Nghiên Cứu Gene Methylketone Synthase 2 (MKS2) Ở Cây Cà Tím (Solanum Melongena)

Luận án tiến sĩ nghiên cứu sinh học nghiên cứu các gene methylketone synthase 2 mks2 ở cây cà tím solanum melongena, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề xuất giải

• Tác giả: Khuất Lê Uyên Vy
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hồng Thương
• Trường học: Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa sinh học
• Đề tài: Nghiên Cứu Gene Methylketone Synthase 2 (MKS2) Ở Cây Cà Tím (Solanum Melongena)
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Nghiên cứu Gene MKS2 Cà Tím Solanum Melongena Tổng Quan

Nghiên cứu về gene Methylketone Synthase 2 (MKS2) ở cà tím (Solanum Melongena) là một lĩnh vực đầy hứa hẹn. MKS2 đóng vai trò quan trọng trong sinh tổng hợp methylketone, các hợp chất có tiềm năng ứng dụng lớn trong nông nghiệp và công nghiệp. Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về nghiên cứu gene MKS2 ở cà tím, từ cơ sở di truyền đến các ứng dụng tiềm năng. Nghiên cứu gene này giúp mở ra hướng đi mới trong việc cải thiện chất lượng và khả năng kháng bệnh của cà tím, đồng thời khai thác giá trị của methylketone trong các lĩnh vực khác. Các nghiên cứu trước đây về MKS2 chủ yếu tập trung vào cà chua, nhưng việc khám phá ở cà tím mang lại những cơ hội mới. Luận án của Khuất Lê Uyên Vy (2023) đã đi sâu vào nghiên cứu các gene methylketone synthase 2 (MKS2) ở cây cà tím Solanum melongena và kết quả cho thấy sự đa dạng và tiềm năng của gene này. Việc hiểu rõ hơn về chức năng gene và biểu hiện gene là rất quan trọng.

1.1. Vai Trò Của Methylketone Synthase 2 MKS2 ở Cà Tím

Methylketone Synthase 2 (MKS2) là enzyme quan trọng trong con đường sinh tổng hợp methylketone ở cà tím. Methylketone là hợp chất thứ cấp có vai trò trong kháng côn trùng và kháng bệnh. Gene MKS2 mã hóa enzyme này, do đó, nghiên cứu gene MKS2 giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế bảo vệ tự nhiên của cà tím. Việc điều chỉnh biểu hiện gene MKS2 có thể tăng cường khả năng kháng bệnh và kháng côn trùng của cà tím, giảm sự phụ thuộc vào thuốc bảo vệ thực vật. Solanum melongena là đối tượng nghiên cứu quan trọng để tìm hiểu về con đường sinh hóa này.

1.2. Ứng Dụng Của Nghiên Cứu Gene MKS2 trong Nông Nghiệp

Nghiên cứu gene MKS2 có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Bằng cách hiểu rõ hơn về chức năng gene và cách điều khiển biểu hiện gene, chúng ta có thể phát triển các giống cà tím có khả năng kháng bệnh và kháng côn trùng tốt hơn. Công nghệ sinh học và di truyền học cho phép chúng ta chuyển gene hoặc biến đổi gene để cải thiện đặc tính nông học của cà tím. Điều này có thể dẫn đến tăng năng suất cà tím và cải thiện chất lượng cà tím, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

II. Thách Thức và Cơ Hội Nghiên Cứu Gene MKS2 ở Cà Tím

Mặc dù nghiên cứu gene MKS2 ở cà tím mang lại nhiều hứa hẹn, nhưng cũng đối mặt với những thách thức nhất định. Việc xác định và phân lập các gene MKS2 từ bộ gene phức tạp của cà tím đòi hỏi kỹ thuật và công nghệ hiện đại. Bên cạnh đó, việc hiểu rõ về cơ chế điều hòa biểu hiện gene MKS2 và ảnh hưởng của các yếu tố môi trường cũng là một thách thức. Tuy nhiên, những thách thức này cũng đồng thời là cơ hội để các nhà khoa học phát triển các phương pháp phân tích sinh học phân tử tiên tiến và khám phá những kiến thức mới về genomics cà tím, transcriptomics cà tím và proteomics cà tím. Theo như luận án tiến sĩ của Khuất Lê Uyên Vy, việc nghiên cứu đã gặp phải nhiều khó khăn trong việc phân lập và xác định các gene MKS2.

