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 :  30
 Số lượt truy cập :  33491648
Các bào quan hình thành tự do giúp thực vật thích ứng với biến đổi khí hậu
Thứ ba, 14-05-2024 | 09:08:45

Khả năng cảm nhận ánh sáng và nhiệt độ cũng như khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu của thực vật phụ thuộc vào các cấu trúc hình thành tự do trong tế bào của chúng mà chức năng của chúng cho đến nay vẫn còn là một bí ẩn.

 

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu của UC Riverside đã xác định được cách các cấu trúc này hoạt động ở cấp độ phân tử, cũng như chúng hình thành ở đâu và như thế nào. Thông tin này được mô tả trong hai bài báo mới trên Nature Communications.

 

Các nhà khoa học từ lâu đã nghiên cứu các ngăn có màng bao bọc, gọi là bào quan, trong tế bào thực vật, chẳng hạn như bộ máy Golgi, ty thể và quan trọng nhất là nhân, nơi DNA được sao chép và phiên mã thành RNA.

 

Tuy nhiên, người ta biết rất ít về các bào quan không có màng có thể lắp ráp và phân tách linh hoạt bên trong nhân, chẳng hạn như các tế bào quang giúp cảm nhận ánh sáng và nhiệt độ ở thực vật.

 

Cây trồng dưới ánh mặt trời. (lamyai/iStock/Getty).

 

“Có một thời, người ta đã gọi những tế bào quang này là ‘thùng rác’ vì họ không hiểu chúng. Khi người ta không hiểu điều gì đó, họ cho rằng điều đó là vô ích. Nhưng chúng không hề vô dụng”, giáo sư thực vật học UCR Meng Chen, tác giả chính của cả hai bài báo đã cho biết. “Chúng là một ranh giới mới trong khoa học”.

 

Một phần thách thức trong việc nghiên cứu các tế bào quang, hay các bào quan không có màng nói chung, là các phân tử di chuyển ra vào chúng liên tục. Điều này gây khó khăn cho việc phân biệt chức năng của các thành phần bên trong bào quan với các thành phần bên ngoài. Ngoài ra, những tế bào quang này chỉ hình thành dưới ánh sáng.

 

Chen đã dành hai thập kỷ nghiên cứu vấn đề này trước khi phòng thí nghiệm của ông tìm ra phương pháp giúp giải mã bí ẩn về chức năng của các bào quan.

 

Meng Chen/UCR.

 

Trước đây, ông loại bỏ một gen trong cây ở phòng thí nghiệm và cố gắng quan sát bất kỳ thay đổi nào trong tế bào quang cũng như phản ứng với ánh sáng hoặc nhiệt độ của cây. Cách tiếp cận này mang lại thành công một phần.

 

Phòng thí nghiệm của ông đã xác định được một gen khiến các bào quan không có màng không thể tập hợp được. Việc loại bỏ gen này khiến cây bị mù một phần trước ánh sáng. Chen đã cho biết: “Chúng tôi đã thấy rằng các bào quan này có liên quan đến cảm nhận ánh sáng, nhưng chúng tôi nhận ra đây là mối tương quan chứ không phải quan hệ nhân quả”.

 

Để tìm hiểu thêm, các nhà nghiên cứu đã thử tăng cường kích thước của các bào quan thay vì loại bỏ chúng. Chiến lược này, được trình bày chi tiết trong một bài báo mới, đã tỏ ra thành công. Với các bào quan lớn hơn, có thể thấy được chức năng.

 

“Cuối cùng, những gì chúng tôi thấy là các bào quan không có màng giúp thực vật phân biệt được toàn bộ các cường độ ánh sáng khác nhau. Không có chúng, thực vật sẽ không thể “nhìn thấy” những thay đổi về cường độ ánh sáng”, Chen đã nói.

 

Trong một loạt thí nghiệm liên quan, được mô tả trong bài báo Nature Communications thứ hai, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra mối quan hệ giữa các bào quan này và nhiệt độ. Trước đây, nhóm đã chỉ ra rằng nếu nhiệt độ tăng thì số lượng bào quan này sẽ giảm.

 

Nhóm đã đưa ra giả thuyết rằng độ nhạy cảm với nhiệt độ sẽ phụ thuộc vào vị trí các bào quan được hình thành trong tế bào. Các nhà nghiên cứu khác đã đề xuất rằng sự hình thành các bào quan là ngẫu nhiên, nhưng Chen đã nghi ngờ điều này không đúng.

 

Chen đã nói rằng: “Không có nhiều thứ trong tự nhiên là hoàn toàn ngẫu nhiên. Tại sân bay, mọi người tụ tập ở nơi nào đó, hay họ thường ở khu vực chờ và quầy hàng không? Bất cứ thứ gì có chức năng quan trọng thường không phải là ngẫu nhiên”.

 

Hóa ra, sự hình thành các tế bào quang cũng không phải là ngẫu nhiên. Hơn một nửa trong số chúng nằm gần tâm động, vùng nhiễm sắc thể chứa các gen lặng.

 

Ở 16 độ, có chín loại bào quan không có màng trong tế bào. Ở 27 độ, số lượng giảm xuống chỉ còn năm loại. Mặc dù tất cả chúng đều chứa protein phytochrome B cảm nhận nhiệt độ, một số bào quan này nhạy cảm với nhiệt độ, còn một số khác thì không.

 

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể thay đổi độ nhạy cảm của thực vật với ánh sáng và nhiệt độ bằng cách điều khiển nơi hình thành các bào quan. Điều này đặc biệt quan trọng nếu mọi người muốn tiếp tục trồng cây lương thực trong một thế giới nóng hơn, sáng hơn.

 

California trồng chiếm một nửa số trái cây và rau quả của đất nước. Nhưng các nhà khoa học ước tính rằng nếu không giảm thiểu phát thải khí nhà kính, nhiệt độ trung bình ở bang này có thể tăng 11 độ vào cuối thế kỷ này, điều này sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tăng trưởng cây trồng.

 

Chen cho biết: “Để dự đoán và giảm thiểu biến đổi khí hậu, chúng ta cần hiểu cách thực vật cảm nhận và phản ứng với môi trường, đặc biệt là nhiệt độ. Nhiệt độ không chỉ liên quan đến sự tăng trưởng và kích thước. Nó liên quan đến mọi thứ: thời gian ra hoa, phát triển quả, phản ứng với mầm bệnh và khả năng miễn dịch”.

 

Đỗ Thị Nhạn theo UC Riverside.

Trở lại      In      Số lần xem: 72

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD