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
Trung Tâm NC Khoai tây, Rau và Hoa, trồng rau Hàn Quốc theo VietGap

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  13
 Số lượt truy cập :  26870586
Tính kháng thuốc diệt cỏ không còn là hộp đen đối với các nhà khoa học
Thứ ba, 05-10-2021 | 07:13:06

Khi cỏ dại tiến hóa khả năng kháng thuốc diệt cỏ, chúng thực hiện theo một trong hai cách. Đối với tính kháng vị trí mục tiêu, một đột biến nhỏ trong mã di truyền của thực vật có nghĩa là hóa chất không còn phù hợp với protein mà nó được thiết kế để tấn công. Trong trường hợp tính kháng thuốc không phải tại vị trí mục tiêu, thực vật sử dụng một loạt các enzym giải độc hóa chất trước khi nó có thể gây hại.

 

Pat Tranel, cùng hình ảnh hàng triệu hạt giống cây waterhemp. Nguồn Đại học Illinois.

 

Tính kháng vị trí mục tiêu tương đối dễ dàng đối với các nhà khoa học. Họ biết protein mục tiêu là gì, đồng nghĩa với việc họ có thể nhìn trực tiếp vào mã di truyền để tìm ra nguyên nhân gây ra đột biến. Nhưng đối với tính kháng không phải vị trí mục tiêu, đó là một trò chơi phỏng đoán. Các nhà nghiên cứu đôi khi có thể cho biết loại enzym nào giải độc hóa chất, nhưng họ không biết gì về gen mã hóa các enzym đó. Nói cách khác, tính kháng không phải vị trí mục tiêu là một hộp đen.

 

Một nghiên cứu của Đại học Illinois, là nghiên cứu đầu tiên mở ra chiếc hộp đó theo một cách mới, xác định các vùng gen chịu trách nhiệm về khả năng kháng thuốc diệt cỏ không phải vị trí mục tiêu trong cây cỏ waterhemp (cỏ lá rộng).

 

“Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp lập bản đồ gen với bộ gen tham chiếu cho cây cỏ waterhemp, một loài cỏ có thể gây thất thoát năng suất lên tới 70% ở ngô và có khả năng chống lại bảy phương thức tác động của thuốc diệt cỏ”, Pat Tranel - giáo sư, phó trưởng khoa khoa học cây trồng tại Đại học Illinois và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết. “Chúng tôi có thể thu hẹp nó thành hai vùng của bộ gene, hoặc khoảng 60 gene”.

 

Xác định chính xác các gen kháng thuốc không phải vị trí mục tiêu có thể tạo ra các công cụ để phát hiện sớm và quản lý thuốc diệt cỏ.

 

“Cuối cùng chúng tôi muốn phát triển một thử nghiệm mà nông dân có thể sử dụng để biết liệu cây cỏ waterhemp trong ruộng của họ có kháng với một loại hóa chất nhất định hay không hoặc để xác định lý do tại sao thuốc sử dụng trước đó không hiệu quả hoặc để xem liệu họ có lãng phí tiền hay không”, tiến sỹ Brent Murphy và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết. “Các thử nghiệm gen này đã thực hiện đối với tính kháng tại vị trí mục tiêu bởi vì chúng tôi biết khu vực của bộ gen là nơi có các đột biến đó, nhưng đối với tính kháng không phải vị trí mục tiêu, chúng tôi không biết phải tìm ở đâu cho đến nay”.

 

Hiện tại, chúng ta biết các gen chịu trách nhiệm nằm ở đâu đó trong hai vùng nhỏ này của bộ gen. Vì vậy, chúng tôi đã đi đến một bước trung gian để cuối cùng phát triển một thử nghiệm mà người trồng có thể sử dụng để xác định xem họ có nên phun một loại hóa chất nhất định hay không. Các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm các gen cho phép loài cỏ waterhemp né tránh thuốc diệt cỏ ức chế HPPD như tembotrione, một hóa chất thường được sử dụng trong sản xuất ngô hạt và các hệ thống sản xuất khác. Để tìm ra các vùng gen mã hóa, họ đã lai các loại cỏ waterhemp có khả năng kháng hoặc nhạy cảm với các chất ức chế HPPD. Sau đó, họ cho thế hệ sau của những cây bố mẹ đó tiếp xúc với thuốc diệt cỏ ức chế HPPD để xem chúng phát triển như thế nào. Bởi vì hiện nay đã có bộ gen hoàn chỉnh của loài cỏ waterhemp, họ có thể tìm kiếm những điểm chung giữa các cây sống sót sau khi xử lý chất ức chế HPPD.

