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
Lai tạo giống cà chua Cherry cho năng suất cao, chất lượng tốt

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  19
 Số lượt truy cập :  32688586
Di truyền của cây ký chủ quyết định loài vi sinh vật nào chúng thu hút
Thứ tư, 31-01-2024 | 07:56:23

Thực vật thường tạo ra một cộng đồng các vi sinh vật cư trú trong rễ, điều này ảnh hưởng đến sự sinh trưởng lành mạnh và phát triển của thực vật. Mặc dù quá trình tuyển chọn các vi sinh vật này được quyết định bởi một hoặc nhiều yếu tố, nhưng vẫn chưa rõ liệu biến dị di truyền ở cây ký chủ có vai trò gì hay không. Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu từ Đại học Illinois Urbana-Champaign đã khảo sát tỉ mỉ vấn đề này và công việc nghiên cứu của họ có thể giúp cải thiện năng suất nông nghiệp.

 

Các loài Miscanthus là cây trồng năng lượng sinh học vì chúng yêu cầu hàm lượng dinh dưỡng thấp hơn để đạt được tốc độ tăng trưởng cao hơn.

 

Giáo sư khoa học tài nguyên và môi trường Angela Kent (CABBI) cho biết: “Trước đây, các nhà nghiên cứu chỉ xem xét loại vi sinh vật nào tồn tại cùng với thực vật chứ không xem xét điều gì có thể thúc đẩy quá trình hình thành các cộng đồng này và làm thế nào để chúng ta có thể kiểm soát cơ chế này thông qua nhân giống cây trồng”.

 

Vi sinh vật hình thành các cộng đồng phức tạp gọi là quần thể vi sinh vật cư trú trong và xung quanh vùng rễ cây. Cây chủ có thể quyết định loại vi sinh vật nào được xâm nhập vào rễ của chúng – được gọi là vi sinh vật nội sinh – bằng cách sử dụng các tín hiệu hóa học. Chúng cũng có thể thay đổi các đặc tính đất xung quanh vùng rễ để tác động đến các loại vi sinh vật nào có thể phát triển trên bề mặt rễ hoặc xung quanh vùng rễ. Tuy nhiên, để thực hiện nhân giống cây trồng dựa trên loài vi sinh vật mà chúng liên kết, trước tiên các nhà nghiên cứu cần tìm hiểu mức độ mà bộ gen thực vật có thể ảnh hưởng đến hệ sinh vật vùng rễ.

 

Để trả lời câu hỏi này, các nhà nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu trên hai loài cỏ bạc bản địa là Miscanthus sinensisMiscanthus floridulus. Những loại cây này được coi là cây trồng năng lượng sinh học tiềm năng vì chúng có nhu cầu dinh dưỡng thấp hơn để đạt được tốc độ tăng trưởng cao hơn so với cây trồng truyền thống.

 

Nghiên cứu được tiến hành tại 16 địa điểm trên khắp Đài Loan và bao gồm nhiều điều kiện môi trường khác nhau, chẳng hạn như suối nước nóng, trên đỉnh núi và ở thung lũng để thể hiện tất cả các điều kiện môi trường khắc nghiệt có thể xảy ra. Các nhà nghiên cứu đã thu thập được 236 mẫu đất vùng rễ từ những cây Miscanthus được chọn ngẫu nhiên và cũng phân lập được hệ vi sinh vật cư trú trong rễ cây.

 

Giáo sư Kent cho biết: “Mặc dù nghiên cứu này chưa có số liệu cụ thể nào nhưng chúng tôi rất lưu tâm đến các quy định về bảo vệ và kiểm dịch thực vật. Chúng tôi đã xử lý các mẫu ở Đài Loan để phân lập cộng đồng vi sinh vật nội sinh và thu thập hệ vi sinh vật vùng rễ”.

