Phân tích tổng quát dựa trên hệ gen học của họ gen RBOH ở cây đậu tương [( Glycine Maxl. Merr.)]

Abstract

Biến đổi khí hậu là một vấn đề cấp thiết đang được quan tâm không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới bởi ảnh hưởng của nó ở nhiều mặt khác nhau, đặc biệt là tác động xấu đến sự phát triển bền vững của nền nông nghiệp. Trong bối cảnh đó, năng suất và sự ổn định của sản lượng các giống cây trồng bị ảnh hưởng xấu bởi các stress phi sinh học, như hạn hán, nhiễm mặn, nhiệt độ cao, ngập úng và các chất ô nhiễm. Gần đây, họ gen Rboh (respiratory burst oxidase homologs) ở thực vật được chứng minh là có liên quan trực tiếp đến rất nhiều đường dân truyền tín hiệu khi cây đối mặt với các stress phi sinh học. Bài nghiên cứu này áp đụng phương pháp phân tích tổng quan dựa trên hệ gen học (genome-wide characterization) cho họ gen Rboh trên hệ gen của cây đậu tương [(Glycine max L. Merr.)]. Sử dụng trình tự hệ gen chất lượng cao, chúng tôi đã xác định được 17 gen Rboh ở cây đậu tương, Các gen Rboh này phân bố khá đồng đều trải dài trên 14 trong tổng số 20 nhiễm sắc thể của cây đậu tương, số lượng gen GmRboh gần như gấp đôi ở các loài thực vật (đã được khảo sát họ gen Rboh) là kết quả từ sự tiến hóa trong hệ gen của cây đậu tương. Phân tích cây phát sinh loài cho thấy các gen Rboh của đậu tương được chia thành sáu nhóm, và ở mỗi nhóm, cấu trúc gen và sự phân bố các vùng chức năng có tính bảo tồn cao. Ngoài ra, phân tích biểu hiện gen dựa trên dữ liệu RNA-seq có thể nhận thấy 17 gen Rboh của đậu tương biểu hiện khác biệt nhau trên 14 mẫu mô và biểu hiện nhiều nhất ở rễ và nốt sần. Cuối cùng, kết quả từ bài nghiên cứu này đóng góp các dữ liệu nền tảng quan trọng cho các công trình phân tích chuyên sâu họ gen Rboh trên cây đậu tuơng trong tương lai.