2.1. Phân Tích Trình Tự Gene MKS2 và Các Biến Thể Của Gene

Để hiểu rõ hơn về gene MKS2, cần tiến hành phân tích trình tự gene và xác định các biến thể của gene. Kỹ thuật PCR và qPCR được sử dụng để khuếch đại và định lượng biểu hiện gene MKS2. Phân tích trình tự gene giúp xác định các đột biến hoặc đa hình có thể ảnh hưởng đến chức năng gene. Việc so sánh trình tự gene MKS2 giữa các giống cà tím khác nhau có thể giúp xác định các marker gene liên quan đến khả năng kháng bệnh và kháng côn trùng. Chọn lọc marker là một phương pháp hiệu quả để phát triển các giống cà tím ưu tú.

2.2. Nghiên Cứu Biểu Hiện Gene MKS2 Trong Các Điều Kiện Môi Trường Khác Nhau

Sự biểu hiện gene MKS2 có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm và sự tấn công của sâu bệnh. Nghiên cứu về sự biểu hiện gene MKS2 trong các điều kiện môi trường khác nhau giúp chúng ta hiểu rõ hơn về vai trò của MKS2 trong đáp ứng với stress. Phân tích transcriptomics có thể được sử dụng để xác định các gene khác có liên quan đến con đường sinh tổng hợp methylketone. Việc điều chỉnh các yếu tố môi trường có thể giúp tối ưu hóa biểu hiện gene MKS2 và tăng cường khả năng bảo vệ của cà tím.

2.3. Xây dựng bản đồ gen và đánh giá đa dạng di truyền của MKS2

Xây dựng bản đồ gen chi tiết và đánh giá sự đa dạng di truyền của gene MKS2 ở các dòng cà tím khác nhau. Sử dụng các marker gene phân tử để đánh giá sự khác biệt di truyền và xác định các allele có lợi liên quan đến khả năng kháng bệnh, kháng côn trùng. Kết hợp phân tích di truyền và kiểu hình để xác định các gen mục tiêu có tiềm năng trong cải tạo giống cà tím. Từ đó, xác định các vùng locus quan trọng và các gene liên quan đến các tính trạng mong muốn ở cà tím.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Gene MKS2 Cà Tím Kỹ Thuật Phân Tích

Các phương pháp nghiên cứu gene MKS2 ở cà tím bao gồm nhiều kỹ thuật từ sinh học phân tử đến tin sinh học. Phân tích sinh học phân tử được sử dụng để xác định trình tự, cấu trúc và biểu hiện gene MKS2. Kỹ thuật PCR, qPCR, và giải trình tự gene là những công cụ quan trọng trong quá trình này. Tin sinh học được sử dụng để phân tích dữ liệu trình tự, dự đoán chức năng gene, và xây dựng mô hình con đường sinh hóa. Các công cụ tin sinh học như BLAST giúp so sánh trình tự gene MKS2 với các gene tương tự ở các loài khác. Những phương pháp này kết hợp với nhau cung cấp một cái nhìn toàn diện về gene MKS2 và vai trò của nó trong cà tím.

3.1. Giải Mã Trình Tự Gene MKS2 và Xác Định Vị Trí Gene Trên Nhiễm Sắc Thể

Giải mã trình tự gene MKS2 là bước đầu tiên để hiểu rõ về cấu trúc và chức năng của gene. Phân tích trình tự gene giúp xác định các vùng mã hóa protein (exons) và các vùng không mã hóa (introns). Xác định vị trí gene trên nhiễm sắc thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa gene MKS2 và các gene khác trên cùng một nhiễm sắc thể. Thông tin này rất quan trọng trong việc xây dựng bản đồ gene của cà tím. Phân tích sinh học phân tử và tin sinh học được sử dụng để thực hiện giải mã trình tự gene và xác định vị trí gene.

3.2. Phân Tích Biểu Hiện Gene MKS2 Bằng Kỹ Thuật RT qPCR

RT-qPCR là một kỹ thuật mạnh mẽ để định lượng biểu hiện gene. Kỹ thuật này cho phép chúng ta đo lường mức độ mRNA của gene MKS2 trong các mô khác nhau của cà tím hoặc trong các điều kiện môi trường khác nhau. Phân tích RT-qPCR giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế điều hòa biểu hiện gene MKS2 và vai trò của MKS2 trong các quá trình sinh lý của cà tím. Việc lựa chọn gene tham chiếu phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của kết quả RT-qPCR.

