DỰ ĐOÁN VÙNG GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA 8 QUẦN THỂ NGÔ CÓ QUAN HỆ HỌ HÀNG VỚI NHAU
DỰ ĐOÁN VÙNG GEN LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA 8 QUẦN THỂ NGÔ CÓ QUAN HỆ HỌ HÀNG VỚI NHAU
Deciphering genomic regions associated with waterlogging and drought tolerance traits in tropical maize using multiple connected populations
Tập hợp 8 quần thể ngô (Zea mays L.), gồm 790 gia đình F2:3 được phát triển từ cặp lai giữa 2 dòng chịu hạn với 8 dòng ưu tú khác của CIMMYT được đánh giá ở 2 điều kiện hạn và tưới đủ tại Hyderabad, Ấn Độ trong vụ 2012/2013 và 2013/2014. Năng suất trong điều kiện hạn bị giảm 20-50% so với điều kiện tưới đủ. Phân tích kiểu gen xác định có 871 chỉ thị phân tử SNP đa hình trên 7 quần thể. Kết quả là đã phát hiện có 18 QTL về năng suất (QTL_GY) ở điều kiện hạn - tưới đủ, trong đó 11 QTL_GY cho khả năng chịu hạn và có hai QTL lặp lại ở hơn một quần thể, trong đó một vùng gen được giải thích R2>10%. Điều đó cho thấy tổ hợp của 2 dòng chịu hạn với 8 dòng ưu tú đã hình thành các mối liên kết bền vững và không bền vững, đây chính là sự tái tổ hợp tự nhiên, phân ly độc lập. Như vậy, bằng phương pháp lai giữa dòng chịu hạn với các dòng ưu tú có thể tạo ra được những thế hệ sau có khả năng chịu hạn. Từ đó tăng cơ hội phát hiện thêm những vùng gen tiềm năng hơn cho nghiên cứu khả năng chịu hạn.
Eight bi-parental populations, including 790 F2:3 families, derived from 2 drought tolerant lines and 8 elite ones developed by CIMMYT, were evaluated under both drought and optimal conditions in 2012/2013 and 2013/2014 crop seasons in Hyderabad, India. The yield under drought was reduced by 20-50% as compared with optimal condition. Through the analysis of genotype, which determined 871 polymorphic SNP markers for 7 populations, revealed 18 QTLs for GY under drought and optimal conditions, of which 11 QTLs related to drought tolerance and two QTLs repeated in more than one population and one genomic region explained more than R2>10%. It showed that these hybrid combinations built a joint linkage and linkage-disequilibrium analysis, which is natural genetic recombination and independent assortment. Therefore, by crossing drought tolerant lines with elite ones, it is possible to make descendant generations tolerant to drought, which is likely to find more potential regions for combined drought tolerance.