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
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  22
 Số lượt truy cập :  36716368
Bản thiết kế giúp cây ngũ cốc kháng bệnh nấm tốt hơn
Thứ năm, 27-02-2025 | 08:26:21

Các nhà khoa học đã giải mã cấu trúc của một loại protein lúa mạch có khả năng chống lại bệnh do nấm tàn phá. Những cấu trúc như vậy đã có thể cung cấp thông tin cho các nỗ lực bảo vệ cây trồng khỏi các tác nhân gây bệnh cho cây trồng.

 

Bệnh phấn trắng là một loại bệnh do nấm gây hại cho lúa mạch có thể gây ra thiệt hại lên đến 40% mùa màng. Để bảo vệ mình khỏi bệnh phấn trắng, lúa mạch đã phát triển một loạt các thụ thể miễn dịch, mỗi thụ thể nhận ra các protein phấn trắng đặc hiệu theo chủng loại, được gọi là cơ quan phản ứng lại kích thích. Sự kiện nhận dạng này mang lại khả năng kháng bệnh và do đó, các nhà khoa học có thể khai thác những hiểu biết thu được từ nghiên cứu về tương tác này để giúp lúa mạch và các loài cùng họ của nó như lúa mì trở nên kháng bệnh hơn với loại bệnh gây thiệt hại lớn này. Hiện nay, bằng cách sử dụng công nghệ tiên tiến, các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu lai tạo thực vật Max Planck (MPIPZ) tại Cologne, Đức, đã thành công trong việc xác định cấu trúc được hình thành bởi một thụ thể miễn dịch, được gọi là MLA13, trong phức hợp với cơ quan phản ứng lại kích thích nấm phù hợp của nó, AVRA13-1. Những phát hiện của họ đã được công bố trên Tạp chí EMBO nổi tiếng.

 

Các nhà nghiên cứu, do Paul Schulze-Lefert tại MPIPZ, Elmar Behrmann tại Đại học Cologne và Jijie Chai tại Đại học Westlake ở Hàng Châu, Trung Quốc dẫn đầu, đã sử dụng kỹ thuật kính hiển vi điện tử đông lạnh (cryo-EM). Trong cryo-EM, các mẫu được làm lạnh đến nhiệt độ đông lạnh và các cấu trúc của mẫu vật sinh học như protein được bảo quản bằng cách nhúng vào dạng băng vô định hình. Cấu trúc thu được với độ phân giải nguyên tử cho thấy cách thụ thể miễn dịch của thực vật và cơ quan phản ứng lại kích thích nấm tương tác với nhau cũng như cấu trúc mà tác nhân nấm tiếp nhận.

Lá lúa mạch bị nhiễm bệnh phấn trắng. Nguồn: © Aaron Lawson

 

Những hiểu biết sâu sắc này đã cho phép tác giả đầu tiên Aaron W. Lawson thiết kế một phiên bản mới của một thụ thể miễn dịch khác, MLA7, nhận ra cơ quan phản ứng lại kích thích gọi là AVRA7. Trình tự của các thụ thể miễn dịch MLA rất giống nhau, điều này cũng đúng với MLA7 và MLA13. Do đó, Lawson và các đồng tác giả của ông đã đặt câu hỏi liệu họ có thể thay đổi tính đặc hiệu nhận dạng của MLA7 dựa trên cấu trúc MLA13-AVRA13-1 hay không. Thật vậy, bằng cách chỉ thay đổi một axit amin trong trình tự protein của MLA7, các tác giả đã thành công trong việc thiết kế một phiên bản mới của MLA7 hiện có thể nhận dạng AVRA13-1, trong khi vẫn giữ nguyên tính đặc hiệu nhận dạng AVRA7.

 

Việc lai tạo thực vật theo truyền thống đòi hỏi phải có sự lai tạo tỉ mỉ và tốn nhiều thời gian để có được những cây với sự kết hợp mong muốn của các thuộc tính khác nhau. Tuy nhiên, loại nấm gây bệnh phấn trắng trên lúa mạch lại đa dạng hóa rất nhanh, nghĩa là các kỹ thuật lai tạo truyền thống không thể theo kịp sự xuất hiện của các biến thể nấm độc mới. Khi chỉ ra cách các thụ thể miễn dịch có thể được thiết kế để thay đổi hoặc mở rộng tính đặc hiệu của chúng - một phương pháp chính xác và nhanh hơn nhiều so với phương pháp lai tạo truyền thống - các phát hiện của tác giả cho thấy cách chỉnh sửa gen có cấu trúc hướng dẫn các thụ thể như vậy có thể là một công cụ khả thi để bảo vệ lúa mạch khỏi bệnh hại và đảm bảo an ninh lương thực.

 

Các gen mã hóa thụ thể miễn dịch MLA tiến hóa trong một tổ tiên chung của một họ cỏ bao gồm các loài cùng họ là lúa mạch, lúa mì, yến mạch và lúa mạch đen, và được tìm thấy trong mỗi loại ngũ cốc này. Vì thụ thể miễn dịch MLA cũng có thể mang lại khả năng miễn dịch với các tác nhân vi sinh vật gây bệnh khác như nấm gỉ sắt và nấm đạo ôn lúa, nên các thụ thể MLA được chỉnh sửa gen có khả năng bảo vệ các loại cây trồng chính này khỏi nhiều loại bệnh có liên quan đến kinh tế.

 

Đỗ Thị Nhạn theo Viện Max-Planck.

Trở lại      In      Số lần xem: 163

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Tuần tin khoa học 492 (15-21/08/2016)
  • Sử dụng cây che phủ để loại bỏ chất ô nhiễm khỏi đất canh tác
  • Hấp thu không khí, tạo ra năng lượng
  • Tác động của pH đến năng suất, sự phát triển rễ và hấp thụ dinh dưỡng của cây hồ tiêu (Piper nigrum L.)
  • Sâu bệnh hại ngô chịu ảnh hưởng của khí hậu
  • Phản ứng với stress mặn của lúa (Oryza sativa L.) với sự đa dạng ở giai đoạn lúa trổ đến thu hoạch
  • Ảnh hưởng của ba khoảng cách hàng trên các đặc tính nông học và năng suất của năm giống đậu nành [Glycine max (L.) MERR.] vụ xuân hè 2015 tại tỉnh Vĩnh Long
  • Các phân tử nhỏ giúp tạo ra ngũ cốc thông minh hơn
  • Đánh giá tính thích nghi và ổn định của các dòng/giống Lúa thơm triển vọng ở đồng bằng sông Cửu Long
  • Giải trình hệ gien của bệnh nấm có thể giúp ngăn chặn bệnh hại chuối
  • Một gen tương đồng của cây lúa đối với gen của cây arabidopsis “agd2-like defense1” đóng góp vào tính kháng bệnh đạo ôn do nấm Magnaporthe oryzae
  • Xử lý bùn thải sinh học bằng giun Quế tạo ra sản phẩm phân bón hữu cơ
  • Đồng phân LuxR ký gửi trên cây populus deltoides, kích hoạt sự thể hiện gen đáp ứng với tín hiệu thực vật hoặc những peptides đặc biệt
  • Cây lúa có hiệu quả sử dụng nitơ tốt hơn
  • Khám phá thêm những bí mật về loài hoa hướng dương
  • Nghiên cứu sản xuất và sử dụng chế phẩm từ nấm Lecanicillium spp, để diệt rệp muội (Aphidae) gây hại cây trồng
  • Nghiên cứu thời gian sử dụng thuốc trừ sâu tốt nhất để kiểm soát bệnh vàng lá gân xanh
  • Thuốc bảo vệ thực vật bảo vệ cây trồng như thế nào?
  • Đồng hồ sinh học của nấm: Mục tiêu tiềm năng trong phòng chống bệnh thực vật
  • Đo thời gian lưu trú của nitơ trong đất có thể giúp ích cho nông nghiệp
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD