Nguyễn Bằng Phi * , Nguyễn Đoàn Nguyên Phượng , Nguyễn Ngọc Bảo Châu Nguyễn Bảo Quốc

* Tác giả liên hệ (phinb@tdmu.edu.vn)

Abstract

Magnaporthe oryzae has been considered a causal agent of the rice blast disease, leading to great yield loss of rice production worldwide, particularly in Vietnam. Recently, the role of microRNA known as small non-coding RNAs has been described as their involvement in plant development and abiotic stress tolerance. The previous study showed that osa-miR162a negatively regulates rice immunity against the blast fungus, M. oryzae by suppressing the expression of the endoribonuclease dicer homolog 1 gene (DCL1). In this study, the expression levels of osa-miR162a were evaluated in M. oryzae susceptible and non-susceltible rice cultivars grown in Vietnam using real-time qRT-PCR method. Despite various expression levels of osa-miR162a across rice cultivars at different hours post infection (hpi), the increased expression of osa-miR162a in M. oryzae non-susceptible rice cultivars at 48 hpi and 72 hpi represented a statistically siginificant difference compared with M. oryzae susceptible rice cultivars. These results indicated that osa-miR162a is a potential marker in discriminating the susceptibility and non-susceptibility to M. oryzae of rice cultivars in Vietnam.

Keywords: Magnaporthe oryzae, miRNA, osa-miR162a, qRT-PCR, rice blast

Tóm tắt

Nấm Magnaporthe oryzae được xem là tác nhân chính gây bệnh đạo ôn trên lúa và gây thiệt hại rất lớn về năng suất ở các vùng trồng lúa. Gần đây vai trò của microRNAs được mô tả là có liên quan đến khả năng chống chịu của cây trồng với các tác nhân gây hại. Trong nghiên cứu này, sự biểu hiện của osa-miR162a trên các giống lúa thuộc nhóm mẫn cảm và chống chịu với nấm M. oryzae trồng phổ biến tại Việt Nam được phân tích bằng kỹ thuật Real-time qRT-PCR. Mặc dù có sự đa dạng trong biểu hiện của osa-miR162a trên các giống lúa ở các thời điểm sau lây nhiễm (hpi) khác nhau, sự biểu hiện tăng của osa-miR162a trên các giống lúa chống chịu bệnh đạo ôn ở thời điểm 48 và 72 hpi thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các giống lúa mẫn cảm. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng phân tử microRNA osa-miR162a hứa hẹn là một chỉ thị phân tử tiềm năng trong việc phân biệt tính kháng với nấm M. oryzae của các giống lúa trồng tại Việt Nam hiện nay.

Từ khóa: bệnh đạo ôn, Magnaporthe oryzae, microRNA, osa-miR162a, qRT-PCR

Article Details

Tài liệu tham khảo

Bhattacharyya, J., Chowdhury, A. H., Ray, S., Jha, J. K., Das, S., Gayen S., Chakraborty, A., Mitra, J., Maiti, M., Basu, A., & Sen S.K. (2012), "Native polyubiquitin promoter of rice provides increased constitutive expression in stable transgenic rice plants". Plant cell Reports, 31(2), 271-279.
https://doi.org/10.1007/s00299-011-1161-4

Hòa, Đ. T., Linh, V. T. N., Nhập, T. T., Phi, N. B., Châu, N. N. B., & Quốc, N. B. (2016). Ứng dụng phương pháp PCR trong việc xác định nấm gây bệnh đạo ôn trên lúa, Magnaporthe oryzae. Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh-Kỹ thuật và Công nghệ, 11(1), 12-18.

Kumar, K., Mandal, S. N., Neelam, K., & De Los Reyes, B. G. (2022). MicroRNA-mediated host defense mechanisms against pathogens and herbivores in rice: balancing gains from genetic resistance with trade-offs to productivity potential. BMC Plant Biology, 22(1), 1-16. https://doi.org/10.1186/s12870-022-03723-5

Li, X. P., Ma, X. C., Wang, H., Zhu, Y., Liu, X. X., Li, T. T., Zheng, Y. P., Zhao, J. Q., Zhang, J. W., & Huang, Y.Y. (2020). Osa-miR162a fine-tunes rice resistance to Magnaporthe oryzae and yield. Rice, 13(1), 1–13. https://doi.org/10.1186/s12284-020-00396-2

Li, Y., Lu, Y. G., Shi, Y., Wu, L., Xu, Y. J., Huang, F., Guo, X. Y., Zhang, Y., Fan, J., & Zhao, J. Q. (2014). Multiple rice microRNAs are involved in immunity against the blast fungus Magnaporthe oryzae. Plant Physiology, 164(2), 1077–10920. https://doi.org/10.1104/pp.113.230052

Liu, W., Liu, J., Triplett, L., Leach, J. E., & Wang, G.L. (2014). Novel insights into rice innate immunity against bacterial and fungal pathogens. Annu Rev Phytopathol, 52(1), 213–241. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-102313-045926

Quoc, N. B., Phuong, N. D. N., Trang, H. T. T., Phi, N. B., & Chau, N.N.B. (2019). Expression of osa-miR7695 against the blast fungus Magnaporthe oryzae in Vietnamese rice cultivars. European Journal of Plant Pathology, 155(1), 307–317.
https://doi.org/10.1007/s10658-019-01772-5

Quoc, N. B., Trang, H. T. T., Phuong, N. D. N., Chau, N. N. B., & Jantasuriyarat, C. (2021). Development of a SCAR marker linked to fungal pathogenicity of rice blast fungus Magnaporthe Oryzae. International Microbiology, 24(2), 149-156.
https://doi.org/10.1007/s10123-020-00150-0

Phi, N. B., Phuong, N. D. N., Dat, V. H. X., Chau, N. N. B., & Quoc, N. B. (2021). Expression profiles of OsNramp6 transcript variants involving in Magnaporthe oryzae resistance and non-resistance of Vietnamese rice cultivars. European Journal of Plant Pathology, 161(4), 907-916.
https://doi.org/10.1007/s10658-021-02375-9

Tang, J., & Chu, C. (2017). MicroRNAs in crop improvement: fine-tuners for complex traits. Nature Plants, 3(7), 1–11. https://doi.org/10.1038/nplants.2017.77