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)
Đang trực tuyến : 14 | |
Số lượt truy cập : 35716579 | |
Nghiên cứu khí khổng cung cấp những hiểu biết mới về phản ứng của thực vật với nhiệt độ cao và khô hạn
Thứ tư, 04-12-2024 | 08:24:43
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hình ảnh đại diện của cây trồng trong đất dưới tác động được tưới đủ nước trong ba tuần (hình phía trên) hoặc hạn hán tiến triển (hinhg phía dưới) ở 21 °C, bắt đầu khi cây được ba tuần tuổi. Nguồn: Nature Plants (2024). DOI: 10.1038/s41477-024-01859-.
Chúng ta ngày càng phải đối mặt với tác động của biến đổi khí hậu, trong đó mất mùa chỉ là một ví dụ. Giải quyết những thách thức này đòi hỏi nhiều cách tiếp cận đa chiều, bao gồm cả việc làm cho cây trồng có khả năng phục hồi tốt hơn.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế do các nhà nghiên cứu tại VIB-UGent dẫn đầu đã khám phá ra cách thức đóng mở khí khổng, lỗ chân lông nhỏ trên lá, được điều chỉnh để ứng phó với nhiệt độ cao và hạn hán. Những hiểu biết mới này, được công bố trên tạp chí Nature Plants, mở đường cho việc phát triển các loại cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu.
Biến đổi khí hậu toàn cầu ảnh hưởng đến ngày càng nhiều người, với điều kiện thời tiết khắc nghiệt đang dần trở thành chuẩn mực. Ngoài những tác động tức thời như lũ lụt và hạn hán nghiêm trọng, nó còn ảnh hưởng đáng kể đến hệ sinh thái tự nhiên và cây trồng của chúng ta, khiến việc trồng thực phẩm mà chúng ta dựa vào hoặc xác định đúng loại cây thích nghi với khí hậu trở nên khó khăn ở nhiều vùng.
Giáo sư Ive De Smet (Trung tâm Sinh học Hệ thống Thực vật VIB-UGent) cho biết: "Trong nhiều năm, nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào tác động của điều kiện thời tiết khắc nghiệt đối với thực vật. Những hiểu biết về phân tử mà chúng tôi thu thập được có thể dẫn đến các giải pháp tăng cường khả năng phục hồi của thực vật. Về bản chất, chúng tôi học hỏi từ các cơ chế tự nhiên mà chính thực vật triển khai.
"Ví dụ, khí khổng trên lá đóng vai trò quan trọng trong quá trình tương tác của cây với môi trường. Điều này khiến cho việc tìm hiểu sâu hơn về cơ chế kích hoạt của chúng trở nên vô cùng có giá trị".
Phản ứng xung đột trong khí khổng, 'tuyến mồ hôi' của thực vật
Cây phản ứng với các điều kiện môi trường thay đổi bằng cách mở hoặc đóng các lỗ nhỏ trên biểu bì. Các khí khổng này điều chỉnh quá trình trao đổi khí và hơi nước với môi trường, hoạt động như điểm xâm nhập của mầm bệnh và đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cây khỏi căng thẳng phi sinh học.
Khi nhiệt độ cao, khí khổng mở ra để làm mát. Trong điều kiện khô, chúng đóng lại để ngăn ngừa mất nước. Vì vậy, khi điều kiện khô và nóng, điều này có thể gây ra các phản ứng khí khổng xung đột và do đó kém hiệu quả hơn. Nhóm VIB-UGent của giáo sư Ive De Smet đã hợp tác với các nhóm nghiên cứu từ các trường đại học Utrecht (NL), Valencia (Tây Ban Nha) và Wageningen (NL) và bắt đầu làm sáng tỏ các cơ chế tế bào cơ bản.
Một trục tín hiệu được điều chỉnh tốt
Tiến sỹ Xiangyu Xu (VIB-UGent), tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: "Việc đóng và mở khí khổng là những phản ứng nhanh đòi hỏi cơ chế truyền tín hiệu giống như công tắc. Chúng tôi biết rằng các công tắc được mã hóa bởi phosphoryl hóa trong mạng lưới protein có thể đảo ngược và có xu hướng nhanh hơn các công tắc di truyền. Đó là lý do tại sao chúng tôi nghiên cứu vai trò của các rơle phosphoryl hóa trung gian bởi kinase trong quá trình đóng và mở khí khổng".
Xu và các đồng nghiệp của ông đã thành công trong việc xác định và mô tả một trục tín hiệu phụ thuộc phosphoryl hóa mới điều chỉnh độ mở khí khổng trong điều kiện nhiệt độ cao và/hoặc hạn hán. Họ đã chứng minh rằng TOT3, một kinase liên quan đến nhiệt độ cao, kiểm soát việc mở khí khổng trong điều kiện nhiệt độ cao và OST1, điều chỉnh việc đóng khí khổng trong điều kiện hạn hán, trực tiếp vô hiệu hóa TOT3 thông qua phosphoryl hóa.
Sự kiểm soát hoạt động TOT3 thông qua quá trình phosphoryl hóa cụ thể này hoạt động như một công tắc để điều chỉnh lỗ khí khổng trong điều kiện nhiệt độ cao và/hoặc hạn hán.
Tiến sỹ Lâm Đại Vũ (VIB-UGent) cho biết thêm: "Là một nhà nghiên cứu, việc khám phá ra một trục tín hiệu mới điều phối quá trình đóng mở khí khổng để phản ứng với các tín hiệu căng thẳng khác nhau là một điều bổ ích. Quan trọng hơn, trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, việc hiểu được các cơ chế này có tiềm năng phát triển các loại cây trồng có khả năng chống chịu với các thách thức của khí hậu".
Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trở lại In Số lần xem: 113 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|