Các nhà nghiên cứu nhận định kích thước lục lạp dường như không phải là lựa chọn để cải thiện hiệu quả quang hợp

Nhóm các nhà nghiên cứu của RIPE lần đầu tiên đã phát hiện ra rằng điều chỉnh kích thước lục lạp dường như không phải là một lựa chọn để tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng.

Nguồn: Dự án RIPE/Katarzyna Glowacka.

Một nhóm các nhà nghiên cứu của RIPE lần đầu tiên đã phát hiện ra rằng sự điều chỉnh kích thước lục lạp dường như không phải là một lựa chọn để tăng hiệu quả quang hợp của cây trồng. Công trình của họ gần đây đã được xuất bản trên tờ New Phytologist.

Katarzyna Kasia Glowacka, tác giả chính và trợ lý giáo sư Hóa sinh tại Đại học Nebraska-Lincoln, cho biết: "Kích thước lục lạp ảnh hưởng đến hiệu quả quang hợp theo nhiều cách. Nhưng thật thú vị, chúng tôi phát hiện ra rằng những thay đổi về kích thước lục lạp chỉ có tác động tương đối nhỏ đến quá trình quang hợp".

Lục lạp là bào quan trong các tế bào của lá nơi xảy ra quá trình quang hợp. Năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi chất diệp lục của lá và được sử dụng để khử carbon dioxide thành carbohydrate và lần lượt cung cấp cho tất cả các cơ quan hữu cơ của cây. Nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu liệu việc tác động đến kích thước lục lạp có thể là một phương pháp khả thi để cải thiện hiệu suất quang hợp hay không bằng cách kết hợp một loạt các kỹ thuật từ kính hiển vi đồng tiêu đến các thử nghiệm thực địa. Bằng phương pháp sinh học tổng hợp, họ đã tạo ra các dòng cây thuốc lá có lục lạp lớn hơn và nhỏ hơn so với kích thước thường được tìm thấy ở loại thực vật hoang dã này.

Stephen Long, Giám đốc Dự án Hiện thực hóa Tăng cường Hiệu suất Quang hợp (RIPE) và Chủ tịch Khoa Khoa học Cây trồng và Sinh lý Thực vật, Đại học Ikenberry Endowed tại Illinois' Carl R. Viện sinh học bộ gen Woese, cho rằng: "Có nhiều lý do giải thích tại sao kích thước của lục lạp có thể ảnh hưởng đến hiệu quả quang hợp. Tại đây, Kasia đã tìm ra cách để tạo ra cây trồng có cả lục lạp lớn hơn và nhỏ hơn và công trình cho thấy rằng việc điều chỉnh kích thước lục lạp dường như không cải thiện năng suất trong điều kiện đồng ruộng".

Các kết quả do Glowacka và nhóm rất hữu ích trong việc cung cấp định hướng cho các nhà nghiên cứu RIPE. Trước tiên, họ đưa sự thay đổi lục lạp vào một cây mẫu để thu được kết quả nhanh hơn, sau đó chuyển sang các loại cây lương thực phức tạp hơn.

Glowacka, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sỹ tại phòng thí nghiệm của Long, cho biết: “Những kết quả này cho thấy việc thay đổi kích thước lục lạp khó có thể mang lại lợi nhuận. Nghiên cứu như vậy cho phép chúng tôi thu hẹp nhiều khả năng và tập trung nỗ lực vào những thay đổi giúp tạo ra tác động lớn nhất".

Lê Thị Kim Loan theo Phys.org