|
 Đang trực tuyến :
16 |
|
 Số lượt truy cập :
33267686 |
|
|
|
|
|
Cây trồng thích ứng với khô hạn
Thứ hai, 19-04-2021 | 08:29:34
|
|
Trong thời gian khô hạn, thực vật sử dụng một phân tử tín hiệu có nguồn gốc từ động vật để hạn chế sự mất nước. Phân tử này cung cấp loại ký ức về mức độ khô trong ngày.
Trong thời gian khô hạn, phân tử tín hiệu GABA được sản xuất và ức chế sự mở của các khí khổng ở lá (hình bên trái). Nếu enzyme GAD2, chuyển đổi glutamate thành GABA, bị tắt về mặt di truyền, thì các khí khổng vẫn mở ngay cả trong giai đoạn chịu khô hạn - cây mất nhiều nước hơn (hình giữa). Nếu gen GAD2 được đưa lại vào các tế bào, tình trạng thiếu nước sẽ được đảo ngược. Thí nghiệm cho thấy các tế bào cơ vòng tự nhận thức mức độ stress và phản ứng lại bằng cách sản xuất GABA. Nguồn: Rainer Hedrich, đại học Würzburg.
Giáo sư Rainer Hedrich, nhà khoa học thực vật và nhà lý sinh đến từ Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg ở Bavaria, Đức cho biết: “Cách thực vật điều chỉnh cân bằng nước được nghiên cứu trong hơn 35 năm. Để tìm ra một phương pháp tiết kiệm nước hoàn toàn mới và bất ngờ chắc chắn là một trong những khám phá đáng ngạc nhiên nhất trong cuộc đời tôi".
Nhóm của Hedrich đã khám phá ra chiến lược mới này cùng với các nhà nghiên cứu từ Đại học Adelaide ở Úc. Kết quả đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Số lượng tín hiệu GABA như là bộ nhớ ghi nhận stress.
Bài báo đã chỉ ra rằng: Thực vật sử dụng phân tử tín hiệu GABA (axit gamma-aminobutyric) để ghi nhớ độ khô của ngày. Càng hạn hán, càng có nhiều GABA tích tụ trong mô thực vật. Và vào sáng hôm sau, lượng GABA quyết định mức độ mở các khí khổng trên lá. Độ rộng mở các khí khổng này có thể hạn chế thất thoát nước.
GABA là một phân tử tín hiệu cũng xuất hiện ở người và động vật, ở đó nó là chất truyền tin của hệ thần kinh. Thực vật không có tế bào thần kinh và không có não. Giờ đây, GABA cũng được tìm thấy có liên quan đến các quá trình giống như trong bộ nhớ.
Rainer Hedrich đặt tên cho một mối liên kết khác: Trí nhớ ngắn hạn, nơi ruồi Venus ăn thịt sử dụng để đếm số lần con mồi chạm vào nó, phụ thuộc vào mức canxi trong tế bào. Chính mức canxi này sẽ điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp bằng enzym GABA trong thực vật.
Nhu cầu nước thấp, khả năng chống chịu hạn cao.
Hiệu ứng GABA đã được chứng minh trên nhiều loại cây trồng khác nhau. Matthew Gilliham từ Đại học Adelaide giải thích: "Dưới ảnh hưởng của GABA, lúa mạch, đậu tằm và đậu nành sẽ đóng khí khổng". Các cây trong phòng thí nghiệm (tạo từ đột biến) tạo ra nhiều GABA hơn và cũng phản ứng theo cách này. Trong các thí nghiệm, những đột biến này cần ít nước hơn và tồn tại trong điều kiện khô hạn lâu hơn.
Tác giả chính của ấn phẩm, tiến sỹ Bo Xu từ Trung tâm Sinh học Năng lượng Thực vật của Hội đồng Nghiên cứu Úc giải thích: Các chất truyền tín hiệu khác trong thực vật khiến các khí khổng đóng lại, nhưng GABA dựa trên một cơ chế hoạt động hoàn toàn khác.
Thực vật chịu hạn trong tương lai
Những hiểu biết sâu sắc về cơ chế tiết kiệm nước và khả năng chịu hạn của thực vật ngày càng trở nên quan trọng trong thời kỳ biến đổi khí hậu. Vài năm gần đây, nắng nóng và hạn hán ngày càng gia tăng đã ảnh hưởng đến nhiều loại cây trồng. Các nguồn nước trên trái đất được sử dụng cho nông nghiệp cũng đang bị đe dọa. Do đó, nhân loại có khả năng dần phụ thuộc vào các giống cây mới cho năng suất tốt với nhu cầu nước càng ít càng tốt.
Đỗ Thị Thanh Trúc theo Đại học Würzburg. |
Trở lại
In
Số lần xem: 667
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
.png "Cây trồng thích ứng với khô hạn")