IV. Ứng Dụng Nghiên Cứu MKS2 Cải Thiện Kháng Bệnh và Năng Suất Cà Tím

Nghiên cứu gene MKS2 có tiềm năng ứng dụng lớn trong việc cải thiện giống cà tím. Bằng cách hiểu rõ hơn về vai trò của MKS2 trong kháng bệnh và kháng côn trùng, chúng ta có thể phát triển các giống cà tím có khả năng chống chịu tốt hơn với các tác nhân gây hại. Công nghệ chuyển gene và biến đổi gene có thể được sử dụng để tăng cường biểu hiện gene MKS2 hoặc đưa gene MKS2 từ các loài khác vào cà tím. Điều này có thể dẫn đến tăng năng suất cà tím và giảm sự phụ thuộc vào thuốc bảo vệ thực vật. Ngoài ra, chọn lọc marker cũng là một phương pháp hiệu quả để phát triển các giống cà tím ưu tú dựa trên marker gene liên quan đến MKS2.

4.1. Phát Triển Các Giống Cà Tím Kháng Bệnh Bằng Chọn Lọc Marker

Chọn lọc marker là một phương pháp hiệu quả để phát triển các giống cà tím kháng bệnh. Bằng cách xác định các marker gene liên quan đến MKS2 và khả năng kháng bệnh, chúng ta có thể chọn lọc các cá thể mang các marker gene này trong quá trình lai tạo. Điều này giúp rút ngắn thời gian phát triển giống và tăng hiệu quả chọn lọc. Chọn lọc marker là một công cụ quan trọng trong cải thiện giống cà tím.

4.2. Sử Dụng Công Nghệ Chuyển Gene Để Tăng Cường Biểu Hiện Gene MKS2

Công nghệ chuyển gene có thể được sử dụng để tăng cường biểu hiện gene MKS2 trong cà tím. Bằng cách đưa thêm các bản sao của gene MKS2 vào bộ gene của cà tím, chúng ta có thể tăng cường sản xuất methylketone và cải thiện khả năng kháng bệnh và kháng côn trùng. Tuy nhiên, cần thận trọng trong quá trình chuyển gene để đảm bảo an toàn sinh học và tránh các tác động không mong muốn.

V. Kết Luận Tương Lai Nghiên Cứu Gene MKS2 và Ứng Dụng Cà Tím

Nghiên cứu gene MKS2 ở cà tím là một lĩnh vực đầy tiềm năng với nhiều cơ hội ứng dụng trong nông nghiệp và các lĩnh vực khác. Việc hiểu rõ hơn về cấu trúc, chức năng và điều hòa biểu hiện gene MKS2 sẽ giúp chúng ta phát triển các giống cà tím có khả năng kháng bệnh và kháng côn trùng tốt hơn, đồng thời khai thác giá trị của methylketone trong các ứng dụng khác nhau. Tương lai của nghiên cứu gene MKS2 hứa hẹn nhiều khám phá mới và ứng dụng đột phá trong cải thiện giống cà tím và phát triển các sản phẩm sinh học.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Gene MKS2 và Con Đường Sinh Tổng Hợp

Các hướng nghiên cứu tiếp theo về gene MKS2 có thể tập trung vào việc khám phá các yếu tố điều hòa biểu hiện gene MKS2 và các gene khác trong con đường sinh tổng hợp methylketone. Phân tích transcriptomics, proteomics, và metabolomics có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về mạng lưới điều hòa phức tạp liên quan đến MKS2. Nghiên cứu về tương tác protein-protein và tương tác DNA-protein cũng rất quan trọng để hiểu rõ cơ chế hoạt động của MKS2.

