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
Nông nghiệp 4.0 – Cơ hội cho nông nghiệp Việt Nam

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  17
 Số lượt truy cập :  19180117
Cơ chế cơ bản cho sự phát triển của rễ và bổ sung tế bào
Thứ sáu, 02-02-2018 | 08:18:56

Rễ của Arabidopsis (loài thực vật có bộ gen đầu tiên được giải mã gen) được nhìn thấy qua kính hiển vi cùng tiêu điểm. Tế bào gốc được đánh dấu bằng các màu khác nhau. Những màu đỏ là các tế bào gốc có khả năng lưu trữ. Credit: Fidel Lozano Elena

 

Hiểu được chức năng sinh học của rễ cây là rất quan trọng để biết làm thế nào cây trồng bị ảnh hưởng hoặc thích ứng với các điều kiện môi trường bất lợi như hạn hán. Hai nghiên cứu gần đây mô tả các cơ chế này: một trong số chúng, được xuất bản trên tạp chí Sinh học Hệ thống Phân tử (Molecular Systems Biology) mô tả quá trình tế bào ngừng phát triển do sự phân biệt tế bào; và, kết quả nghiên cứu còn lại được xuất bản trong Tạp chí Khoa học Tế bào (Cell Science), mô tả sự bổ sung tế bào thực vật sau khi bị hư hỏng.

 

Kết quả nghiên cứu đầu tiên từ các nghiên cứu của nhóm nhà nghiên cứu sinh học Ana Caño Delgado, thuộc CSIC tại Trung tâm Nghiên cứu Di truyền Nông nghiệp (CRAG), và nhà vật lý Marta Ibañes, từ Khoa Vật lý Vật chất cô đặc và Viện Hệ thống phức hợp thuộc Đại học Barcelona (UBICS). Nghiên cứu thứ hai được thực hiện bởi cùng một nhóm trong CRAG.

Làm thế nào các tế bào biết khi nào chúng ngừng phát triển?

Rễ cây Arabidopsis thaliana được sử dụng trong các nghiên cứu này, là một cơ quan khá đơn giản, trong đó các tế bào có các chức năng khác nhau được tách biệt ra. Do đó, các tế bào gốc trên đầu, bao quanh bởi các tế bào con được chia ra để tạo ra các mô của rễ. Các tế bào con phát triển theo chiều dài và khác biệt so với những tế bào còn lại để có được các chức năng điển hình cho phép rễ vận chuyển nước và chất dinh dưỡng. Để cho rễ phát triển và thích ứng với môi trường mới, sự phân chia, sự kéo dài và sự khác biệt của tế bào phải được phối hợp hoàn hảo.

 

Ibañes 'và Caño Delgado sử dụng ba giả thuyết để giải thích cách thức các tế bào biết khi nào thì ngừng phát triển: một khoảng thời gian nhất định trôi qua kể từ khi chúng phân chia, chúng phát hiện vị trí rễ của chúng, hoặc các tế bào có thể phát hiện được kích thước của chúng. Để làm sáng tỏ một trong những giả thuyết này là đúng, nhà nghiên cứu Irina Pavelescu, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, đã tạo ra ba mô hình phân tích và tính toán sự phát triển của rễ. Các mô hình này đã được thử nghiệm với các thước đo thực tế về độ dài của tế bào trong rễ Arabidopsis, được thực hiện với kính hiển vi đồng tiêu điểm tại CRAG. "Kết luận chính của nghiên cứu này là các tế bào rễ biết chúng đạt đến kích cỡ thích hợp và sau đó chúng ngừng phát triển và kết thúc sự khác biệt. Do đó, chúng ngừng phát triển là do kích thước của chúng", trích dẫn lời của Marta Ibañes (UB, UBICS).

 

Nhờ các mô hình toán học được tạo ra, các nhà nghiên cứu cũng có thể giải thích sự ảnh hưởng của các hormone thực vật -brassinosteroids- trong sự phát triển của rễ. Trong trường hợp này, họ đo các tế bào từ cây Arabidopsis có rễ và thân nhỏ, do thiếu thụ thể đối với các kích thích tố steroid. Nghiên cứu cho thấy rễ phát triển khi các kỹ thuật sinh học phân tử với độ phân giải của tế bào mà thụ thể của brassinosteroid được phục hồi trong nội bộ các tế bào, chúng tự phân chia ra, điều này chỉ ra rằng đó là do ảnh hưởng của hormon nằm trong tế bào trong giai đoạn tăng trưởng của nó.

Steroid thực vật rất cần thiết cho sự tái tạo tế bào

Cùng thời điểm đó, nhóm nghiên cứu của CRAG do Ana Caño Delgado dẫn đầu đã khám phá thêm chi tiết về sự phát triển của rễ và khả năng sửa chữa tế bào bị hư hỏng đã được công bố trên tạp chí Journal of Cell Science. Nghiên cứu công bố rằng, khi các tế bào gốc của rễ chết do stress bộ gen, một tín hiệu của hormon steroid được gửi đến các tế bào gốc có khả năng lưu trữ để chúng phân chia và thay thế các tế bào gốc bị hỏng. Do đó, sự tăng trưởng rễ và phát triển cây được duy trì.

 

Fidel Lozano Elena, nghiên cứu sinh của CRAG và tác giả đầu tiên của nghiên cứu đưa ra thông tin: "Những steroid thực vật, không giống như hầu hết các hormon thực vật, không được vận chuyển ở  những khoảng cách xa. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi chứng minh rằng có một vận chuyển các hormon này ở một khoảng cách ngắn, và điều này rất quan trọng cho việc giao tiếp tế bào suốt quá trình đổi mới tế bào",  "Hệ thống báo hiệu phức tạp hơn giữa các nhóm tế bào làm cho cây trồng trở nên linh hoạt hơn", dẫn lời Ainoa Planas Riverola, cũng là tác giả đầu tiên và nghiên cứu sinh trong nhóm nghiên cứu.

 

"Nếu chúng ta có thể điều chỉnh các quá trình này ở rễ, chúng ta có thể làm cho rễ phát triển cứng cáp và ổn định hơn, và do đó chống lại những thách thức của biến đổi khí hậu", Ana Caño Delgado nói. Chúng ta biết rằng hạn hán hiện nay là vấn đề nghiêm trọng nhất trong nông nghiệp. Ở Tây Ban Nha, đã có nhiều năm mưa ít hơn bình thường và theo báo cáo gần đây của Unión de Pequeños Agricultores y Ganaderos năm 2017, hạn hán gây thiệt hại hơn 3.600 triệu euro trong ngành nông nghiệp, chủ yếu là do mất năng suất trong vụ mùa. Tình huống này diễn ra ở tất cả các châu lục, tạo nên nguy cơ về khả năng nuôi sống dân số ngày càng gia tăng. Caño Delgado kết luận: "Do đó, cần phải có các vụ mùa tiêu tốn ít nước tưới và có thể sản xuất lương thực an toàn và chất lượng với số lượng đủ".

 

Đỗ Thị Thanh Trúc theo Sciencedaily.

Trở lại      In      Số lần xem: 517

[ 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