Hình 1: Lộ trình sinh tổng hợp carotenoid. Provitamin A carotenoids biểu thị màu vàng cam. Enzymes biểu hiện đa hình allelic được nghiên cứu ở đây là chữ in đậm. Dấu hoa thị đơn biểu thị enzymes thuộc “non-heme di-iron”; dấu hoa thị đôi là cytochrome p450 enzymes. GGPP geranyl geranyl diphosphate, PSY phytoene synthase, LCYβ β-cyclase, LCYε ε-cyclase, ABA abscisic acid. Theo Meier et al. (2011); Wurtzel et al. (2012) và Zhou et al. (2012)

Raman Babu và ctv. thuộc CIMMYT, ĐH Nông Nghiệp Sichuan, ĐH Nông Nghiệp Huazhong, Trung Quốc công bố trên tạp chí TAG tháng 1-2013 như sau: Sự khiếm dưỡng vitamin A (VAD) đi cùng với rối loạn chức năng miễn dịch và dẫn đến triệu chứng mù lòa ở trẻ em tại nhiều quốc gia đang phát triển. Chiến lược “biofortification”, hoặc lai tạo giống cây trồng (lương thực chính) giàu vi chất dinh dưỡng, cho chúng ta con đường phát triển bền vững để chống lại sự khiếm dưỡng vit A (VAD) và các vi chất dinh dưỡng khác. Tính đa hình của những chỉ thị phân tử tương ứng, vừa được xác định tại hai loci, LcyE (lycopene epsilon cyclase) và CrtRB1 (β-carotene hydroxylase 1) điều khiển các bước quan trọng trong lộ trình sinh tổng hợp carotenoid ở phôi nhũ bắp, do vậy nó cho phép chúng ta có thể tạo ra cơ hội để ứng dụng tốt chọn giống nhờ chỉ thị phân tử (MAS) trong chương trình cải tiến hàm lượng carotenoid.

Người ta đã chứng minh được ba đa hình (LcyE5′TE, LcyE3′Indel và CrtRB1-3′TE) có trong 26 quần thể bắp có nền tảng đa dạng di truyền. CrtRB1-3′TE tạo ra ảnh hưởng gấp hai-mười lần kích hoạt ra beta-carotene (BC) và provitamin A (proA) tổng số. Đa hình có tính chất “reduced-function”trong LcyE cho kết quả suy giảm 0–30 % tỷ lệ carotenoids dạng alpha thành dạng beta, và gia tăng hàm lượng proA. CrtRB1-3′TE có ảnh hưởng to lớn và rất ý nghĩa trong việc tăng cường hàm lượng BC và ProA tổng số, bất luận nền tảng di truyền của LcyE5′TE ra sao. Giống bắp có gen đồng hợp thuộc alen CrtRB1-3′TE biểu hiện rất ít zeaxanthin và đạt trung bình thấp hơn 25 % carotenoid tổng số so với các giống bắp khác. Điều này cho thấy sự ức chế ngược lại có thể làm suy giảm dòng phản ứng tổng số (total flux) trong lộ trình tổng hợp carotenoid. Vì sự ức chế có tính chất phản hồi được quan sát nhiều nhất trong giống bắp có LcyE đồng hợp tử (reduced-function), cũng bởi vì hàm lượng proA tổng số được quan sát trên giống bắp dị hợp tử LcyE, người ta khuyến cáo rằng không chọn đối với cả hai kiểu gen “reduced-function” trong chương trình cải tiến giống bắp. LcyE thể hiện phân ly mạnh mẽ (segregation distortion: SD) trong 8 giống, trong khi CrtRB1 trong 5 của 8 quần thể digenic được nghiên cứu, với các alen của cả hai gen thường không hiện diện. MAS sử dụng markers trong báo cáo này có thể làm tăng có ý nghĩa hàm lượng proA carotenoid trong cây bắp. Xem TAG online