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)
![]() |
|
![]() |
|
Kích hoạt thực vật ký sinh `tự sát` để giúp nông dân
Thứ tư, 02-04-2025 | 08:09:30
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nghiên cứu của UC (Trường đại học California) Riverside khám phá một cách mới để chống lại cỏ dại tàn phá
Cỏ dại ký sinh là những kẻ ăn bám mãnh liệt, lấy đi những chất dinh dưỡng từ cây trồng và tàn phá mùa màng. Nhưng nếu nông dân có thể tìm cách xử lý những kẻ xâm lược này tự hủy diệt thì như thế nào? Các nhà khoa học tại UC Riverside nghĩ rằng họ đã tìm học phương cách.
Trên khắp vùng cận Sahara châu Phi và một số vùng của châu Á, những nơi đang phải vật lộn với tình trạng mất an ninh lương thực, toàn bộ các cánh đồng lương thực chính như lúa và lúa mạch có thể bị mất trắng vào tay một nhóm cỏ dại nguy hiểm hút cạn chất dinh dưỡng của cây trồng trước khi chúng có thể phát triển. Nông dân chiến đấu với những loài ký sinh này bằng một số ít công cụ hiệu quả, nhưng các nhà nghiên cứu của UCR có thể biến chính đặc tính sinh học của cỏ dại chống lại chúng.
Thủ thuật này được trình bày chi tiết trong tạp chí Science và cốt lõi của nó là một loại hormone gọi là strigolactones - những hóa chất khiêm tốn có chức năng kép. Bên trong, chúng giúp kiểm soát sự phát triển và phản ứng của cây đối với các căng thẳng như thiếu nước. Bên ngoài, chúng làm một điều gì đó khác thường đối với hormone thực vật.
“Hầu hết thời gian, hormone thực vật không phát ra bên ngoài, chúng không được tiết ra. Nhưng những hormone này thì có”, nhà sinh vật học thực vật UCR và đồng tác giả bài báo David Nelson cho biết. “Thực vật sử dụng strigolactones để thu hút nấm trong đất có mối quan hệ có lợi với rễ cây.”
Thật không may cho người nông dân, cỏ dại ký sinh đã tìm được cách chiếm đoạt tín hiệu strigolactone, sử dụng chúng như một lời mời xâm lược.
Khi cỏ dại cảm nhận được sự hiện diện của strigolactones, chúng sẽ nảy mầm và bám vào rễ cây trồng, hút hết các chất dinh dưỡng cần thiết.
“Những loài cỏ dại này đang chờ tín hiệu để thức dậy. Chúng ta có thể đưa tín hiệu đó vào thời điểm không thích hợp, khi không có thức ăn cho chúng, để chúng nảy mầm và chết”, Nelson nói. “Giống như việc lật ngược công tắc của chính chúng, về cơ bản là khuyến khích chúng tự tử”.
Để hiểu được quá trình sản xuất strigolactone, nhóm nghiên cứu do Yanran Li, trước đây làm việc tại UCR và hiện làm việc tại UC San Diego, dẫn đầu, đã phát triển một hệ thống sáng tạo sử dụng vi khuẩn và nấm men. Bằng cách thiết kế tế bào E. coli và nấm men để hoạt động như những nhà máy hóa chất nhỏ, họ đã tái tạo các bước sinh học cần thiết để sản xuất các hormone này. Bước đột phá này cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu quá trình tổng hợp strigolactone trong môi trường được kiểm soát và có khả năng sản xuất một lượng lớn các hóa chất có giá trị này.
Các nhà nghiên cứu cũng nghiên cứu các enzyme chịu trách nhiệm sản xuất strigolactone, xác định một điểm chuyển hóa có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của các hormone này từ cơ chế điều hòa nội bộ thành tín hiệu bên ngoài.
“Đây là một hệ thống mạnh mẽ để nghiên cứu các enzyme thực vật”, Nelson cho biết. “Nó cho phép chúng tôi mô tả các gen chưa từng được nghiên cứu trước đây và thao tác chúng để xem chúng ảnh hưởng như thế nào đến loại strigolactone được tạo ra”.
Ngoài nông nghiệp, strigolactones còn hứa hẹn cho các ứng dụng y tế và môi trường. Một số nghiên cứu cho thấy chúng có thể được sử dụng như tác nhân chống ung thư hoặc chống vi-rút, và có sự quan tâm đến vai trò tiềm năng của chúng trong việc chống lại bệnh vàng lá gân xanh ở cây họ cam chanh, căn bệnh đang gây thiệt hại trên diện rộng cho các loại cây họ cam chanh ở Florida.
Cây ký sinh hình chổi sống sót bằng cách hút chất dinh dưỡng từ các cây khác. Các quả trên một gốc duy nhất của nó có thể chứa hàng ngàn hạt. (Nachman Bones/iNaturalist).
Các nhà khoa học vẫn còn nhiều câu hỏi về việc liệu chiến lược diệt cỏ dại có hiệu quả trong các cánh đồng thực tế hay không. Nelson cho biết: "Chúng tôi đang thử nghiệm xem liệu chúng tôi có thể tinh chỉnh tín hiệu hóa học để hiệu quả hơn nữa hay không. Nếu có thể, đây có thể là bước ngoặt đối với những người nông dân đang chiến đấu với những loại cỏ dại này".
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo UC Riverside.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|