|
 Đang trực tuyến :
34 |
|
 Số lượt truy cập :
33783638 |
|
|
|
|
|
Biểu hiện chuyển gen của các yếu tố rubisco gia tăng khả năng quang hợp và sức chịu lạnh của cây ngô
Thứ tư, 12-06-2024 | 08:09:43
|
|
Ngô là một trong những cây trồng được trồng rộng rãi nhất trên thế giới và rất cần thiết cho an ninh lương thực toàn cầu. Nhưng giống như các loại cây khác, sự tăng trưởng và năng suất của nó có thể bị hạn chế do hoạt động chậm của Rubisco, loại enzyme chịu trách nhiệm đồng hóa carbon trong quá trình quang hợp. Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Experimental Botany, các nhà khoa học từ Viện Boyce Thompson (BTI) đã chứng minh một phương pháp đầy hứa hẹn nhằm tăng cường sản xuất Rubisco, từ đó cải thiện quá trình quang hợp và tăng trưởng tổng thể của thực vật.
Nghiên cứu liên quan đến sự biểu hiện chuyển gen của ba loại protein chính, yếu tố tích lũy Rubisco 2 (Raf2) và các tiểu đơn vị Rubisco lớn và nhỏ. Bằng cách biểu hiện quá mức các protein này, các nhà nghiên cứu đã tăng hàm lượng Rubisco, tăng tốc quá trình đồng hóa carbon và tăng chiều cao cây ở ngô.
Kathryn Eshenour, nhà nghiên cứu BTI và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Phát hiện của chúng tôi chứng minh tiềm năng của việc sửa đổi cách lắp ráp Rubisco để cải thiện năng suất cây trồng. Bằng cách thay đổi biểu hiện của các protein này, chúng tôi có thể giải phóng khả năng quang hợp hiệu quả hơn và phát triển mạnh mẽ hơn của ngô, ngay cả trong điều kiện môi trường đầy thách thức”.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng Raf1 và Raf2, mặc dù hoạt động ở các bước khác nhau trong quá trình lắp ráp Rubisco, nhưng có thể độc lập nâng cao độ phong phú Rubisco và hiệu suất của cây. Điều này mở ra khả năng cải tiến hơn nữa bằng cách xếp chồng các đặc điểm lại với nhau, có khả năng dẫn đến khả năng quang hợp thậm chí còn lớn hơn.
Điều thú vị là cây chuyển gen cũng cho thấy khả năng phục hồi được cải thiện trước áp lực lạnh giá, một thách thức môi trường phổ biến có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất cây trồng. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng những cây này duy trì tốc độ quang hợp cao hơn khi tiếp xúc với nhiệt độ lạnh và phục hồi nhanh hơn sau khi căng thẳng giảm bớt.
Cách tiếp cận sáng tạo của nhóm mang lại những khả năng thú vị cho các loại cây trồng khác. Nhiều loại thực phẩm chủ yếu có con đường quang hợp tương tự như ngô, chẳng hạn như lúa mạch, kê và mía, có thể được hưởng lợi từ phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu này, dẫn đến cải thiện hiệu quả và năng suất quang hợp.
David Stern, giáo sư tại BTI và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Công nghệ đầy hứa hẹn này là một trong số những công nghệ đang được sử dụng để tăng cường quá trình quang hợp ở cây trồng. Bằng cách tiếp tục khám phá những điểm phức tạp của quá trình lắp ráp Rubisco và quy định của nó, chúng tôi có thể cải thiện phần này của bộ công cụ rất cần thiết để tăng cường quá trình quang hợp trên nhiều loại cây trồng”.
Khi an ninh lương thực tiếp tục là một vấn đề cấp bách và tác động của biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, nhu cầu về các loại cây trồng có năng suất cao hơn và thích ứng hơn bao giờ hết. Nghiên cứu này nêu bật tiềm năng biến đổi của các giải pháp dựa trên khoa học thực vật trong việc giải quyết các thách thức toàn cầu, thể hiện cam kết của BTI trong việc định hình một tương lai nơi nông nghiệp phát triển mạnh, đa dạng sinh học được bảo tồn và nhân loại được hưởng lợi từ một thế giới lành mạnh hơn, bền vững hơn. Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Viện Boyce Thompson.
|
Trở lại
In
Số lần xem: 72
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
.jpg "Biểu hiện chuyển gen của các yếu tố rubisco gia tăng khả năng quang hợp và sức chịu lạnh của cây ngô")
