Các nhà nghiên cứu phát triển giống cà chua chịu lạnh

Mức độ sterol được glycosyl hóa tăng cao trong cà chua - cây có nguồn gốc nhiệt đới - giúp cải thiện khả năng chịu lạnh bằng cách ổn định màng tế bào và kích hoạt các con đường tín hiệu hormone. Nguồn: Plant Physiology (2025).

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Plant Physiology đã mở ra hướng phát triển các giống cà chua (Solanum lycopersicum) có khả năng chống chịu lạnh tốt hơn. Kết quả cho thấy việc tăng mức độ sterol được glycosyl hóa trong cà chua giúp tăng khả năng chịu lạnh bằng cách ổn định màng tế bào và kích hoạt các con đường tín hiệu hormone.

Các cây biến đổi gen thể hiện phản ứng sớm hơn trước nhiệt độ lạnh, với sự hoạt hóa mạnh hơn của các enzyme chống oxy hóa, các gen phòng vệ liên quan đến phản ứng với stress phi sinh học và các con đường sinh tổng hợp polyamine.

Nghiên cứu này là bước tiến quan trọng trong việc cải thiện sản xuất cà chua tại các vùng khí hậu lạnh, do các giáo sư Albert Ferrer và Teresa Altabella, thuộc Khoa Dược và Khoa học Thực phẩm của Đại học Barcelona và Trung tâm Nghiên cứu Genomics Nông nghiệp (CRAG), dẫn đầu.

Chiến lược được mô tả trong nghiên cứu không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây cà chua, mở ra những hướng đi mới trong công nghệ sinh học nhằm tạo ra các giống cà chua có khả năng chịu lạnh tốt hơn.

Nhược điểm của cà chua

Do có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, cà chua rất nhạy cảm với nhiệt độ thấp, đặc biệt là trong khoảng 0-12°C. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của cà chua là 20-28°C và việc tiếp xúc với nhiệt độ dưới 10-12°C có khả năng ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây cà chua.

Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu về khả năng chịu lạnh, đều tập trung vào các loài thực vật trong đó sterol được glycosyl hóa, chiếm tỷ lệ nhỏ. Tuy nhiên, ở cà chua và cây họ Cà (Solanaceae) nói chung, sterol được glycosyl hóa lại là dạng sterol chiếm ưu thế trong màng tế bào. Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng các phân tử này hoạt động như những “cảm biến” quan trọng giúp phát hiện stress do lạnh và kích hoạt các cơ chế bảo vệ ở cấp độ phân tử.

“Chúng tôi phát hiện rằng sterol được glycosyl hóa không chỉ bảo vệ màng tế bào mà còn kích hoạt một loạt phản ứng phân tử hoàn chỉnh, giúp cây chuẩn bị để chống chịu với điều kiện lạnh”, giáo sư Teresa Altabella giải thích.

Nguyễn Tiến Hải theo Phys.org