 

“Về cơ bản, câu hỏi được đặt ra là: đối với những cây có tính kháng, chúng có điểm chung nào trong bộ gen của chúng? Và điều đó dẫn đến phần nào của bộ gen đang kiểm soát. Sử dụng cách tiếp cận này, được gọi là lập bản đồ gen, chúng tôi đã xác định được hai vùng của bộ gen dường như có liên quan đến khả năng kháng thuốc”, Tranel cho biết.

 

“Trong nhiều nghiên cứu, chúng ta biết một đặc điểm được kiểm soát bởi hai gen. Nhưng điều đó có nghĩa là cả hai gen đều quan trọng như nhau hay một gen chịu trách nhiệm 90% và gen kia là 10%? Đó là một phần của những gì chúng ta đang xem xét trong cấu trúc di truyền của một đặc điểm: số lượng gen, vị trí của chúng và tầm quan trọng tương đối của những gen khác nhau này”, Tranel nói. “Ở đây, chúng tôi đã thấy một hiệu ứng tốt. Nếu cây con có một trong những vùng gen mang tính kháng, cây con thuộc loại cây kháng thuốc. Nếu cây con có vùng gen còn lại, cây con cũng là cây kháng thuốc. Nếu cây con có cả hai? Cây đó có tính kháng cao. Về cơ bản giống như tính kháng của cây bố mẹ”.

 

Mặc dù các nhà nghiên cứu vẫn chưa biết gen nào trong số 60 gen cần thiết để kháng chất ức chế HPPD - họ có các nghiên cứu tiếp theo để thu hẹp phạm vi tìm kiếm hơn nữa - họ không biết gen nào trong số các gen mã hóa enzym p450. Những điều này đã được nhắc đến trong nhiều nghiên cứu quan trọng trong các nghiên cứu tính kháng thuốc không theo vị trí mục tiêu. Các chất ức chế HPPD thường được sử dụng trong sản xuất ngô hạt và các hệ thống sản xuất ngô khác, nhưng điều thú vị là chúng không được sử dụng trong lĩnh vực mà các nhà nghiên cứu thu thập loài cỏ waterhemp sử dụng cho nghiên cứu.

 

“Chất hóa học này không có sử dụng thực địa trước đây. Vì vậy, khá bất ngờ khi thấy rằng các loài cỏ đã có tính kháng thuốc. Làm thế nào mà điều này phát triển? Hầu hết sự kháng thuốc phát triển do một số hình thức áp lực chọn lọc. Nhưng ở đây, chúng tôi không có một điều rõ ràng”, Murphy nói.

 

Tranel cho rằng khả năng kháng thuốc không tại vị trí mục tiêu đối với một loại thuốc diệt cỏ có thể tạo ra khả năng kháng chéo cho các lớp khác. Quần thể trong nghiên cứu đã đề kháng với 2,4-D, một loại thuốc diệt cỏ từ một nhóm khác có thể đã kích hoạt khả năng kháng thuốc ức chế HPPD.

 

“Tại sao loại cây cỏ này có khả năng kháng nhiều loại thuốc diệt cỏ? Có một số thay đổi chung về bộ gen để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kháng thuốc đó không? Điều thực sự quan trọng là phải hiểu điều này, vì chúng tôi cố gắng đưa ra lời khuyên cho nông dân về những gì họ có thể làm để giảm thiểu sự kháng thuốc không phải vị trí mục tiêu, bởi vì nó vẫn còn là một hộp đen. Với khả năng kháng thuốc vị trí mục tiêu, chúng tôi có thể yêu cầu họ sử dụng thuốc diệt cỏ với các phương thức tác động khác nhau. Nhưng trong trường hợp kháng thuốc không phải tại vị trí mục tiêu, các chất diệt cỏ khác nhau có thể được chuyển hóa, ví dụ, các p450 khác nhau được điều chỉnh theo cùng một cách. Đó là lý do tại sao chúng ta cần làm sáng tỏ vấn đề này hơn nữa để đưa ra các chiến lược tốt hơn, đầy đủ thông tin hơn nhằm giảm thiểu sự kháng thuốc không phải vị trí mục tiêu”, Tranel cho biết.

 

Tranel kỳ vọng rằng, khi có nhiều bộ gen cỏ dại hơn, việc lập bản đồ gen sẽ trở thành cơ sở chính để điều tra tính kháng thuốc không phải ở vị trí mục tiêu. “Cuối cùng, chúng tôi đang có được những công cụ cần thiết để thực sự đi sâu vào vấn đề tính kháng thuốc diệt cỏ do trao đổi chất, đây là mối đe dọa lớn nhất đối với việc quản lý cỏ dại hiện nay”, Tranel nói.

 

Nguyễn Hiếu Hạnh theo Đại học Illinois.

Trở lại      In      Số lần xem: 60

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