Thực vật kiểm soát di truyền của vi sinh vật
Thứ tư, 03-03-2021 | 06:18:01
|
Các nhà nghiên cứu ở đại học Ottawa vừa khám phá thực vật có thể kiểm soát di truyền của các vi sinh vật cộng sinh với rễ của chúng – qua đó giúp hiểu rõ hơn về sự phát triển của thực vật.
Ngoài tác động đáng kể đến hệ sinh thái trên cạn, phát hiện mới giúp cải thiện những ứng dụng trong nông nghiệp trở nên thân thiện với môi trường hơn.
Chúng tôi đã nói chuyện với Nicolas Corradi, phó giáo sư khoa Sinh học và trưởng nhóm nghiên cứu về bộ gen vi sinh vật ở đại học Ottawa và tác giả của nghiên cứu Vasilis Kokkoris, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ ở phòng thí nghiệm Corradi – để tìm hiểu thêm về nghiên cứu gần đây được đăng trên tạp chí Current Biology.
Các bạn có thể kể cho chúng tôi về những phát hiện mới của bạn không?
Nicolas Corradi: “Chúng tôi vừa khám phá một quy tắc di truyền hấp dẫn giữa thực vật và các loài vi sinh vật cộng sinh thực vật, được biết đến như nấm Arbuscular Mycorhizal (AMF).
AFM là nhóm cộng sinh thực vật bắt buộc để phát triển cùng với sự phát triển của rễ cây, giúp cây trồng phát triển tốt hơn và chống chịu tốt hơn với các yếu tố môi trường.
Sự di truyền của AFM đến giờ vẫn còn là điều bí ẩn, trong khi các tế bào bình thường chỉ chứa một nhân thì các tế bào của AFM chứa hàng ngàn nhân. Những nhân này truyền thông tin đến những nhân khác và các cây trồng có thể kiểm soát sự phong phú của chúng như thế nào vẫn còn là điều bí ẩn.
Nghiên cứu của chúng tôi đem lại những hiểu biết sâu sắc về trạng thái di truyền duy nhất này:
Các bạn đã đi đến kết luận như thế nào?
Vasilis Kokkoris: “Chúng tôi đã thực hiện một cách tiếp cận mới với kính hiển vi đồng tiêu và mô hình toán học. Mỗi bào tử AFM đơn chứa hàng nhân.
Lượng nhân chứa trong bào tử AFM. Mỗi bào tử chứa hàng trăm nhân. Hình được chụp bằng kính hiển vi đồng tiêu. Các điểm sáng trong các bào tử là các nhân được nhuộm bằng thuốc nhuộm huỳnh quang. Hình ảnh được mã hóa bằng màu dọc theo trục z để thể hiện độ sâu, các điểm có màu trắng và đỏ ở gần người quan sát còn các điểm màu xanh thì xa hơn. Nguồn: Đại học Ottawa/Phòng Thí nghiệm Kính hiển vi (Ottawa – RDC, Nông nghiệp và Thực phẩm Nông nghiệp Canada).
Bằng cách phân tích các bào tử đơn, chúng tôi có thể định lượng di truyền của hàng ngàn nhân và xác nhận sự phong phú giữa các chủng nấm khác nhau và các loài thực vật khác nhau.
Sau cùng, chúng tôi sử dụng mô hình toán học để chứng minh sự phong phú về kiểu gen của các nhân quan sát được.
Để hiểu rõ hơn cái gì đang điều hòa nhân AFM chúng tôi đã cấy các chủng AFM khác nhau lên các cây khác nhau và nhận thấy các cây này có thể điều hòa sự phong phú các nhân của nấm cộng sinh”.
Những ảnh hưởng của nghiên cứu này là gì?
Nicolas Corradi: “Trong nhiều năm, AFM được xem như sự di truyền đặc biệt và khác xa với các loài vi sinh vật mô hình khác. Các thay đổi thường được quan sát trong các thí nghiệm cộng sinh giữa thực vật và AFM. Ví dụ, sự phát triển của cùng một chủng nấm với những cây khác nhau có thể dẫn đến năng suất cây trồng khác nhau đáng kể. Trong một thời gian dài, sự mâu thuẫn trong sự sinh trưởng ở thực vật là do sự di truyền bí ẩn của AFM.
Nghiên cứu của chúng tôi đưa ra câu trả lời khi chúng tôi chứng minh sự di truyền của các chủng nấm này và ảnh hưởng của chúng đến sự sinh trưởng của cây cộng sinh, sự di truyền này có thể được điều khiển bởi cây cộng sinh, vì thế giải thích cho sự biến thiên được quan sát ở sinh trưởng thực vật.
Từ quan điểm về môi trường, những kiến thức mới này giúp hiểu rõ hơn rằng thực vật có thể ảnh hưởng về mặt di truyền đối với nấm cộng sinh, do đó ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái trên cạn.
Từ quan điểm kinh tế, nghiên cứu này giúp cải thiện các ứng dụng nông nghiệp bền vững”.
Nguyễn Thị Kim Thoa theo Đại học Ottawa. |
Trở lại In Số lần xem: 361 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|