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
Trung Tâm NC Khoai tây, Rau và Hoa, trồng rau Hàn Quốc theo VietGap

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  22
 Số lượt truy cập :  26036537
Khai thác `đồng hồ sinh học` của cây trồng để sản xuất bền vững hơn
Thứ năm, 27-05-2021 | 08:13:08

Các nhà khoa học thực vật cho biết, các gen đồng hồ sinh học cho phép cây trồng có thể “đo lường” được nhiều thông số quan trọng mà con người chưa khai thác hết.

"Mở cánh cửa mới" của cây trồng 

Theo đó con người nên nắm bắt được khả năng này để nhắm tới các mục tiêu trong nông nghiệp cũng như nhân giống cây trồng để có năng suất cao hơn và canh tác bền vững hơn. Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science.

Biểu đồ mô tả sự khác nhau trong quá trình sinh trưởng của cây trồng giữa ngày và đêm.Đồ họa: Science 

Biểu đồ mô tả sự khác nhau trong quá trình sinh trưởng của cây trồng giữa ngày và đêm.Đồ họa: Science

 

Alex Webb, Chủ nhiệm bộ phận nghiên cứu Tín hiệu tế bào tại khoa Khoa học Thực vật thuộc Đại học Cambridge cho biết: “Giống như con người, thực vật có một 'đồng hồ bên trong' để theo dõi nhịp điệu của môi trường sống”.

 

Ông Webb và các cộng sự của một nghiên cứu vừa được công bố nói rằng, cơ sở di truyền của hệ thống sinh học này đã được hiểu rõ và có những công cụ di truyền được cải tiến để chỉnh sửa nó, và chiếc đồng hồ này nên được khai thác trong nông nghiệp - một quá trình mà họ mô tả là “thời gian sinh học” - để góp phần vào an ninh lương thực toàn cầu.

 

Giáo sư Alex Webb nói: "Chúng ta đang sống trên một hành tinh đang quay và điều đó có tác động rất lớn đến hệ sinh học của chúng ta cũng như sinh học của thực vật. Chúng tôi đã phát hiện ra rằng thực vật phát triển tốt hơn nhiều khi chiếc đồng hồ sinh học bên trong của chúng phù hợp với môi trường mà chúng phát triển".

 

Nhà khoa học Tsutomu Ishimaru kiểm tra cây lúa mang gen SPIKE. Ảnh: AFP

Nhà khoa học Tsutomu Ishimaru kiểm tra cây lúa mang gen SPIKE. Ảnh: AFP

 

Theo các nhà khoa học, cách tiếp cận đơn giản và dễ dàng nhất sẽ là sử dụng kiến ​​thức về đồng hồ sinh học bên trong của cây trồng để áp dụng trong các khâu nước, thuốc diệt cỏ hoặc thuốc trừ sâu vào thời điểm hiệu quả nhất trong ngày hoặc đêm.

Theo đó, đồng hồ sinh học của thực vật đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiều chức năng ảnh hưởng đến năng suất cây trồng bao gồm: Thời điểm ra hoa, sự quang hợp và nhu cầu tiêu thụ nước… Các gen kiểm soát nhịp sinh học ở tất cả các loại cây trồng chính đều khá giống nhau - khiến cho chúng trở thành mục tiêu tiềm năng cho các nhà chọn tạo giống cây trồng muốn kiểm soát được nhiều hơn từ các chức năng này.

 

Ngoài ra, phương pháp canh tác theo thời gian thực cũng có thể được áp dụng bằng cách điều chỉnh các hoạt động trồng trọt theo thời gian tối ưu trong ngày, để giảm thiểu các nguồn lực cần thiết.

 

Đặc biệt là khi tích hợp với các công nghệ sản xuất mới chi phí thấp như máy bay không người lái và cảm biến, sẽ giúp chúng ta thu thập thông tin liên tục về sự phát triển và sức khỏe của cây trồng. Sau đó, nông dân có thể nhận được những lời khuyên về thời điểm tốt nhất để áp dụng các biện pháp xử lý cho từng loại cây trồng cụ thể, trong từng điều kiện một cách chính xác cả về vị trí lẫn điều kiện thời tiết.