 

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng hai loại kỹ thuật giải trình tự DNA trong nghiên cứu của họ. Các hệ vi sinh vật cư trú trong và xung quanh vùng rễ được xác định bằng cách sử dụng trình tự DNA của gen rRNA vi khuẩn và nấm, tập trung vào phần bộ gen đặc trưng của mỗi loài. Sự biến đổi trong bộ gen thực vật được xác định bằng cách sử dụng các microsatellite, là những đoạn nhỏ DNA lặp lại có thể phân biệt ngay cả những quần thể thực vật có quan hệ gần. 

 

Giáo sư Kent phát biểu: “Các mẫu đã được thu thập cách đây 15 năm trong khi dự án quá lớn so với khả năng giải trình tự vào thời điểm đó. Khi chi phí giải trình tự giảm xuống, nó cho phép chúng tôi xem lại dữ liệu và xem xét kỹ hơn về hệ vi sinh vật. Trong quá trình xử lý mẫu, chúng tôi cũng vô tình tách chiết DNA thực vật và có thể sử dụng nó làm nguồn gen của quần thể Miscanthus”.

 

Niuniu Ji là một nhà nghiên cứu sau tiến sỹ tại phòng thí nghiệm của giáo sư Kent cho biết: “Chúng tôi đã sàng lọc trình tự bộ gen của vật chủ để hiểu rõ hơn về cách chúng có thể ảnh hưởng đến vi sinh vật. Tôi phát hiện ra điều thật thú vị là thực vật ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật cốt lõi”.

 

Mặc dù hệ vi sinh vật thực vật rất đa dạng nhưng hệ vi sinh cốt lõi là tập hợp các vi khuẩn được tìm thấy trong hầu hết các mẫu của một nhóm thực vật cụ thể. Những vi khuẩn này đóng vai trò quan trọng trong việc phân bổ các vi khuẩn khác có liên quan đến cây trồng và hỗ trợ sự phát triển của vật chủ.

 

Hệ vi sinh vật cốt lõi mà các nhà nghiên cứu tìm thấy ở Miscanthus bao gồm vi khuẩn cố định đạm đã được tìm thấy trong lúa và lúa mạch trong các nghiên cứu khác. Tất cả những vi khuẩn này đóng vai trò giúp cây thu nhận nitơ, chất dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của cây. Việc tuyển chọn các vi khuẩn cố định đạm có thể giúp cây trồng thích nghi với các môi trường khác nhau, nhưng quan trọng là khả năng này góp phần vào sự bền vững của loại cỏ này như một loại cây trồng năng lượng sinh học tiềm năng.

 

Mặt khác, ảnh hưởng của biến dị di truyền giữa các cây trồng có tác động thấp hơn đến hệ vi sinh vật vùng rễ, hệ vi sinh vật này bị tác động mạnh mẽ hơn bởi môi trường đất. Mặc dù vậy, thực vật vẫn ưu tiên hơn trong việc tuyển chọn nấm hơn so với các vi sinh vật khác.

 

Các nhà nghiên cứu quan tâm đến việc phân tích gen đóng vai trò ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật. Ji nói: “Các microsatellite không có chức năng sinh học và không đại diện cho toàn bộ gen. Sẽ thật tuyệt nếu chúng ta có thể giải trình tự toàn bộ gen của Miscanthus và tìm ra cách các gen này ảnh hưởng đến quá trình cố định đạm”.

 

Giáo sư Kent phát biểu: “Nhân giống cây trồng cần dựa trên năng suất. Tuy nhiên, chúng ta cần có cái nhìn rộng hơn và xem xét vi khuẩn có khả năng đóng góp như thế nào cho sự phát triển bền vững của cây trồng. Điều thú vị khi nghiên cứu các loài thực vật hoang dã là có rất nhiều biến dị di truyền cần được tiến hành xem xét. Chúng ta có thể xác định biến dị nào có khả năng tuyển chọn vi khuẩn cố định đạm tốt hơn vì chúng ta có thể sử dụng ít phân bón hơn trên những loại thực vật này. Đó là một khả năng thú vị khi chúng tôi bắt tay vào việc ứng dụng những loại cây này cho mục đích năng lượng sinh học”.

 

Bùi Thị Huyền Nhung theo Đại học Illinois.

 

Trở lại      In      Số lần xem: 96

[ 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