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
Triển vọng giống đậu nành HLĐN910 trên đất trồng tiêu

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  28
 Số lượt truy cập :  21575153
Các nhà sinh học thực vật xác định cơ chế thụ phấn đằng sau quá trình chuyển từ nhờ côn trùng sang gió

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Toronto đưa ra những hiểu biết mới về lý do và cách thức thực vật thụ phấn nhờ gió phát triển từ những tổ tiên của chúng thụ phấn nhờ côn trùng. Hạt giống trước đây phụ thuộc vào gió để mang phấn hoa giữa các cây, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, cây có hoa đã tiến hóa để thu hút côn trùng có thể chuyển phấn hoa với độ chính xác cao hơn không khí.

Ong thụ phấn cho hoa cái loài Thalictrum pubescens. Hoa cái của loài này tạo ra nhị hoa bằng hạt phấn vô trùng, có lẽ là phần thưởng cho loài thụ phấn. Nguồn: David Timerman.

 

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Đại học Toronto đưa ra những hiểu biết mới về lý do và cách thức thực vật thụ phấn nhờ gió phát triển từ những tổ tiên của chúng thụ phấn nhờ côn trùng.

 

Hạt giống trước đây phụ thuộc vào gió để mang phấn hoa giữa các cây, nhưng khoảng 100 triệu năm trước, cây có hoa đã tiến hóa để thu hút côn trùng có thể chuyển phấn hoa với độ chính xác cao hơn không khí. Mặc dù loài thực vật thụ phấn nhờ côn trùng là thuận lợi hơn, nhưng nhiều loài đã quay trở lại thụ phấn nhờ gió, khiến nhiều nhà sinh học đặt câu hỏi tại sao điều đó sẽ xảy ra với sự thành công của thụ phấn nhờ côn trùng. Nghịch lý này gây bối rối ngay cả đối với Charles Darwin, và cho đến ngày nay, người ta biết rất ít về các điều kiện khởi xướng cho quá trình chuyển đổi này.

 

Trong một nghiên cứu được công bố gần đây trong Kỷ yếu của Hiệp hội Hoàng gia B, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu mô tả một cơ chế thúc đẩy sự đảo ngược này liên quan đến sự chuyển động của nhị hoa, các cơ quan mang phấn hoa.

 

David Timerman, nghiên cứu sinh làm việc với nhà sinh vật học tiến hóa Spencer Barrett thuộc Khoa Sinh thái & Sinh học Tiến hóa thuộc Khoa Nghệ thuật & Khoa học tại Đại học Toronto cho biết: "Chúng tôi thấy rằng thực vật trong đó nhị hoa chuyển động mạnh hơn trong gió, phân tán phấn hoa nhờ gió dễ dàng hơn và đặc tính này của nhị hoa được ưa chuộng trong điều kiện thực vật nhận được vài chuyến thăm từ các loài thụ phấn". Khám phá này giúp giải thích nguồn gốc của sự thụ phấn nhờ gió, thể hiện trong khoảng 10% các loài thực vật có hoa.

 

"Nó cũng có thể hữu ích để hiểu làm thế nào thực vật đối phó với việc suy giảm tác nhân thụ phấn từ quần thể thụ phấn hoang dã", Timerman nói.

 

Cấu trúc sinh sản của thực vật có hoa là đa dạng nhất trong số các nhóm sinh vật sống. Hoa rất đa dạng về kích thước, hình dạng và cấu trúc và phần lớn sự đa dạng này có liên quan đến các phương thức thụ phấn. Các loài thụ phấn nhờ gió đã phát triển độc lập bộ tính trạng hoa tương thích để giải phóng, phát tán và bắt phấn hoa trong không khí. Một trong những đặc điểm này liên quan đến nhị hoa chuyển động linh hoạt trong gió so với các loài thụ phấn nhờ côn trùng.

 

Tại sao và làm thế nào thụ phấn nhờ gió đã phát triển trong thực vật có hoa từ thụ phấn do động vật là một câu hỏi đặc trưng trong tiến hóa của thực vật. Trong khi thụ phấn nhờ gió đã phát triển từ sự thụ phấn do động vật trong ít nhất 65 mùa ở thực vật hoặc cây có hoa và cỏ dại - các cơ chế liên quan đến quá trình chuyển đổi này không được hiểu rõ.

