Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Trung Tâm NC Khoai tây, Rau và Hoa, trồng rau Hàn Quốc theo VietGap

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  8
 Số lượt truy cập :  28468156
Các loài vi khuẩn trong đất chuyển hóa carbon theo nhiều cách khác nhau
Thứ ba, 24-05-2022 | 08:27:58

Một hiểu biết mới về cách các quần thể vi khuẩn trong đất chuyển hóa carbon theo những con đường khác nhau được thể hiện trong hình mặt cắt của tế bào cận cảnh phía trước có chứa một hình xoắn kép thể hiện một con đường trên hình và các “trạm” enzyme được thể hiện như những cánh tay robot dọc theo một băng tải để vận chuyển các chất nền kế tiếp nhau một cách hiệu quả. Ở hình phía sau, “quan điểm truyền thống” vẫn được duy trì và nó là kết quả của sự hô hấp dư thừa cao hơn được mô tả như một quá trình trao đổi chất kém hiệu quả hơn, thể hiện bằng hình ảnh một chuỗi xoắn kép trong một mặt cắt tế bào với hình ảnh đang xúc carbon bằng xẻng vào một cái lò cũ và CO2 thải ra từ ống khói. Nguồn: Victor O. Leshyk - Trung tâm Khoa học Hệ sinh thái và xã hội.

 

Hầu hết những gì các nhà khoa học nghĩ về sự trao đổi chất trong đất là không đúng. Chứng cứ mới từ đại học Northern Arizona cho thấy vi khuẩn trong các loại đất khác nhau sẽ sử dụng con đường sinh hóa khác nhau chuyển hóa các chất dinh dưỡng, hô hấp và sinh trưởng. Nghiên cứu này đã được công bố vào tháng trước trên tạp chí Plant and Soil, nâng cao những giả định từ trước đến nay trong lĩnh vực sinh thái đất và kêu gọi có thêm nhiều nghiên cứu cũng như những phương pháp mới được áp dụng cho những gì đang là bí ẩn trong lĩnh vực này.

 

Paul Dijkstra, giáo sư về sinh học ở Trung tâm Khoa học Sinh thái và Xã hội tại NAU đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu này cho biết: “Là nhà sinh thái học, chúng tôi thường không nghĩ sự trao đổi chất trong đất dưới dạng những con đường. Nhưng bây giờ, chúng tôi có bằng chứng cho thấy sự trao đổi chất là khác nhau giữa đất với đất. Chúng tôi là những người đầu tiên phát hiện ra điều này”.

 

Michaela Dippold, đồng tác giả của nghiên cứu này và là giáo sư về sự tương tác địa sinh quyển ở đại học Tübingen - Đức cho biết thêm: “Chúng tôi đã và đang nghiên cứu về hóa sinh - cụ thể hơn là các con đường trao đổi chất do các vi khuẩn trong đất. Lĩnh vực của chúng tôi cần khẩn trương phát triển các phương pháp thử nghiệm để định lượng nhu cầu năng lượng và hô hấp cơ bản. Đó là thách thức cho các nhà nghiên cứu sinh thái học đất trong tương lai phải đáp ứng được”.

 

Là một phần trong công việc của nhóm nghiên cứu làm cho sinh thái đất trở thành một lĩnh vực khoa học cụ thể và nghiêm ngặt hơn về mặt định lượng, Dijkstra đã điều chỉnh một phương pháp cơ bản và ứng dụng vi sinh vật học được sử dụng để tạo một mô hình chuyển hóa sử dụng các loài vi khuẩn riêng biệt ở các điều kiện phòng thí nghiệm. Kỹ thuật này được gọi là phân tích thông lượng trao đổi chất 13C, bao gồm việc gắn các nguyên tử carbon vào mỗi phân tử glucose để có thể phân biệt cái này với cái khác. Bằng cách thêm các phân tử glucose đã được dán nhãn vào mẫu đất, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi lượng CO2 được tạo ra từ mỗi nguyên tử carbon trong phân tử.

 

“Khi chúng tôi phát hiện ra phương pháp này từ năm 2011 để phân biệt các con đường trao đổi chất trong đất, thực chất chúng tôi đã có câu trả lời cho một câu hỏi mà chưa có ai đặt ra”,  Dijkstra cho biết thêm.

 

Khi nhóm nghiên cứu của ông thêm các phân tử glucose đã được dán nhãn vào đất đầm lầy, đất rừng cây lá kim trên núi cao và đất đồng cỏ trên sa mạc mát mẻ; họ nhận thấy hầu hết CO2 được tạo ra từ nguyên tử C thứ 3 trong một loại đất và từ nguyên tử C đầu tiên trong hai loại đất còn lại, cho thấy quần thể vi khuẩn trong mỗi loại đất sử dụng các con đường sinh hóa khác nhau để chuyển hóa glucose. Sự giả định tiêu chuẩn trong nhiều mô hình sinh thái là chuyển hóa trong đất là một quá trình đồng nhất về tốc độ nhưng sử dụng những con đường khác nhau.

 

Đối với Dijkstra, các phép đo đầu tiên tạo ra một khoảnh khắc “eureka”. “Lúc đó là 4h ngày thứ 6 và tôi đang chán, vì thế tôi đi xuống phòng thí nghiệm. Tôi nhanh chóng tạo ra các đồng vị carbon, nhiễm chúng vào đất và đo lượng CO2 tạo thành. Sau 40 phút, tôi đã dừng lại và ném mọi thứ đi, không tin được những gì mà tôi đã nhìn thấy”.

 

Trong khi các nhà nghiên cứu về các quần thể vi khuẩn trong đất sử dụng những con đường khác nhau, một giả thuyết cho rằng vài con đường cung cấp sự bảo vệ chống lại stress oxy trong môi trường nhất định.

 

Đề xuất của nhóm nghiên cứu có những tác động không nhỏ đến nghiên cứu và quản lý đất trong tương lai. Như nhóm nghiên cứu hoài nghi, một vài hệ vi khuẩn trong đất có hoạt tính cao để chuyển hóa và huy động các chất dinh dưỡng, điều quan trọng là các nhà nghiên cứu phải biết đó là những vi khuẩn nào để có thể hỗ trợ một cách hiệu quả. Dijkstra cho biết động vật ăn thịt và vi khuẩn ăn cỏ có thể kiểm soát chức năng quan trọng trong quá trình trao đổi chất ở mức độ quần thể, vì thế việc tìm hiểu thêm nhiều loại đất khác nhau cũng có thể vạch ra các chiến lược quản lý.

 

Trong một lĩnh vực trước đây dựa vào phép đo để mô tả cách các loài vi khuẩn hấp thu chất dinh dưỡng, xây dựng các tế bào, hô hấp và chết đi; nghiên cứu này đề nghị rằng các giả định số hạng có thể cản trở khả năng áp dụng những hiểu biết mới về đất trước sự thách thức của khí hậu ngày càng nóng.

 

“Sinh thái học đất không thể tóm tắt một cách đơn giản. Chúng ta cần tập trung vào sự chuyển hóa của vi khuẩn trong đất và chúng ta cần những công cụ đa dạng hơn cho dù việc nghiên cứu khó đến đâu”. Dippold cho biết thêm: “Điều này sẽ hạn chế khả năng của chúng ta trong việc điều khiển các quá trình của hệ vi khuẩn trong đất nhằm giảm phát thải khí nhà kính và giảm tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu đối với sức khỏe đất”.

 

Nguyễn Thị Kim Thoa theo Phys.org

Trở lại      In      Số lần xem: 73

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cậy lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD