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 :  13
 Số lượt truy cập :  35716740
Các enzyme được thiết kế có khả năng giúp cây trồng chịu đựng và phát triển tốt hơn trong điều kiện nhiệt độ cao
Thứ tư, 11-12-2024 | 08:02:23

Các vòng được chọn để tái tổ hợp dựa trên cấu trúc và ảnh hưởng đến tính linh hoạt của chúng. Nguồn: Plant Biotechnology Journal (2024). DOI: 10.1111/pbi.14508

 

Trước tình hình nhiệt độ toàn cầu ngày càng tăng, việc thực vật có thể thích nghi với các điều kiện mới và hay thay đổi là vô cùng quan trọng. Các nhà nghiên cứu từ phòng thí nghiệm Walker của Đại học Bang Michigan đang tìm cách hỗ trợ thực vật trong quá trình này. Cụ thể, nghiên cứu của họ tập trung vào việc giúp thực vật thích ứng với sự thay đổi nhiệt độ bằng cách sử dụng các enzyme được thiết kế để tăng khả năng chịu nhiệt của chúng.

 

Bài báo gần đây của họ đã được xuất bản trên Tạp chí Plant Biotechnology. Ludmila Roze, nhà khoa học nghiên cứu cao cấp tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Thực vật thuộc Khoa Năng lượng của Đại học Bang Michigan (PRL), cho biết: “Mục tiêu chính của nghiên cứu của chúng tôi là chuẩn bị cho thực vật đối phó với nhiệt độ cao hơn, vì biến đổi khí hậu khiến nhiệt độ tăng. Làm thế nào chúng ta có thể giúp nông nghiệp sẵn sàng duy trì năng suất trong môi trường thay đổi này”.

 

Phòng thí nghiệm đang nghiên cứu cách tăng khả năng chịu nhiệt của thực vật, tức là khả năng sống sót của chúng ở nhiệt độ cao. Những nhiệt độ này có thể gây hại nghiêm trọng cho thực vật, thậm chí phá hủy cả bộ máy tế bào giúp chúng tồn tại. Khả năng duy trì cấu trúc vật lý và hóa học của cây trồng trong điều kiện nhiệt độ cao được gọi là khả năng chịu nhiệt.

 

Bài báo gần đây của phòng thí nghiệm tập trung vào việc tăng khả năng chịu nhiệt của một loại enzyme có tên là glycerate 3-kinase (GLYK) trong cây Arabidopsis thaliana, thường được gọi là cải xoong thale. Enzyme này là bước cuối cùng của một quá trình quan trọng ở thực vật được gọi là quang hô hấp, dự kiến sẽ càng trở nên quan trọng hơn khi nhiệt độ tăng lên.

 

Để phát triển một loạt các enzyme có khả năng chịu nhiệt khác nhau, phòng thí nghiệm Walker đã nghiên cứu nhiều loại sinh vật quang hợp, bao gồm cả loài tảo Cyanidioschyzon merolae, sống ở các suối nước nóng núi lửa có tính axit. So với nhiều loại thực vật, C. merolae có khả năng chịu nhiệt vượt trội.

 

Berkley Walker, phó giáo sư tại PRL và Khoa Sinh học Thực vật của MSU, cho biết: “Bằng cách hiểu lý do tại sao các enzyme của C. merolae hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, chúng ta có thể tái thiết kế các enzyme thực vật để chuẩn bị tốt hơn cho một thế giới với nhiệt độ cao hơn”.

 

Kết hợp các mô hình gấp enzyme được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo với động lực học phân tử từ phòng thí nghiệm PRL Vermaas, các nhà nghiên cứu đã xác định được các phần của enzyme C. merolae, thường được gọi là các vòng, chịu trách nhiệm về khả năng ổn định nhiệt. Các vòng này đã được đưa vào enzyme GLYK của Arabidopsis.

 

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng với các vòng được đưa vào, enzyme Arabidopsis đã tăng khả năng chịu nhiệt, giúp cây thích nghi tốt hơn với khí hậu đang thay đổi.

 

Roze nói: “Có một nghiên cứu rất chuyên sâu về cách nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển, sinh lý và năng suất của thực vật. Nhiệt độ cao ảnh hưởng nghiêm trọng đến nhiều loài thực vật nông nghiệp, làm giảm năng suất của chúng”.

 

Ví dụ, ở một số loài thực vật như Brassica rapa hay mù tạc, nhiệt độ cao có thể làm chậm quá trình quang hợp, đặt cây vào tình trạng nguy hiểm.

 

Bước tiếp theo là đưa các enzyme được thiết kế có khả năng chịu nhiệt tốt hơn vào cây mô hình Arabidopsis để quan sát phản ứng của cây.

 

Walker cho biết: “Việc hiểu cách, chúng ta có thể học hỏi từ thiên nhiên và cải thiện enzyme cho một tương lai ấm áp hơn là rất quan trọng, vì thực vật đang phải đối mặt với nhiệt độ mà trước đây chúng chưa từng gặp phải. Một số enzyme sẽ hoạt động tốt, nhưng một số khác có thể không chịu được nhiệt. Với kiến thức này, chúng tôi có chiến lược để thử nghiệm bất kỳ enzyme nào nhằm tăng khả năng hoạt động của nó trong điều kiện ấm hơn”.

 

Bùi Anh Xuân theo Phys.org

 

Trở lại      In      Số lần xem: 84

[ 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