|
Trang chủ >> Thông tin khoa học >> Nghiên cứu cho thấy rễ cây ngô đã tiến hóa để tăng sự hấp thu nitơ
Thư viện ảnh
Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :
20 |
|
 Số lượt truy cập :
33272014 |
|
|
|
|
|
Nghiên cứu cho thấy rễ cây ngô đã tiến hóa để tăng sự hấp thu nitơ
Chủ nhật, 26-04-2015 | 05:58:52
|
|
Sự chọn lọc giống ngô trong thế kỷ qua để tạo ra giống lai với các đặc điểm mong muốn và năng suất cao hơn có thể đã góp phần tác động gián tiếp đến sự phát triển của hệ thống rễ, giúp tăng hiệu quả của việc tiếp thu các chất dinh dưỡng từ đất, chẳng hạn như nitơ. Kết quả của một nghiên cứu mới cho thấy rằng những nỗ lực nhân giống trong tương lai nhằm lựa chọn những đặc tính tốt của rễ có thể tăng năng suất, giúp đáp ứng nhu cầu lương thực của dân số thế giới đang ngày càng tăng, đồng thời giảm ô nhiễm từ nitơ dư thừa và giảm chi phí phân bón cho nông dân.
Tiến sĩ Larry York tại Đại học Nottingham cho biết khoảng một nửa sản lượng tăng thêm từ các giống ngô lai thương mại trong vòng 100 năm qua là nhờ việc cải thiện di truyền thực vật. Một nửa sản lượng tăng thêm còn lại là nhờ các hoạt động nông học chẳng hạn như sử dụng phân bón và mật độ trồng cao hơn.
York cho biết: “Rất nhiều nghiên cứu đã tập trung vào các chồi của cây ngô và cách lá cây hấp thụ ánh sáng. Chúng ta đều biết rễ chịu trách nhiệm hấp thu nước và chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, đến nay con người chưa biết nhiều về cách thức rễ cây thực hiện điều đó. Nếu chúng ta biết được rễ cây ngô đã tiến hóa như thế nào và những đặc điểm cụ thể nào của rễ giúp tăng hiệu quả của cây trồng, chúng ta có thể thực hiện bước tiếp theo trong việc lai tạo giống giúp giảm ô nhiễm, tiết kiệm chi phí cho nông dân và tăng năng suất”. Đồng tác giả nghiên cứu Jonathan Lynch, giáo sư dinh dưỡng cây trồng thuộc Khoa Khoa học Nông nghiệp cho biết: “Việc tìm ra các giải pháp nhằm cải thiện sự hấp thu chất dinh dưỡng ở thực vật có ý nghĩa toàn cầu. Ngô là cây trồng lớn nhất tại Hoa Kỳ và trên toàn thế giới. Các giống ngô với hệ thống rễ được cải thiện giúp tăng năng suất và giảm đói nghèo ở các vùng trên thế giới, nơi chỉ có các loại đất nghèo dinh dưỡng. Các giống ngô này cũng có thể làm giảm nitơ dư thừa tại các khu vực mà chất lượng nước là một vấn đề lớn, chẳng hạn như trong các lưu vực Chesapeake Bay”. Các nhà nghiên cứu đã phối hợp với DuPont Pioneer nghiên cứu 16 giống ngô đại diện được trồng tại Hoa Kỳ từ những năm 1900 đến nay. Trong khoảng thời gian này, các biện pháp thực hành nông học có nhiều thay đổi. Mật độ trồng tăng gấp bốn lần trong thời gian này và lượng phân bón nitơ đã tăng gấp ba lần kể từ Thế chiến II. Các nhà nghiên cứu đã trồng tất cả 16 giống ngô ở các thửa ruộng có lượng nitơ cao thấp khác nhau với ba mật độ cây trồng khác nhau. Họ ghi lại các dữ liệu về khối lượng và sản lượng và sử dụng một kỹ thuật để đào lên phần trên của rễ cây nhằm đo số lượng rễ, đường kính, độ phân nhánh bên và chiều dài. Thông qua việc sử dụng một công nghệ gọi là chụp cắt lớp cắt đốt bằng laze, đồng tác giả nghiên cứu Tania Galindo đã đo lường các đặc điểm của rễ, chẳng hạn như kích thước và số lượng của các tế bào, kích thước và số lượng mô thực vật vận chuyển nước và chất dinh dưỡng, và tỷ lệ phần trăm của rễ là các mô khí - không gian đầy không khí cho phép sự trao đổi khí giữa rễ và chồi. Galindo giải thích: “Ứng dụng của công nghệ này trong phòng thí nghiệm của chúng tôi cho phép nghiên cứu các đặc điểm của rễ của hàng ngàn mẫu ngô với tốc độ nhanh hơn”. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các loại giống ngô thương mại mới nhất cho sản lượng cao hơn trong mọi môi trường nông học. Những giống này cũng có đặc điểm rễ giúp tăng hiệu quả hấp thu nitơ trong đất, trong đó có ít rễ nút, còn rễ phụ và các tế bào vỏ lớn hơn. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Experimental Botany. York cho biết các kết quả cho thấy rằng hệ thống rễ ngô đã tiến hóa để hấp thu nitơ hiệu quả hơn trong thế kỷ qua. Các nhà nghiên cứu cho biết cần thực hiện thêm nhiều nghiên cứu chuyên sâu về các đặc tính cụ thể của rễ ảnh hưởng đến sự hấp thu nitơ và những đặc điểm này ảnh hưởng như thế nào đến sự hấp thu các chất dinh dưỡng khác như phốt pho. Các nhà nghiên cứu cho biết: “Việc tạo ra các giống cây hấp thu nitơ và nước hiệu quả hơn là mục tiêu chính của thế giới mà dân số sẽ đạt 10 tỷ người trong vòng 50 năm tới, điều này đòi hỏi phải có một sự gia tăng 50% sản lượng lương thực mà không cần sử dụng nhiều đất. Chúng tôi tin rằng rễ cây trồng sẽ là vấn đề trung tâm để đáp ứng thách thức này”. Lê Hồng Vân - Mard, theo phys.org |
Trở lại
In
Số lần xem: 1635
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