Khả ăng ứng dụng thực tế cao

"Chúng tôi nhận thấy điều này từ các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm về việc tưới cây hoặc sử dụng thuốc trừ sâu có thể hiệu quả hơn vào những thời điểm nhất định trong ngày. Điều đó có nghĩa là nông dân có thể sử dụng ít hơn những nguồn tài nguyên này. Đây là một bước tiến mới, có thể tiết kiệm được chi phí sản xuất và góp phần vào sự phát triển bền vững trong nông nghiệp, đặc biệt là mục tiêu sử dụng nước hiệu quả hơn", ông Webb nói.

Nghiên cứu mới mở ra cơ hội tiết kiệm được chi phí sản xuất và góp phần vào sự phát triển một nền nông nghiệp bền vững. Ảnh: Getty

Nghiên cứu mới mở ra cơ hội tiết kiệm được chi phí sản xuất và góp phần vào sự phát triển một nền nông nghiệp bền vững. Ảnh: Getty

 

Các nhà nghiên cứu nói rằng, trong quá trình chọn lựa những cây trồng có những đặc điểm cụ thể như cho ra hoa nghịch vụ hoặc muộn để có năng suất cao hơn, các nhà lai tạo cây trồng đã vô tình chọn ra những loại cây có đồng hồ bên trong phù hợp nhất. Sự hiểu biết mới về các gen liên quan đến đồng hồ sinh học có thể làm cho phương pháp sản xuất hướng đến nhiều mục tiêu và hiệu quả hơn.

Nhóm tác giả nghiên cứu cũng cho rằng, phương pháp “canh tác thẳng đứng” trong nhà cũng có thể được cải thiện bằng cách sử dụng điều này bởi hầu hết các loại rau xanh hiện nay đều phát triển cây trồng trong điều kiện ánh sáng và nhiệt độ được kiểm soát cao nhưng cũng có thể rất tốn năng lượng. Với những kiến ​​thức mới về đồng hồ bên trong của thực vật và khả năng thay đổi nó thông qua chỉnh sửa gen, các chu kỳ chiếu sáng và sưởi ấm có thể phù hợp với cây trồng để sự tăng trưởng đạt hiệu quả cao.

 

Ông Webb cho biết: "Trong canh tác thẳng đứng, phương pháp canh thời gian có thể giúp kiểm soát toàn bộ mùa vụ. Chúng tôi có thể lai tạo các loại cây trồng cụ thể với đồng hồ bên trong phù hợp để trồng trong nhà và tối ưu hóa chu kỳ ánh sáng và nhiệt độ cho chúng".

 

Một ứng dụng tiềm năng thứ ba của canh tác canh thời gian là sau thu hoạch, khi cây trồng từ từ yếu đi và tiếp tục bị sâu bệnh. “Phản ứng của thực vật đối với sâu bệnh được tối ưu hóa- chúng có khả năng chống lại sâu bệnh tốt nhất vào thời điểm trong ngày mà sâu bệnh hoạt động. Vì vậy, chỉ cần một ánh sáng đơn giản trong chiếc xe tải lạnh bật và tắt để bắt chước chu kỳ ngày/đêm sẽ kích hoạt đồng hồ bên trong của thực vật để giúp cải thiện khả năng tươi lâu và sụt giảm chất lượng", giáo sư Webb cho biết.

 

Các nhà khoa học tin tưởng rằng, phương pháp này có thể là một phần của giải pháp để nuôi sống dân số ngày càng tăng của nhân loại một cách bền vững hơn do dân số toàn cầu dự kiến ​​gia tăng và sự thay đổi trong chế độ ăn uống khi thu nhập tăng lên.

 

Được biết một ý tưởng tương tự hiện đang được áp dụng trong y học cho con người khi nhận ra rằng, các loại thuốc sẽ có hiệu quả hơn khi được dùng vào một thời điểm cụ thể trong ngày.

 

Kim Long - NNVN, theo Science

Trở lại      In      Số lần xem: 50

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cậy 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