Gen SiMYB2 là chìa khóa cho màu sắc hoa violet châu Phi, thách thức lý thuyết thể khảm

Chỉnh sửa bởi: Vera Mo

Các nhà khoa học tại Đại học Kindai, Nhật Bản, đã xác định một gen duy nhất, SiMYB2, là yếu tố chính điều chỉnh sự tích tụ anthocyanin, sắc tố tạo nên màu sắc rực rỡ cho hoa violet châu Phi (Streptocarpus sect. Saintpaulia ionanthus). Phát hiện này, được công bố trên tạp chí New Phytologist, bác bỏ giả thuyết lâu đời rằng các sọc trắng trên cánh hoa là do thể khảm periclinal.

Trước đây, các nhà khoa học tin rằng các sọc trắng trên cánh hoa violet châu Phi là kết quả của thể khảm periclinal, một hiện tượng mà các lớp tế bào có bộ gen khác nhau tạo ra các màu khác nhau. Tuy nhiên, những bằng chứng mới từ các nghiên cứu về hoa cúc đã đặt ra nghi vấn về mô hình này, cho thấy sự điều hòa phiên mã của các gen liên quan đến sắc tố mới là động lực thúc đẩy màu sắc hoa.

Giáo sư Munetaka Hosokawa và Tiến sĩ Daichi Kurata đã sử dụng kỹ thuật nuôi cấy mô để tạo ra các cây violet châu Phi với màu sắc cánh hoa khác nhau: hồng, trắng và sọc trắng. Phân tích trình tự bộ gen chi tiết đã chỉ ra rằng các gen quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp anthocyanin bị ức chế ở cánh hoa trắng. Thông qua phân tích biểu hiện gen chuyên sâu và hồ sơ biểu sinh, nhóm nghiên cứu đã xác định được gen SiMYB2 là yếu tố quan trọng.

Gen SiMYB2 tạo ra hai bản phiên mã mRNA khác biệt: SiMYB2-Long, chủ yếu biểu hiện ở các mô có màu, và SiMYB2-Short, chỉ biểu hiện ở các mô không có màu. Các dạng này điều chỉnh khác nhau quá trình sinh tổng hợp anthocyanin, dẫn đến kiểu hình cánh hoa độc đáo. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng sự methyl hóa DNA, một sửa đổi biểu sinh quan trọng điều chỉnh hoạt động gen, có tương quan với sự lắng đọng sắc tố không ổn định của SiMYB2.

Giáo sư Hosokawa nhấn mạnh ý nghĩa rộng lớn hơn của những phát hiện này, cho rằng cơ sở di truyền của các mẫu hoa sẽ trở nên rõ ràng hơn trong vòng 5 đến 10 năm tới, có khả năng cho phép nhân giống hoa có hoa văn một cách có chủ đích hơn. Nghiên cứu này không chỉ làm sâu sắc thêm hiểu biết về sắc tố hoa violet châu Phi mà còn mở đường cho các chương trình nhân giống có mục tiêu hơn.

Nguồn

  • Innovations Report

  • Phys.org

  • EurekAlert!

Bạn có phát hiện lỗi hoặc sai sót không?

Chúng tôi sẽ xem xét ý kiến của bạn càng sớm càng tốt.