Phân tích mối tương quan trên toàn bộ hệ gene đối với tính trạng màu sắc hạt gạo lức và độ trở hồ các giống lúa mùa ở Đồng bằng sông Cửu Long

Abstract

The study was carried out to determine the correlation between morphological and qualitative traits and genotypic characters (single nucleotide polymorphisms - SNP) to identify candidate SNPs for brown rice color as well as the degree of alkali digestion. Brown rice color was observed by sensory assessment. The alkali digestion of 65 traditional rice varieties was evaluated by biochemical method. Solution 1.7% KOH (w/v) was applied for testing these rice cultivars at room temperature in 23 hours. The database of two traits was combined with the 24,946 SNPs database to analyze genome-wide association study (GWAS) through the general linear model approach (GLM). As the results, 18 candidate SNPs were identified for brown rice color on chromosomes 6, 8 and 12. Five candidate SNPs were detected for brown rice color trait, which were located in five distinct genes. Thereby, the allele type of GCTGCATAAGATTTT in 16 candidate SNPs was associated with the brown rice color trait. In terms of alkali digestion trait, only 2 candidate SNPs were found. In which, the candidate SNP of S08_10088669 was associated with the low gelatinization temperature (G allele).

Tóm tắt

Nghiên cứu được thực hiện nhằm tìm hiểu mối tương quan giữa tính trạng màu sắc hạt gạo lức và cấp độ trở hồ, đồng thời xác định mối tương quan giữa tính trạng hình thái và phẩm chất đối với các đặc điểm di truyền (các đa hình nucleotide đơn – SNP) để xác định được các SNP ứng viên cho việc đánh giá màu sắc hạt gạo lức cũng như cấp độ trở hồ. Màu sắc hạt gạo lức được mô tả cảm quan. Cấp độ trở hồ của 65 giống lúa mùa được đánh giá bằng phương pháp sinh hóa. Dung dịch KOH 1,7% (w/v) được sử dụng để đánh giá độ trở hồ của các giống lúa ở nhiệt độ phòng trong 23 giờ. Các số liệu của hai tính trạng này được kết hợp với số liệu 24.946 SNP để phân tích mối tương quan trên toàn bộ hệ gene (GWAS) thông qua mô hình tuyến tính tổng quát (GLM). Kết quả 18 SNP được xác định là ứng viên cho tính trạng màu sắc hạt gạo lức ở nhiễm sắc thể 6, 8 và 12; trong đó, có 5 SNP ứng viên định vị trên 5 gene khác nhau liên quan đến tính trạng này. Qua đó, kiểu allele GCTCGCATAAGATTTT được xác định ở 16 SNP ứng viên có liên quan đến tính trạng màu trắng đục của hạt gạo lức. Đối với tính trạng độ trở hồ, chỉ có 2 SNP ứng viên được tìm thấy. Trong đó, SNP ứng viên S08_10088669 có liên quan đến nhiệt hóa hồ thấp với allele G.