Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khuyến nông và Nghiên cứu vùng Tây Bắc Washington của Đại học bang Washington đã chứng minh trong một bài báo mới rằng một số dòng rau chân vịt hoang dại có khả năng kháng bệnh héo rũ do nấm Fusarium, nấm gây hại dai dẳng đối với những người trồng hạt rau chân vịt thương mại và họ đã xác định được các vùng trong bộ gen của cây rau chân vịt liên quan đến tính kháng bệnh đó.

Biến đổi khí hậu, được định nghĩa là những thay đổi lâu dài về thời tiết và nhiệt độ, gây ra mối đe dọa đáng kể đối với sự sống trên Trái đất. Nguyên nhân chính của biến đổi khí hậu ngày nay là hiệu ứng nhà kính, gây ra bởi các khí nhà kính phát thải chủ yếu từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch, nạn phá rừng và sự cạn kiệt nguồn dự trữ carbon (C) trong đất. 

Gen đích mã hóa α-β hydrolase (ABH) trong tăng trưởng, phát triển và tạo ra những enzymes gắn liền với stress của thực vật; tuy nhiên, sự tiến hóa của gen này và chức năng của nó củ loài mễ cốc  vần chưa được khai thác tốt. Theo nghiên cứu này, phân tích dựa trên tin sinh học đã được hoàn thiện nhằm xác định và dự đoán sự tiến hóa và chức năng của “OsABH superfamily” trong loại hình cây lúa Oryza indica.

Ngô Bt được tạo ra để sản xuất thuốc trừ sâu tự nhiên, thông qua việc chuyển gen từ một loại vi khuẩn trong đất có tên là Bacillus thuringiensis, hay viết tắt là Bt. Một số giống ngô Bt có thể tiêu diệt sâu đục rễ ngô bằng cách làm cho rễ ngô độc hại đối với chúng, mặc dù ngô an toàn cho người và động vật. Nhưng sau nhiều năm nghiên cứu trên 10 tiểu bang ở Vành đai Ngô của Hoa Kỳ, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng ngô Bt này càng được trồng nhiều thì càng kém hiệu quả.

Khi cây và nấm đất hình thành mối quan hệ chặt chẽ, cả hai đều có lợi. Nhiều loài cây đã tăng cường hơn nữa sự hợp tác này bằng cách hình thành sự cộng sinh đồng thời với hai nhóm nấm rễ AMF khác nhau. Những cây này thích nghi tốt hơn với tình trạng thiếu nước và chất dinh dưỡng, đây là một đặc điểm quan trọng đối với ngành lâm nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu.

Trong một bài tổng quan đăng trên The Philosophical Transactions of the Royal Society B, giáo sư Stephen Long - chuyên ngành khoa học cây trồng và sinh học thực vật tại Đại học Illinois Urbana-Champaign - đã mô tả những nỗ lực nghiên cứu nhằm “bảo vệ mùa vụ trong tương lai”, đặc biệt là những loại cây trồng thiết yếu cho việc nuôi sống dân số toàn cầu trong bối cảnh khí hậu đang biến đổi.

Bệnh mốc sương khoai tây do nấm Phytophthora infestans là bệnh nghiêm trọng nhất trong sản xuất khoai tây. Tác giả trình bày hiệu quả của công nghệ di truyền HIGS (sự im lặng của gen do cây chủ gây ra) chống lại gen sinh tổng hợp amino acid của nấm gây bệnh để làm tăng tính kháng nấm oomycete xâm nhiễm vào cây trồng trên ruộng. Một “RNAi hairpin” được thiết kế chống lại gen ALS (acetolactate synthase) của nấm Phytophthora infestans được chuyển nạp vào khoai tây.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Osaka Metropolitan, gồm sinh viên Tomoko Matsumoto thuộc Khoa Nông nghiệp, giáo sư Noriko Inada và giáo sư Koichi Kobayashi thuộc Khoa Khoa học, đã phát hiện rằng cây cải xoong (Arabidopsis thaliana) mang protein Actin Depolymerizing Factor đột biến sẽ chuyển sang màu vàng sớm hơn theo thời gian và trong điều kiện thiếu sáng so với cây cải xoong hoang dã.

Rễ "cảm nhận" trọng lực để vươn ra và neo chặt vào đất, nhưng chúng có thể thay đổi hướng phát triển của mình về phía nguồn nước khi cần thiết. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Viện Khoa học và Công nghệ Áo (ISTA) và Đại học Northwest A&F tại Trung Quốc, sự thay đổi này được thúc đẩy bởi điều kiện hạn hán, ngăn chặn khả năng cảm nhận trọng lực của rễ. Những hiểu biết này có thể hữu ích để phát triển các loại cây có khả năng chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Gloria Coruzzi, giáo sư Carroll & Milton Petrie tại Khoa Sinh học và Trung tâm Hệ thống và Di truyền học của NYU, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Plant Cell, cho biết: "Bằng cách xác định các gen quan trọng đối với việc sử dụng nitơ, chúng ta có thể chọn lọc hoặc thậm chí sửa đổi một số gen nhất định để tăng hiệu quả sử dụng nitơ ở các loại cây trồng chính của Hoa Kỳ như ngô".

Các hoạt động canh tác công nghiệp thường làm cạn kiệt các chất dinh dưỡng và khoáng chất quan trọng trong đất, khiến nông dân phải dựa vào phân bón nhân tạo để hỗ trợ cây trồng phát triển. Trên thực tế, việc sử dụng phân bón đã tăng gấp bốn lần kể từ những năm 1960, nhưng điều này đi kèm với những hậu quả nghiêm trọng. Sản xuất phân bón tiêu thụ một lượng lớn năng lượng và việc sử dụng phân bón gây ô nhiễm nước, không khí và đất.

Theo một nghiên cứu mới từ Đại học Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU), tác động của hoạt động nông nghiệp đến đa dạng loài côn trùng nghiêm trọng hơn nhiều so với nhận định trước đây. Từ lâu, giới khoa học đã biết rằng hoạt động nông nghiệp góp phần vào sự suy giảm đa dạng sinh học côn trùng. Việc mất đi các loài thực vật chủ, hoạt động cắt cỏ thường xuyên và sử dụng thuốc trừ sâu đã khiến nhiều loài côn trùng mất đi môi trường sống thiết yếu.

Khi cắn vào một quả ớt, bạn mong đợi một cảm giác cay nồng trên lưỡi. Độ cay này được phát hiện là do hợp chất capsaicinoid. Nhưng đối với một số loại ớt, mặc dù có hàm lượng capsaicinoid cao, nhưng độ cay lại không hề dễ chịu. Hiện nay, các nhà nghiên cứu báo cáo trên tạp chí Agricultural and Food Chemistry của ACS (American Chemical Society) đã xác định được ba hợp chất làm giảm độ cay của ớt.

Các nhà khoa học thuộc John Innes Centre (JIC) đã phát hiện một nội dung chưa được biết từ trước trong tiến trình thụ hàn (vernalization), nó liên quan đến một gen vô cùng quan trọng có nhiệm vụ quyết định khi nào trổ bông đối với các protein điều tiết nó. Nghiên cứu trước đây cho thấy sự trổ bông bị ức chế bởi gen FLOWERING LOCUS C (FLC). Trong điều kiện nhiệt độ lạnh, các proteins xung quanh nó, thực hiện việc bao bọc gen này; từ đó, gen đã được cải biên một cách tiến bộ. Điều ấy đã khóa lại sự thể hiện gen, cuối cùng, cho phép cây mở công tắc chuyển từ gia đoạn tăng trưởng sang thời kỳ trổ bông.

Nitrat, thuốc trừ sâu, kim loại và đất nông nghiệp thường chứa chất gây ô nhiễm. Nhưng liệu có cách bền vững và thân thiện với khí hậu nào để phục hồi và thúc đẩy sức khỏe đất nông nghiệp không? Một nhóm nghiên cứu từ Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) cho biết: “Các loài thực vật cụ thể có thể được sử dụng làm cây che phủ cho quá trình cải tạo đất bằng thực vật, tức là để giải phóng đất nông nghiệp khỏi tác động tiêu cực của chất ô nhiễm”.

Mọi sự sống trên hành tinh, bằng cách này hay cách khác, phụ thuộc vào chu trình carbon: đó là khả năng mà thực vật, tảo và một số loại vi khuẩn nhất định “biến đổi” carbon dioxide (CO2) từ môi trường cùng với nguồn năng lượng mặt trời hoặc những nguồn năng lượng khác thành đường - điểm khởi đầu cần thiết cho các chu trình sống. Tại đỉnh của chuỗi thức ăn là những sinh vật khác nhau (“tiến hóa hơn”) sử dụng phương thức đối lập để sinh tồn: chúng hấp thu đường (được tổng hợp từ thực vật và vi sinh vật) và thải ra carbon dioxide vào khí quyển.

Giá trị pH đất thấp là yếu tố giới hạn chính đối với sản xuất hồ tiêu (Piper nigrumL.) ở tỉnh Hải Nam. Những vườn tiêu khai thác lâu năm thường có pH thấp 5,0-5,5. Một thí nghiệm thăm dò trồng tiêu thủy canh được tiến hành để xác định tác động của pH ở các mức 3,5; 4,0; 5,5; 7,0 đối với sự tăng trưởng cây tiêu con, hàm lượng dinh dưỡng trong mô cây và đặc tính hình thái rễ.

Tại khu vực Đông Phi, sâu bướm của hai loài bướm Busseola fusca và Chilo partellus là một mối đe dọa lớn đối với cây ngô - cây lương thực chính trong khu vực này. Công trình nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học IRD và các cộng tác viên của họ tại Kênia đã xác nhận chúng phân bố khác nhau theo độ cao. Loài Busseola fusca thích khu vực sườn núi, trong khi loài Chilo partellus lại chiếm ưu thế ở khu vực có độ cao thấp.

LÚA (Oryza sativa L.) là cây lương thực quan trọng nuôi sống một nửa dân số thế giới. Tuy nhiên, sản lượng lúa đã và đang suy giảm do biến đổi khí hậu, đặc biệt là xâm nhập mặn. Hiểu biết cơ sở di truyền của những tính trạng sinh lý và hình thái cây lúa trong mối quan hệ với phản ứng thích nghi điều kiện stress mặn sẽ giúp chúng ta cải tiến có hiệu quả năng suất lúa, phẩm chất gạo và ổn định năng suất trong vùng bị nhiễm mặn.

Đậu nành [Glycine max (L.) Merr.] là cây trồng lấy hạt. Năng suất đậu nành có thể thay đổi theo giống và kỹ thuật canh tác. Các khuyến cáo về sạ dày và trồng khoảng cách hàng hẹp thay đổi theo điều kiện đất đai, mùa vụ và giống đậu nành. Vì vậy, nhiều nghiên cứu đã tìm kiếm để xác định khoảng cách hàng và mật độ cây tối hảo ở các điều kiện môi trường khác nhau.