Thực vật cảm nhận được sức nóng
Thứ năm, 22-02-2018 | 08:32:22
|
Không chỉ con người hay động vật bị ảnh hưởng khi nhiệt độ tăng, thực vật cũng cảm thấy nóng. Stress do nóng là một vấn đề chính trong nông nghiệp và có thể làm giảm đáng kể năng suất cây trồng. Ngay cả khi sự gia tăng nhiệt độ nhỏ nhưng có thể ảnh hưởng đến tăng trưởng và phát triển của thực vật. Trong khi thực vật không thể di chuyển đến nơi khô ráo để thoát khỏi cái nóng, chúng đã có “chiến lược” để tự bảo vệ mình khỏi những sức nóng từ mặt trời; tuy nhiên, làm thế nào thực vật cảm nhận được và đáp ứng với stress nhiệt, điều này chưa được hiểu rõ.
Hiểu được cách thức cây trồng phản ứng với stress nhiệt là rất quan trọng đối với việc phát triển các loại cây trồng có thể chịu được nhiệt độ trung bình tăng cao và các đợt nóng thường xuyên dưới sự thay đổi của khí hậu. Kết quả là nhiều người đã làm việc trong nhiều năm để tìm hiểu xem thực vật cảm nhận nhiệt độ như thế nào và chúng sử dụng thông tin này như thế nào để kích hoạt các con đường hóa học để tự bảo vệ mình bằng cách sản xuất các protein sốc nhiệt bảo vệ (HSP).
Được biết đến từ năm 1939 (Laude và cộng sự) rằng phản ứng của cây trồng đối với stress nhiệt dao động giữa ngày và đêm - nếu cây bị sốc nhiệt vào thời điểm giữa ngày, nó sẽ sống sót nhiều hơn khi cho cây sốc nhiệt vào ban đêm. Chu trình chống nóng hàng ngày của thực vật là một chiến lược bảo vệ thực vật khỏi các vùng nóng nhất trong ngày, đồng thời cũng có khả năng ngăn ngừa năng lượng bị lãng phí khi sản xuất protein gây sốc nhiệt vào ban đêm.
Các nghiên cứu sâu hơn đã khẳng định rằng sức đề kháng nhiệt được kích hoạt trong thực vật khi chúng tiếp xúc với ánh sáng. Chúng mất tính chịu nhiệt này trong bóng tối và sẽ chỉ lấy lại được sự bảo vệ khi tiếp xúc với ánh sáng một lần nữa.
Tuy nhiên, các tín hiệu liên quan đến việc cho cây trồng biết khi nào để kích hoạt bộ gen để sản xuất protein sốc nhiệt vẫn là một bí ẩn.
Patrick Dickinson, nghiên cứu sinh làm tại phòng thí nghiệm Sainsbury thuộc trường đại học Cambridge, cho biết: "Tôi đã khá quan tâm đến cách thức cây trồng phản ứng với môi trường của chúng và ngạc nhiên rằng có rất nhiều điều cần phải học được về cảm nhận của cây trồng và phản ứng với nhiệt độ Có rất nhiều các tế bào thực vật và động vật phản ứng lại với stress nhiệt độ cao, nhưng không biết nhiều về phản ứng của chúng đối với nhiệt độ môi trường xung quanh hay cách chúng điều chỉnh phản ứng của chúng với nhiệt giữa ngày và đêm”.
Làm thế nào để lục lạp và hạt nhân thông tin cho nhau?
Tiếp theo từ phát hiện này, câu hỏi cơ bản tiếp theo để trả lời là, làm thế nào tín hiệu này được truyền từ lục lạp đến hạt nhân để thay đổi biểu hiện gen trong tế bào? Tiến sĩ Dickinson giải thích, phân tử tín hiệu truyền tín hiệu từ lục lạp tới hạt nhân có liên quan đến chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp: "Có một loại tín hiệu ban đầu từ chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp, được truyền đến nhân để kích hoạt gen biểu hiện, nhưng những tín hiệu đó chưa rõ ràng. Nó có khả năng là hydrogen peroxide bởi vì sự hiển thị để di chuyển từ lục lạp đến hạt nhân bắt đầu báo hiệu, nhưng vẫn cần phải xem xét thêm để xác nhận bản chất của việc báo hiệu".
Đỗ Thị Thanh Trúc theo Phys.org |
Trở lại In Số lần xem: 2737 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|