5.2. Tiềm Năng Ứng Dụng Methylketone Từ Cà Tím Trong Công Nghiệp

Ngoài ứng dụng trong nông nghiệp, methylketone từ cà tím cũng có tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp, chẳng hạn như trong sản xuất hương liệu, mỹ phẩm và các sản phẩm sinh học khác. Nghiên cứu về con đường sinh tổng hợp methylketone có thể giúp chúng ta phát triển các phương pháp sản xuất methylketone hiệu quả hơn. Kỹ thuật biến dưỡng vi sinh vật có thể được sử dụng để sản xuất methylketone từ các nguồn nguyên liệu tái tạo.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt van đề Methylketone synthase 2 (MKS2), hay còn được gọi là acyl-lipid thioesterase (ALT) được xác định lần đầu tiên ở loài cà chua dai Solanum habrochaites subsp. MKS2 là enzyme tham gia trong con đường sinh tổng hợp 2-methylketone ở lông tiết của cà chua dại [1]. 2-Methylketone có tác dụng xua đuổi và tiêu diệt côn trùng [2]. MKS2 xúc tác phản ứng thủy phân liên kết thioester của Ø-ketoacyl-ACP (hợp chất trung gian trong con đường sinh tổng hợp acid béo) tạo thành f-ketoacid tương ứng.

Các Ø-ketoacid này dễ dàng được khử nhóm carboxyl bởi methylketone synthase 1 (MKS1) hoặc nhiệt độ cao trong môi trường acid dé tạo thành 2-methyketone có chiều dài chuỗi ngắn hơn một nguyên tử carbon [3]. Gần đây, MKS2 hoặc ALT được tìm thấy hiện diện ở nhiều loài thực vật khác nhau như cà chua thuần hóa Solanum lycopersicum, Arabidopsis thaliana, đậu nành Glycine max. Khi được biểu hiện ở vi khuẩn Escherichia coli, mỗi MKS2/ALT có khả năng chuyền hóa acyl-ACP dé tạo ra một hỗ sơ acid béo (fatty acid profile) đặc trưng và không trùng lắp với các MKS2/ALT khác [3-6]. Acyl- ACP là những chất trung gian của con đường chuyền hóa acid béo; chúng có khung carbon đa dạng về chiều dài, mức độ bão hòa và trạng thái oxy hóa [7].

Việc phát hiện và phân lập các trình tự gene MKS2/ALT mới từ nhiều loài thực vật khác nhau sẽ góp phần làm phong phú thêm bộ sưu tập nguồn gene mã hóa các enzyme MKS2, trong đó mỗi enzyme có thể có tính đặc hiệu cơ chất khác nhau. Họ Solanaceae bao gồm nhiều loài cây có vai trò quan trọng trong nông nghiệp và y học. Gần đây, trình tự bộ gene của một số loài trong họ này đã được giải mã, tạo điều kiện thuận lợi cho việc dự đoán và phân lập các gene mới. Cây cà tím Solanum melongena (thuộc họ Solanaceae) là loài nông sản quan trọng va phổ biến ở các nước Châu Á, Trung Đông, Cận Đông, Dia Trung Hải và Chau Phi.

Cà tim được sử dụng dé điều trị một số bệnh như tiêu đường, viêm khớp, hen suyễn va viêm phế quản [8]. Vì hiệu quả biến nạp gene cao, cây cà tím còn được sử dụng làm cây mô hình đề nghiên cứu các tính trạng nông học khác nhau thông qua công nghệ chuyển gene [9]. Hiện tại, cơ sở dữ liệu bộ gene ca tím đã được giải mã tương đối hoàn chỉnh, với khoảng 35.000 gene được chú thích [10]. melongena thuộc phan chi Leptostemonum (ca gai) trong ho Solanaceae, khác với cà chua va khoai tây — thuộc phân chi Potatoe [11].

Do đó xét về mặt phat sinh loài, cà tím khác biệt với những loài khác thuộc họ Solanaceae. Các thông tin di truyền của cà tím là những dữ liệu quan trọng cho các nghiên cứu so sánh về di truyền, sinh lý học, sự phát triển và tiến hóa của ho Solanaceae. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu các gene methylketone synthase 2 (MKS2) ở cay cà tím Solanum melongena” được thực hiện nhằm phát hiện và phân tích chức năng của các gene MKS2 ở cà tím, một đại diện quan trọng khác của họ Solanaceae. Kết quả của đề tài sẽ góp phần làm sang tỏ hơn vai trò và sự đa dạng của các gene MKS2 ở họ thực vật nay.2 Mục tiêu của đề tài 1.1 Mục tiêu tong quát Thu nhận các thông tin dit liệu về đặc điểm cấu trúc và chức năng của các gene MKS2 ở cà tím S.2 Mục tiêu cụ thé Xác định được một số đặc điểm cấu trúc của hệ gene MKS2 ở cây cà tím S.

