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
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  33
 Số lượt truy cập :  34004858
Phòng vệ miễn dịch là chìa khóa để thực vật chinh phục đất liền
Thứ ba, 19-09-2023 | 08:05:21

Một nghiên cứu mới do Hirofumi Nakagami tại Viện nghiên cứu nhân giống cây trồng Max Planck ở Cologne, Đức dẫn đầu, chứng minh rằng một trong hai nhánh miễn dịch thực vật có khả năng đã tiến hóa sớm trong quá trình hình thành thực vật trên đất khô. Cái nhìn sâu sắc này về khả năng miễn dịch của thực vật thời tiền sử có thể có ý nghĩa trong việc nhân giống các loài thực vật có khả năng kháng bệnh tốt hơn.

 

Marchantia mọc trong tự nhiên. © GS. Hidefumi Shinohara, Đại học tỉnh Fukui, Nhật Bản.

 

Trong quá trình lên cạn của thực vật, thực vật đã tiến hóa từ sinh vật dưới nước sang sinh vật sống trên cạn, một sự thay đổi quan trọng trong việc hình thành hệ sinh thái, đa dạng sinh học và khí hậu của hành tinh. Sự tương tác cộng sinh hoặc đôi bên cùng có lợi với vi khuẩn được cho là rất cần thiết đối với những loài thực vật trên cạn sớm nhất này, có lẽ đã tiến hóa từ tảo xanh streptophyte, bằng cách cho phép cải thiện sự hấp thu chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, hầu hết các vi khuẩn trong môi trường đều không thân thiện, vì vậy hệ thống miễn dịch hoạt động có thể đã đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp thực vật có thể tự sinh sống trên đất khô. Nhóm nghiên cứu xung quanh Hirofumi Nakagami đã phát hiện ra rằng dòng miễn dịch đầu tiên được triển khai bởi nhiều loài thực vật có hoa và họ hàng của chúng cũng được tìm thấy trong nhóm thực vật trên cạn chính thứ hai, bao gồm rêu, rêu tản và rong nước. Phát hiện của họ cho thấy nhánh miễn dịch thực vật này đã tiến hóa sớm trong quá trình tiến hóa trên cạn và có thể rất quan trọng đối với sự thích nghi của thực vật với đất liền. Phát hiện của họ hiện được công bố trên tạp chí Current Biology.

 

Tổ tiên chung cuối cùng của thực vật trên cạn xuất hiện khoảng 500 triệu năm trước, sau đó thực vật trên cạn chia thành các dòng có mạch dẫn và những dòng không có mạch. Thực vật có mạch dẫn có thể tham gia vận chuyển nước và chất dinh dưỡng hiệu quả hơn qua các mô mạch của chúng và theo truyền thống đã nhận được nhiều sự chú ý hơn từ các nhà khoa học và nhà tạo giống cây trồng vì chúng bao gồm tất cả các loài thực vật có hoa và các loài cây trồng. Tuy nhiên, các nghiên cứu về họ hàng không có mạch dẫn của chúng có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc đáng kể về quá trình tiến hóa của thực vật, chẳng hạn như khi nào những đặc điểm và khả năng nhất định phát triển và các đặc điểm nói chung được chia sẻ rộng rãi như thế nào giữa các loài thực vật trên cạn còn tồn tại. Vì vậy, sự hiểu biết tốt hơn về thực vật không có mạch có thể được khai thác để cải thiện các chiến lược nhân giống.

 

Nakagami và nhóm của ông cùng với các nhà khoa học từ Nhật Bản và Tây Ban Nha nghiên cứu Marchantia polymorpha (Marchantia), một loài rêu tản từ thực vật không có mạch dẫn. Nhiều loài thực vật trên cạn đã trải qua quá trình sao chép bộ gen rộng rãi, điều này có thể khiến việc tìm ra chức năng của gen trở nên khó khăn, nhưng Marchantia thường chỉ có một bản sao của mỗi gen, nghĩa là việc khám phá chức năng của các gen khác nhau sẽ dễ dàng hơn. Các nhà nghiên cứu bắt đầu xác định xem liệu tuyến phòng thủ đầu tiên của thực vật, được gọi là miễn dịch kích hoạt theo mẫu (PTI) cũng được bảo tồn ở Marchantia hay không. PTI được trung gian bởi các thụ thể ở bề mặt tế bào, cảm nhận các sinh vật xâm nhập thông qua các họa tiết hoặc kiểu mẫu đặc trưng và chuyển nhận thức này thành kích hoạt các gen phòng vệ và các phản ứng đặc trưng khác. Các nhà khoa học lần đầu tiên đã xác nhận rằng những phản ứng này thực sự xuất hiện ở Marchantia bằng cách thử thách chúng bằng các chất được biết là có tác dụng kích hoạt PTI. Phân tích bộ gen của rêu tản cho thấy sự hiện diện của các thụ thể PTI và khi hai trong số này bị gián đoạn, Marchantia mất khả năng thực hiện các phản ứng phòng vệ.

 

Sự hiện diện của PTI ở thực vật không có mạch dẫn gợi ý rằng PTI đã hiện diện trong tổ tiên chung cuối cùng của tất cả các loài thực vật trên cạn và do đó rất sớm sau khi xuất hiện trên cạn. Nó còn ngụ ý rằng nhánh miễn dịch này có thể rất quan trọng trong việc cho phép thực vật xâm chiếm và tồn tại trên đất khô. Nó cũng gợi ý rằng tất cả các thực vật có mạch đều có chung khả năng này, có nghĩa là các chiến lược nhằm tăng cường PTI, ví dụ như thông qua chuyển gen, có thể có hiệu quả rộng rãi trên tất cả các loại thực vật, bao gồm cả cây trồng.

 

Nakagami hiện quan tâm đến việc xác định chính xác thời điểm PTI tiến hóa ở thực vật cổ đại: “Thật thú vị khi tìm hiểu làm thế nào thực vật có thể thích nghi với môi trường trên cạn khá bất lợi trước khi tiếp tục biến đổi bề mặt đất liền và cuối cùng mang lại lợi ích cho cuộc sống của chúng ta. Hiểu được nguồn gốc và sự tiến hóa của hệ thống miễn dịch thực vật có thể mang lại cho chúng ta những ý tưởng mới để phát triển các công nghệ bảo vệ thực vật phổ biến”.

 

Đỗ Thị Nhạn theo Viện Max Planck.

 

Trở lại      In      Số lần xem: 260

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây 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