năng suất lúa khi bị hạn

QTL Chr Marker Parent
qDTY7-1 7 MAS × MARS PLs
qDTY8-1 8 Dular IR62-21 Dular × IR62- 21
qDTY1-3 1 Dular IR62-21 Dular × IR62- 21
qDTY2-2 2 MRQ74 cultivar GY
qDTY3-1 3 MRQ74 cultivar GY
qgy3.1 33 RG348/RM22–Z329 CT9993-5-10-1-M ×IR62266-42-6-2
qgy4.3 4 RM120–RZ675/RM274 CT9993-5-10-1-M ×IR62266-42-6-2
qDTY1.1 1 EM11–RG109 CT9993-5-10-1-M ×IR62266-42-6-2
qGY-2b 2 RM526–RM525 Zhenshan 97B ×IRAT109
qDTY12.1 12 RM201–RG667 Way Rarem × Vandana
qGy10 10 RM242RM278/RZ12 Tequing × Lemont
QDS_9.1 9 RM453–RM491 IR64 × IR77298-5-6-B- 18(Aday Sel)
qDTY3.1 3 RM275–RM340 TDK1 × IR55419-04
qDTY6.1 6 RM168–RM468 TDK1 × IR55419-04
qPDL1.2 1 RM488–RM237 Appo × Moroberekan
qHI3 3 RM545–RM186 Appo × Moroberekan
qPSS8.1 2 RM547–RM978 IR64 × IRAT177
qGPP8.2 8 RM339–RM223 IR64 × IRAT177
qPN-6-2 6 RM589–RM402 Xiaobaijingzi×Kongyu131
qDTY 3.4 3 RG191–RM546 Danteshwari×Dagaddeshi

 Việc cải thiện khả năng chịu hạn có thể đạt được bằng cách tạo hình chóp QTL, phát triển các dòng gần đồng nhất, sử dụng các dòng lai tự nhiên tái tổ hợp lai ngược (BRILs) và điều chỉnh hệ thống rễ để điều tra bản chất của stress hạn hán. Vai trò của hormone thực vật chưa được nghiên cứu đầy đủ và cần được nghiên cứu thêm để đạt được kết quả mới trong DT. Quản lý hiệu quả các điều kiện đồng ruộng có thể giúp giảm hạn hán căng thẳng trong cây trồng. Cho đến nay sự hiểu biết đầy đủ về di truyền của DT vẫn chưa được hiểu rõ. Việc sử dụng kỹ thuật CRISPR/Cas9 sẽ là một lựa chọn lý tưởng cho việc sao chép gen mục tiêu nhằm phát triển các giống lúa chống chịu bệnh. Việc sử dụng kỹ thuật mới được phát triển, CRISP/Cas12 sẽ rất được khuyến khích để chỉnh sửa gen nhằm tăng cường khả năng chịu hạn.

Biên dịch: Nguyễn Hoàng Phương

Nguồn bài viết gốc: https://bit.ly/3Li8GP3