 

Từ lâu, các nhà khoa học đã cho rằng thực vật thụ phấn nhờ gió được 'thiết kế khí động học' để phân tán phấn hoa hiệu quả. Tuy nhiên, so sánh với các loài thụ phấn do động vật, kết quả từ một số nghiên cứu cho thấy chức năng của các đặc tính loài có hoa lại liên quan đến sự thụ phấn nhờ gió. Hơn nữa, cho đến nay chưa có thí nghiệm nào nghiên cứu việc tiến hóa loài có hoa là do quá trình chuyển từ thụ phấn nhờ côn trùng sang thụ phấn nhờ gió.

 

"Chúng tôi đã thực hiện một cách tiếp cận mới cho vấn đề này bằng cách áp dụng cơ chế sinh học để hiểu các quá trình chính liên quan đến giai đoạn đầu của quá trình chuyển đổi này và đã cung cấp một số hiểu biết mới lạ", Timerman nói.

 

Timerman và Barrett đã kiểm tra vấn đề này ở một loài có tên là Thalictrum pubescens, thuộc họ buttercup. Thực vật thuộc họ ambophilous, có nghĩa là nó được thụ phấn bởi cả côn trùng và gió. Do đó, họ suy đoán rằng loài này có thể đại diện cho một trạng thái chuyển tiếp trong quá trình phát triển của sự thụ phấn nhờ gió.

 

Timerman đã sử dụng máy lắc điện động lực để áp dụng chuyển động có kiểm soát cho nhị hoa để đo tần số rung tự nhiên của chúng, sau đó sử dụng một đường hầm gió được chế tạo tùy chỉnh để điều tra tần số rung động tự nhiên ảnh hưởng đến việc giải phóng phấn hoa. Timerman cũng đã thực hiện một thí nghiệm đồng ruộng tại Khu bảo tồn khoa học Koffler của Đại học Toronto để xác nhận xem có hay không sự chọn lọc tự nhiên tác động một cách khác biệt đến tính chất của nhị hoa dưới sự hiện diện của loài thụ phấn nhờ côn trùng.

 

Timerman đã đo sự thay đổi tần số tự nhiên rung động của nhị hoa đối với chín quần thể và đánh giá độ lặp lại của tần số rung trong các mùa sinh trưởng liên tiếp. Với tất cả các dữ liệu họ thu thập được, các nhà nghiên cứu đã phân tích ảnh hưởng của thông số này đến việc giải phóng phấn hoa trong hầm gió, cũng như sự thành công trong sinh sản nhị đực dưới tác động của việc có và không có thụ phấn.

 

"Sự sinh sản thành công là tốt nhất đối với thực vật có nhị hoa rung động với tần suất thấp hơn khi không có côn trùng thụ phấn, nhưng lợi thế này giảm dần khi có mặt côn trùng". "Phân tích cơ sinh học của chúng tôi về tương tác giữa hoa và gió đã xác định tính năng tự nhiên này như là một đặc điểm chính để hiểu các giai đoạn đầu trong quá trình chuyển đổi thụ phấn từ nhờ côn trùng sang nhờ gió".

 

 “Khi các loài thụ phấn nhờ động vật không thụ phấn đầy đủ, chọn lọc tự nhiên sẽ ưu tiên các cá thể có nhị hoa linh hoạt dễ rung động, giải phóng phấn hoa vào không khí”.

 

"Rõ ràng gió là một yếu tố phù hợp để phát tán phấn hoa hơn là dựa vào côn trùng có mật số dao động theo thời gian và không gian", Timerman nói. "Hơn nữa, nhiều khía cạnh của sự thay đổi môi trường toàn cầu hiện đang làm gián đoạn sự thụ phấn đối với thực vật hoang dã, dẫn đến cái gọi là “cuộc khủng hoảng thụ phấn”.

 

"Những tình huống này có khả năng ủng hộ sự phát triển của sự thụ phấn nhờ gió thông qua cơ chế mà chúng tôi đã phát hiện ra".

 

Đỗ Thị Thanh Trúc theo Sciencedaily.

Trở lại      In      Số lần xem: 1284

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD