Những phát hiện từ nghiên cứu do Đại học La Trobe dẫn đầu có khả năng giúp sử dụng phân bón ít lãng phí hơn, tiết kiệm hàng triệu đô la cho nông dân Úc.
 

Nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra một loại protein có thể cảm nhận được các mức lân quan trọng – như “nhiên liệu trong bể chứa” - ở trong các cây trồng và sau đó điều chỉnh đáp ứng về sự phát triển và ra hoa của cây.

Được đăng trên tạp chí Plant Physiology, những phát hiện này cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về các cơ chế, theo đó cây trồng cảm nhận được bao nhiêu và khi nào hút chất dinh dưỡng thiết yếu, lân, để phát triển tối ưu.
 

Tác giả chính, Tiến sĩ Ricarda Jost, từ Khoa Khoa học Thực vật, Động vật và Đất tại Đại học La Trobe cho biết những lợi ích về môi trường và kinh tế đối với nông dân là rất ý nghĩa.

Tiến sĩ Jost nói “Ở các quốc gia như Úc, nơi đất nghèo lân, người nông dân đang sử dụng lượng lớn phân lân đắt tiền, không thể tái tạo, như superphosphate hoặc diammonium phosphate (DAP), phần lớn không được cây trồng hấp thu hiệu quả vào đúng thời điểm sinh trưởng”.
 

“Phát hiện của chúng tôi đã chỉ ra rằng một protein có tên SPX4 cảm nhận trạng thái dinh dưỡng – “lượng nhiên liệu trong bể chứa” của cây trồng - và thay đổi sự điều tiết của gen để tắt hoặc mở việc cần lân và để thay đổi thời điểm sinh trưởng và ra hoa”.
 

Sử dụng chồi cây Arabidopsis thaliana, nhóm nghiên cứu đã tiến hành đánh giá về mặt di truyền bằng cách bón phân lân và quan sát hoạt động của protein.
 

Đây là lần đầu tiên, protein SPX4 được quan sát thấy vừa có cả ảnh hưởng điều khiển tiêu cực vừa tích cực đối với việc hấp thụ lân và làm cho cây phát triển.
 

Tiến sĩ Jost nói, “Protein cảm nhận được khi nào cây hút đủ lân và nói rễ cây ngừng hút”. “Nếu bơm nhiên liệu lân bị tắt quá sớm, điều này có thể hạn chế sự phát triển của cây”.
 

Mặt khác, SPX4 dường như có hoạt động “theo ánh sáng mặt trời” và có thể kích hoạt các quá trình có lợi cho phát triển cây trồng như bắt đầu ra hoa và tạo hạt”.
 

Sự hiểu biết nhiều hơn về cách thức hoạt động của SPX4 có thể dẫn đến việc xác định chính xác hơn các gen mà nó kiểm soát và cơ hội để kiểm soát hoạt động của protein bằng can thiệp di truyền - bật các phản ứng tích cực và tắt các phản ứng tiêu cực.
 

Nhà nông học, Tiến sĩ James Hunt của ĐH La Trobe cho biết kết quả nghiên cứu đáp ứng tốt nhu cầu của người nông dân Úc “là càng hiệu quả càng tốt bởi chi phí phân bón đầu vào tốn kém”.

 “Trong các hệ thống canh tác không cày của chúng tôi, lân trở nên phân tán ở các tầng canh tác của đất. Khi tầng canh tác này bị khô, cây trồng không thể tiếp cận các tầng canh tác dự trữ lân này và bắt đầu đi vào cái mà chúng ta gọi là hạn hán với lân”, tiến sĩ Hunt nói.
 

“Lân có ở đó, nhưng cây trồng không thể hút được nó trong đất khô. Nếu chúng ta có thể điều khiển cây trồng hấp thu nhiều lân hơn khi tầng canh tác ướt, chúng ta sẽ đưa được nhiều lân hơn vào cây cho sự phát triển của cây sau này khi tầng canh tác của đất bị khô đi”.

Vào lúc này nhóm nhà nghiên cứu đang nghiên cứu chi tiết hơn về cách SPX4 tương tác với các bộ điều chỉnh gen xung quanh sự phát triển của cây và kiểm soát thời gian ra hoa.
 

Nguyễn Tiến Hải theo Sciencedaily.