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 :  15
 Số lượt truy cập :  34003674
Các dưỡng chất quan trọng giúp cây chống nóng
Thứ ba, 09-07-2024 | 09:34:06

Nhiệt độ toàn cầu đang nóng lên, các chuyên gia dự đoán sẽ tăng thêm khoảng 2,7oF vào năm 2050. Vì thực vật không thể tự điều chỉnh nhiệt độ nên chúng đặc biệt nhạy cảm với những thay đổi của nhiệt độ. Ở nhiệt độ cao hơn, thực vật định hướng bộ rễ của chúng phát triển nhanh hơn, tạo ra rễ dài đâm sâu xuống đất và lan rộng ra để hấp thụ nhiều nước và chất dinh dưỡng hơn. Mặc dù phản ứng này giúp ích cho thực vật trong khoảng thời gian ngắn, nhưng những nghiên cứu mới cho thấy nó vừa không bền vững đối với thực vật, về lâu dài lại có khả năng gây hại cho con người.

 

Các nhà nghiên cứu tại Viện Salk đã phát hiện ra rằng khi một số loài cây phản ứng với nhiệt độ cao bằng cách phát triển hệ rễ nhanh, chúng sẽ làm giảm hàm lượng hai chất dinh dưỡng quan trọng là nitơ và phốt pho, khiến chúng hấp thu ít dưỡng chất hơn. Đồng thời, nếu đất chứa ít các chất dinh dưỡng này, cây cũng sẽ phát triển chậm hơn và cũng không phản ứng kịp thời khi nhiệt độ cao hơn.

 

 

Các chi tiết phân tử mới biểu hiện quá trình tương tác giữa sự phát triển của hệ rễ và các chất dinh dưỡng sẵn có khi cây trồng đối mặt với nhiệt độ cao sẽ thông báo kỹ thuật cho Salk Ideal Plants® – đó là một nhóm bao gồm những thực vật hấp thụ carbon có khả năng chống chịu với biến đổi khí hậu như lúa mì, lúa gạo, ngô và các loại cây trồng khác được tạo ra bởi bộ phận Khai thác Kiến tạo Thực vật của Salk.

 

Những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications vào ngày 1 tháng 6 năm 2024.

 

Giáo sư Wolfgang Busch của Salk là cố vấn cấp cao của nghiên cứu đồng thời là giám đốc điều hành của Khai thác Kiến tạo Thực vật và là Chủ nhiệm Khoa học Thực vật của Hess cho biết: “Sự nóng lên toàn cầu sẽ dẫn đến nhiệt độ Trái đất tăng đáng kể và thực vật chắc chắn sẽ có những phản ứng lại với nhiệt độ theo nhiều cách khác nhau. Thực tế là nhiệt độ cao hơn làm cạn kiệt các chất dinh dưỡng quan trọng này trong thực vật, đây cũng là mối lo ngại thực sự cho chế độ dinh dưỡng của con người và các loài động vật khác trong tương lai và là điều tất yếu mà chúng ta cần phân tích cụ thể trong việc kiến tạo ra những loại cây trồng có khả năng phục hồi tốt hơn”.

 

 

Quá trình thực vật tăng trưởng và phát triển thay đổi dựa trên nhiệt độ môi trường được gọi là quá trình sinh nhiệt. Để tìm hiểu sâu sắc hơn về quá trình này, các nhà nghiên cứu của Salk đã xem xét Arabidopsis thaliana là một loài thực vật có hoa nhỏ thuộc họ cải. Trong các thí nghiệm ban đầu, họ nhận thấy phần trên mặt đất của cây được gọi là chồi, phát triển dài hơn khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Điều này khiến nhóm Salk tự hỏi liệu nhiệt độ này ảnh hưởng thế nào đến hệ rễ cây và liệu những cây trồng như lúa gạo hay đậu tương có phản ứng tương tự như vậy không.

 

Để trả lời cho những câu hỏi này, các nhà nghiên cứu đã tăng nhiệt độ và quan sát sự phát triển của rễ cây Arabidopsis, rễ lúa gạo và rễ đậu nành. Giống như sự phát triển của chồi cây Arabidopsis tăng trưởng nhanh dưới nhiệt độ cao, rễ của chúng cũng như rễ lúa gạo và đậu tương cũng phát triển nhanh chóng. Nhưng có một số lưu ý: sự tăng trưởng nhanh phụ thuộc vào khả năng tiếp cận nguồn nitơ và phốt pho dồi dào có trong đất.

 

Sanghwa Lee là tác giả đầu tiên của nghiên cứu và cũng là nghiên cứu viên sau tiến sỹ tại phòng thí nghiệm của Busch cho biết: “Nitơ và phốt pho rất quan trọng cho sự sinh trưởng, phát triển và sinh sản của cây trồng, vì vậy chúng có mặt trong hầu hết các loại phân bón. Sau khi kết nối các phát hiện giữa các chất dinh dưỡng này và quá trình sinh nhiệt, giờ đây chúng tôi có thể nghiên cứu kỹ thuật tạo giống cây trồng và tối ưu hóa phân bón đảm bảo sự tăng trưởng không bị hạn chế do thiếu nitơ và phốt pho ở nhiệt độ cao hơn trong tương lai”.

 

Ở cây Arabidopsis, mối quan hệ giữa sự phát triển nhanh hơn của hệ rễ với hàm lượng nitơ và phốt pho phụ thuộc vào hai loại protein: HY5 và NRT1.1. HY5 là yếu tố phiên mã, là một loại protein điều hòa khi các gen đặc hiệu được “bật” hoặc “tắt”. HY5 giám sát các hướng dẫn di truyền cho NRT1.1, vừa là một loại protein cảm nhận nitơ và tham gia vào việc điều hòa nồng độ phốt pho cũng như điều phối sự phát triển của hệ rễ cây.

 

Ở nhiệt độ cao, HY5 và NRT1.1 phối hợp với nhau để tiến hành quá trình sinh nhiệt. Nhưng khi hàm lượng nitơ và phốt pho giảm xuống, HY5 bắt đầu kìm hãm sự biểu hiện của NRT1.1 và sự phát triển của rễ chậm lại.

 

Cả lúa gạo và đậu nành đều có các protein tương tự có chung nguồn gốc di truyền là HY5 và NRT1.1. Busch cho biết các phiên bản lúa gạo và đậu tương của HY5 và NRT1.1 sẽ cần được nghiên cứu thêm, nhưng có khả năng ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ và sự hấp thu chất dinh dưỡng tương tự như HY5 và NRT1.1 của Arabidopsis.

 

Busch cho biết: “Điều rõ ràng rằng nitơ và phốt pho là chìa khóa quan trọng trong việc kiểm soát sự phát triển của rễ dưới áp lực nhiệt độ cao hơn. Điều này là yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi chúng tôi nỗ lực vượt qua những thách thức mà sự nóng lên toàn cầu đặt ra đối với việc sản xuất thực phẩm bổ dưỡng trên quy mô lớn so với dân số toàn cầu đang ngày càng tăng”.

 

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu sẽ nghiên cứu sâu hơn về lúa gạo, đậu nành và các loại cây trồng khác để xác định xem các protein giống HY5 và NRT1.1 của chúng có phản ứng giống nhau hay không. Họ cũng xem xét các cách để nhắm mục tiêu vào các protein này và phát triển các loại cây trồng có thể phát triển hệ rễ ngay cả khi lượng nitơ và phốt pho đang ở mức thấp.

 

Bùi Thị Huyền Nhung theo Viện Salk.

Trở lại      In      Số lần xem: 88

[ 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