melongena, bao gồm số lượng gene và cấu trúc intron-exon của các gene SmMKS2. Phân tích được sự biểu hiện phiên mã của các gene SmMKS2 theo mô và khi đáp ứng với các tín hiệu căng thăng. Khảo sát được chức năng xúc tác f-ketoacyl-ACP thioesterase của các protein mã hóa bởi các gene SmMKS2 thông qua sự biểu hiện tái t6 hợp trong tế bào vi khuẩn E.3 Nội dung của đề tài Để thực hiện ba mục tiêu cụ thé đã đề ra, luận án được tiến hành với 4 nội dung chính như sau: - - Nội dung 1: Sử dụng các công cụ tin - sinh học để dự đoán số lượng và cầu trúc intron-exon của các gene SnMKS2 hiện diện trong bộ gene của cà tím S. - _ Nội dung 2: Phân lập các trình tự CDS mã hóa protein SmMKS2 và các trình tự gene SmMKS của ca tím S.

- _ Nội dung 3: Phân tích su biểu hiện phiên mã của các gene SnMKS2 theo mô và khi đáp ứng với các tín hiệu căng thắng bao gồm gây tạo vết thương cơ hoc, xử lý với methyl jasmonate va xử lý với methyl salicylate. - Nội dung 4: Khảo sát hoạt tính Ø-ketoacyl-ACP thioesterase của protein SmMKS2 thông qua sự biểu hiện tái tổ hợp các trình tự CDS mã hóa protein SmMKS2 trong tế bao vi khuẩn E. coli và xác định sản phẩm Ø-ketoacid được tạo thành trong dịch nuôi cấy.4 Ý nghĩa khoa học của đề tài Các dữ liệu khoa học về đặc điểm cấu trúc và chức năng của các gene SmMKS2 ở cà tím S. melongena là cơ sở dé phân tích, so sánh đặc điểm của các gene SmMKS2 với các gene MKS2 đã được khảo sát khá kỹ ở loài cà chua dai S.

habrochaites và loài cà chua thuần hóa S. Luận án này góp phần mở rộng những hiểu biết về sự đa dạng của hệ gene MKS2 ở họ Solanaceae, VỀ CƠ SỞ phân tử và sinh hóa của các chuyền hóa thứ cấp liên quan đến quá trình sinh tổng hợp acid béo ở thực vật. Kết quả phân tích đặc điểm điều hòa biểu hiện phiên mã của các gene SmMKS2 theo mô và trong đáp ứng với các tín hiệu căng thăng tác động lên cây cà tím S. melongena cho phép dự đoán vai trò sinh học tiềm năng của các gene này trong quá trình đáp ứng của cà tím với một số tác động căng thang.

Day là cơ sở dé định hướng các nghiên cứu sâu hơn nhằm khang định chức năng in planta của các gene MKS2. Dựa trên phân tích in silico, tác giả và nhóm nghiên cứu đã thiết lập những nghiên cứu thực nghiệm phù hợp dé kiểm chứng các giả thuyết và thu thập được nguồn gene cho việc nghiên cứu mở rộng các hiểu biết về cơ sở phân tử của quá trình tạo ra 2-methylketone hay các hợp chất dẫn xuất từ acid béo ở thực vật, đồng thời định hướng ứng dụng những hiểu biết này vào quá trình sản xuất các hợp chat vừa nêu ở quy mô công nghiệp. Với cách tiép cận nghiên cứu như trên, luận án là một tài liệu tham khảo hữu ích cho thấy sự cần thiết và tính khả thi của việc áp dụng kết hợp tin sinh học, các phương pháp sinh học phân tử và phân tích sinh hóa dé phát hiện, phân tích chức năng và mở ra tiềm năng ứng dụng của các gene mới, đặc biệt là các gene có liên quan đến quá trình sinh tông hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị, vốn không dé dang được sản xuất bằng con đường tông hợp hóa học.5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Ngoài vai trò là các hợp chất có tính năng phòng vệ cho thực vật, 2- methylketone còn là nhóm hợp chất hóa học được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm với vai trò là chất tao hương. Hiện nay 2-methylketone còn là nhóm hợp chất có nhiều tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất năng lượng sinh học.

