|
 Đang trực tuyến :
23 |
|
 Số lượt truy cập :
33276021 |
|
|
|
|
|
Hạt lúa miến (hạt kê, cao lương) tăng gấp ba lần và các loại cây trồng chủ lực khác có thể đạt
Thứ tư, 21-03-2018 | 07:44:44
|
|
Hạt lúa miến được sản sinh theo các chùm hoa mà phát triển từ cấu trúc nhánh rất cụ thể ở phần trên cùng của cây gọi là một cụm hoa. Mỗi cụm hoa có thể tạo ra hàng trăm hoa. Có hai kiểu hoa. Trong thực vật, người ta tìm thấy trong tự nhiên (phía trái), chỉ có một trong số đó, hoa không cuống (SS) thì thụ phấn. Loại còn lại, hoa có cuống nhỏ (PS), không thụ thành hạt. Trong một phiên bản cải tiến cây trồng (bên phải) cả hai kiểu hoa có cuống nhỏ và không cuống đều tạo ra hạt giống, gấp ba lần số hạt thực vật.
Một sự biến đổi gen đơn giản có thể làm tăng gấp ba lần số hạt của cây lúa miến, một loại thực vật chịu hạn, là nguồn thực phẩm, thức ăn gia súc và nhiên liệu sinh học quan trọng ở nhiều nơi trên thế giới. Trong nghiên cứu mới được đăng trên Nature Communications, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor (CSHL) đã nêu lên cách mà di truyền thay đổi sự gia tăng sản lượng của cây trồng: bằng cách hạ thấp lượng hóc môn quan trọng để tạo ra nhiều hoa và nhiều hạt hơn. Phát hiện của họ chỉ ra một chiến lược để gia tăng đáng kể năng suất của các loại cây trồng lấy hạt khác.
Tiến sĩ Doreen Ware, Phó giáo sư phụ trách tại CSHL và là nhà khoa học nghiên cứu với Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp của USDA (ARS), dẫn đầu cuộc nghiên cứu, cùng với đồng nghiệp của ARS là TS. Zhanguo Xin. Nghiên cứu của họ đã tập trung vào những đặt tính giống lúa miến năng suất cao mà đã được Tiến sĩ Xin tạo ra vài năm trước đây. Một đột biến gen không xác định được đưa ra bởi sự biến đổi hóa học - một phương pháp sử dụng nhiều thập kỷ bởi các nhà lai tạo và các nhà nghiên cứu tạo ra sự biến đổi di truyền trong thực vật – kết quả đã làm tăng số hạt, nghĩa là hạt trong quả, mà mỗi cây đã sản sinh ra.
Giống như nhiều loại cây lương thực, hạt lúa miến được sản xuất theo các chùm hoa mà phát triển từ cấu trúc nhánh chi tiết ở phần trên cùng của cây gọi là một chùm hoa. Mỗi chùm hoa có thể tạo ra hàng trăm hoa. Có hai kiểu dạng hoa, và thường chỉ có một trong số này, được biết là hoa không cuống (SS), thì thụ. Dạng kiểu hoa khác, được gọi là hoa có cuống nhỏ (PS), không tạo ra hạt. Tuy nhiên, ở những cây cải tiến mà Tiến sĩ Xin đã sản xuất, cả hoa có cuống nhỏ và không cuống đều tạo hạt giống, gấp ba lần số hạt mỗi cây.
Ware và nhóm của cô ấy đã muốn hiểu những gì đã gây ra sự thay đổi đáng kể này. Bằng cách sắp xếp các bộ gen của cây biến đổi gen, họ đã phát hiện ra rằng các đột biến then chốt ảnh hưởng đến một gen điều tiết sự sản xuất hóc môn. Cây trồng mang đột biến tạo ra lượng hoóc môn điều chỉnh sự phát triển thấp một cách thất thường được gọi là axit jasmonic, đặc biệt là trong quá trình phát triển hoa.
Thông qua các thí nghiệm tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra axit jasmonic ngăn ngừa hoa có cuống từ việc sản sinh hạt giống. “Khi lượng hóc môn cây trồng thấp, chúng ta có được hạt giống trên mỗi một hoa. Tuy nhiên, khi lượng hóc môn cây trồng cao, chúng ta có một số lượng hoa tốt giảm đi, cuối cùng một số lượng hạt giống giảm", Tiến sĩ Yinping Jiao ở phòng thí nghiệm của Ware giải thích.
Hiện nay, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra những thay đổi sinh học trong sản xuất hạt của cây lúa miến, họ hy vọng áp dụng cùng một chiến lược tương tự để tăng sản lượng hạt trong các cây trồng có liên quan đến cung cấp lương thực toàn cầu như: gạo, ngô và lúa mì. Ware nói rằng kiến thức sẽ giúp hướng dẫn trong việc cải thiện cây trồng thông qua các phương pháp chọn tạo giống truyền thống cũng như các phương pháp tiếp cận công nghệ chỉnh sửa gen tiên tiến.
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Sciencedaily. |
Trở lại
In
Số lần xem: 2023
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(39).png "Hạt lúa miến (hạt kê, cao lương) tăng gấp ba lần và các loại cây trồng chủ lực khác có thể đạt")
