Gen ATP9 trong ty thể bộ của cây cà rốt bất dục đực và cà rốt hữu thụ khác biệt trạng thái Heteroplasmy,

Hiện tượng “petaloid cytoplasmic male-sterility” (bất dục đực cánh hoa) của cà rốt biểu hiện thông qua gen atp9 của ty thể bộ góp phần đáng kể vào sự biểu hiện của trình tự gen và tổ chức cơ quan sinh dục.

TÓM TẮT

Trong cây cà rốt, tế bào chất S_p gây ra sự chuyển dạng nhị đực (stamens) trở thành cánh hoa (petal-like organs), trong khi cây cà rốt có tế bào chất dạng bình thường (N-cytoplasm) biểu hiện trạng thái hoa tự bình thường. Nghiên cứu của các tác giả nhằm định tính những đặc điểm của cả hai dạng tế bào chất như vậy đối với tổ chức cơ quan và sự thể hiện của gen atp9 trong ty thể bộ. Hai gen atp9 trong cây cà rốt, được báo cáo trước đó là chuyên tính đối với tế bào chất, thực ra, đó chính là điều kiện có tính chất dị bào chất mà thôi (heteroplasmic). Trong cây cà rốt có tế bào chất dạng S_p, kiểu gen atp9-1 trội so với kiểu gen atp9-3. Ở cây cà rốt có tế bào chất dạng N kết quả này ngược lại hoàn toàn.

Sự hiện diện và hoạt động tái tổ hợp của các đọan lập lại trình tự có kích thước phân tử 130-/172-bp, mà nội dung cơ quan hoa tự rất giống với  cà rốt mang các loci atp9. Trình tự của cDNA được xét nghiệm cho thấy khung đọc mã atp9(ORFs) là C đến U, biên tập 4 vị trí của nucleotide. Một trong những sự kiện  editing như vậy trở thành codon củaglutamine cho đến codon kết thúc phiên mã, do đó làm cho ORFs này tương đương với atp9-1 và atp9-3. Bất cứ một phân đoạn nào của các phân tử được biên tập (edited) không đầy đủ cũng đều được xác định – chúng hoàn toàn đại diện cho trình tự của atp9-3. Trong cà rốt thuốc tế bào chất dạng S_p- hoặc N- cây nhân lân đoạn phân tử 5′ transcript termini rất rõ ràng. Việc hình thành bản đồ di truyền sẽ khác hơn rất nhiều so với atp9 ORF trong trường hợp nhị đực (stamens) biến thành cánh hoa (petaloid accessions). Mặc dù số lần sao chép của trình tự atp9 có thể gặp vấn đề nhưng mức độ phân tử mRNAs vẫn luôn luôn gấp 3 lần hơn trong trường hợp cà rốt có cánh hoa (petaloid carrots). Kết quả cuối cùng tương ứng với hàm lượng tăng lên của protein ATP9 trong cây cà rốt mang tế bào chất dạng S_p. Kiểu hình nửa thụ, nửa bất thụ (semi-fertile) của những cây như vậy luôn gắn liền với sự kiện tích lũy protein ATP9.

GS. BÙI CHÍ BỬU lược dịch. http://www.vaas.org.vn/