Việc phân lập được thêm các gene MKS2 từ cà tím S. melongena góp phần làm phong phú hơn bộ sưu tập các gene MKS2 từ thực vật nói chung và họ Solanaceae nói riêng, tạo cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu phát triển các giống cây trồng và các chủng vi sinh vật có khả năng tổng hợp các acid béo và hợp chất dẫn xuất (2-methylketone) có khung carbon như mong muốn một cách có định hướng và hiệu quả, phù hợp với những ứng dụng khác nhau của nhóm hợp chất này. CHƯƠNG 2 TONG QUAN TÀI LIEU CHƯƠNG 2: TÔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cà tim Solanum melongena 2.1 Phân loại khoa học và nguồn gốc của loài Solanum melongena L. GIỚI: Plantae (Thực vật) Angiospermae (Thuc vat hat kin) Eudicots (Thực vật hai lá mam) Bộ: Solanales (Bộ Cà) Họ: Solanaceae (Họ Cà hoặc Khoai tây) Chi: Solanum (Chi Ca) Phân chỉ: Leptostemonum (Cà gai) Loài: Solanum melongena (Ca tim) Hình 2.

melongena dòng thuần được sử dung trong nghiên cứu Cà tím S.1) là cây nông sản phô biến ở các nước Châu Á, Trung và Cận Đông, Dia Trung Hải và Châu Phi. melongena thuộc họ Solanaceae, chi Solanum và là loài đại diện của phân chi Leptostemonum [12]. Không giống như các loại cây trồng Solanaceae quan trọng khác như cà chua, khoai tây, ớt, và thuốc lá, tất cả đều có nguồn gốc ở Nam Mỹ và được trồng trên toàn thế giới, cà tím S. melongena là loài ban địa của các quốc gia thuộc Cựu Thế giới (Châu Âu, Châu Á, Châu Phi) và do đó xét về mặt phát sinh loài, cà tím khác biệt với những loài khác thuộc họ Solanaceae [12].

Vì vậy, các thông tin di truyền của cà tím là một phần dữ liệu quan trọng cho các nghiên cứu so sánh về di truyền, sinh lý học, sự phát triển và tiễn hóa của họ Solanaceae.2 Cơ sở dữ liệu bộ gene của cà tím S. melongenea Sự phát triển không ngừng của các kỹ thuật giải trình tự nucleotide đã cho phép nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới tiến hành giải mã trình tự bộ gene hoặc thư viện cDNA của nhiều loài khác nhau. Solanaceae là một trong những họ có nhiều loài đã được giải mã bộ gene, ví dụ như cà chua thuần hóa S. lycopersicum, cà chua bi Solanum pimpinellifolium Consortium [13], khoai tây Solanum tuberosum [14], ớt Capsicum annuum [15], ca tím S.

melongena, thuốc lá Nicotiana benthamiana [16] va Nicotiana tabacum [17]. Vi thé, các loài trong ho nay thường được chọn làm loài thực vật mô hình trong nhiều nghiên cứu sinh học co bản va ứng dụng. Năm 2001, bản đồ liên kết các chỉ thị phân tử DNA (DNA marker linkage map) đầu tiên của cây cà tím đã được xây dựng dựa trên chỉ thị đa hình các phân đoạn DNA được khuếch đại ngẫu nhiên (random amplified polymorphic DNA-RAPD) và chỉ thị đa hình độ dài đoạn khuếch đại (amplified fragment length polymorphism-AFLP) trong quan thé F2 tao ra từ phép lai giữa các dòng ca tim thuần [18]. Kê từ đó, nhiều nhóm nghiên cứu đã không ngừng nỗ lực tích lũy thêm thông tin di truyền phân tử cho cây cà tím, bao gồm các trình tự biểu hiện (Expressed Sequence Tags - ESTs) [19], những trình tự đơn giản lặp lại (simple sequence repeats-SSRs) [20, 21], các đa hình nucleotide đơn (single-nucleotide polymorphisms-SNPs) [22] nhằm phát triển chi tiết hon bản đồ liên kết bộ gene của loài này.