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 :  14
 Số lượt truy cập :  27533623
Cỏ dại thay đổi phương thức kháng lại thuốc diệt cỏ

Cây cỏ waterhemp nổi tiếng là rất khó kiểm soát trong hệ thống sản xuất ngô và đậu tương. Các nhà nghiên cứu của Đại học Illinois ghi nhận loài cỏ này đã thay đổi phương thức giải độc cơ bản để kháng lại một loại thuốc diệt cỏ chưa từng được thương mại hóa. Axit syncarpic-3 (SA3) là thế hệ tiền thân của Callisto - thuốc trừ cỏ ức chế HPPD. SA3 chưa bao giờ được sử dụng trong canh tác ngô vì nó tiêu diệt cỏ dại cùng với cây ngô. Cây ngô có thể trung hòa được Callisto và các chất diệt cỏ khác vì nó có một hệ thống khử độc mạnh mẽ để trung hòa và loại bỏ hóa chất độc hại.

Cây cỏ waterhemp nổi tiếng là rất khó kiểm soát trong hệ thống sản xuất ngô và đậu tương. Các nhà nghiên cứu của Đại học Illinois ghi nhận loài cỏ này đã thay đổi phương thức giải độc cơ bản để kháng lại một loại thuốc diệt cỏ chưa từng được thương mại hóa. Axit syncarpic-3 (SA3) là thế hệ tiền thân của Callisto - thuốc trừ cỏ ức chế HPPD. SA3 chưa bao giờ được sử dụng trong canh tác ngô vì nó tiêu diệt cỏ dại cùng với cây ngô. Cây ngô có thể trung hòa được Callisto và các chất diệt cỏ khác vì nó có một hệ thống khử độc mạnh mẽ để trung hòa và loại bỏ hóa chất độc hại. Nhưng hệ thống trung hòa của cây ngô không hoạt động trên SA3.

 

Các loại cỏ dại như cây cỏ waterhemp thường phát triển các hệ thống khử độc giống như cây ngô. Điều đặc biệt đáng ngạc nhiên là cây cỏ waterhemp kháng HPPD có thể khử độc SA3. Cây cỏ waterhemp đã phát triển một cơ chế khử độc mà cây trồng không có. Nó đang sử dụng một cơ chế hoàn toàn khác, làm tăng thêm sự phức tạp của việc kiểm soát loài cỏ dại này, Dean Riechers - giáo sư tại Khoa Khoa học Cây trồng của Đại học Illinois và là đồng tác giả của một nghiên cứu mới trên tạp chí New Phytologist cho biết. Phát hiện này có nghĩa là cây cỏ waterhemp về mặt lý thuyết có thể kháng được các sản phẩm thuốc diệt cỏ mới trước khi chúng được thương mại.

 

Từ trái sang: Seth Strom, Dean Riechers và Crystal Concepcion. Ảnh: Lauren Quinn.

 

“Tính kháng trao đổi chất rất nguy hiểm vì nó có thể tạo ra khả năng kháng thuốc diệt cỏ chưa được phát hiện. Nghiên cứu của chúng tôi tập trung nhiều hơn vào các phương pháp kiểm soát không dùng hóa chất và đảm bảo cỏ dại không tạo ra hạt”, Riechers và cộng sự Crystal Concepcion đã lần ra các phản ứng sinh hóa bên trong các cây cỏ waterhemp kháng thuốc khi được xử lý bằng SA3. Quá trình khử độc thuốc diệt cỏ và các hợp chất độc hại khác thường xảy ra theo các giai đoạn riêng biệt. Đầu tiên, một nhóm các enzym được gọi là p450s tham gia loại bỏ các electron khỏi các hợp chất độc hại, làm cho chúng ít phản ứng hơn bên trong tế bào thực vật. Nhưng trong cây waterhemp kháng thuốc, điều ngược lại đã xảy ra: các điện tử được thêm vào các phân tử SA3. Enzyme giai đoạn hai được gọi là GSTs thường không được kích hoạt đối với Callisto vì p450s hoàn thành công việc rất nhanh chóng và hiệu quả trong cây ngô. Nhưng đối với SA3, GSTs phải tăng cường hơn cho việc giải độc. Riechers nói rằng sự sai lệch này so với các mô hình khử độc sinh hóa tiêu chuẩn đại diện cho một cái gì đó thực sự mới lạ và có khả năng gây hại cho các nhà sản xuất cây trồng - nó chắc chắn là một thách thức.

 

Các nhà khoa học đã biết rằng ngô, đậu tương và lúa miến sử dụng GSTs để chuyển hóa S-metolachlor, một loại thuốc diệt cỏ tưới vào đất giúp kiểm soát cỏ dại còn sót lại. Do đó, họ cho rằng cây cỏ waterhemp sử dụng cơ chế tương tự để khử độc. Nhưng trong một bài báo gần đây, được xuất bản trên Tạp chí Plant and Cell Physiology, nhóm nghiên cứu của Riechers đã ghi lại một ví dụ khác về thay đổi phương thức kháng thuốc của cây cỏ waterhemp. “Phương pháp tiếp cận chuyển hóa mà chúng tôi thực hiện đã thông báo cho chúng tôi rằng GST không phải là cơ chế chính để khử độc S-metolachlor trong cây cỏ waterhemp kháng thuốc. Nó thực sự là p450”.

 

Năm ngoái, Riechers đã làm việc với tiến sỹ Seth Strom, nhà khoa học cỏ dại và giáo sư khoa học cây trồng Aaron Hager và những người khác cho thấy cây cỏ waterhemp sử dụng cả p450s và GSTs trong việc khử độc thuốc diệt cỏ Nhóm 15. Nhưng khi họ đào sâu hơn trong nghiên cứu sinh lý học thực vật và tế bào mới, các nhà nghiên cứu nhận thấy hoạt động của enzym GST có thể được phát hiện ở cả cây cỏ waterhemp kháng thuốc và nhạy cảm nhưng thấp hơn nhiều so với cây ngô. Ngược lại, hoạt động của p450 trong cây cỏ waterhemp có khả năng chống chịu cao hơn 20 lần so với cây trồng và trong cây cỏ waterhemp nhạy cảm.

 

Việc nghiên cứu khả năng kháng thuốc diệt cỏ bón vào trong đất như S-metolachlor có thể là một thách thức, đặc biệt là đối với cây cỏ waterhemp, nơi không có bất kỳ khuôn mẫu hoặc phương pháp nào thực hiện trước đây để làm theo. Strom, hiện là nhà khoa học R&D tại Syngenta Crop Protection cho biết: Phát triển các phương pháp để hiểu về khả năng kháng S-metolachlor rất đáng giá từng phút khi biết rằng kết quả cuối cùng có thể giúp cung cấp giải pháp cho người trồng trọt.

 

Cả hai nghiên cứu đều chứng minh rằng cây cỏ waterhemp đang phát triển các cách riêng để chinh phục thuốc diệt cỏ.

 

Nguyễn Hiếu Hạnh theo Đại học Illinois.

Trở lại      In      Số lần xem: 130

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