....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| 2875 2885 2895 2905 2915 2925 2935
AvrXa7.3A GGAGACGGTG CAGCGGCTGT TGCCGGTGCT GTGCCAGGAC CATGGCCTGA CCCTGGACCA GGTGGTGGCC AvrXa7.2A GGAGACGGTG CAGCGGCTGT TGCCGGTGCT GTGCCAGGAC CATGGCCTGA CCCTGGACCA GGTGGTGGCC AvrXa7.10 GGAGACGGTG CAGCGGCTGT TGCCGGTGCT GTGCCAGGAC CATGGCCTGA CCCTGGACCA GGTGGTGGCC AY626405.1 GGAGACGGTG CAGCGGCTGT TGCCGGTGCT GTGCCAGGCC CATGGCCTGA CCCTGGACCA GGTGGTGGCC AY626407.1 GGAGACGGTG CAGCGGCTGT TGCCGGTGCT GTGCCAGGAC CATGGCCTGA CCCTGGACCA GGTGGTGGCC AY626409.1 GGAGACGGTG CAGCGGCTGT TGCCGGTGCT GTGCCAGGCC CATGGCCTGA CCCTGGACCA GGTGGTGGCC
....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| 2945 2955 2965 2975 2985 2995 3005
AvrXa7.3A ATTGCCAGCA ATGGCGGCAG CAAACAGGCG CTAGAGACGG TGCAGCGGCT GTTGCCGGTG CTGTGCCAGG AvrXa7.2A ATTGCCAGCA ATGGCGGCAG CAAACAGGCG CTAGAGACGG TGCAGCGGCT GTTGCCGGTG CTGTGCCAGG AvrXa7.10 ATTGCCAGCA ATGGCGGCAG CAAACAGGCG CTAGAGACGG TGCAGCGGCT GTTGCCGGTG CTGTGCCAGG AY626405.1 ATCGCCAGCC ACG--- --- --- --- --- --- AY626407.1 ATTGCCAGCA ATGGCGGCAG CAAACAGGCG CTAGAGACGG TGCAGCGGCT GTTGCCGGTG CTGTGCCAGG AY626409.1 ATCGCCAGCC ACG--- --- --- --- --- ---
....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| 3015 3025 3035 3045 3055 3065 3075
AvrXa7.3A ACCATGGCCT GACCCCGGAC CAAGTGGTGG CCATCGCCAA CAATAACGGC GGCAAGCAGG CGCTGGAGAC AvrXa7.2A ACCATGGCCT GACCCCGGAC CAAGTGGTGG CCATCGCCAA CAATAACGGC GGCAAGCAGG CGCTGGAGAC AvrXa7.10 ACCATGGCCT GACCCCGGAC CAAGTGGTGG CCATCGCCAA CAATAACGGC GGCAAGCAGG CGCTGGAGAC AY626405.1 --- --- --- --- ---ATGGC GGCAAACAGG CGCTGGAGAC AY626407.1 ACCATGGCCT GACCCCGGAC CAAGTGGTGG CCATCGCCAA CAATAACGGC GGCAAGCAGG CGCTGGAGAC AY626409.1 --- --- --- --- ---ATGGC GGCAAACAGG CGCTGGAGAC
....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| ....|....| 3085 3095 3105 3115 3125 3135 3145
AvrXa7.3A GGTGCAGCGG CTGTTGCCGG TGCTGTGCCA GGACCATGGC CTGACCCCGG ACCAGGTCGT GGCCATCGCC AvrXa7.2A GGTGCAGCGG CTGTTGCCGG TGCTGTGCCA GGACCATGGC CTGACCCCGG ACCAGGTCGT GGCCATCGCC AvrXa7.10 GGTGCAGCGG CTGTTGCCGG TGCTGTGCCA GGACCATGGC CTGACCCCGG ACCAGGTCGT GGCCATCGCC AY626405.1 GGTGCAGCGG CTGTTGCCGG TGCTGTGCCA GGCCCATGGC CTGACCCCGG ACCAGGTCGT GGCCATCGCC AY626407.1 GGTGCAGCGG CTGTTGCCGG TGCTGTGCCA GGACCATGGC CTGACCCCGG ACCAGGTCGT GGCCATCGCC AY626409.1 GGTGCAGCGG CTGTTGCCGG TGCTGTGCCA GGCCCATGGC CTGACCCCGG ACCAGGTCGT GGCCATCGCC
- 57 -
#AvrXa7.3A GAG GCA CTG GTG GGC CAT GGG TTT ACA CAC GCG CAC ATC GTT GCG CTC AGC CAA CAC CCG #AvrXa7.2A ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .T. ... ... ... ... ..G ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
#AvrXa7.3A GCA GCG TTA GGG ACC GTC GCT GTC AAG TAT CAG CAC ATA ATC ACG GCG TTG CCA GAG GCG #AvrXa7.2A ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... G.. ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... ... ... ... ..T ... ... .G. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ... ... ..T ... ... .C. ... ... G.. ... ... .G. ... ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... ... ... ... .C. ... ... G.. ... ... .G. ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ... ... ..T ... ... .C. ... ... G.. ... ... .G. ... ... ... ... ...
#AvrXa7.3A ACA CAC GAA GAC ATC GTT GGC GTC GGC AAA CAG TGG TCC GGC GCA CGC GCC CTG GAG GCC #AvrXa7.2A ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
#AvrXa7.3A TTG CTC ACG GAG GCG AGG GAG TTG AGA GGT CCG CCG TTA CAG TTG GAC ACA GGC CAA CTT #AvrXa7.2A ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... ... ... ... G.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... G.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
#AvrXa7.3A CTC AAG ATT GCA AAA CGT GGC GGC GTG ACC GCA GTG GAG GCA GTG CAT GCA TGG CGC AAT #AvrXa7.2A ... ... C.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... C.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.3A GCA CTG ACG GGT GCC CCC CTG AAC CTG ACC CCG GAC CAA GTG GTG GCC ATC GCC AGC AAT #AvrXa7.2A ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... ... ..G ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.3A ATT GGC GGC AAG CAG GCG CTG GAG ACG GTA CAG CGG CTG TTG CCG GTG CTG TGC CAG GAC #AvrXa7.2A ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AvrXa7.10 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626405.1 ... ... ... ..C ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..A ... ... ... ... #AY626407.1 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..G ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... #AY626409.1 ... ... ... ..C ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..A ... Vùng trình tự gần đầu 5’
Hệ số sai khác di truyền dựa trên trình tự gen giữa giữa các chủng vi khuẩn Xoo
AvrXa7.3A AvrXa7.2A AvrXa7.10 AY626405.1 AY626407.1 AY626409.1
AvrXa7.3 0.0020 0.0045 0.0225 0.0022 0.0225 AvrXa7.2 0.0020 0.0040 0.0236 0.0037 0.0236 AvrXa7.10 0.0045 0.0040 0.0264 0.0050 0.0264 AY626405.1 0.0225 0.0236 0.0264 0.0233 0.0000 AY626407.1 0.0022 0.0037 0.0050 0.0233 0.0233 AY626409.1 0.0225 0.0236 0.0264 0.0000 0.0233 AvrXa7.3A AvrXa7.2A AY626407.1 AvrXa7.J10 AY626405.1 AY626409.1 100 59 84 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010
Sơđồ 3.1. Cây phát sinh chủng loài
Avrxa7 là thành viên trong gia đình gen không độc avrBs3/pth3 của vi khuẩn gây bệnh bạc lá, AvrXa7 cùng với AvrXa10 là hai gen không độc đã được giải trình tự. Gen này sinh ra sản phẩm protein AvrXa7 nó có mối tương tác tùy thuộc vào kiểu của cây ký chủ (có mặt gen kháng hay không) từđó nó quyết định tính kháng/ nhiễm của cây ký chủ. Việc thiếu mất chức năng của nhân tố avr có ý nghĩa rất lớn trong thực tiễn kiểm soát bệnh dựa trên tính kháng đơn gen. Những đột biến trên gen avr có thể dẫn đến làm mất hoặc thiếu hụt chức năng, làm mất khả năng nhận dạng của gen kháng tương ứng dẫn tới làm mất tính kháng của gen. Nhiều nghiên cứu vềđặc điểm phân tử của gia đình gen này đã phát hiện được 3 vùng
- 59 -
cấu trúc có vai trò quan trọng quyết định chức năng của gen vùng lặp lại có chiều dài 102bp ở
vùng trung tâm, vùng đầu cuối 3 (bao gồm vùng tín hiệu nhập nhân và vùng AAD).
Gen Xa7 trên các giống lúa Việt Nam kháng được hầu hết các chủng của Việt Nam và chủng số 10 của Nhật Bản, vậy chúng tôi tìm hiểu xem trình tự gen của các chủng này có mối quan hệ như thế nào, có biến đổi gì xảy ra ở gen này hay không?
Sau khi tiến hành giải trình tự gen AvrXa7. Chúng tôi đã thu được trình tự chuỗi Nucleotide dài 4341.bp của hai chủng phổ biến ở Việt Nam là (2A và 3A), và chủng số 10 có nguồn gốc từ Nhật Bản (trình tự chi tiết phần phụ lục kèm theo). Trình tự thu được chúng tôi tiến hành phân tích sử dụng phần mềm ClustalX 2.0 và phần mềm Bioedit 5.0.6 cùng với các trình tự tương ứng có số hiệu là AY626405.1, AY626407.1 và AY626409.1 trên Genbank. Chúng tôi nhận thấy trình tự gen này ở các chủng nghiên cứu 2A, 3A, chủng số 10 của Nhật Bản rất bảo thủ. Chúng chỉ khác nhau ở một số Nu ởđầu 5’ và gần trung tâm, tuy nhiên những đột biến này không nằm ở vùng có tính quyết định chức năng của các chủng này. Chúng tôi cũng tiến hành so sánh trình tự gen của các chủng này với một số chủng khác, chúng tôi nhận thấy rằng, ở một số chủng đã được giải trình tự có thểđột biến mất một, hay một số đoạn lặp lại ở vùng trung tâm, hay biến đổi Nu đầu 3 làm mất chức năng của gen này dẫn tới giống lúa chứa gen Xa7 không thể kháng được chủng này. Chúng tôi tiến hành xác định mối quan hệ di truyền và quan hệ của một số chủng dựa trên trình tự gen này. Chúng tôi nhận thấy chủng 3A, 2A và chủng số 10 có nguồn gốc từ Nhật Bản có tính tương
đồng cao, hệ số sai khác di truyền phân tích trên trình tự gen này rất thấp.